môn kỹ thuật số thiết kế mạch đồng hồ

GIỚI THIỆU CHUNGĐồng hồ kỹ thuật số IC Integrated Circuit - mạch tích hợp là một thiết bị sử dụng công nghệ điện tử để hiển thị thời gian.. Các đồng hồ này sử dụng mạch tích hợp để thực

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC KINH TẾ TP HCM VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG MINH VÀ TƯƠNG TÁC

PROJECT CUỐI KỲ

***

MÔN KỸ THUẬT SỐ THIẾT KẾ MẠCH ĐỒNG HỒ

GVHD: TS ĐẶNG TRÍ DŨNG

SVTH:

-Nguyễn Viết Hoàn MSSV:31231022753

-Phan Mạnh Đình MSSV:31231026620

-Huỳnh Minh Thuận MSSV:31231023389

-Lê Trần Khánh Nguyên MSSV:31231027421

-Trương Lê Quang MSSV:31231570384

UEH , tháng 5 năm 2024

DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA THỰC HIỆN

HỌC KỲ II NĂM HỌC 2023-2024

Nhóm : FIVE STAR Tên dự án : Thiết kế mạch đồng hồ

-Nhận xét của giáo viên

………

………

………

Ngày 23 tháng 5 năm 2024

MỤC LỤC

1 GIỚI THIỆU CHUNG 4

2 MỤC TIÊU 4

3 THÀNH PHẦN VÀ CHỨC NĂNG 5

3.1 IC 4511 5

3.2 IC 4518 5

3.3 IC 4081 6

3.4 IC 4071 6

3.5 IC 555 7

3.6 LED 7 ĐOẠN 7

4 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 8

4.1 Tạo xung 8

4.2 Đếm thời gian 8

4.3 Chuyển đổi hiển thị số 8

4.4 Logic điều khiển 8

5 THIẾT KẾ 8

6 ỨNG DỤNG 9

6.1 Đồng hồ đeo tay kĩ thuật số 9

6.2 Đồng hồ treo tường kĩ thuật số 9

6.3 Đồng hồ báo thức 9

7 KẾT LUẬN 9

1 GIỚI THIỆU CHUNG

Đồng hồ kỹ thuật số IC (Integrated Circuit - mạch tích hợp) là một thiết bị

sử dụng công nghệ điện tử để hiển thị thời gian Các đồng hồ này sử dụng mạch tích hợp để thực hiện các chức năng thời gian như đếm giây, phút, giờ,

và thậm chí cả ngày tháng trong một số trường hợp

2 MỤC TIÊU

- Sử dụng IC số 4518 và IC 4511 để thiết kế cho đồng hồ

- Áp dụng các mạch logic đã học để đáp ứng yêu cầu của đề tài là:

 Đồng hồ số hiển thị giờ, phút, giây với đồ họa LED hoặc LCD

 Có chức năng đặt giờ, phút, giây

 Có nguồn cung cấp phù hợp (pin, adapter nguồn)

 Kích thước và thiết kế thân thiện với người dùng

 Không sử dụng vi điều khiển, vi xử lý, máy tính nhúng

3 THÀNH PHẦN VÀ CHỨC NĂNG

3.1 IC 4511

IC 4511 chuyển đổi mã BCD (Binary-Coded Decimal) thành tín hiệu điều khiển cho màn hình 7 đoạn Các chức năng chính bao gồm:

 Chuyển đổi BCD sang 7 đoạn: Giúp hiển thị các chữ số từ 0 đến 9 trên màn hình LED hoặc LCD

 Latch: Lưu giữ giá trị BCD hiện tại để hiển thị ổn định

IC 4511

3.2 IC 4518

IC 4518 là bộ đếm BCD kép, sử dụng để đếm số lần các xung nhịp được tạo ra Các chức năng chính bao gồm:

 Đếm BCD: Đếm từ 0 đến 9 và tạo ra tín hiệu BCD tương ứng.

 Dual Counter: Có hai bộ đếm độc lập, giúp đếm giây và phút một cách hiệu quả

IC 4518

3.3 IC 4081

IC 4081 chứa bốn cổng AND hai đầu vào, được sử dụng để thực hiện các phép logic cần thiết Các chức năng chính bao gồm:

 Phép AND logic: Giúp kết hợp các tín hiệu điều khiển từ các bộ đếm và bộ tạo xung

IC 4081

3.4 IC 4071

IC 4071 chứa bốn cổng OR hai đầu vào, được sử dụng để thực hiện các phép logic cần thiết Các chức năng chính bao gồm:

 Phép OR logic: Kết hợp các tín hiệu để điều khiển hiển thị và các chức năng khác của đồng hồ

IC 4071

3.5 IC 555

IC 555 là một bộ tạo dao động đa năng, thường được sử dụng để tạo ra xung nhịp cho hệ thống Các chức năng chính bao gồm:

 Tạo xung nhịp: Tạo ra xung nhịp chính xác để đồng bộ hóa các bộ đếm và hiển thị

IC 555

3.6 LED 7 ĐOẠN

LED 7 đoạn bao gồm 7 đèn LED (gọi là các đoạn) được sắp xếp theo hình dạng của số 8 Mỗi đoạn có thể được bật hoặc tắt để hiển thị các chữ

số từ 0 đến 9 Các đoạn thường được ký hiệu từ a đến g

LED 7 ĐOẠN

4 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

4.1 Tạo xung

IC 555 được cấu hình ở chế độ astable để tạo ra các xung nhịp với tần số

cụ thể (thường là 1 Hz) Các xung này được sử dụng làm tín hiệu đầu vào cho IC 4518

4.2 Đếm thời gian

IC 4518 nhận các xung từ IC 555 và đếm theo hệ BCD Bộ đếm thứ nhất đếm từ 0 đến 9 (giây đơn vị) và khi đạt đến 10, nó tạo ra một xung cho bộ đếm thứ hai (giây chục), đếm từ 0 đến 5 Tương tự, các bộ đếm tiếp theo được sử dụng để đếm phút

4.3 Chuyển đổi hiển thị số

Các giá trị BCD từ IC 4518 được chuyển đến IC 4511 IC 4511 chuyển đổi các giá trị này thành tín hiệu điều khiển cho LED 7 đoạn, hiển thị các chữ số tương ứng

4.4 Logic điều khiển

IC 4081 và IC 4071 thực hiện các phép logic cần thiết để điều khiển và kết hợp các tín hiệu từ các bộ đếm và bộ tạo xung, đảm bảo các tín hiệu đúng được gửi đến các IC khác trong hệ thống

5 THIẾT KẾ

Bản in

6 ỨNG DỤNG

6.1 Đồng hồ đeo tay kĩ thuật số

Các IC này có thể được sử dụng trong các đồng hồ đeo tay kỹ thuật số, cung cấp tính năng đếm giờ chính xác và hiển thị thời gian dễ đọc

6.2 Đồng hồ treo tường kĩ thuật số

Trong các đồng hồ treo tường, hệ thống này giúp hiển thị thời gian rõ ràng và chính xác trên các màn hình lớn hơn

6.3 Đồng hồ báo thức

Các IC tích hợp các chức năng báo thức, giúp người dùng thiết lập và nhận thông báo vào các thời điểm cụ thể

7 KẾT LUẬN

Đồng hồ kỹ thuật số sử dụng các IC như 4511, 4518, 4081, 4071 và 555 không chỉ cung cấp độ chính xác cao và hiển thị rõ ràng mà còn tích hợp được nhiều chức năng hữu ích Với khả năng tùy chỉnh và mở rộng, đồng hồ

kỹ thuật số sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống và công nghệ hiện đại, mang lại nhiều tiện ích và giá trị cho người sử dụng