Nhiệm vụ đồ án môn học thiết kế mạch đếm sản phẩm

Nhiệm vụ đồ án môn học thiết kế mạch đếm sản phẩm

Phú

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC

00 1.Tên dé tai:

THIET KE MACH DIEM SAN PHAM

2 Các số liệu ban đầu:

Đếm sản phẩm và hiện thị led 7 đoạn Đặt trước số đếm bằng

nút nhấn và dừng khi số sản phẩm bằng số đặt trước

3 Nội dung các phần thuyết minh:

Khảo sát các loại vi mạch sử dụng trong đề tài gồm sơ đồ chân,

sơ đồ logic, bảng trạng thái, các đặt tính điện

Các loại led 7 đoạn

Thiết kế sơ đồ khối, chức năng các khối

Vẽ sơ đồ mạch in, thi công lắp ráp, kiểm tra và chạy thực

Thực hiện việt chống nhiễu và điều chỉnh độ nhạy cho cảm biến

Thực hiện việt cấp xung bằng nút nhấn

5 Giáo viên hướng dẫn : Th.S NGUYÊN ĐÌNH PHÚ

6 Ngày giao nhiệm vụ: 25-9-2011

7 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 08-1-2012

Giáo viên hướng dẫn

GVC.THS.NGUYỄN ĐÌNH PHÚ

Cũng vì lý do trên, thông qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất của em đến giáo viên hướng dẫn của em là thầy Th.S Nguyễn Đình Phú, người đã có công lao rất lớn trong kết quả của đề tài của

em ngày hôm nay

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Giáo viên hướng dẫn Th.S NGUYÊN ĐÌNH PHU

Phú

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU LINH KIỆN, THIẾT KẾ MẠCH 7

I Khảo sát IC 74192 2 :-222.222E27.22112 2 111.11 eeerre 7

II Khảo sát IC 7485 -2222 2 222222121212 111111 EEEErree 7

II Khảo sat IC 7414

IV Khảo sát IC 7408

VI Khao Sat IC 74247 ececsessessesscsssscsssssesssssssscssssscssssssssessssesseeseeses 10

VII Khao sat led 7 GOAM seeseessesseessesssesssessecssesssessessessecssesssesseneenes 11

V IIL Khdo sat điện trỞ ¿5c 25+22+vExerxetrxerrrerrerrrrrcrr 13 D0 4a anh 13

CHUONG II: THIET KE SO DO KHOI, SO DO MẠCH

1 Khảo sát khối tao xung

1 Khảo sát khối so sánh

TIL Khao sat khối khóa xung Ck ¿-csscccsscrsrsrerree 16

1 V Khảo sát khối chống nhiễu bằng nút nhấn 17

V Khảo sát khối reset bằng relay -c++c222vveerrvrvcee 18

VI Khảo sát khối nguồn

CHƯƠNG III: KẾT LUẬN VÀ HUONG PHAT TRI

CHƯƠNG IV: HI CÔNG MẠCH

LIỆT KÊ MÔ PHỎNG

I.KHỐI 1: Khối tạo xung và cấp nguồn

Phú

LOI MG DAU

Ngay nay cung voi su phat triển của công nghiệp hóa hiện

đai hóa kỹ thuật số trở thành phổ biến và ngày một thông dụng Nó làm tăng hiệu quả lao động và giam giá thành san

phẩm Sản phan được đòng loạt hơn Vì vay nay e làm

mạch đếm sản phẩn để phục vụ cho sụ phát triển của

công nghiệp hóa hiện đai hóa

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước vấn đề

Tự Động Hóa sản xuất có vai trò đặc biệt quan trong

Mục tiêu Ứng dụng Tự Động Hóa là nhằm nâng cao năng suất dây chuyền công nghệ, nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh

của sản phẩm, đồng thời cải thiện điều kiện lao động Sự cạnh

tranh hàng hoá đặt ra một vấn đề thời sự là làm sao để hệ thống

Tự Động Hóa sản xuất phải có tính linh hoạt cao nhằm đáp ứng

sự biến động thƯờng xuyên của thị trường hàng hoá cạnh tranh vì

vây e làm đỒ an nay phục vụ cho mục đích đó

Người thực hiện đề tài

NGUYỄN HỮU PHƯỚC

UP[ls +z|]CO

Oc[ls +1|]LOAD

Op[lr ›o|]c GND[]a sj]p

IC 74192 là IC đếm BCD

Các giá trị ra được thể hiện ở các chân QA , QB , QC, QD trong đó QA là LSB còn QD là MSB

Các chân A , B, C, D là các chân để điều khiển giá trị bắt đầu đếm

Chân DOWN là chân khi có xung kích vào thì giá trị ra được đếm xuống Chân UP là chân khi có xung kích vào thì giá trị ra được đếm lên

Chân VCC là chân cấp nguồn còn chân GND là chân nối mass

Chân CO\ và chân BO\ dùng để liên kết với IC 74192 khác để đếm được

giá trị cao hơn

Chân CLR dùng để xóa giá trị về 0

Chân 5 6 7 là chân gi giá trị ra

Chân 8 nối mass chân 16 nối Vcc

Trên nguyên lý so sánh các giá trị A0, A1, A2, A3 với B0, B1, B2, B3 để

đưa ra các giá trị so sánh A>B, A=B, A<B

IC 7414 có chức năng đảo giá trị vào

Chân 7 nối mass và chân 14 nối vơi Vcc

7414 là IC được sử dụng rộng vào nhiều mục đích nhu; Tạo xung

vuông , chốt , đảo trạng thái xung

Schmitt-Trggers inverters có nghia là IC 7414 có thể biến một xung không vuông thành 1 xung vuông

—————————ễễ

Một số loại cổng AND thường gập như : 7408 , 74LS08 và 74S08

trong đó 7408 có cấu tạo đơn giản nhất và được sữ dụng rộng rãi

5 wpeye oo toe " ON | ON | ON | ON| ON | ON | OFF

1 Hmx [+ + Lm H GEE | ON | oM | ore | OFF | OFF] OFF

2 nÌx|t ow moe " oN | ow |orr | ow | on | ore | on

3 HỈ x | tt H a fon | on [on | on | ore | ore] on

4 wtxfo om oe " oFe | ON | ON |oFF| OFF | ON | ON

3 mỈx[Lt HH " on |ner | on | on | ore | on | on

6 mxw|t mH woe 4 6N |orr |on | ow | ON | oN | on

7 efx] eo ow ow ow " oN |ow |ow |ort |orr |orr|orr| „

8 "n[xƑm 1 T t " on | ON [ON | ON | On | On | OW

9 wpe} we (cu 4 on | ow | ow | on | ore | on | on

10 HxXỊH LH 4 orr |orE |orF | oN | ðw |eorr | on

11 H]xH ot HH H ort lore [on | ow |orr |orr | oN

12 "ịxỊm mw ot " Grr [JoN |orr [Orr {OFF | 0N | ON

13 Hix] RH on tow 4 On [OFF jorF | oN | oFF | on | on

14 wp x} ao ow wok “ orr |orr |orr | on | on | on | on

15 HỆ x | HH HH " ore |oEr |Orr |orr | ore |o£r | ore

El x x x x x x Ẻ 0FF |0FF |OrrF |0FF | OFE |OFF |0FF| 2

oa t | x] x x x H 6N | o [ow [on |on |on|oNn| 4

IC 74247 là IC giải mã cho led 7 đoạn Anode chung

Chân TEST(3) là chân dùng để thỬ các ngõ ra xem IC có còn dùng được hay không

Các chân P0-P3 là các mã hóa từ mã BCD sang mã led 7 đoạn

Chân RBI và RBO là 2 chân dùng để xóa số 0 vô nghĩa

Phú

VII KHAO SAT LED 7 DOAN

a Í Gnd a b g f Wee a b fon noo foo 9 A

Bang ma hién thi led 7 doan

Led 7 đoạn được dùng nhiều trong đời sống hiện nay

Nó được dùng vào nhiều mục đích khác nhau nhưng vẫn làm chức

năng chung đó là hiển thị giá tri sỐ

Ngoài ra led 7 đoạn còn thể hiện được tên như: PHUOC, THAO, THOA Trong đó củng có một số tên co vần K, M và V thì không

Người thực hiện: NGUYÊN HỮU PHƯỚC

hiển thị được như: MINH, KHANH

12

Phú

vill KHAO SAT DIEN TRO VA CACH ĐỌC DIEN TRO

Standard EIA Color Code Table 4 Band: +2%, +5%, and +10%

1st 2nd 3rd 4h Band Band Band Band

Phú

Sau đây em cũng nêu ra một số loại tụ thường gặp như : Tụ

gốm, tụ hóa

Tụ được chia làm 2 loại : tụ phân cực và không phân cực

Một số tụ phân cực giá trị được ghi trực tiếp trên vỏ của linh

Khi mua tụ người ta thường chú ý tới :

Giá trị điện dung của tụ và điện áp cực đại qua tỤ

Tụ được dùng hầu hiết trong các mạch Tụ được dùng vào nhiều

việt khác nhau, nhưng tụ được dùng phổ biến để chống nhiễu, tạo

xung bang phan, cách ly nguồn

—————————ễễ

Phú

Chương II THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI, SƠ ĐỒ MẠCH KHẢO SÁT KHỐI TẠO XUNG

Cảm biến quang gồm có led thu và led phát :

Tính hiệu nhiễu tần số thấp được lọc qua tụ C3 và R2 Tính hiệu phát

từ led phát có cùng tần số với led thu Led thu có thể sai tính hiệu vào

do ánh sáng mặt trời Để chống nhiễu do mặt trời gây nên ta dùng biến trở VR4 để bù trừ sụt áp do ánh sáng mặt trời tác động lên led thu

và chỉnh đỘ nhạy cho cảm biến Ta cũng có thể dùng một cái ống nhựa màu đen để che led thu lại

Giải thích nguyên lý :

Khi led thu không nhận được tính hiệu từ led phát, đện trở của led thu

tăng lên rât lớn nguồn bị cách ly và điện áp ra Ở múc 0

Khi led thu nhận được tính hiệu từ led phát điện trở của led thu giảm

Phỳ

I KHAO SAT KHOI SO SANH

Khối so sỏnh gồm co IC 7485 va giỏ trị ngừ vào so sỏnh

Khi A0=B0, A1=B1, A2=B2, A3=B3 thỡ ngừ ra QA=B lờn mức 1 Khối so sỏnh cú chức năng so sỏnh và cấp xung để khúa xung Ck

ra Ở trờn

Khối này cú chức năng ngắt xung khi giỏ trị đặt bằng giỏ tri đếm Khi

đú ngừ ra QA=B lờn 1 khi qua cổng NOT giỏ tri bị đảo thành 0 và đi qua cổng AND làm cho xung cấp ngừ ra khụng đổi va luụn = 0

Khối khúa xung Ck và khối so sỏnh đi đụi với nhau

—ềễỶẼỆỄỆỄỆỄỆỄỆ Êđô_

Phú

Iv KHAO SAT KHOI CHONG NHIỄU CHO NUT NHAN

Đây là khối tạo xung và chống nhiễu bằng nút nhấn

Điện trở 10k có chức năng hạng dòng qua IC

Hình 3 : Khối chống nhiễu cho nút nhấn

Phú

V KHAO SAT KHOI RESET BANG RELAY

Bình thƯờng nút nhấn chưa tát động thì chan MR ở mức 0 mạch thực hiện

việt đếm khi ta nhấn nút nhấn thì chân MR lên mức 1 Các giá tri đã đếm

được ngay lập tức được RESET về 0

Ở đây em chỉ thiết kế khối Reset cho IC đếm mà không Reset cho giá tri

đặt vì:

Trong sản xuất theo dây chuyền thì mỗi hàng hóa làm ra là rất lớn và theo

một số cụ thể đặt trước nên trong em không làm khoi Reset cho số đặt

trước Khi muống thai đổi giá tri đặt chỉ cần nhấn nút là được

> Hinh 4: Khối Reset bằng nút nhấn và relay

VI KHAO SAT KHOI NGUON

Phú

Chương III KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

1) Kết luận

Với mạch đếm dùng IC ta có các ưu điểm sau :

-Cho phép tăng hiệu xuất lao động

-Đảm bảo độ chính sát cao

-Tần số đáp úng của mạch nhanh, cho phép đếm với tần số cao

-Khoảng cánh đặt phần phát và phần thu xa nhau cho phép đếm vật có kích

Với yêu cầu đặt ra là : Khi thiết kế mạch phải biết định hướng

cơ bản về mạch và các IC cần có để thiết kế mạch Tìm hiểu các cách làm của các anh chị đi trước, tìm tư liệu từ sách ( Thực tâp kỹ thuật số) và trên googlo.com làm Từ đó hình thành cơ bản về mạch Trong đó có thể tìm tòi sáng tạo ra cái mới tỪ cái có trước đó

Sao đây em xin trình bày về kế hoạch thực hiện của em:

Khi đăng ký đề tài đổ án mon học em bắt tay vào việt đọc sách thực tập kỹ thuật số về những vấn đề có liên quan và tham khảo mạch

đếm sản phẩm ở trong sách từ đó hình thành cơ bản về mạch của em

đang làm gồm:

A Khối thu phát tính hiệu , có led thu led phát

B Khối nguồn cấp nguồn cho toàn mạch

C IC như : 74192, IC so sánh 7485, 7414 và 7408

D Một số linh kiện khác như : điện trở , biến trở, tụ

Phú

Chương IV

THI CONG MACH

Hình 7: Mô phỏng và chuẩn bị vẽ mạch in

|8389832

Ở đây phần vẽ mạch in có thêm điện trở hạng dòng cho led 7 đoạn để

bảo vệ led 7 đoạn không bị hư Nếu không có điện trở hạng dòng

mạch vẫn hoạt động nhưng sao khoảng 5 phút thì led sẽ bị hư

Phú

Hình 8: Vẽ mạch in bằng proteus

6 đây em vẽ mạch in có nhiều dây trùng nhau nên em đã đưa các dây

đó xuống dưới IC làm cho người quan xát không nhình thấy làm cho mạch đẹp hơn

Mạch gồm các linh kiện sau: 2(7485), 4(74192), 4(led 7 đoạn), 36(điện trở), 3(nút nhấn), 1(7805), 1(transitor), 1(biến trở), 1(cầu diode) ,

1(741, 7414, 7408, relay), 7(tu), led thu và led phát

Cách lắp ráp: Ráp các dây trùng trước tiên, lắp xong dây trùng típ tới là

lắp điện trở rồi kế là tới các lin kiện còn lại IC được ráp cuối cùng

Cánh kiểm tra mạch: Trước hiết ta kiểm tra xem các dây gần nhau có ngắn mạch không, kiểm tra mà không bị ngắn mạch xong ta kiểm tra tới thông mạch

Bài báo cáo của em đến đây là hết ! Xin chân thành

cảm ơn thay va cac ban da lan nge !

Có gì sai xót xin thầy và các bạn góp ý kiến cho em

để bài báo cáo của em ngày càng hoàn thiện hơn