thiết kế mạch đồng hồ số đếm giờ phút giây hiển thi trên 6 led 7 đoạn có thể điều chỉnh giờ theo kiểu tăng dần và cuộn tròn có thể điều chỉnh phút tăng hoặc giảm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍTHIẾT KẾ MẠCH ĐỒNG HỒ SỐ ĐẾM GIỜ, PHÚT, GIÂY HIỂN THITRÊN 6 LED 7 ĐOẠN CÓ THỂ ĐIỀU CHỈNH GIỜ THEO KIỂU TĂNGDẦN VÀ CUỘN TRÒN CÓ THỂ ĐIỀU CH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ

MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

************

BÁO CÁO MÔN HỌC: TT KỸ THUẬT SỐ

PROJECT 2 THIẾT KẾ MẠCH ĐỒNG HỒ SỐ ĐẾM GIỜ, PHÚT, GIÂY HIỂN THI TRÊN 6 LED 7 ĐOẠN CÓ THỂ ĐIỀU CHỈNH GIỜ THEO KIỂU TĂNG DẦN VÀ CUỘN TRÒN CÓ THỂ ĐIỀU CHỈNH PHÚT TĂNG HOẶC

GIẢM

NHÓM 1

LÝ KHANG CHẤN PHONG 19151161TRẦN TRỌNG TÍN 19151183

HỒ TẤN THANH 19151006

GVHD: THẦY NGUYỄN TRƯỜNG DUY

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 11 năm 2021

Nhận xét của GV

…

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Để tiếp cận và tạo ra được những mạch điều khiển phù hợp với nhu cầutrong đời sống.Nhóm chúng em sẽ thực hiện Project 2 do thầy Nguyễn TrườngDuy hướng dẫn.Bằng những kiến thức ,kinh nghiệm đã học được trên lớpchúng em đã thực hiện thiết kế:

Thiết kế mạch đồng hồ số đếm giờ, phút, giây hiển thi trên 6 led 7 đoạn

có thể điều chỉnh giờ theo kiểu tăng dần và cuộn tròn có thể điềuchỉnh phút tăng hoặc giảm

1.2 Mục tiêu

Thiết kế mạch đồng hồ số đếm giờ, phút, giây hiển thi trên 6 led

7 đoạn có thể điều chỉnh giờ theo kiểu tăng dần và cuộn tròn có thể điều chỉnh phút tăng hoặc giảm

Sơ đồ ký hiệu:

- Vì là IC đếm BCD nên sẽ có 4 ngõ ra Q , Q , Q , Q0 1 2 3

- Có 2 ngõ vào sung CP và CP0 1

- Hai ngõ vào MR được nối thông qua cổng AND

- Hai ngõ vào MS (preset)

- Đường MR : chân MR của mạch , khi tác động vào chân MR này thìmạch sẽ trở về 0, : là chân để ghép tầng cho các IC khi IC ở trạng tháiđếm lên (UP ), : là chân để ghép tầng cho các IC khi IC ở trạng tháiđếm lên (DOWN)

- Đường : Khi tác động tích cực thì mạch sẽ trở về trạng thái đặt trước

và P3P P P2 1 0: chân để truyền trạng thái đặt trước

- Chân cấp nguồn: VCC : cấp nguồn để IC hoạt động , GND : chân nốiđất

- Khi muốn đếm lên thì xung CP1 đưa đến ngõ vào nào:

- Khi muốn đếm xuống thì xung CP1 đưa đến ngõ vào nào:

2.3 IC HEF4046

IC này vừa thực hiện đếm 14 bit vừa thực hiện dao động Không cần đưa xung vào vì bên trong nó có sẵn mạch dao động Chúng ta chỉ cần kết nối them các điện trở tụ điện thì nó sẽ tạo dao động và tự chia tần số xuống

Sơ đồ chân:

Sơ đồ logic:

Sơ đồ cấu trúc bên trong:

Bảng trạng thái

Mạch dao động RC:

2.4 IC 74LS247

Sơ đồ chân và hiển thị số tương ứng với mã nhị phân:

Chức năng tín hiệu điều khiển LT: chân Lamp test là chân kiểm tra cácđoạn của led có bị hư hay không

Chức năng tín hiệu điều khiển RBI và BI: Chân RBI là chân xóa số 0 vônghĩa có điều kiện Chân BI/RB0 nối xuống mức thấp thì tất cả các đoạn củaled đều không sáng bất chấp trạng thái của các ngõ vào còn lại Khi chaah RPImức thấp và ngõ vào DCBA là 0000 thì tất cả các đoạn của led đều tắt.Chân cấp nguồn Vcc và GND: Vcc (chân số 16): nối nguồn, GND( chân số 8) : nối đất

Bảng trạng thái:

2.5 LED 7 đoạn ANODE chung:

Tất cả các chân anode được nối với nhau với logic là 1 Mỗi phân đoạn được chiếu sáng bằng cách sử dụng điện trở tín hiệu logic 0 (hay low) vào các cực cathode (từ a đến g)

- Có thể điều chỉnh giờ theo kiểu tăng dần và cuộn tròn.

- Có thể điều chỉnh phút tăng hoặc giảm

3.4 MẠCH CẤP XUNG

Bảng trạng thái

3.5 MẠCH ĐẾM GIÂY

Vì đếm đến 59 nên ta chọn trạng thái trung gian là 60 tương ứng 01100000.

=> DS=Q1.Q2 ( kết nối 2 chân Q1 Q2 của IC đếm giây hàng chục qua cổng AND tác động vào chân Reset của 2 IC)

Nguyên lý hoạt động:

Khi cấp xung vào chân CKA của IC đếm hàng đơn vị, IC đếm từ 0 đến 9.Khi mạch đếm về lại 0 chân Q3 tác động mức thấp vào chân CKA của IC đếm hàngchục => IC hàng chục đếm lên 1 Tương tự lặp lại đến khi IC hàng chục đếm lên 6 , lúc này chân Q1 Q2 của IC đếm hàng chục cho mức 1 qua cổng AND tác động chân Reset mạch quay về 00 Vậy mạch đếm giây đếm từ 00-59.3.6 MẠCH ĐẾM PHÚT

Vì đếm đến 59 nên ta chọn trạng thái trung gian là 60 tương ứng 01100000.

=> DM=Q1.Q2 ( kết nối 2 chân Q1 Q2 của IC đếm phút hàng chục qua cổng AND tác động vào chân MR của 2 IC)

Mạch ở 00 khi nhấn nut down sẽ quay về 59 và đếm xuống Ta chọn trạng thái trung gian là 99 tương đương (10011001) => PL = Q 0 Q 3 Q 4 Q 7 ( ta chọn cổng NAND 4 ngõ vào)

Nguyên lí hoạt động

Khi tác động xung vào chân UP của IC đếm phút hàng đơn vị thì IC sẽ đếm lên từ 0 đến 9 Khi quay về 0 chân TCU nháy 1 xung kích chân UP của ICđếm phút hàng chục đếm 1 lần Tương tự khi đếm đến 60 thì chân Q1 và Q2 của IC hàng chục cho mức 1 qua cổng AND tác động chân MR => Mạch resetlại 00

Khi nhấn nút UP tác động 1 xung vào ngõ vào UP làm IC hàng đơn vị đếm lên 1 lần

Khi nhấn nút DN tác động 1 xung vào ngõ vào DN làm IC hàng đơn vị đếm xuống 1 lần

3.7 MẠCH ĐẾM GIỜ

về 00 Vậy mạch đếm giờ đếm từ 00-23.

Ta kết nối 1 nút nhấn vào chân CKA của IC đếm giờ hàng đơn vị Khi nhấn nút sẽ tác động mức 0 kích IC đếm lên 1 đơn vị

Phần 4: MẠCH HOÀN CHỈNH

Nguyên lý hoạt động.

Ban đầu, ta cấp xung từ bộ cấp xung vào CKA của IC đếm giây hàng đơn vị Khi giây đếm lên 59, mạch đếm giây reset và cấp 1 xung vào chân UP của IC đếm phút hàng đơn vị Tiếp tục như vậy đến khi hàng đơn vị đếm đến 59, mạchđếm phút reset về 00 đồng thời kích 1 xung cho IC đếm giờ bắt đầu đếm Mạchđếm giờ đếm đến 24 sẽ reset về 00 và đếm lại từ đầu Cứ như vậy mạch đồng

hồ lặp đi lặp lại chu kỳ Các nút nhấn UP, DOWN của phút khi nhấn sẽ tác động lần lượt vào các chân UP, DN làm mạch tăng giảm theo số lần nhấn Tương tự với nút nhấn điều chỉnh giờ, khi ta nhấn sẽ tác động 1 xung vào CKAcủa IC đếm giờ hàng đơn vị làm giờ tăng lên

Phần 5: SƠ ĐỒ MẠCH IN

5.1 Mạch PCB

5.2 Sơ đồ mạch inBottom

Top

5.3 Sơ đồ bố trí linh kiện

5.4 Mạch 3D