Mạch đếm 0099 Sử Dụng IC7490 - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (31 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Kĩ thuật Viễn thông

Mạch đếm 0099 sử dụng IC7490

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.13 MB, 31 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIKHOA: ĐIỆN TỬ---------------------------------------BÁO CÁO ĐỒ ÁN THUỘC HỌC PHẦN: ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CƠ BẢNTÊN ĐỀ TÀIThiết kế mạch đếm từ 00 – 99 sử dụng IC 7447 và IC 7490Cán bộ hướng dẫn:Sinh viên thực hiện:Mã sinh viên:Lớp:Hà Nội – 2021 2NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................Hà Nội, Ngày … Tháng … Năm…Người nhận xét 3MỤC LỤC 4DANH MỤC HÌNH ẢNH 5DANH MỤC BẢNG BIỂU 6BẢNG CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮTSTT1234Kí hiệuCLKBCDTTLSIÝ nghĩaXung ClockBộ mã đếm nhị phânMức logic 0 (0V) và 1 (5V)Hệ đo lường quốc tế 7LỜI NÓI ĐẦUNgày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cuộc sống conngười đã được thay đổi ngày càng tốt hơn, mang lại sự tiện lợi với những trang bịhiện đại phục vụ công cuộc công nghiệp hố, hiện đại hố đất nước. Góp phần vàosự nghiệp đó thì ngành kỹ thuật Điện tử - viễn thơng góp phần khơng nhỏ trong sựnghiệp xây dựng và phát triển đất nước. Trong đó sự tích hợp các mạch Điện tử viễn thông ngày càng trở nên thiết yếu khi mà công nghệ ngày càng phát triển hơntiến tới thời đại vi xử lý, những mạch cồng kềnh chiếm nhiều diện tích sẽ dần đượcloại bỏ và thay thế vào đó sẽ là những mạch gọn nhẹ hơn và được ưa chuộng hơn.Những thành tựu đó biến cái tưởng chừng khơng thể thành có thể, góp phần nângcao đời sống tinh thần cho con người.Trong đó có ngành Điện tử có vai trị quan trọng và áp dụng trong việc điềukhiển số trong công nghệ hiện đại. Kỹ thuật số ra đời đã và đang làm thành mộtcuộc cách mạng trong mọi lĩnh vực cuộc sống hiện đại từ chiếc nồi cơm, máy giặt,điều hoà, điện thoại,… đến truyền hình, chụp ảnh, cơng nghệ thơng tin. Những ứngdụng quan trọng của nó trong các cơng ty lớn nhỏ là không thể kể hết. Sản xuất trựctiếp từ các nhà máy và tham quan các doanh nghiệp sản xuất, em thấy được nhiềukhâu tự động hố trong q trình sản xuất. Một trong những khâu đơn giản của sảnxuất tự động hoá là số lượng sản phẩm làm ra được đếm một cách tự động. Tuynhiên với doanh nghiệp vừa và nhỏ việc tự động hố chưa hồn tồn được áp dụngtrong những khâu đếm sản phẩm, đóng bao bì sản phẩm vẫn sử dụng nhân cơng. Từnhững điều đã thấy đó em muốn giúp một gì nhỏ để giúp người lao động bớt phầnmệt nhọc chân tay, giúp tăng hiệu suất làm việc và tính chính xác trong công việclên nhiều lần. Vậy em quyết định thiết kế mạch đếm thuận từ 00 – 99 vì nó phù hợpvới thực tế và nó thực sự có ý nghĩa với em vì đã đóng góp một phần nhỏ cho xãhội. 8Nhận thấy khả năng ứng dụng rộng rãi của mạch đếm 00 – 99. Em đã nghiêncứu và thiết kế mạch dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy (cơ), giảng viên khoaĐiện tử. Vì kiến thức và kinh nghiệm của em cịn hạn chế nên đồ án khơng tránhkhỏi những sai sót. Em rất mong sự đánh giá của q thầy cơ và bạn bè để đồ ánđược hồn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn ! 9CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI1.1.Lý do chọn đề tàiĐề tài “ Thiết kế bộ đếm từ 00 – 99 sử dụng IC 7490 và IC 7447” vận dụng cáckiến thức trong các môn mà em đã học từ trước. Chẳng hạn như: Điện tử số, thựchành điện tử cơ bản, thực hành điện tử tương tự,….Bộ đếm thiết kế đơn giản, sử dụng các linh kiện phổ biến, dễ mua và sử dụnglắp ráp mơ hình.1.2.Ứng dụng của mạchMạch đếm được thiết kế để đếm số lượng vật một cách tự động và được hiểnthị trên LED 7 thanh. Mạch đếm được sử dụng khá phổ biến và rộng rãi với nhiềuchức năng khác nhau, chẳng hạn như sử dụng trong các công việc đếm số người điqua, đếm số xe ra vào,….1.2.1. Mạch đếm sự kiệnCác IC đếm thường được coi là trung tâm của các mạch đếm biến cố hay sựkiện chẳng hạn đếm số xe vào bãi, số người đi qua cửa, số sản phẩm đi trên băngtruyền được đóng gói. Hình dưới minh hoạ cho một mạch đếm như vậyTa sẽ phải cần mạch phát hiện hay cảm biến để chuyển đổi những thay đổi củacác hiện tượng trên thành xung điện kích cho mạch đếm. Nếu cần, có thể thêmmạch lọc nhiễu, khuếch đại và chuyển đổi để phù hợp với ngõ vào IC đếmKhi nhận được xung kích vào chân ck, IC đếm sẽ đếm lên ,tuỳ theo giới hạn sốxung vào mà ta có thể nối chồng thêm nhiều IC đếm để cho số đếm lớn hơn.Mạch giải mã và hiển thị như đã biết sẽ cho phép biết được số người đã đi vàocổng. 101.2.2. Mạch chia tầnMáy đếm sự kiện (đếm tích luỹ) ở trên có thể được thêm một số mạch điện đểtrở thành máy đếm tần số (frequency counter). Máy đếm tần số đầy đủ khá phứctạp. Ở đây chỉ trình bày ngun lí của máy đếm tần số đơn giản.Hình 1.1: Các khối của mạch chia tần1.2.3. Mạch đồng hồ sốThực ra giờ đây mạch dạng này khơng cịn được sử dụng nữa vì cơng nghệtích hợp đã cho phép tạo ra các đồng hồ số nhỏ gọn đỡ tốn điện, nhiều chức nănghay có thể dùng vi điều khiển vi xử lí để lập trình cho đồng hồ số. Tuy nhiên đồnghồ số dạng này cho phép người học hiểu được nguyên lí và biết được ứng dụngthực tế của mạch đếm nên vẫn được nêu ra ở đây. 11Hình 1.2: Các khối đồng hồ số1.3.Phạm vi nghiên cứuVới giới hạn của đề tài và phạm vi kiến thực được tích lũy nên phạm vi nghiêncứu chỉ tập trung vào những vấn đề chính cần nghiên cứu là:-Thiết kế bộ đếm sử dụng IC 7490.-Tìm hiểu về IC555, IC7447, Led 7 thanh và một số linh kiện khác.-Tìm hiểu về phần mềm mô phỏng mạch và thiết kế mạch Proteus.-Tìm hiểu về phần mềm thiết kế và vẽ mạch in Altium Designer.-Tìm hiểu về cách tạo được một mạch in trong thực tế.-Tìm hiểu về cách thức lắp ráp mơ hình cho bộ đếm. 12CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT2.1. Tổng quan về IC số2.1.1. IC 7490∗ Hình ảnh và sơ đồ chân:Hình 2.2: Hình ảnh IC 7490 thực tếHình 3.2: Hình ảnh sơ đồ chân IC 7490 13∗ Chức năng của các chân:Bảng 2.1: Bảng chức năng các chân của IC 7490SốchânTên chânMô tả2Clock input 2(CLKA)Reset 1 (R0(1))Ngõ vào xung đồng hồ 2 (xung kích cạnhxuống)Chân Reset 1 (Reset về 0) – Tích cực mức 13Reset 2 (R0(2))Chân Reset 2 (Reset về 0) – Tích cực mức 14Not connected (NC)5Supply voltageChân cấp nguồn 5V (4.75V – 5.25V)6Reset 3 (R9(1))Chân Reset 3 (Reset về 9) – Tích cực mức 17Reset 4 (R9(2))Chân Reset 4 (Reset về 9) – Tích cực mức 18Output 3 (QC)Ngõ ra 39Output 2 (QB)Ngõ ra 210Ground (0V)11Output 4 (QD)Ngõ ra 412Output 1 (QA)Ngõ ra 113Not connectedClock input 1(CLKA)Không sử dụngNgõ vào xung đồng hồ 1 (xung kích cạnhxuống)114Khơng sử dụngChân nối đất∗ Hoạt động của IC 7490-IC đếm 74LS90 về cơ bản là mạch đếm thập phân MOD-10 tạo ra mãBCD ở các ngõ ra. 74LS90 bao gồm bốn flip-flop JK chủ-tớ được kết nốibên trong để cung cấp mạch đếm MOD-2 (2 trạng thái đếm) và mạch đếmMOD-5 (5 trạng thái đếm). 74LS90 có một flip-flop độc lập được điều 14khiển bởi đầu vào CLKA và ba flip-flop JK tạo thành một bộ đếm khôngđồng bộ được điều khiển bởi đầu vào CLKB như hình bên dưới.∗ Bảng hoạt động Reset và đếm của IC 7490:Bảng 2.2: Bảng hoạt động Reset và đếm của IC 74902.1.2. IC 7447∗ Hình ảnh và sơ đồ chân: 15Hình 2.4: Hình ảnh IC 7447 thực tếHình 2.5: Hình ảnh sơ đồ chân IC 7447∗ Chức năng các chân của IC 7447 16Bảng 2.3: Bảng chức năng các chân của IC 7447TênChức năngVCCNguồn +5VGNDNguồn 0VA, B, C, DNgõ vào BCDa, b, c, d, e, f, gNgõ ra mã 7 đoạnLTChân kiểm tra các đoạn của LEDBI/RBOXem thêm ở phần Hoạt độngRBIXem thêm ở phần Hoạt động∗ Hoạt động của IC 7447- 7447 thường được sử dụng ở 4 chế độ hoạt động:₊ Sáng bình thường đủ các trạng thái từ 0 ÷ 9 (thường dùng nhất). ChânBI/RBO phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao, chân RBI phải bỏ trống hoặcnối lên mức cao, chân LT phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao.₊ Chân BI/RBO nối xuống mức thấp thì tất các các đoạn của LED đềukhông sáng bất chấp trạng thái của các ngõ vào còn lại.₊ Bỏ trạng thái số 0 (khi giá trị BCD tại ngõ vào bằng 0 thì tất cả các đoạncủa LED 7 đoạn đều tắt). Chân RBI ở mức thấp và chân BI/RBO phải bỏtrống (và nó đóng vai trị là ngõ ra).₊ Chân BI/RBO phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao và chân LT phải nốixuống mức thấp. Tất cả các thanh của LED 7 đoạn đều sáng, bất chấp cácngõ vào BCD. Dùng để Kiểm tra các đoạn của LED 7 đoạn (còn sáng hayđã chết). 17∗ Bảng trạng thái của IC 7447Bảng 2.4: Bảng trạng thái của IC 7447 182.2. Tổng quan về linh kiện2.2.1. LED 7 thanhHình 2.6: Hình ảnh LED 7 thanh thực tế-LED 7 đoạn được dùng khá nhiều trong các ứng dụng để hiển thị số, ký tự,chỉ thị các trạng thái trong các loại thiết bị từ dân dụng đến công nghiệp.∗ Cấu tạo của LED 7 thanh:- LED 7 thanh bao gồm 8 LED được kết nối song song để có thể thắp sánghiện thị số “0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, …”.- Mỗi đoạn LED được đánh dấu từ a đến g.- LED thứ 8 gọi là “chấm thập phân” (Decimal Point) ký hiệu DP được sửdụng khi hiển thị số không phải là số nguyên.Hình 2.7: Hình ảnh sơ đồ chân LED 7 thanh∗ Bảng trạng thái của LED 7 thanh: 19Bảng 2.5: Bảng trạng thái của LED 7 thanh 20CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MẠCH3.1. Cấu trúc của bộ đếm3.1.1. Sơ đồ khốiKhốinguồnKhốitạoxungKhốiđếmKhốiKhốigiảihiểnmãthịHình 3.1: Sơ đồ khối của bộ đếm Chức năng của từng khối-Khối nguồn: Cấp nguồn cho mạch.-Khối tạo xung: Tạo xung vuông với tần số f .-Khối đếm: Là các IC 7490 nhận xung dao động để xử lý đưa ra tín hiệu mãhố BCD.-Khối giải mã: Giải mã BCD để đưa ra khối hiển thị.-Khối hiển thị: Hiển thị tín hiệu sau khi giải mã.3.1.2. Khối nguồnHình 3.2: Khối nguồn của bộ đếm∗ Chức năng của khối nguồn:-Cung cấp nguồn 5V trong suốt quá trình hoạt động của mạch 213.1.3. Khối tạo xungHình 3.3: Khối tạo xung của bộ đếm∗ Chức năng của khối tạo xung:-Tạo xung đồng bộ điều khiển có chu kỳ khơng đổi hoạt động của mạch.-Công thức tạo xung vuông với tần số:f=-(1)Chọn giá trị linh kiện:R1 = 10KΩ; R2 = 100KΩ; C = 10uF.-Thay giá trị linh kiện vào (1) ta được:f = ≈ 0,686 (Hz) 223.1.4. Khối đếmHình 3.4: Khối đếm của bộ đếm∗ Chức năng của khối đếm: Nhận xung dao động từ khối tạo xung để xử lývà đưa ra tín hiệu mã hoá BCD.∗ Nguyên lý hoạt động của khối đếm:-IC 74LS90 thuộc họ TTL có cơng dụng đếm mã nhị phân chia 10 mã hóaBCD. Cứ mỗi xung vào thì IC 74LS90 đếm tiến lên 1 và được mã hóa ra 4chân. Khi đếm đến 10 nó sẽ reset và trở về ban đầu. 23-Khi cấp xung nhịp vào chân CLKA (chân 14) IC 7490 hàng đơn vị sẽ bắtđầu đếm từ 0 – 9 và quay trở lại 0. Dựa vào trạng thái thay đổi bit của chânQD khi đếm đến 9 và quay trở lại 0, chân QD sẽ chuyển trạng thái từ mứcđiện áp cao sang mức điện áp thấp. Nối đầu vào chân CLKA của IC 7490hàng chục vào chân QD của IC 7490 hàng đơn vị. Như vậy khi IC 7490 hàngđơn vị đếm đến 9 và quay lại 0 thì IC 7490 hàng chục sẽ được cấp thêm mộtxung. Khi đếm đến 99 thì sẽ reset quay lại 0. 243.1.5. Khối giải mã và hiển thịHình 3.5: Hình ảnh khối giải mã của bộ đếm-Chức năng:-Khối giải mã: nhận tín hiệu mã hố BCD từ khối đếm và giải mã.-Khối hiển thị: nhận mã sau khi đã giải mã từ khối giải mã và hiện thị kết quảtrên LED 7 thanh. 253.2. Thiết kế bộ đếm3.2.1. Kết quả mơ phỏng3.2.2.Hình 3.6: Hình ảnh mơ phỏng trên phần mềm ProtuesMạch ngun lý của bộ đếmHình 3.7: Mạch nguyên lý của bộ đếm

Tài liệu liên quan

Thiết kế mạch đếm sản phẩm dùng Vi Điều Khiển 8051, chương 4
- 7
- 1
- 16
Thiết kế mạch đếm sản phẩm dùng Vi Điều Khiển 8051, chương 6
- 5
- 1
- 4
Thiết kế mạch đếm sản phẩm dùng Vi Điều Khiển 8051, chương 7
- 6
- 953
- 3
Thiết kế mạch đếm sản phẩm dùng Vi Điều Khiển 8051, chương 8
- 7
- 770
- 1
Thiết kế mạch đếm sản phẩm dùng Vi Điều Khiển 8051, chương 13
- 20
- 797
- 6
Thiết kế mạch đếm sản phẩm dùng Vi Điều Khiển 8051, chương 9
- 13
- 933
- 3
Tài liệu Mạch đếm thời gian Xét mạch mô phỏng mạch đếm cơ bản dùng IC đếm 7490 ppt
- 5
- 1
- 20
Tài liệu Phân tích và thiết kế mạch dao động sử dụng chương trình EWB docx
- 6
- 897
- 1
Tài liệu Thiết kế mạch đếm sản phẩm dùng Vi Điều Khiển 8051, chương 1 ppt
- 6
- 873
- 10
Mách bạn cách sử dụng giỏ đựng đồ thông minh potx
- 11
- 299
- 0