GIỚI THIỆU các IC 2 1 1 IC 74LS90 IC 74LS90 là IC đếm thường được dùng trong các mạch số đếm lên và trong các mạch chia tần số

LỜI CAM ĐOAN Đề tài thực dựa vào số tài liệu không chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Nếu có chép tơi hồn tồn chịu trách nhiệm Chương 1: GIỚI THIỆU Khoa học kỹ thuật ngày phát triển làm tảng thúc đẩy ngành công nghiệp, nông nghiệp… phát triển Việc ứng dụng thành tựu ngành kỹ thuật điện – điện tử giảm thời gian, giảm thiểu chi phí, hạn chế tai nạn lao động công nghiệp… Vì vậy, mạch điện tử có vai trị quan trọng dây chuyền sản xuất công nghiệp Để hạn chế tối đa thời gian, nhân lực tăng độ xác việc đếm số sản phẩm dây chuyền sản xuất công nghiệp từ mạch đếm sản phẩm ứng dụng rộng ngày nghiên cứu sâu Từ thực tiễn đó, nhóm em tìm hiểu thi cơng mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm Từ kiến thức học, thực hành hướng dẫn giáo viên hướng dẫn nhóm em hồn thành đề tài “Khảo sát IC 74LS85, IC 74LS90 IC 74LS87 Thiết kế mạch đếm lên từ số đặt trước đến số 9999” Chương 2: THIẾT KẾ 2.1 GIỚI THIỆU CÁC IC 2.1.1 IC 74LS90 Chức năng: IC 74LS90 IC đếm thường dùng mạch số đếm lên mạch chia tần số Hình dạng sơ đồ chân: + Chân (CLKB): Là đầu vào xung clock MOD IC Là chân tích cực mức thấp (chỉ kích hoạt có giá trị logic mức thấp), để thay đổi trạng thái bit đầu ra. Tại đầu có xung thay đổi từ mức cao đến thấp ba bit đầu bị thay đổi + Chân (R1): Được sử dụng chân reset IC. Nó cho giá trị lớn đầu Sử dụng kết hợp với chân + Chân (R2): Cũng sử dụng chân reset IC. Nó kích giá trị lớn đầu ra. Sử dụng kết hợp với chân + Chân (NC): Sử dụng để hình dáng dễ nhìn cho mạch PCB. Khơng quan trọng đấu nối hay khơng khơng ảnh hưởng đến mạch + Chân (Vcc): Là chân đầu vào cấp nguồn + Chân (R3): Được sử dụng chân reset IC. Nó xóa tất giá trị đầu kết hợp với R4 + Chân (R4): Cũng sử dụng chân reset. Nó xóa tất đầu kết hợp với R3 + Chân (Qc): Là chân đầu ra. Nó bit thứ hai liệu đầu bit + Chân (Qb): Cũng chân đầu ra. Nó bit LSB thứ hai (Bit có trọng số thấp thứ 2) liệu đầu bit + Chân 10 (GND): Là chân nối đất + Chân 11 (Qd): Là bit đầu có số lớn liệu đầu bit + Chân 12 (Qa): Là bit đầu có trọng số nhỏ liệu đầu bit + Chân 13 (NC): Là chân không cần đấu nối. Nó khơng ảnh hưởng đến vi mạch chân + Chân 14 (CLKA): Là chân đầu vào xung clock dùng để cấp xung clock cho MOD IC Cấu tạo bên IC 74LS90: Bốn ngõ IC ký hiệu QA, QB, QC QD Thứ tự đếm 7490 kích hoạt cạnh xuống tín hiệu xung đồng hồ, tức tín hiệu xung đồng hồ CLK chuyển từ logic (mức CAO) sang logic (mức THẤP) xem có xung đồng hồ tác động vào mạch đếm Các chân ngõ vào bổ sung R1, R2, R3 R4 chân RESET Khi ngõ vào RESET R1 R2 kết nối với logic 1, mạch đếm bị RESET trở (0000) ngõ vào R3 R4 kết nối với logic 1, mạch đếm RESET số (1001) số đếm vị trị đếm Bảng hoạt động Reset đếm IC 74LS90: Các chân reset Đầu R1 R2 R3 R4 QD QC QB QA H H L X L L L L H H X L L L L L X X H H H L L H X L X L Đếm L X L X Đếm L X X L Đếm X L L X Đếm Khi dùng IC 7490, có cách nối mạch cho chu kỳ đếm 10, tức tần số tín hiệu ngõ sau 1/10 tần số xung CK, dạng tín hiệu khác Mạch đếm 2x5: nối ngõ QA với ngõ vào B, xung clock (CK) nối với ngõ vào A Mạch đếm 5x2: nối ngõ QD với ngõ vào A, xung đếm (CK) nối với ngõ vào B Bảng trạng thái đếm cho dạng mạch đếm trên: 2.1.2 IC 74LS47 Chức năng: Đây IC giải mã kí giành riêng cho LED Anot chung Ứng dụng ta cần thị số LED mạch số mà không cần dùng vi xử lý muốn tiết kiệm chân Hình dạng sơ đồ chân: + Chân số chân nối đất (0V) + Chân số 16 chân nguồn cung cấp (VCC) + Chân 1, ,6, chân tín hiệu vào BCD + Chân 9, 10 ,11, 12, 13, 14, 15 chân đầu + Chân 3,4,5 chân kiểm tra IC Chân LT (Lamp Test) dùng để kiểm tra tình trạng hoạt động (sống hay chết) vạch , chân RB (Ripper Blanking) dùng để tắt tất vạch yêu cầu trạng thái không hiển thị số Nguyên lý hoạt động : Như sơ đồ trên, A,B,C,D ( Nối với Vi xử lý, mạch số counter, ), BI/RBO, RBI, LT (chân điều khiển 7447, tùy thuộc vào nhu cầu nối khác nhau), Chân QA, QB, QC, QD, QE, QF, QG nối với chân a, b, c, d, e, f, g led anot chung Mô tả cách thức hoạt động sau: PORT A, B, C, D : đầu vào 7447, nhận giá trị theo nhị phân (BCD) từ tới 15, tương ứng với mối giá trị nhận giải mã đầu Q tương ứng PORT QAQG: Nối trực tiếp LED với QA = a, QB = b, QC = c, QD = d, QE = e, QF = f, QG = g, giá trị hiển thị LED phụ thuộc vào giá trị đầu vào PORTA, B, C, D theo bảng sau: 2.1.3 IC 74LS85 Chức năng: 74LS85 máy đo độ lớn bit để so sánh hai số bit (A, B) , số có đầu vào song song ( A0 – A3 , B0 – B3) ; A3, B3 đầu quan trọng Hoạt động không bị giới hạn mã nhị phân , thiết bị hoạt động với mã đơn điệu Hình dạng sơ đồ chân : + Chân 10, 12, 13, 15 bit vào số thứ + Chân 9, 11, 14, bit vào số thứ + Chân 2, 3, dùng để ghép tầng so sánh nhiều bit + Chân 5, 6, ngõ chân chân nối mass + Chân 16 chân nguồn Nguyên tắc so sánh số bit : Xét số nhị phân bit: A=a3a2a1a0 ; B=b3b2b1b0 - Bước 1: so sánh a3 b3 Nếu : +) a3 < b3 A < B +) a3 > b3 A > B +) a = b3 chuyển sang bước - Bước 2: so sánh a2 b2 Nếu : +) a2 < b2 A < B +) a2 > b2 A > B +) a2 = b2 chuyển sang bước - Bước 3: so sánh a1 b1 Nếu: +) a1 < b1 A < B +) a1 > b1 A > B +) a1 = b1 chuyển sang bước - Bước 4: So sánh a0 & b0 Nếu: +) a0 < b0 A < B +) a0 > b0 A > B +) a0 = b0 A = B Nhìn vào bảng chức của IC 74LS85 ta thấy hoạt động mạch   Ở trường hợp đầu mạch so sánh bình thường, so sánh từ bit cao trước Khi tất bit ngõ vào phải xét đến logic ngõ vào nối chồng (được dùng ghép chồng nhiều IC để có số bit so sánh lớn hơn) Logic ngõ vào thực ngõ tầng so sánh bit thấp (nếu có) Trường hợp ngõ vào nối chồng lên cao ngõ tương ứng cũng lên cao Trường hợp bít trước khơng so sánh ngõ sau thấp Trường hợp khơng có tín hiệu ngõ vào nối chồng tức liệu ngõ vào A B khác nên ngõ A < B A> B đểu mức cao. Vậy để mạch so sánh bit nên nối ngõ nối chống A = B mức cao Sơ đồ kết nối: 10 Sơ đồ logic: 11 2.2 SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH THIẾT KẾ VÀ GIẢI THÍCH HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC KHỐI Sơ đồ khối: Khối nguồn Khối nhập số ban đầu Khối tạo xung Khối đếm Khối hiển thị Khối giải mã Nhiệm vụ khối: - Khối nguồn: có chức cấp nguồn cho toàn mạch hoạt động - Khối nhập số ban đầu: có chức nhập số đếm bắt đầu - Khối tạo xung: + Xung quan sát: Dùng mạch dao động đa hài tạo xung dao động có tần số 100Hz + Xung điểu khiển: Dùng mạch dao động đa hài tạo xung dao động có tần số cao lên đến 10kHz giúp mạch hiển thị trạng thái bắt đầu đếm số bắt đầu có giá trị lớn - Khối đếm: FF nhận xung dao động để xử lý đưa tín hiệu mã hố BCD - Khối giải mã: giải mã BCD để đưa khối hiển thị - Khối hiển thị: hiển thị tín hiệu sau giải mã led 12 Chương 3: THI CÔNG MẠCH 3.1 SƠ ĐỒ MẠCH NGUYÊN LÝ 3.2 LÝ DO CHỌN LINH KIỆN Gồm: IC 74LS90, IC 74LS47, IC 74LS85, cổng logic - IC 74LS90: loại IC đếm tiến, đếm từ 0-9 + Cần sử dụng bốn IC đếm 74LS90 để đếm số BCD từ 0-9 đại diện cho hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm hàng ngàn + Để dễ dàng cài đặt số quan sát ta cần sử dụng thêm IC 74LS90 để cài đặt số - IC 74LS47: IC giải mã kí dành riêng cho LED Anot chung + Bốn IC 74LS47 để giải mã BCD từ IC đếm 74LS90 LED đoạn + Bốn IC 74LS47 để giải mã cho IC 74LS90 trình đặt số 13 - IC 74LS85: IC 74LS90 đếm từ 0-9 IC để đặt số ta cần sử dụng thêm IC so sánh 74LS85 với số lượng IC - Các cổng logic: thiết kế để thông qua cổng NOR cần chân (QA