đề tài thiết kế chế tạo mạch đồng hồ số hiển thị giờ phút giây sử dụng ic số

Việc đếm thời gian có thể được thực hiện bằng các phươngpháp khác nhau như sử dụng đồng hồ cơ, đồng hồ điện tử, máy tính, hoặc các thiết bịđo khác.1.2 Ứng dụng của các bộ đếm thời gianĐế

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN

KHOA ĐIỆN ̶ ĐIỆN TỬ

***    ***

BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊGIỜ PHÚT GIÂY SỬ DỤNG IC SỐ

Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Phương ThảoSinh viên thực hiện : Phạm Đức HùngMã sinh viên : 12221502

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn AnMã sinh viên : 12221455

Lớp : 12221TN

HƯNG YÊN, NĂM 2024

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 2

LỜI CẢM ƠN 6

MỞ ĐẦU 7

1 Đặt vấn đề 7

2 Mục tiêu 7

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 8

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 8

5 Phương pháp nghiên cứu 8

6 Sản phẩm dự kiến đạt được 8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỒNG HỒ KỸ THUẬT SỐ 9

1.1 Khái niệm về đếm thời gian 9

1.2 Ứng dụng của các bộ đếm thời gian 9

1.3 Các loại bộ đếm thời gian 10

1.3.1 Bộ đếm thời gian loại điện tử 10

1.3.2 Bộ đếm thời gian loại quang học 11

1.3.3 Bộ đếm thời gian loại cơ khí 12

1.3.4 Bộ đếm thời gian loại nguyên tử 13

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH 14

2.1 Sơ đồ khối 14

2.2 Xây dựng sơ đồ nguyên lý và tính toán lựa chọn linh kiện 15

2.2.1 Khối tạo dao động 15

2.2.2 Khối đếm 17

2.2.3 Khối giải mã 23

2.2.4 Khối hiển thị 26

2.2.5 Khối cài đặt thời gian 29

2.2.6 Tính toán linh kiện 30

3.2.1 Khảo sát độ đáp ứng tín hiệu của nút nhấn 35

3.2.2 Khảo sát độ chính xác thời gian kết quả đồng hồ số hiển thị 36

3.3 Đánh giá mạch đồng hồ kỹ thuật số 37

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 38

1 Kết luận 38

2 Hướng phát triển của đề tài 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

LỜI NÓI ĐẦU

Thế giới hiện nay đang ngày càng hiện đại với những công nghệ tiên tiếngiúp cho cuộc sống thuận tiện hơn cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ,các thiết bị điện tử thông minh đã, đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng ngày càng rộngrãi và mang lại hiệu quả trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trongđời sống xã hội.

Trong mọi hoạt động đời sống xã hội, con người sắp xếp, thực hiện công việchọc tập và giải trí, vui chơi đều gắn bó mật thiết đến thời gian Đồng hồ là một côngcụ được ra đời để giúp mọi người quản lý thời gian tốt hơn Đồng hồ dùng để đo đạcnhững mốc thời gian chúng ta đã thực hiện vào lúc nào và trong thời gian bao lâu,phản ánh quá trình vận động của sự vật, hiện tượng Hiện nay, hầu hết mọi người đềucần sử dụng đồng hồ để xem thông tin về thời gian, ví dụ như : mấy giờ bắt đầu đihọc, đi làm; đi học, đi làm trong bao lâu; hay dùng thời gian để so sánh với thời giantrước như hôm qua chúng ta chạy 100m hết bao nhiêu giây, hôm nay chúng ta chạy100m hết bao lâu rồi đưa ra đánh giá đạt được để cải thiện cũng như cần khắc phụcđể cải thiện thành tích, hiệu quả công việc.

Nắm được ý nghĩa sự quan trọng của thời gian, nhu cầu quản lý công việc, học

tập và giải trí, vui chơi của mọi người và trong bối cảnh đó đề tài “Thiết kế, chế tạomạch đồng hồ số hiển thị giờ phút giây sử dụng các IC số” ra đời từ đó Và dưới

sự hướng dẫn của cô Nguyễn Phương Thảo cùng những kiến thức được trang bị tạitrường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên, nhóm chúng em đã hoàn thành xong

đề tài: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH ĐỒNG HỒ HIỂN THỊ GIỜ PHÚTGIÂY SỬ DỤNG IC SỐ” Sau thời gian nghiên cứu, chúng em đã chế tạo thành

công và đáp ứng được cơ bản yêu cầu của đề tài.

Trong suốt thời gian thực hiện đề tài, chúng em đã gặp một số vướng mắc vềlý thuyết và khó khăn trong việc thi công sản phẩm Tuy nhiên, chúng em đã nhận

được sự giải đáp và hướng dẫn kịp thời của cô Nguyễn Phương Thảo, cùng với sự

góp ý của thầy cô trong khoa và bạn bè trong lớp Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâusắc và mong muốn nhận được sự giúp, chỉ bảo và góp ý của thầy cô và các bạn trongcác đồ án sau này.

LỜI CẢM ƠN

Khi bắt đầu chọn một đề tài để làm một bài báo cáo đồ án môn học hoàn chỉnhđúng với yêu cầu của giáo viên bộ môn, cũng như đúng với yêu cầu về khuôn mẫuchuẩn của một bài báo cáo đồ án môn học, em đã có một sự chuẩn bị rất chu đáo

Để có được một bài báo cáo không chỉ chuẩn, đẹp, đúng khuôn mẫu mà nộidung của bài báo cáo đồ án cũng như đề tài phải phù hợp, thực tế, rõ ràng, đáng tincậy Do đó em cần phải tham khảo nhiều nguồn tài liệu để hỗ trợ cho công việc thựchiện đồ án của em Vì thế em chân thành cảm ơn các tác giả của những trang webđiện tử và các tác giả kỹ sư đã cung cấp cho em những nguồn tài liệu quan trọng đểem hoàn thành bài báo cáo đồ án này.

Khi đã có được khuôn mẫu của bài báo cáo đồ án và đã chọn được cho mìnhmột đề tài phù hợp em đã cố gắng hoàn thành bài đồ án này Nhưng không tránh khỏinhững thiếu sót trong in ấn cũng như chọn mua linh kiện trên thị trường đã làm choem gặp không ít những khó khăn trong quá trình thực hiện đồ án và tạo ra sản phẩm.Mong thầy cô và các bạn thông cảm, thứ lỗi cho những gì còn chưa vừa ý

Trong quá trình thực hiện đề tài em xin chân thành cảm ơn cô giáo: NguyễnPhương Thảo đã tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành đề tài này Do khả năng

kiến thức bản thân còn hạn chế đề tài chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót.Vì vậy chúng em rất mong sẽ nhận được nhiều ý kiến đánh giá, góp ý của thầy côgiáo, cùng bạn bè để đề tài được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Trong mọi hoạt động đời sống xã hội, con người sắp xếp, thực hiện công việchọc tập và giải trí, vui chơi đều gắn bó mật thiết đến thời gian Thời gian được cácthế hệ trước rất coi trọng, họ tính thời gian dựa vào chuyển động lặp đi lặp lại tuầnhoàn của Mặt Trăng, Mặt Trời sáng tạo ra những bộ lịch đầu tiên Để phục vụ sự tiếnbộ, diễn tả thời gian nhỏ hơn một ngày, người xưa đã sáng tạo ra những cỗ máy cóthể chia được nhiều khung thời gian trong một ngày, đó là lúc đồng hồ Mặt trời, đồnghồ Mặt trăng, đồng hồ quả lắc, đồng hồ cơ khí, ra đời Nhưng mỗi loại đồng hồ cổđều có nhược điểm lớn như đồng hồ Mặt trăng, đồng hồ Mặt trời bị ảnh hưởng bởithời tiết, đồng hồ cơ khí, quả lắc bị ảnh hưởng bởi dây cót và bánh răng bị ăn mòn,tuổi thọ thấp nên cho thời gian chưa chính xác cao.

Vì vậy đề xuất một thiết bị kế thừa nguyên tắc hoạt động và khắc phục cácnhược điểm do yếu tố điều kiện thời tiết, tác động cơ khí, hóa học của các đồng hồ cổvà cho thời gian chính xác cao là hết sức cần thiết, đột phá Thiết kế đồng hồ kỹ thuậtsố sử dụng các IC số đếm xung clock phát ra từ thạch anh có tính ổn định làm quyước thời gian là yêu cầu thực tế.

2 Mục tiêu

Đồng hồ kỹ thuật số sử dụng các IC số đếm xung clock có tính ổn định, quyước chuẩn thời gian giúp công việc, học tập, sinh hoạt con người trở lên dễ dàng, làmviệc hiệu quả hơn và hoạt động con người với con người có tính thống nhất với nhauhơn.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

- Tầm quan trọng của việc đếm thời gian chính xác.

- Các loại linh kiện cơ bản, linh kiện IC số và LED 7 thanh.Không gian: Tại Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên.

Thời gian: 4 tháng để nghiên cứu, thiết kế và lắp ráp mạch đồng hồ kỹ thuật sốsử dụng các IC rời.

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

5 Phương pháp nghiên cứu

Lý thuyết: Tạo xung, bộ đếm, bộ giải mã và hiển thị.Thực nghiệm: Lựa chọn linh kiện, lắp ráp và thử nghiệm.

6 Sản phẩm dự kiến đạt được

Quyển thuyết minh trình bày các nội dung của đề tài.Một đồng hồ kỹ thuật số sử dụng các IC rời

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỒNG HỒ KỸ THUẬTSỐ

1.1 Khái niệm về đếm thời gian

Đếm thời gian là quá trình đo và ghi lại thời gian thông qua việc sử dụng cácđơn vị thời gian như giờ, phút, giây hoặc các đơn vị thời gian nhỏ hơn như mili giây,micro giây, nano giây, Việc đếm thời gian có thể được thực hiện bằng các phươngpháp khác nhau như sử dụng đồng hồ cơ, đồng hồ điện tử, máy tính, hoặc các thiết bịđo khác.

1.2 Ứng dụng của các bộ đếm thời gian

Đếm thời gian rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm khoa học, kỹthuật, viễn thông, giao thông vận tải, y học và nhiều lĩnh vực khác Việc đo thời gianchính xác là rất quan trọng đối với các ứng dụng như đồng bộ hóa mạng, đo tốc độ vàthời gian chạy của máy móc, đo thời gian phản ứng hóa học, đo thời gian giữa các sựkiện, Dưới đây là một số ví dụ về ứng dụng của các bộ đếm thời gian:

Trong điện tử: Các bộ đếm thời gian được sử dụng để đồng bộ hóa tín hiệutrong mạch điện tử Các bộ đếm thời gian cũng được sử dụng để tạo ra tín hiệu đồnghồ trong các ứng dụng điện tử.

Trong khoa học và kỹ thuật: Các bộ đếm thời gian được sử dụng để đo tốc độphản ứng hóa học, thời gian chạy của các máy móc, sự vật, hiện tượng, thời gian giữacác sự kiện và nhiều ứng dụng khác trong lĩnh vực khoa học và kỹ thuật.

Trong viễn thông: Các bộ đếm thời gian được sử dụng để đồng bộ hóa các tínhiệu trong các hệ thống viễn thông Chẳng hạn như, các bộ đếm thời gian được sửdụng để đo thời gian truyền tải tín hiệu qua một đường truyền.

Trong khoa học vật liệu: Các bộ đếm thời gian được sử dụng để đo thời gianphản ứng hóa học, thời gian lưu trữ và nhiều ứng dụng khác trong lĩnh vực khoa họcvật liệu.

Trong các ứng dụng thời gian thực: Các bộ đếm thời gian được sử dụng trongthời gian làm việc, học tập, giải trí và để đo thời gian thực hiện các sự kiện và các tácvụ sinh hoạt.

Trong giao thông vận tải: Các bộ đếm thời gian được sử dụng trong các hệthống kiểm soát giao thông, giúp đồng bộ hóa tín hiệu đèn giao thông và đo thời giandi chuyển giữa các điểm trên đường.

1.3 Các loại bộ đếm thời gian

Dựa vào cơ sở cơ cấu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, có thể phân loại bộ đếmthành các loại chính dưới đây:

1.3.1 Bộ đếm thời gian loại điện tử

Một thiết bị sử dụng trong các ứng dụng đếm thời gian đơn giản và phổ biếnnhất trên thế giới Nó được sử dụng để đo và hiển thị thời gian theo đơn vị giây, phút,giờ, và có thể có độ chính xác từ mili-giây đến giây.

Bộ đếm sử dụng mạch điện tử để tiếp nhận tín hiệu xung điện tử có tần số ổnđịnh và tính toán các số lượng tín hiệu đầu vào này dựa trên các quy tắc hoặc thuậttoán được lập trình quy chuẩn về đại lượng thời gian và hiển thị kết quả theo dạng số.Chúng có thể được điều khiển bằng các phím nhấn hoặc bằng cách sử dụng một giaodiện đồ họa trên màn hình.

Bộ đếm thời gian loại điện tử có nhiều ứng dụng, từ việc đo và hiển thị thờigian trong đồng hồ điện tử, đồng hồ bấm giờ, đồng hồ đếm ngược, đồng hồ thể thaocho đến việc đếm số lượng sản phẩm trong các quy trình sản xuất và đếm số lượt xeđi qua trạm thu phí tự động.

Các bộ đếm thời gian loại điện tử có thể được tìm thấy dễ dàng trong các thiếtbị điện tử tiêu dùng như đồng hồ đeo tay, điện thoại di động, máy tính, thiết bị địnhvị GPS và nhiều ứng dụng khác.

Hình 1.1 Hình ảnh bộ đếm thời gian loại điện tử

1.3.2 Bộ đếm thời gian loại quang học

Trong bộ đếm thời gian loại quang học, tín hiệu quang được sử dụng để tạo raxung đồng hồ Các tín hiệu quang thường được tạo ra bằng cách sử dụng các tia laservà các hiện tượng quang học khác để đo thời gian chính xác và đạt được độ phân giảicao

Công nghệ đếm thời gian loại quang học có nhiều ứng dụng quan trọng trongcác lĩnh vực như viễn thông quang học, khoa học đo lường, viễn thông không dây,viễn thông không gian và công nghệ thông tin lượng tử Đặc biệt, trong các mạngviễn thông quang học cao cấp, bộ đếm thời gian loại quang học có thể được sử dụngđể đo lường và đồng bộ hóa các tín hiệu quang trong các hệ thống truyền dẫn dữ liệuvới độ chính xác cao và tốc độ cao.

Với sự phát triển của công nghệ quang học, bộ đếm thời gian loại quang họcngày càng được cải tiến và ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghệ khácnhau, mang hiệu suất cao cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác tuyệt đối trong việcđo đạc thời gian, bộ đếm thời gian loại quang học là công cụ không thể thiếu Độchính xác của chúng có thể đạt tới cấp độ picosecond (10-12 giây) hoặc thậm chífemtosecond (10-15 giây), đảm bảo khả năng đo đạc cực kỳ chính xác trong cácnghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ cao.

Hình 1.2 Hình ảnh bộ đếm thời gian loại quang học

1.3.3 Bộ đếm thời gian loại cơ khí

Bộ đếm sử dụng cơ cấu cơ khí chuyển động của các bánh răng và lò xo đểđếm và hiển thị thời gian

Cấu tạo bộ đếm loại cơ khí gồm cơ cấu đếm, cơ cấu chuyển động và bộ hiểnthị Cơ cấu đếm được thiết kế để đếm thời gian Nó có thể sử dụng các bánh răng,trục, kim hoặc các cơ cấu khác để đảm bảo việc đếm và ghi nhận số lượng thời gianđã trôi qua Cơ cấu chuyển động được sử dụng để truyền động từ nguồn năng lượng(như lò xo hoặc trọng lực) sang cơ cấu đếm Cơ cấu chuyển động giúp cung cấp nănglượng và điều khiển quá trình đếm thời gian Bộ hiển thị trong bộ đếm thời gian cơkhí thường là các kim, bánh răng hoặc các đồng hồ số vòng Chúng được thiết kế đểhiển thị giá trị đếm thời gian dưới dạng số hoặc vị trí của các kim

Bộ hiển thị trong bộ đếm thời gian cơ khí thường là các kim, bánh răng hoặccác đồng hồ số vòng Chúng được thiết kế để hiển thị giá trị đếm thời gian dưới dạngsố hoặc vị trí của các kim.

Mặc dù bộ đếm thời gian loại cơ khí không có độ chính xác và độ phân giảicao như các bộ đếm thời gian điện tử hoặc quang học, nhưng chúng vẫn được sửdụng trong nhiều ứng dụng đơn giản và trong các hệ thống không yêu cầu độ chínhxác tuyệt đối Thường được sử dụng trong các ứng dụng như đồng hồ cơ, đồng hồđếm ngược, hoặc các thiết bị đo thời gian truyền thống.

Hình 1.3 Hình ảnh bộ đếm thời gian loại cơ khí

1.3.4 Bộ đếm thời gian loại nguyên tử

Bộ đếm thời gian loại nguyên tử (Atomic Timekeeping) là một công nghệ sửdụng để đo và đếm thời gian dựa trên các hiện tượng và thuật toán liên quan đếnnguyên tử Các bộ đếm thời gian loại nguyên tử sử dụng các nguyên tố phóng xạ, nhưcesium-133, rubidium-87 hoặc hợp chất thủy ngân để tạo ra tín hiệu chính xác về thờigian.

Các bộ đếm thời gian loại nguyên tử hoạt động dựa trên nguyên lý rằng cácnguyên tử cụ thể của một nguyên tố phóng xạ sẽ dao động với tần số cố định vàchính xác Các tín hiệu từ các nguyên tử này được đưa vào các máy đếm thời gian vàđược xử lý để tính toán thời gian theo các tiêu chuẩn quốc tế, như CoordinatedUniversal Time (UTC) hoặc International Atomic Time (TAI).

Công nghệ đếm thời gian loại nguyên tử có độ chính xác cực cao và là tiêuchuẩn quốc tế để đo lường thời gian Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vựcnhư viễn thông, định vị địa lý, viễn thông không dây, khoa học và công nghệ thôngtin Các ứng dụng phổ biến bao gồm các hệ thống định vị toàn cầu (GPS), mạng viễnthông quang học, mạng di động và các thiết bị đo lường và kiểm tra y tế.

Hình 1.4 Hình ảnh bộ đếm thời gian loại nguyên tử.

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH

2.1 Sơ đồ khối

Qua phần sơ đồ cấu trúc của một bộ đếm thời gian loại kỹ thuật số, bọn emthiết kế sơ đồ khối đồng hồ kỹ thuật số sử dụng các IC số với các linh kiện sử dụngdưới đây.

Hình 2.1 Hình ảnh sơ đồ khối bộ đếm thời gian kỹ thuật sốKhối nguồn: Nhiệm vụ tạo ra nguồn 5V cung cấp cho toàn mạch.Khối dao động: Nhiệm vụ tạo ra dao động chuẩn 1s.

Khối đếm xung: Nhiệm vụ là đếm số xung từ khối dao động Khối đếm xungsử dụng 6 con IC 7490 IC đếm xung phần giây hàng đơn vị nhận dữ liệu từ khối daođộng và đếm khi hết chu trình đếm thì chuyển sang các IC phần giây hàng chục và cứtiếp tục chuyển sang IC đếm tiếp theo Giá trị đếm ở mỗi IC7490 được mã hoá raBCD ở các chân đầu ra.

Khối hiển thị: Nhiệm vụ là hiển thị thông số giờ, phút, giây lên LED 7 đoạn.Khối giải mã BCD từ khối đếm xung thông qua IC giải mã BCD 7 vạch 74247.Đầu vào của 74247 là mã BCD và giải mã ra LED 7 đoạn Do mạch phải hiển thị tấtcả 6 LED nên ta phải dùng 6 con IC giải mã 74247.

Khối điều chỉnh: Dùng để điều chỉnh giờ, phút, giây cho mạch Sử dụng cácnút nhấn, biến trở.

2.2 Xây dựng sơ đồ nguyên lý và tính toán lựa chọn linh kiện2.2.1 Khối tạo dao động

Có chức năng phát xung tín hiệu đúng bằng 1 giây cung cấp tín hiệu cho khốiđếm.

Các IC, module hay dùng để tạo xung 1 giây có rất nhiều loại như IC NE555,IC 4060, module DS1307, module DS3231, Trong mạch này bọn em sử dụng ICNE555 để tạo xung tín hiệu 1 giây vì NE555 dễ tìm kiếm ngoài thị trường, giá thànhhạ mà lại lắp ráp mạch điện đơn giản.

1 Khảo sát IC NE555

IC NE555 là một mạch tích hợp có độ ổn định cao có thể tạo ra độ trễ và daođộng thời gian chính xác.

Hình 2.2 Hình ảnh IC NE555

Sơ đồ và chức năng của các chân

Hình 2.3 Sơ đồ các chân IC NE555

Chân 1 Nối đất (0 V)

Chân 2 Lối vào thay đổi trạng thái xung lối ra.Vì khi IC NE555 khởi động nếuđiện áp trên chân 2 dưới 0.33 điện áp cung cấp, đầu ra của chân 3 tăng cao hơn khibộ hẹn giờ NE555 được kích hoạt thông qua chân 2.

Chân 3 Chân đầu ra, đầu ra có thể thấp hoặc cao Nếu đầu ra thấp, thì giá trịgần bằng 0V Nếu đầu ra cao, thì giá trị gần bằng +5 V Chân đầu ra được kết nối vớimạch tiếp theo.

Chân 4 Phục hồi lại trạng thái hoạt động của IC NE555.

Chân 5 Dùng để điều khiển điện áp và nó được nối đất trong hầu hết mạchthông qua một tụ điện nhỏ 0,1 µF.

Chân 6 Là chân được sử dụng để duy trì điện áp trên tụ điện được xả với sựtrợ giúp của chân 7.

Chân 7: Là chân phóng, xả tụ điện bên ngoài và hoạt động như một sự kết hợpvới điện trở để kiểm soát khoảng thời gian.

Chân 8: IC NE555 lấy nguồn cấp từ chân này, dải điện áp hoạt động 2 – 18 V

2 Thiết kế kết nối với NE555

Hình 2.4 Sơ đồ kết nối tạo xung 1 giây của IC 74LS90

Xung ra ở mạch ở chân số 3, tín hiệu lấy ra là tín hiệu mức cao khoảng 6 V thìđèn D1 sẽ báo hiệu sáng vàng, điện trở dùng để hạn dòng làm việc của Led, nếu

không có điện trở này mà chỉ có dây dẫn thẳng vào Led thì dòng điện qua Led quálớn dễ làm hư Led.

Mạch định thời gian tạo xung 1 giây phụ thuộc vào các giá trị của các điện trởRV1, R1 và giá trị của tụ hóa C1 Thời gian tạo xung xuất tín hiệu chân 3 mức cao làthời gian nạp và xả tụ hóa C1 Công thức thời gian nạp và xả của tụ là

T = ( RV1 + R1 ) × C1 = 1 (s)

=> ( RV1 + 1500 ) × 220 × 10-6 = 1<=> RV1 + 1500 = 4545.5

<=> RV1 = 3045.5 (Ω))

Vậy cài đặt biến trở RV1 = 3045 Ω), R1 = 1500 Ω), C1 = 220 uF.

2.2.2 Khối đếm

Các mạch đếm thường sử dụng các IC đếm BCD như 74LS90, 74LS192, trong đó IC 74LS90 có cấu trúc phần cứng đếm được đến 9 sẽ tự động quay về 0 màkhông cần kết nối dùng thêm cổng logic để reset trạng thái về 0 và ta có thể thiết lậpgiá trị cao nhất IC có thể đếm qua cách thiết lập, hơn nữa mạch chỉ yêu cầu đếm lênnên không nhất thiết sử dụng 74LS192 Vì thế IC 74LS90 giúp mạch gọn hơn, ít bịlàm trễ xung.

1 Khảo sát IC 74LS90

IC 74LS90 là IC đếm thường được dùng trong các mạch số đếm lên và trongcác mạch chia tần số.

Hình 2.5 Sơ đồ chân của IC 74LS90IC 74LS90 gồm 2 bộ chia: bộ chia 2 và bộ chia 5:Bộ chia 2 do ngõ vào CLKA điều khiển ngõ ra Qa.

Bộ chia 5 do ngõ vào CLKB điều khiển ngõ ra Q1, Q2, Q3.

Để tạo ra bộ đếm Mod 10 ta nối ngõ ra Qa vào chân ngõ vào CLKA.Chân NC bỏ trống.

Chân R1 và R2 là chân ngõ vào Reset, khi 2 chân R1, R2 đều nhận được tínhiệu mức cao thì bộ đếm cho ngõ ra lập tức về 0 hoặc về 9 tùy vào cách kết nối thiếtlập trạng thái của chân R3 và R4.

Chân R3 và R4 là chân thiết lập trạng thái bắt đầu của ngõ ra, khi một trong 2chân hoặc cả 2 chân R3 và R4 nhận tín hiệu mức thấp thì ngõ ra bắt đầu đếm từ sốBCD 0000 (mã 10 là số 0) Ngược lại, khi 2 chân R3 và R4 cùng nhận tín hiệu mứccao thì ngõ ra bắt đầu đếm từ số BCD 1001 (mã 10 là số 9) tương ứng Qa = Qd = 1,Qb = Qc = 0.

Sơ đồ logic và bảng trạng thái của IC 74LS90:

Hình 2.6 Sơ đồ cổng logic của IC 74LS90

Bảng trạng thái của IC 74LS90 thiết lập cách hoạt động như sau: