Khóa luận tốt nghiệp Sư phạm Vật lí: Nghiên cứu lắp ráp máy đo tần số âm tần hiển thị số

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ VƯƠNG PHÚ TÀI NGHIÊN CỨU LẮP RÁP MÁY ĐO TẦN SỐ ÂM TẦN HIỂN THỊ SỐ Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÝ Mã số : 102 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: ThS. Phan Thanh Vân Thành phố Hồ Chí Minh – năm 2013 2 LỜI CẢM ƠN Thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp đại học đối với tôi rất đặc biệt. Trong suốt khoảng thời gian này, tôi đã học được nhiều điều mới rất bổ ích cho niềm đam mê nghiên cứu khoa học của tôi. Muốn thực hiện và hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp, tôi nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ gia đình, thầy cô, bạn bè. Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến − Gia đình vì đã sinh ra, nuôi nấng và động viên tôi kịp thời. − Thầy Phan Thanh Vân đã có những hướng dẫn tận tình, sâu sát, đôn đốc trong quá trình hoàn thành luận văn. − Thầy Cao Anh Tuấn và thầy Trần Đặng Bảo Ân đã tạo điều kiện sử dụng phòng thí nghiệm hiệu quả để hoàn thành tốt luận văn. − Các thầy cô trong trong hội đồng phản biện đã giúp tôi hoàn thiện, điều chỉnh luận văn một cách tốt nhất có thể. − Các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện thực hiện cho tôi được thực hiện luận văn. − Các bạn bè đã động viên, hỗ trợ về mặt tinh thần cũng như chuyên môn. Cuối cùng, tôi xin gửi lời chúc sức khỏe tới quý thầy cô trong khoa Vật Lý và mong khoa ngày càng phát triển hơn nữa. 3 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................2 MỤC LỤC.......................................................................................................................3 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.........................................................................................6 DANH MỤC CÁC BẢNG..............................................................................................8 MỞ ĐẦU.........................................................................................................................9 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PIC ...........................................................................11 1.1 Các hệ thống số ...................................................................................................11 1.2 Mã và mã ASCII..................................................................................................13 1.2.1 Khái niệm về mã...........................................................................................13 1.2.2 Mã ký tự ASCII............................................................................................13 1.3 Sơ lược về PIC.....................................................................................................13 1.3.1 Sơ lược lịch sử phát triển..............................................................................13 1.3.2 Một số đặc tính chung của vi điều khiển PIC ..............................................14 CHƯƠNG 2: MỘT SỐ LINH KIỆN LIÊN QUAN – NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG MẠCH 555 VÀ MẠCH ĐO TẦN SỐ..........................................................................17 2.1 IC 78XX ..............................................................................................................17 2.2 Thạch anh ............................................................................................................19 2.3 LCD.....................................................................................................................19 2.3.1 Phân loại.......................................................................................................19 2.3.2 Ý nghĩa các chân ..........................................................................................20 2.3.3 Thanh ghi và tổ chức bộ nhớ........................................................................21 2.3.4 Tập lệnh của LCD ........................................................................................23 2.3.5 Giao tiếp và nguyên tắc hiển thị ký tự trên LCD .........................................25 2.4 Vi điều khiển 16F887..........................................................................................27 2.4.1 Sơ đồ và tên các khối của 16F887................................................................27 2.4.2 Sơ đồ và chức năng của các chân.................................................................29 2.4.3 Tổ chức bộ nhớ............................................................................................31 2.4.4 Các bộ định thời ...........................................................................................34 2.5 OPAMP ...............................................................................................................35 2.5.1 Định nghĩa....................................................................................................35 2.5.2 Khuếch đại thuật toán làm việc ở chế độ khóa.............................................37 4 2.6 PC 900V ..............................................................................................................37 2.7 Flip – Flop ...........................................................................................................39 2.8 IC 555..................................................................................................................40 2.8.1 Sơ đồ và chức năng các chân của IC 555.....................................................40 2.8.2 Sơ đồ khối và nguyên tắc hoạt động của IC555...........................................41 2.9 Sơ đồ mạch tạo xung vuông dùng 555 và nguyên tắc hoạt động........................42 2.10 Nguyên tắc hoạt động mạch đo tần số...............................................................43 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG – THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ MẠCH IN.......45 3.1 Mô phỏng bằng Proteus.......................................................................................45 3.2 Mạch tạo xung dùng 555.....................................................................................48 3.2.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý..............................................................................48 3.2.2 Thiết kế mạch in...........................................................................................60 3.3 Mạch đo tần số.....................................................................................................68 3.4 Thi công mạch in bằng phương pháp ủi thủ công...............................................70 3.4.1 In mạch.........................................................................................................70 3.4.2 Cắt board ......................................................................................................70 3.4.3 Ủi mạch ........................................................................................................70 3.4.4 Ngâm ............................................................................................................71 3.4.5 Khoan ...........................................................................................................71 3.4.6 Hàn linh kiện ................................................................................................71 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ...............................................................................................72 4.1 Mạch đo tần số.....................................................................................................72 4.1.1 Thực hành trên Testboard.............................................................................72 4.1.2 Mạch sau khi gia công và hàn linh kiện.......................................................72 4.1.3 Máy đo tần số hoàn chỉnh.............................................................................73 4.2 Mạch tạo xung dùng IC 555................................................................................73 4.2.1 Thực hành trên Testboard và quan sát tín hiệu qua dao động ký điện tử.....73 4.2.2 Mạch tạo xung hoàn chỉnh ...........................................................................74 4.3 Đo tần số từ mạch phát xung 555 sử dụng máy đo tần số...................................74 4.3.1 Thực hành trên Testboard.............................................................................74 4.3.2 Kết quả thực nghiệm ....................................................................................75 4.4 Đo tần số từ máy phát xung chuẩn......................................................................75 5 4.5 Kết luận và hướng phát triển...............................................................................78 4.5.1 Kết luận ........................................................................................................78 4.5.2 Hướng phát triển...........................................................................................78 PHỤ LỤC......................................................................................................................79 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................81 ... - tailieumienphi.vn