Đặt vấn đề 1 Hµ Néi 12 2005 Trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi khoa ®iÖn tö viÔn th«ng o0o B¸o c¸o thùc tËp MÔN ThiÕt kÕ m¹ch logic Nội dung Thiết hệ thống chuông báo giờ tự động Giáo viên hướng dẫn Sinh[.]
Trờng đại học bách khoa hà nội khoa điện tử - viễn thông -o0o - Báo cáo thùc tËp MƠN: ThiÕt kÕ m¹ch logic Nội dung: Thiết hệ thống chuông báo tự động Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Hµ Néi 12 2005 Phần 1: Giới thiệu đề tài Hiện nay, trường đại học, cao đẳng, quan… hệ thống báo đơn giản hiệu tính xác cơng việc thực người bảo vệ Trong thời đại công nghệ ngày phát triển nay, cơng việc nói phải thay thiết bị tự động hóa Nhóm “AUTOMTIC” xin mạnh dạn đưa sản phẩm chuông điện báo tự động, có khả nâng cấp hệ thống chuông cũ kĩ trường đại học, cao đẳng, quan,… ,đặc biệt nơi có diện tích lớn (như trường Bách Khoa chẳng hạn), để báo xác hiệu hệ thống cũ Chức hệ thống hệ thống báo chuông bao gồm: + Đây hệ thống báo chng tự động , vào tiết có chng , tiết có chng + Mỗi tiết học 45’ , sau tiết lẻ nghỉ chơi phút , sau tiết chẵn nghỉ 10 phút + Chuông báo chơi dài giây, chuông báo vào lớp giây + Hệ thống chuông báo đồng tồn trường ( chng kêu đồng loạt toàn trường) I HƯỚNG GIẢI QUYẾT ĐỀ TÀI Để thực đề tài nhóm chúng em có hướng giải quyết: 1.Dùng mạch số 2.Lập trình cho vi điều khiển 89c52 để thực chương trình Ở chúng em chọn hướng giải thứ : Dùng mạch số II C¬ së lÝ thuyÕt thực đề tài Đề tài thực chủ yếu dựa nguyên lí hoạt động mạch tổ hợp mạch đếm nhị phân Phn 2: Thit k mạch Hệ thống báo chng tự động nhóm chúng em gồm khối chính: +Khối điều khiển chng +Khối máy phát +Khối máy thu +Khối chuông Sơ đồ khối: * Chức khối: 1.Khối điều khiển chuông: gồm phận điều khiển phận hiển thị Bộ phận điều khiển có nhiệm vụ báo chng thời điểm xác định theo ý muốn người sử dụng Khối hiển thị hiển thị thời gian để người sử dụng tiện theo dõi 2.Khối máy phát: có nhiệm vụ phát tín hiệu báo chng khơng trung để máy thu đồng báo chuông thời điểm với độ tin cậy cao 3.Khối máy thu: có nhiệm vụ thu tín hiệu từ nguồn phát để đưa hệ thống báo chuông 4.Khối báo chng: có nhiệm vụ phát chng Bây chúng em xin phép chi tiết sâu vào khối: PI Khối điều khiển chuông: Khối điều khiển chuông bao gồm khối sau: - đếm : đếm 45( đếm thời gian tiết học),bộ đếm 5,10( đếm thời gian chơi, ứng với tiết lẻ ,10 ứng với tíết chẵn) đếm ( đếm thời gian chuông kêu) - Bộ mã hóa để điều khiển đếm - Bộ giải mã tín hiệu điều khiển đếm - Bộ kích cho mã hóa điều khiển hoạt động Ngồi cịn có thêm giải mã cho led hiển thị… +) Các linh kiện sử dụng: -IC 74LS90 -IC 74LS47 -IC 74LS08 -IC 74LS136 -IC 74LS04 -LED Thanh Anot Chung -Tranzistor 2N1711 -Xung Clock +) Sơ đồ chân đế bảng chức linh kiên : IC 74LS90 (Decade Counter): Lµ IC thực đếm 10 Cấu tạo sơ đồ chân nh sau: Chức chân nh sau: CP0: Đầu vào xung kích (theo sờn âm) CP1: Đầu vào xung kích (theo sờn âm) MR1, MR2: Master Reset, đầu vào hai chân đồng thời 1, đầu đợc reset MS1, MS2: Master Set, đầu vào hai chân đồng thời 1, đầu đợc set lên Q0, Q1, Q2, Q3: đầu IC, đợc biểu diễn theo hệ nhị phân, đợc tăng lên đơn vị có xung kích vào chân CP0 _ Bộ đếm 74LS90 IC tích hợp ho TTL.đây đếm không đồng gồm có hai đếm số đếm số Bộ đếm số có đầu vào sung Clock CP0 đầu Q0 Bộ đếm có đầu vào CP1 đầu Q1,Q2,Q3 Với kết hợp đầu vào sung CP0,CP1 chân sóa ta tạo đếm khác nh đếm 60 đếm 24 _ Chú ý chân CLK B phải đợc nối với chân Q0 qua mạch để đảm bảo đếm số 10 Bảng chân trị đợc cho sau đây: IC 74LS47 (BCD-to-Seven Segment Decoder): Là giải mà số BCD (0 dới dạng nhị phân đợc đa từ đầu IC 74LS90) thành đầu vµo cho LED thanh, lµm LED hiĨn thị số mong muốn (0 9) Sơ đồ chân cấu tạo nh sau: Bảng chức nh sau: LED Anode chung (Common-Anode Seven Segment Displays): Bộ hiển thị tơng đơng với đèn LED Khi đầu vào (A, B, C, D, E, F, G, DP) mức thấp đèn LED tơng ứng phát sáng Cấu tạo sơ đồ chân nh sau: IC 74LS08 (Quad 2_Input AND Gates): Sơ đồ chân đế bảng chức sau : IC 74LS04 : Bên ic có mạch not IC 74LS136 : Tranzistor 2N1711 : Xung Clock : * Để tạo khối tạo sung tác dụng vào khối đếm ta cío nhiều cách tạo Nhng với cbài ta thiết kế mạch tạo sung với độ sác không cao ta thiết kế sơ đồ nguyên lí khối tạo sung với linh kiƯn sau : - Hai cỉng NAND - Hai điện trở điện trở có giá trị 4.7K tụ hóa có giá trị 100uF * Sơ đồ nguyên lí mạch tạo sungnh sau : R1 4.7 K U2 U1 C lo c k N AN D N AN D + C1 100uF R2 4.7 K A_ thiết kế đếm : Như nêu trên, mạch chúng em bao gồm đếm: - Bộ đếm 45 (45 phút) :để đếm thời gian tiết học - Bộ đếm (5 phút) : dùng để đếm thời gian nghỉ giải lao sau tiết lẻ - Bộ đếm 10 (10 phút): dùng để đếm thời gian giải lao sau tiết chẵn - Bộ đếm (2 giây) : dùng để đếm thời gian chng kêu Bây em xin trình bày chi tiết cách thiết kế đếm: Bộ đếm 5: Như biết IC 74LS90 có sẵn đếm 2, để có đếm hiển thị led ta nối sau, đầu Q1 Q2 Q3 Các tín hiệu từ chân Q1,Q2,Q3 nối tới chân A,B,C IC 74LS47 đưa đèn led hiển thị, cịn chân D 7447 khơng sử dụng nên nối xuống đất Bộ đếm 10: Để có đếm 10 ta cần nối chân CLKB(CP1) với chân Q0 IC74LS90 Còn chân CLKA(CP0) nối với xung clock Đầu chân Q0,Q1,Q2,Q3 nối vào chân A,B,C,D IC74LS47 nối đèn led để hiển thị Bộ đếm 45: Gồm đếm : hàng chục đếm , hàng đơn vị đếm 10 Bộ đếm 10 dùng đếm hàng đơn vị Bộ đếm để đếm hàng chục Ta ghép chúng lại để đợc đếm 45 Việc đợc thực cách đa chân Q3 đếm 10 vào chân CP0 đếm Rõ ràng bé ®Õm 10 ®Õm tõ quay vỊ (m· BCD chun tõ 1001 sang 0000), ch©n Q3 sÏ cho xung clock sờn âm kích thích cho đếm tăng thêm đơn vị Vỡ đếm 45 nên đếm đến 44 phải reset 0.Để làm điều ta nối MR1 hàng đơn vị MR2 hàng chục vào Q2 hàng đơn vị, MR2 hàng đơn vị với MR1 hàng chục với Q2 hàng chục Thật đếm đến 44 Q2 hàng đơn vị hàng chục đồng thời lên 1( 0100 0100) Do cách mắc nên MR1 , MR2 hàng chục MR1, MR2 hàng đơn vị lên Suy hàng chục hàng đơn vị reset P2: Khối máy phát-Máy thu I-Đặt vấn đề : Để hệ thống báo chng đồng tồn trường chúng em dùng phương pháp điều khiển từ xa sóng vơ tuyến Hiện hệ thống điều khiển từ xa ti vi điều hòa nhiệt độ , cửa sắt … dùng phương tiếp hông ngoại phương pháp co nhược diểm lớn khơng thể điều khiển thiết bị xa (chỉ điều khiển thiết bị bán kính