Xem mẫu
- GVHD: Nguyeãn Taán Ñôøi
Luaän vaên toùt nghieäp
Dao ñoäng vuøng trôû aâm:
1 1 _(Rb + R) / r I
Taàn soá dao ñoäng: fo =
2n LC 2
Dao ñoäng thaïch anh:
Taàn soá dao ñoäng fo: ñöôïc aán ñònh saún.
Ngaøy nay thaïch anh raát phoå duïng nhaát laø trong caùc maïch ñoøi hoûi ñoä
chính xaùc cao.
Do yeâu caàu cuûa ñeà taøi ñoøi hoûi phaûi coù söï chính xaùc cao neân ngöôøi vieát
choïn boä dao ñoäng ôû ñaây laø thaïch anh ñeå laøm xung chuaån.
Sô löôïc ñaëc tính cô baûn cuûa thaïch anh.
Caét tinh theå thaïch anh theo moät phöông vò goùc xaùc ñònh, chuùng ta ñöôïc
caùc ieáng thaïch anh (daïng troøn,vuoâng,daøi,thanh…).Sau ñoù maï leân hai maët
thaïch anh lôùp kim loaïi vaø gaén leân caùc ñieân cöïc ñeå taïo thaønh caùc boä dao ñoäng
thaïch anh.
Thaïch anh coù ñaëc tính laø khi chòu kích thích bôûi moät ñieän tröôøng thì bò
bieán daïn. Ngöôïc laïi khi thaïch anh chòu kích thích cô hoïc thì laïi phaùt ra ñieän
tröôøng,ñoù laø hieäu öùng ñieän aùp.Vaäy neáu kích thích thaïch anh baèng nguoàn ñieän
thaïch anh dao ñoäng vaø laïi phaùt ra ñieän tröôøng. Bieân ñoä ñieän aùp chæ ra ñuû lôùn
ñoái vôùi taàn soá coäng höôûng rieâng cuûa heä.
3. Maïch dao ñoäng taïo xung 1 phuùt söû duïng thaïch anh 32768 Hz:
Thaïch anh 32768 Hz sau khi ñöôïc chia 15taàn FF seõ cho ra taàn soá 1Hz
ñeå taïo ñöôïc xung 1 phuùt phaûi qua 6 taàng Flip-Flop nöõa keát hôïp vôùi coång logic
ñeå ñöôïc xung 1 phuùt (1/ 60 Hz).
5V
*Sôï ñoà maïch: 4060 +V 4040
1 Q11
15 Q10
14 Q9
12 Q8
13 Q7
4 Q6
2 S Q5
10 3 J Q CP Q4
5 CP Q3
11 6 K QN MR Q2
7 Q1
R
9 Q0
100K
3 2768HZ
*Öu ñieåm:
Taïo ñöôïc xung 1s maø khoâng caàn duøng coång logic, söû duïng caùc ngoõ ra coøn
troáng ñeå kích caùc khoái khaùc: chænh giôø, ña hôïp choïn keânh…
SVTH: Nguyeãn Thaønh Nhôn Trang 34
- GVHD: Nguyeãn Taán Ñôøi
Luaän vaên toùt nghieäp
*Nhöôïc ñieåm:
Phaûi söû duïng coång logic ñeå taïo tín hieäu xung 1 phuùt.
4. Maïch taïo xung 1 phuùt söû duïng thaïch anh 1M:
Thaïch anh 1MHz sau khi ñöôïc chia 20 taàn FF seõ cho ra taàn soá 1Hz ñeå
taïo ñöôïc xung 1 phuùt phaûi theâm 6 taàn ff nöõa keát hôïp vôùi coång logic .
220= 1048
26 =64
Sô ñoà maïch:
Xung 1 phuùt
4040
Cp 10
4060 9
10
RES
11
12
9
11 1 0 RES
Öu ñieåm:
Chia thaïch anh coù taàn soá caøng cao thì ñoä chín` xaùc taêng leân.
Nhöôïc ñieåm:
Khoù khaên trong vieäc taïo tín hieäu Reset boä ñieám.
5. Maïch dao ñoäng taïo xung 1 phuùt söû duïng maïch dao ñoäng cuûa ñoàng
hoà treo töôøng:
SVTH: Nguyeãn Thaønh Nhôn Trang 35
- GVHD: Nguyeãn Taán Ñôøi
Luaän vaên toùt nghieäp
Maïch dao ñoäng cuûa ñoàng hoà treo töôøng taïo ra dao ñoäng taàn soá 1Hz voùi
bieân ñoä vaø doøng ñieän thaáp. Do ñoù ñeå kích qua maïch chia phuùt phaûi qua caàn
phaûi qua Tranzitor ñeäm.
Sô ñoà maïch:
5V
+V
4040
Q11
Xung 1 giaây Xung 1 phuùt
Q10
Q9
Q8
330 Q7
Q6
Q5
CP Q4
Q3
NPN MR Q2
Q1
Q0
Öu ñieåm:
Ñôn giaûn töông ñoái chính xaùc.
Nhöôïc ñieåm:
Caàn caáp nguoàn rieâng cho cuoän dao ñoäng taïo xung, khoâng thích hôïp ñoái
vôùi moâi tröôøng coâng nghieäp vaø ngoaøi trôøi.
6. Maïch taïo xung 1 phuùt söû duïng IC 555:
5V
+V
10k
555
Xung ra
Gnd Vcc 378k
Trg Dis
Out Thr
Rst Ctl
100uF
Ta coù: T1=0,7(R1+R2)C
T2=0,7R2C
SVTH: Nguyeãn Thaønh Nhôn Trang 36
- GVHD: Nguyeãn Taán Ñôøi
Luaän vaên toùt nghieäp
T=0,7(2R2+R1)C
T=T1+T2= 1phuùt.
Choïn C=100 F
R1=100 K
60 60
- 10.103 = 0,857.106 = 857.103
R2 = - R1 = _6
0,7C 0,7.100.10
R2=378,5.103( )
*Öu ñieåm:
Ñôn giaûn deã laép raùp, reõ tieàn, doøng, aùp ra lôùn.
*Nhöôïc ñieåm:
Khoù tìm dinh kieän ñuùng trò soá tính toùan, khoâng chính xaùc do sai soá cuûa
ñieän trôû vaø tuï ñieän lôùn.
THIEÁT KEÁ KHOÁI ÑA HÔÏP VAØ CHOÏN KEÂNH
II.
Do töø 7 ngaõ ra cuûa boä nhôù maø phaûi hieån thò 4 led 7 ñoïan. Do ñoù taïi
moãi thôøi ñieåm 1 led ñöôïc nhaän ñuùng döõ lieäu cuûa mình. Neân nhieäm vuï cuûa
khoái naøy nhaèm xaùc ñònh döõ lieäu cho töøng led.
1. Khoái ña hôïp, choïn keânh söû duïng IC giaûi maõ:
a. Söû duïng IC 4556:
EA VDD
4556
A01 EB
1/2
A1A A0B
A1 Q3
O0A A1B
A0 Q2
O1A O0B
Q1
O2A O1B
E Q0
O3A O2B
Vss O3B
ÔÛ ñaây IC 4556 ñöôïc söû duïng cho khoái giaûi maõ, choïn keânh 4556 laø IC
giaûi maõ 4 ñöôøng ra möùc thaáp thuoäc hoï CMOS, goàm coù 2 ph aàn gioáng nhau.
Moãi phaàn coù 2 ñöôøng chia chæ vaøo (Ao vaø A1), moät chaân Enable Input taùc
ñoäng ôû möùc thaáp (E) vaø 4 ngaõ ra ôû möùc thaáp (Oo_ O3) khi chaân (E) ôû nöõa cao
thì Oo ñeán O3cuõng laø cao.
SVTH: Nguyeãn Thaønh Nhôn Trang 37
- GVHD: Nguyeãn Taán Ñôøi
Luaän vaên toùt nghieäp
Baûng traïng thaùi hoïat ñoäng:
E A0 A1 O0 O1 O2 O3
L LL L H H H
L LH H L H H
L HL H H L H
L HH H H H L
H XX H H H H
L: Low (möùc thaáp)
H: High (möùc cao)
X: Thaáp hoaëc cao hoaëc khoâng xaùc ñònh
b. Söû duïng IC 74138.
IC 74138 laø IC giaûi maõ 3 ñöôøng sang 8 ñöôøng, ra möùc thaáp
Sô ñoà chaân Sô ñoà logic
74138
Vcc
A
A2 Q7
O0
B A1 Q6
A0 Q5
O1
Q4
C
O2 Q3
E1 E3 Q2
O3 E2 Q1
E2 E1 Q0
O4
E3
O5
O7
O6
GND
H: High Level
L: Low Level
X: High or Low
SVTH: Nguyeãn Thaønh Nhôn Trang 38
- GVHD: Nguyeãn Taán Ñôøi
Luaän vaên toùt nghieäp
Baûng traïng thaùi hoïat ñoäng
E1 E2 E3 C B A Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
H x x X X X H H H H HH H H
x H x X X X H H H H HH H H
x x L L L L L H H H HH H H
L L H L L H H L H H H HH H
L L H L H L H H L H H HH H
L L H L H H H H H L H H HH
L L H H L L H H H H L H HH
L L H H L H H H H H H L HH
L L H H H L H H H HH H LH
L L H H H H H H HHH H HL
Sô ñoà maïch:
5V
+V
74LS138
Töø Q5 cuûa 4060 Ñeán Transistor T4
A2 Q7
A1 Q6
A0 Q5
Ñeán Transistor T3
Q4
Q3
Ñeán Transistor T2
E3 Q2
E2 Q1
Töø Q4 cuûa 4060 Ñeán Transistor T1
E1 Q0
IC 74154 laø IC giaûi maõ 4 ñöôøng sang 16 ñöôøng töôg töï nhö 74138 nhöng
ñöôøng ra gaáp ñoâi.
SVTH: Nguyeãn Thaønh Nhôn Trang 39
- GVHD: Nguyeãn Taán Ñôøi
Luaän vaên toùt nghieäp
THIEÁT KEÁ BOÄ GIAÛI MAÕ NGAØY THAÙNG-GIÔØ PHUÙT
III.
1. Maïch giaûi maõ giôø phuùt:
Coù raát nhieàu IC giaûi maõ ñòa chæ tuøy thuoäc vaøo dung löôïng boä nhôù vaø
ñòa chæ ñeå truy xuaát boä nhôù maø ta choïn IC giaûi maõ thích hôïp.
Do ñeà taøi thi coâng maïch baùo (ngaøy-thaùng),giôø phuùt .Neân soá oâ nhôù
phuùt laø 1440 oâ nhôù .Neân caàn 11 ñöôøng ñòa chæ ñeå giaûi maõ,IC 4040B laø boä
ñieám nhò phaân 12 taàng FF coù ngoõ vaøo xung tañc ñoäng caïnh xuoáng, Master
Reset(MR) taùc ñoäng ôû möùc cao vaø coù 12 taàng ñeám ngoõ ra (00_011) neân
choïn IC 4040 laøm boä nhôù giôø phuùt.
Sô ñoà chaân cuûa IC 4040.
Q11 Vdd
Q5 Q10
Q4 Q9
Q6 Q7
Q3 Q8
Q2 MR
Q1 Cp
Vss Q0
Haøm Reset cho boä nhôù ngaøy:
Coù nhieàu caùch ñeå Reset boä nhôù ngaøy khi thöïc hieän heát chu kyø 24 giôø
maø chöa heát oâ nhôù.
Coù theå duøng chaân Q7 cuûa ROM nhôù giôø ñeå ñöa xung veà MR cuûa 4040
giaûi maõ ñòa chæ. (Do chæ söû duïng 7 ngoõ ra ñeå thuùc led 7 ñoaïn: 00_06 ).Tuy
nhieân neáu söû duïng Q7 ñeå Reset thì aûnh höôûng ñeán vieäc ñaët chuoâng cho
nhöõng giôø quy ñònh. Do ñoù, khoâng choïn kieåu thieát keá naøy.
Chia soá thaäp phaân 1440 ra soá nhò phaân :
1440=10110100000
Laáy ngoõ ra Q5, Q7, Q8, Q10 cuûa boä giaûi maõ ñòa chæ cho boä nhôù ngaøy
vaøo coång AND cuûa IC 4082 vaø ngoõ ra ñöa veà chaân Reset cuûa boä giaûi maõ ñòa
chæ.
SVTH: Nguyeãn Thaønh Nhôn Trang 40
- GVHD: Nguyeãn Taán Ñôøi
Luaän vaên toùt nghieäp
2. Maïch giaûi maõ cho boä nhôù ngaøy thaùng:
Töông töï nhö boä giaûi maõ giôø phuùt ta cho IC 4040 ñeå giaûi maõ cho boä nhôù
ngaøy.
Moät naêm coù 365 ngaøy, moät faêm coù moät naêm nhuaän 366 ngaøy. Do ñoù,
boä nhôù ngaøy phaûi chöùa moät chu kyø 4 naêm ñeå traùnh söï sai leäch khi söû duïng
boä nhôù 4 naêm, 365 ngaøy hoaëc 366 ngaøy.
Soá oâ nhôù caàn phaûi söû duïng ñeå nhôù ngaøy laø:
(365x3)+366 =1461x4 (5844 oâ nhôù)
164110 =101101101012
Laáy ngoõ ra Q0, Q1, Q4, Q5, Q7, Q8, Q10 ñöa vaøo caùc coång logic ñeå taïo
tín hieäu ReSet boä ñeám ñeå quay laïi chu kyø môùi khi keát thuùc 4 naêm.
THIEÁT KEÁ BOÄ ÑEÁM NGAØY
IV.
330
1k
NPN
LED6
4017
Q5-9
Q9 1k
Xung ngaøy Q8 NPN
Q7
Q6
Q5
LED5
CP1 Q4
CP0 Q3
Q2
1k
MR Q1
NPN
Q0
LED4
1k
NPN
LED3
1k
NPN
LED2
1k
NPN
LED1
1k
NPN
Sô ñoà keát noái boä ñeám ngaøy
SVTH: Nguyeãn Thaønh Nhôn Trang 41
- GVHD: Nguyeãn Taán Ñôøi
Luaän vaên toùt nghieäp
Do yeâu caàu cuûa ñeà taøi laø khoâng ñoå chuoâng ngaøy thöù baûy vaø chuû
-
nhaät, do ñoù caàn coù boä ñeám ngaøy ñeå taïo xung ñieàu khieån ñeå cho pheùp ñoå
chuoâng.
Trong tuaàn coù 7 ngaøy neân caàn coù boä ñeám 7 traïng thaùi, IC 4017 coù
-
10 traïng thaùi ñeám khi coù xung kích vaø duøng led troøn ñeå hieån thò thöù trong
tuaàn.
Sô ñoà chaân IC 4017 Sô ñoà logic
VDD
O5 4017
Q5-9 12
O1 MR
Q9 11
O0 CP0 Q8 9
Q7 6
O2 CP1
Q6 5
O6 Q5-9 Q5 1
13 CP1 Q4 10
O7 O9 14 CP0 Q3 7
O3 O4 Q2 4
VSS 15 MR Q1 2
O8
Q0 3
THIEÁT KEÁ KHOÁI KHIEÅN CHUOÂNG.
V.
Xung ñieàu khieån chuoâng coù ñoä roäng töø vaøi giaây ñeán khoaûng vaøi chuïc
giaây tuyø theo yeâu caàu. Do ñoù khoâng theå laáy tröïc tieáp töø boä nhôù giôø neáu caàn
thôøi gian ñoã chuoâng nhoû hôn 1 phuùt.
Ñieàu kieän ñeå ñoå chuoâng laø:
Ñuùng giôø caøi ñaët: (7'00, 11'30, 1h, 16'30).
Khoâng phaûi ngaøy leã (1 -1, 30 - 4,1 – 5 , 2-9) 5V
+V
Khoâng phaûi thöù baûy vaø chuû nhaät.
Khoâng phaûi luùc chænh giôø, ngaøy, thöù.
Sô ñoà maïch: Xung töø boä nhôù giôø
Xung töø boä nhôù ngaøy
1k
NPN
Xung töø boä ñieám ngaøy
Xung ñieàu khieån
THIEÁT KEÁ KHOÁI HIEÅN THÒ
VI.
Ñeå hieån thò moät döõ lieäu coù theå duøng caùc thieát bò hieån thò nhö: quang
baùo, Led 7 ñoaïn, Led 14 ñoaïn…, hoaëc söû duïng led rôøi ñeå noái keát.
Keát noái led 7 ñoaïn töø led troøn:
SVTH: Nguyeãn Thaønh Nhôn Trang 42
- GVHD: Nguyeãn Taán Ñôøi
Luaän vaên toùt nghieäp
Tuøy thuoäc vaøo kích thöôùc caàn thieát coù theå keát noái vôùi soá löôïng led
khaùc nhau. Tuy nhieân phaûi tuaân theo tyû leä 7/5. Ñoái vôùi nhöõng baûng hieån thò
lôùn caàn chieàu cao vaø chieàu roäng, ñeå ñaûm baûo ñoä saùng ta caàn gheùp ñoâi hay
gheùp ba.
Sô ñoà keát noái:
Öu ñieåm: kinh teá, Led coù kích thöôùc theo yù muoán.
Nhöôïc ñieåm: maát thôøi gian, tieâu hao coâng suaát lôùn, phaûi coù transitoe
thuùc.
Söû duïng led 7 ñoaïn:
Ñeå led sang döõ lieäu ñöa ñeán caùc chaân A, B, C, D, E, F cuûa Led ôû möùc
cao (katoât chung).
AÙp rôi treân moãi ñoaïn laø 1,8 2 V vôùi doøng töø 7 20 mA.
Choïn cheá ñoä hoaät ñoäng bình thöôøng cho led laø 2V, 8mA. Do ñoù, ñieän
trôû haïn doøng cho ded laø:
VR = Vcc - Vlcd = 5 - 2 = 3V.
3
R= = 375
8 . 10-3
Choïn R = 330
Sô ñoà chaân led 7 ñoaïn:
Sô ñoà keát noái:
10 9 8 7 6
A: 7
B: 6
C: 4
D: 2
E:1
F: 9
R
G:10
12345
SVTH: Nguyeãn Thaønh Nhôn Trang 43
- GVHD: Nguyeãn Taán Ñôøi
Luaän vaên toùt nghieäp
H: 5
3, 8: Nguoàn
R: Caùc ñieän trôû haïn doøng
R=(150…330)
Caùc ngoõ ra cuûa boä nhôù giôø vaø ngaøy (D0…D6) ñöôïc noái tôùi caùc ñoaïn
(a,b,c,d,e,f,g) cuûa led 7 ñoaïn
THIEÁT KEÁ KHOÁI CHOÏN VAØ CHOÁT DÖÕ LIEÄU
VII.
1. Thieát keá khoái choïn:
Do ñeà taøi coù hai cheá ñoä hieån thò laø giôø phuùt vaø ngaøy thaùng. Do ñoù
trong moãi thôøi ñieåm chæ coù moät cheá ñoä hieån thò ñöôïc hoaït ñoäng ñeå cho pheùp
döõ lieäu töø boä nhôù ngaøy thaùng hay töø boä nhôù giôù phuùt ñöôïc pheùp xuaát ra khoái
hieån thò.
Taïo xung ñieàu khieån choïn Rom töø linh kieän rôøi:
+ Söû duïng maïch dao ñoäng ña haøi ñeå taoï xung ñieàu kieän choïn
ROM.
5V
+V
R4
R3
R1 R2
Q Q
C2
C1
NPN NPN
Hình
Chu kyø T1, T2 ñöôïc xaùc ñònh bôûi cacù ñieän trôû vaø tuï ñieän.
Öu ñieåm: kinh teá, taïo ñöôïc caùc hu kyø Q vaø Q khaùc nhau.
Nhöôïc ñieåm: coàng keành, phöùc taïp.
+ Taïo khung ñieàu khieån töø moät ngoõ ra xung vuoâng:
Töø ngaõ ra cuûa moät tín hieäu xung vuoâng ta coù theå taïo ñöôïc hai tín hieäu
coù pha ngöôïc nhau, baèng caùch maéc qua coång ñaûo.
Q
Q SVTH: Nguyeãn Thaønh Nhôn Trang 44
nguon tai.lieu . vn