Đang tải... (xem toàn văn)
Các tính năng và thông số kỹ thuật của IC 74HC14 Dải điện áp cung c p: -ấ0,5V đến + 7,0VDòng điệ ối đa đượn tc phép rút qua mỗi đầu ra gate: 25mATổng dòng điệ ối đa cho phép qua chân VCC
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2
Đề tài: Thiết kế và chế tạo Mạch điếm ra vào hiển thị
trên led 7 thanh
Trang 2MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG 1 : Giới thiệu một số linh kiện điển hình dùng trong mạch
Trang 33.3 ưu và nhược điểm
3.3 tài liệu tham khảo ………
3.4 phần mềm sử dụng ………
LỜI NÓI MỞ ĐẦU
Trang 4KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo Mạch điếm ra vào hiển thị trên led 7 thanh Sinh viên thực hiện: Đào Xuân Đạt – MSV: 12220308
Đào thành Xuân- MSV: 12220427 Lớp 1222012
ĐT: 0854276669
E_mail: daoxuandat200@gmail.com Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Thành Kế hoạch thực hiện chi tiết: thiết của đề tài 3.Thu thập các thông tin
Trang 53.Hoàn thiện sơ đồ khối giữa các khốivới nhau
(Báo cáo và giáo viên điện (giá trị linh kiện, loại linh kiện sử dụng, điện áp, dòng điện, trong
Trang 63 Chuẩn bị bảo vệ.(Báo
cáo và giáo viên hướng
Đây là IC giải mã giành riêng cho LED 7 đoạn anode chung IC chuyển đổ ừi t mã BCD sang mã LED 7 đoạn anode chung
Ứng dụng khi ta c n hiện th s ầị ố trên LED 7 đoạn trong m ch s mà không c n dùng vi ạốầđiều khi n, hoặc muốển tiết kiệm chân cho vi điều khiển
Trang 71.2 Sơ đồ chân
LT: Lamp Test BI: Blank Input RBO: Ripple Blank Output RBI: Ripple Blank Input
Trang 874HC14 là m t thành viên c a dòng vi m ch 74XXXX, g m các c ng logic IC 74HC14 có sáu cộủạồổổngNOT với SCHMITT TRIGGER Do đó nó có tên là HEX INVERTING SCHMITT TRIGGER.
3.2 Sơ đồ chân IC 74HC14
Theo sơ đồ chân 74HC14, đây là một thiế ịt b 14 chân có các gói khác nhau, tùy yêu c u s d ng ầử ụmà ch n g i phù h p Mô t cho mọọợảỗi chân được thể hiện bên dưới.
Đầu vào của INVERTING SCHMITT TRIGGER GATE
Đầu vào 5A c a GATE 5ủ
Trang 9Các tính năng và thông số kỹ thuật của IC 74HC14 Dải điện áp cung c p: -ấ0,5V đến + 7,0V
Dòng điệ ối đa đượn tc phép rút qua mỗi đầu ra gate: 25mATổng dòng điệ ối đa cho phép qua chân VCC hoặn tc GND: 50mAHoàn toàn không chì
Đầu ra TTL
Khả năng chống nhiễu caoESD tối đa: 2KV
Thời gian tăng điển hình: 85-625ns (tùy thuộc vào điện áp cung cấp)Thời gian rơi điển hình: 85-625ns (tùy thuộc vào điện áp cung cấp)
LED 7 thanh hay còn được gọi là LED 7 đoạn, bao gồm 7 đoạn đèn LED được xếp lại với nhau thành hình ch ữ nhật Khi các đoạ ập trình để chi u sáng thì s n lếẽ hiển th ị chữ số của h th p phân ho c ệ ậặthập lục phân Đôi khi LED số 8 được hiển thị d u th p phân khi có nhiấậều LED 7 thanh được nối với nhau để có thể hiển thị được các s lố ớn hơn 2 chữ số
Trang 104.2 Cấu tạo, phân loại LED 7 thanh và nguyên lý hoạt động
Với các đoạn LED trong màn hình đều được nối với các chân k t nế ối để đưa ra ngoài Các chân này được gán các ký t t ự ừ a đến g, chúng đại diện cho từng LED riêng lẻ Các chân được kết nối với nhau để có thể tạo thành m t chân chung ộ
Chân Pin chung hi n th tểị hường được sử dụng để có thể xác định loại màn hình LED 7 thanh đó là loại nào Có 2 loại LED 7 thanh được sử dụng đó là Cathode chung (CC) và Anode chung (CA)
LED 7 thanh cathode chung
• Cathode chung (CC): Trong màn hình Cathode chung thì t t c các c c Cathode c ấ ảựả các đèn LED được nối chung v i nhau v i mớớức logic “0” hoặc n i Mass (Ground) Các chân còn l i là ốạchân Anode s ẽ được n i v i tín hi u logic m c cao (HIGHT) hay m c logic 1 thông qua 1 ố ớệứứđiện trở giới hạn dòng điện để có thể đưa điện áp vào phân cực ở Anode từ a đến G để có thể ể hi n thị tùy ý
• Anode chung (CA): Trong màn hình hi n th Anode chung, t t cểịấ ả các k t n i Anode c a LED ế ốủ7 thanh s ẽ được n i v i nhau mố ớở ức logic “1”, các phân đoạn LED riêng lẻ sẽ sáng bằng cách áp d ng cho nó m t tín hi u lụộệ ogic “0” hoặc m c thứấp “LOW” thông qua một điện trở giới hạn dòng điện để giúp phù hợp với các cực Cathode với các đoạn LED c ụ thể từ a đến g
Trang 11Nói chung là LED 7 thanh Anode chung thường phổ biến hơn vì các mạch điện thường s d ng nử ụối với ngu n chung V i m t s ồớộ ố lưu ý rằng LED 7 thanh Cathode chung thông thường các mạch đều nối cực dương chung và ngược lại vì thế nếu nối với dương nguồn của mạch thì LED 7 đoạn Cathode chung s không th phát sáng ẽể
Tùy thu c vào các ch s ộữ ố thập phân mà LED hi n th LED s ểịẽ nên được phân c c thu n Ch ng h n, ựậẳạnếu hi n th ểị chữ số 0 thì chúng ta b t buắộc cần phải làm sáng 6 đoạn LED tương ứng đó à a, b, c, d, f Do đó, các con số khác nhau sẽ được thể hiện từ 0 – 9 trên màn hình
Bảng chân lý c a LED 7 thanhủ
Đối với LED 7 thanh để hiển thị chính xác các con số từ 0 – 9 như mong muốn thì chúng ta cần phải tạo ra m t bộ ảng chân lý để giúp chúng ta nắm bắt và hiển th ịnhững con s , ký t m t cách nhanh ốự ộ
Trang 12LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là diode phát sáng hoặc diode phát quang[7]) là các diode
Đèn Led (5mm)
Sơ đồ chân:
Chức năng: Dùng để phát sáng 6 Điện trở
- Điện trở là một linh kiện có tính cản trở dòng điện và làm một số chức năng khác tùy vào vị trí điện trở trong mạch điện
- Cấu tạo: điện trở được cấu tạo từ những vật liệu có điện trở suất cao như làm bằng than, magie kim loại Ni O2, oxit kim loại, dây quấn Để biểu thị giá trị điện trở -Người ta dung các vòng màu để biểu thị giá trị điện trở
Trang 13- Ký hiệu:
- Hình dạng thực tế:
Hình 6.1 điện trở
- Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu Giá trị điện trở thường được thể hiện qua các : vạch màu trên thân điện trở, mỗi màu đại diện cho một số Màu đen: số 0, màu nâu: số 1, màu đỏ: số 2, màu cam: số 3, màu vàng: số 4, màu lục: số 5, màu lam số 6, màu tím số 7, màu xám: số 8, màu trắng: số 9
- Nhìn trên thân điện trở, tìm bên có vạch màu nằm sát ngoài cùng nhất, vạch màu đó và vạch màu thứ hai, kế nó được dùng để xác định trị số của màu
- Vạch thứ ba là vạch để xác định nhân tử lũy thừa: 10(giá trị của màu) Giá trị của điện trở được tính bằng cách lấy trị số nhân với nhân tử lũy
thừa
Giá trị điện trở = trị số x nhân tử lũy thừa)
hình 1.2 vòng màu điện trở
Trang 14- Phần cuối cùng: (không cần quan tâm nhiều)làvạch màu nằm tách biệt với ba vạch màu trước, thường có màu hoàng kim hoặc màu bạc, dùng để xác định sai số của giá trị điệntrở, hoàng kim là 5%, bạc là 10%
7 Tụ điện:
Tụ điện là linh kiện có khả năng tích điện Tụ điện cách điện với dòng điện một chiều và cho dòng điện xoay chiều truyền qua
-Tụ điện được chia làm hai loại chính: loại không phân cực và loại có phân cực Loại có phân cực thường có giá trị lớn hơn loại không phân cực, trên hai chân của loại phân cực có phân biệt chân nối âm, nối dương rõ ràng, khi gắn tụ có phân cực vào mạch điện, nếu gắn ngược chiều âm dương, tụ phân cực có thể bị hư và hoạt động sai Ngoài ra người ta còn gọi tên tụ điện theo vật liệu làm tụ, ví dụ: tụ gốm, tụ giấy, tụ hóa
-Hình dạng: tụ điện có khá nhiều hình dạng khác nhau
Kí hiệu: được kí hiệu là C Hình 7.1 tụ điện
Biểu tượng trên mạch điện:
Trang 15Đơn vị của tụ điện
- Đơn vị của tụ điện là Fara, 1 Fara có trị số rất lớn và trong thực tế người ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như
+ P(Pico Fara) 1 Pico = 1/1000.000.000.000 Fara (viết gọn là 1pF) + N(Nano Fara) 1 Nano = 1/1000.000.000 Fara (viết gọn là 1nF) + MicroFarra 1 Micro = 1/1000.000 Fara (viết gọn là 1µF) => 1µF = 1000nF = 1.000.000 Pf
Cách đọc giá trị của tụ điện:
- Đọc trực tiếp trên thân điện trở, ví dụ 100µF (100 micro Fara)
Nếu là số dạng 103J, 223K, 471J vv thì đơn vị là pico, hai số đầu giữ nguyên , số thứ 3 tương ứng số lượng số 0 thêm vào sau( chữ J hoặc K ở cuối kà ký hiệu cho sai số)
-Ví dụ 1:103J sẽ là 10000 pF (thêm vào 3 số 0 sau số 10) = 10 nF - Ví dụ 2: 471K sẽ là 470 pF (thêm 1 số 0 vào sau 47)
Sau trị số điện dung bao giờ cũng có giá trị điện áp, điện áp ghi trên tụ chính là điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được, vượt qua giá trị này thì tụ điện có thể bị hư hỏng hoặc bị cháy nổ
8 Diode
Diode là gì?
Điốt (Diode) là một linh kiện điện tử bán dẫn chỉ cho phép dòng điện đi qua nó theo một chiều duy nhất mà không chạy ngược lại Điốt bán dẫn thường đều có nguyên lý cấu tạo chung là một khối bán dẫn loại P ghép với một khối bán dẫn loại N và được nối với 2 chân ra là anode và cathode
nếu ghép hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp P – N ta được một Diode, tiếp giáp P N có đặc -điểm : Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ trống => tạo thành một lớp Ion trung hoà về điện => lớp Ion này tạo thành miền cách điện giữa hai chất bán dẫn
Trang 16Mối tiếp xúc P – N => Cấu tạo của Diode * Ở hình trên là mối tiếp xúc P – N và cũng chính là cấu tạo của Diode bán dẫn.
Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn