Đề tài Mạch đếm xe ra vào

Việt Nam ta ngày phát triển và giàu mạnh. Một trong những thay đổi đáng kể là Việt Nam đã gia nhập “WTO”, một bước ngoặc quan trọng để đất nước thay đổi bộ mặt nghèo nàn của mình, để chúng ta con người Việt cĩ cơ hội nắm bắt nhiểu thành tựu vĩ đại của thế giới, đặc biệt là về các lĩnh vực khoa học kĩ thuật nĩi chung và ngành Điện Tử nĩi riêng . Thế hệ trẻ chúng ta khơng tự mình phấn đấu học hỏi khơng ngừng thì chúng ta sẽ sớm lạt hậu và nhanh chĩng thụt lùi. Nhìn ra được điều đĩ Trường “ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH” đã sớm chủ trương hình thức đào tạo sâu rộng, từ thấp đến cao. Để tăng chất lượng học tập của sinh viên nhà trường nĩi chung và trung tâm Điện Tử nĩi riêng đã tổ chức cho sinh viên làm các đồ án mơn học nhằm tạo nên tảng vững chắc cho sinh viên khi ra trường, đáp ứng nhu cầu tuyển dụng việc làm. Chính vì vậy nhĩm chúng em đã chọn đề tài : “Mạch đếm xe ra vào” . Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em được sự tận tình hướng dẫn của thầy cơ trong Khoa Điện tử, đặc biệt là Thầy Đặng Quang Minh . Và do kiến thức cịn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện đồ án em khơng thể tránh khỏi sai sĩt, mong quý thầy cơ trong hội đồng khảo thi bỏ qua và cĩ hướng giúp đỡ để chúng em cĩ thể hồn chỉnh đồ án của mình . Em xin chân thành cảm ơn. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHÁN BIỆN MỤC LỤC Phần A: Giới thiệu về vài linh kiện điển hình sử dụng trong mạch 1.Led 7 đoạn 2.IC 4093 3.IC 4071 4. IC 74LS14 5. IC 4081 6. IC 4013 7.IC 4543 8.IC 4510 Phần B: Nội dung Sơ đồ khối Chức năng nhiệm vụ các khối Sơ đồ nguyên lý Nguyên lý hoạt động Phần C: Mục lục tham khảo 1/Led 7 đoạn: Là 7 con led sắp xếp lại theo hình mẫu. Một chân của các con led được nối chung với nhau (Anod chung hoặc Katod chung), các chân con lại được đưa ra ngoài để phân cực các con led. Đây là lọai đèn dùng hiển thị các số từ 0 đến 9, đèn gồm 7 đọan a, b, c, d, e, f, g, bên dưới mỗi đọan là một led (đèn nhỏ) hoặc một nhĩm led mắc song song (đèn lớn).Qui ước các đọan cho bởi: Khi một tổ hợp các đọan cháy sáng sẽ tạo được một con số thập phân từ 0 - 9. Led 7 đoạn cĩ hai loại là loại anot chung và catot chung. LED anot chung LED catot chung Đối với led 7 đoạn ta phải tính tốn sao cho mỗi đoạn của led 7 đoạn cĩ dịng điện từ 10....20mA. Với điện áp 5V thì điện trở cần dùng là 270Ω; cơng suất là 1,4 Watt Bảng 1: bảng giá trị Led 7 Đoạn 2/ IC 4093 Bảng giá trị A B 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 3/IC4071 Bảng giá trị (Truth table) A B A+B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 5/ IC 74LS14 Bảng giá trị A 0 1 1 0 8/IC4081 A B A.B 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 4/IC4013 H = mức cao L = mức thấp X = giá trị bất kì 6/ IC 4543 DA to DD :dữ liệu lối vào PH : chân phase BI : chân xĩa LD : chân chốt OA to OG : lối ra 7/IC4510 Chân 1 : nạp dữ liệu song song Q0 – Q3 : Ngõ ra bộ đếm D1 – D4 : Ngõ vào nạp song song Chân 10 : Cho phép đếm lên/ xuống + =1 : đếm lên + =0 : đếm xuống Chân 9 : Reset Chân 5 : cho phép đếm Chân 7 : Báo kết thúc đếm Chân 15 : Xung nhịp Chân 16: nguồn Chân 8 : mass KHỐI NGUỒN KHỐI HỒNG NGOẠI KHỐI ĐIỀU KHIỂN KHỐI ĐẾM KHỐI GIẢI MÃ KHỐI HIỂN THỊ 1/Sơ đồ khối 2/ Chức năng và nhiệm vụ từng khối Khối nguồn : tạo ra dịng điện ổn định cung cấp cho tồn mạch. Khối hồng ngoại : dùng để tạo ra xung clock cĩ tần số với độ ổn định cấp cho khối điều khiển. Khối điều khiển : nhận xung clock từ khối hồng ngoại để điều khiển cho khối đếm. Khối đếm : nhận xung từ khối điều khiển để đếm lên hoặc đếm xuống, đồng thời xuất ra giá trị BCD chuyển đến khối giải mã. Khối giải mã : nhận giá trị BCD từ khối đếm và chuyển đổi thành giá trị Led 7 đoạn chuyển đến khối hiện thị Khối hiển thị : nhận giá trị đã chuyển đổi từ khối giải mã và xuất ra Led 3/Sơ đồ nguyên lý 4.Nguyên lý hoạt động: a/ Khi cĩ xe vào: Khi cĩ xe vào áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối vào )ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấp đi qua IC cổng đảo sẽ là mức cao. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân SD của IC 4013 -> chân SD ở mức 1. Khi khơng cĩ xe ra áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối ra)ở mức thấp làm cho transistor khơng dẫn ( VB chân CD ở mức 0. Khi chân SD = 1 và CD = 0 làm cho Q =1 và = 0, chân 1 của U1A ở mức thấp do nhận tín hiệu từ chân CD, cịn chân 2 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu từ chân 4 của U2B, tín hiệu ở ngõ ra chân của U6 và U7 luơn ở mức 1. Vì vậy, lối ra của U3B là mức 1, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 0 cấp cho chân 6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính hiệu từ = 0 nên lối ra của U2B là 1 cấp cho U1A. Lối ra của U1A đang là mức cao được đi qua U1B trở thành mức thấp được đưa vào chân 5 của U3A. Chân 8 của U2C nhận tín hiệu từ Q =1 cịn chân 9 nhận tín hiệu từ chân 2 đang ở mức 0 của U2A, do chân 8 ở mức cao cịn chân 9 ở mức thấp nên lối ra của U2C là mức cao cấp cho chân 9 của U1C, chân 8 của U1C là mức cao thì nhận tín hiệu từ khối hồng ngoại đưa tới khi cĩ xe vào, do chân 8, chân 9 của U1C là mức 1 nên chân 10 của U1C là mức 0 sau đĩ đi qua U1D trở thành mức cao cấp cho U3A.Tín hiệu cấp cho U3A lấy từ chân 5 của U1B và chân 6 của U1D, lối ra của chân 4 U3A cấp cho chân 15 của U6, U7 làm xung kích. IC 4510 chỉ đếm khi chân xung clock bằng 1, cịn đếm lên hay xuống là do chân quyết định. Nếu = 1 thì đếm lên cịn = 0 thì đếm xuống . Khi đếm đến 9 thì chân của U6 ở mức thì sẽ kích cho chân 5 của U7 đếm ( U7 tích cực mức thấp ) , khi U7 đếm tới 9 thì lối ra chân là mức 0. Do 2 chân của U6 và U7 đểu là mức 0 đi qua U3B sẽ là mức 0 qua U2A sẽ trở thành mức 1 cấp cho chân 6 của U2B và chân 9 của U2C, chân 8 của U2C nhận tín hiệu từ Q =1 cịn chân 9 nhận tín hiệu từ chân 2 đang ở mức 1 của U2A, do chân 8, chân 9 ở mức thấp nên lối ra của U2C là mức cao cấp cho chân 9 của U1C, chân 8 của U1C là mức cao thì nhận tín hiệu từ khối hồng ngoại đưa tới khi cĩ xe vào, do chân 8 ở mức 1 của U1C, chân 9 của U1C là mức 0 nêm chân 10 của U1C là mức1 sau đĩ đi qua U1D trở thành mức thấp cấp cho U3A, chân 1 của U1A ở mức thấp do nhận tín hiệu từ chân CD, cịn chân 2 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu từ chân 4 của U2B, do tín hiệu ở ngõ ra chân của U6 và U7 lúc này ở mức 0. Vì vậy, lối ra của U3B là mức 0, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 1 cấp cho chân 6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính hiệu từ = 0 nên lối ra của U2B là 1 cấp cho U1A. Lối ra của U1A là mức cao được đi qua U1B trở thành mức thấp được đưa vào chân 5 của U3A. Do chân 5 của U3A ở mức 0 và chân 6 của U3A cũng ở mức 0 nên lối ra của U3A là mức 0 cấp cho chân 15 của U6, U7 nên làm cho 2 IC này khơng đếm . b/ Khi cĩ xe ra: Khi cĩ xe ra áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối ra) ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấp đi qua IC cổng đảo sẽ là mức cao. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân SD của IC 4013 -> chân SD ở mức 1. Khi khơng cĩ xe vào áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối vào) ở mức thấp làm cho transistor khơng dẫn ( VB chân CD ở mức 0. Khi chân SD = 0 và CD = 1 làm cho Q =0 và = 1, chân 1 của U1C ở mức thấp do nhận tín hiệu từ chân SD, cịn chân 2 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu từ chân 4 của U2B, tín hiệu ở ngõ ra chân của U6 và U7 luơn ở mức 1. Vì vậy, lối ra của U3B là mức 1, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 0 cấp cho chân 6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính hiệu từ = 1 nên lối ra của U2B là 1 cấp cho U1A. Lối ra của U1A đang là mức cao được đi qua U1B trở thành mức thấp được đưa vào chân 5 của U3A. Chân 8 của U2C nhận tín hiệu từ Q =0 cịn chân 9 nhận tín hiệu từ chân 3 đang ở mức 0 của U2A, do chân 8 ở mức thấp cịn chân 9 cũng ở mức thấp nên lối ra của U2C là mức cao cấp cho chân 9 của U1C, chân 8 của U1C là mức thấp vì nhận tín hiệu từ khối hồng ngoại đưa tới khi khơng cĩ xe vào, do chân 8 là mức 0, chân 9 của U1C là mức 1 nên chân 10 của U1C là mức 0 sau đĩ đi qua U1D trở thành mức cao cấp cho U3A.Tín hiệu cấp cho U3A lấy từ chân 5 của U1B và chân 6 của U1D, lối ra của chân 4 U3A cấp cho chân 15 của U6, U7 làm xung kích. IC 4510 chỉ đếm khi chân xung clock bằng 1, cịn đếm lên hay xuống là do chân quyết định. Nếu = 1 thì đếm lên cịn = 0 thì đếm xuống . Khi đếm đến 9 thì chân của U6 ở mức thì sẽ kích cho chân 5 của U7 đếm ( U7 tích cực mức thấp ) , khi U7 đếm tới 9 thì lối ra chân là mức 0. Do 2 chân của U6 và U7 đểu là mức 0 đi qua U3B sẽ là mức 0 qua U2A sẽ trở thành mức 1 cấp cho chân 6 của U2B và chân 9 của U2C, chân 8 của U2C nhận tín hiệu từ Q = 0 cịn chân 9 nhận tín hiệu từ chân 2 đang ở mức 1 của U2A, do chân 8, chân 9 ở mức thấp nên lối ra của U2C là mức cao cấp cho chân 9 của U1C, chân 8 của U1C là mức thấp thì nhận tín hiệu từ khối hồng ngoại đưa tới khi khơng cĩ xe vào, do chân 8 ở mức 0 của U1C, chân 9 của U1C là mức 1 nêm chân 10 của U1C là mức 1 sau đĩ đi qua U1D trở thành mức thấp cấp cho U3A, chân 1 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu từ chân CD, cịn chân 2 của U1A ở mức thấp do nhận tín hiệu từ chân 4 của U2B, do tín hiệu ở ngõ ra chân của U6 và U7 lúc này ở mức 0. Vì vậy, lối ra của U3B là mức 0, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 1 cấp cho chân 6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính hiệu từ = 1 nên lối ra của U2B là 0 cấp cho U1A. Lối ra của U1A là mức cao được đi qua U1B trở thành mức thấp được đưa vào chân 5 của U3A. Do chân 5 của U3A ở mức 0 và chân 6 của U3A cũng ở mức 0 nên lối ra của U3A là mức 0 cấp cho chân 15 của U6, U7 nên làm cho 2 IC này khơng đếm. Khi khơng cĩ xe vào ra thi khi đĩ áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối ra) ở mức thấp làm cho transistor ngưng dẫn ( VB chân CD ở mức 0. Vì chân CD = 0 và SD = 0 nên lối ra Q và khơng cĩ nên IC 4510 sẽ giữ trạng thái trước đĩ. Ngược lại, khi cĩ xe vào đồng thời thì áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối ra) ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấp đi qua IC cổng đảo sẽ là mức cao. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân SD của IC 4013 làm cho chân SD ở mức 1, áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối vào) ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấp đi qua IC cổng đảo sẽ là mức cao. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân CD của IC 4013 -> chân CD ở mức 1. Vì chân CD = 1 và SD = 1 nên lối ra Q và khơng cĩ nên IC 4510 sẽ giữ nguyên trạng thái trước đĩ. 1. Giáo trình điện tử số ĐHCN TPHCM 2. Kĩ thuật số thực hành - Huỳnh Đắc Thắng (NXB Khoa học Kĩ thuật) 3. www.google.com.vn 4. www.ant7.com 5. www.dientuvietnam.com 6. www.hiendaihoa.com