Báo thu hoạch diễn Án môn học kỹ năng tranh tụng trong vụ Án hình sự mã số hồ sơ số ls hs 21

- Mỗi LED được kích hoạt bằng cách đưa điện áp lên chân điều khiểntương ứng của nó, và khi tất cả các LED được kích hoạt đồng thời, chúng sẽ tạo thành một số hoặc ký tự cụ thể.. + LED 7

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

***

-BÁO CÁO TÌM HIỂU VỀ MẠCH ĐẾM THUẬN (00-59)

Môn học: Thực tập cơ bản Sinh viên thực hiện: Đỗ Tôn Nguyên – 20223801

Nguyễn Đăng Hoài Nam-20224077 Lớp: Thực tập cơ bản - 735417

Hà Nội, ngày 26 tháng 10 năm 2023

MỤC LỤC

A – CƠ SỞ LÝ THUYẾT………3

I – LED 7 thanh (đoạn)……… 3

II – TÍN HIỆU SỐ……… 4

III – CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN………5

IV – IC 74LS90………7

V – IC 7447……….8

VI – IC 7400………10

B – THỰC HÀNH………11

I – LINH KIỆN………11

II – SƠ ĐỒ LẮP MẠCH……… 12

III – KẾT QUẢ THỰC HÀNH……… 12

số từ 0 đến 9 và một số ký hiệu khác như dấu chấm, dấu gạch và dấu haichấm,… Nó bao gồm 7 đèn LED đơn lẻ được sắp xếp theo kiểu chữ số 8trên một bo mạch hay module điện tử nhỏ

- Mỗi LED được kích hoạt bằng cách đưa điện áp lên chân điều khiểntương ứng của nó, và khi tất cả các LED được kích hoạt đồng thời, chúng

sẽ tạo thành một số hoặc ký tự cụ thể

2, Cấu tạo:

- LED 7 đoạn có cấu tạo khá đơn giản, bao gồm tối thiểu 8 đoạn

LED được ký hiệu theo bảng chữ cái Alphabet từ a – g, được kết nối vớinhau để có thể hiển thị được các chữ cái, chữ số đơn giản như:”0, 1, 2, 3,

4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F,…”

- Ngoài ra, LED 7 thanh còn có thêm một đoạn thứ 8 gọi là chấm thập

phân – Decimal Point, ký hiệu là DP và dùng khi muốn hiển thị số khôngphải là số nguyên

3, Phân loại LED 7 đoạn:

- LED 7 đoạn có cấu tạo khá đơn giản, phân loại dòng công nghệ này cũng

rất dễ, bao gồm hai dạng LED đó là:

+ LED 7 đoạn CC – Cathode chung: Với LED 7 đoạn sử dụng Cathode chung, tất cả các cực Cathode – Cực âm của đèn LED được nối chung với nhau theo mức logic “0” hoặc nối Mass Các chân còn lại là chân

Anode – Cực dương sẽ được nối với tín hiệu logic mức cao thông qua một điệntrở được giới hạn dòng điện Điều này giúp đưa điện áp vào phân cực ở Anode

từ a – g, mang đến tính năng hiển thị tùy ý

+ LED 7 đoạn CA – Anode chung: Trong màn hình hiển thị Anode

chung thì tất cả các cực dương của LED 7 đoạn sẽ được kết nối với nhau ở

mức logic là “1”, các đoạn LED riêng lẻ sẽ được phát sáng bằng cách sử dụngmức tín hiệu logic “0” thông qua một điện trở được giới hạn dòng điện để phùhợp với cực âm Cathode và các đoạn LED a – g

4, Nguyên lý hoạt động của LED 7 thanh:

- Mỗi thanh LED 7 thanh được chia thành 7 đoạn và mỗi đoạn tượng trưng

cho một số từ 0 đến 9 Khi một số được cung cấp vào đầu vào của LED 7thanh, điện áp được áp dụng vào các đoạn tương ứng để tạo ra một ký tự

số trên màn hình LED 7 thanh thường được điều khiển bởi 1 vi mạchđiều khiển, bao gồm một bộ đếm và một bộ giải mã

- Bộ đếm sẽ đếm các tín hiệu đầu vào và chuyển đổi chúng thành các số

tương ứng được hiển thị trên LED 7 thanh Bộ giải mã sẽ giải mã các tínhiệu đầu ra từ bộ đếm để điều khiển các đoạn LED tương ứng

II - Tín hiệu số:

1 Định nghĩa :

- Tín hiệu Digital hay còn gọi là tín hiệu số là tín hiệu rời rạc không nối

tiếp nhau theo từng thời điểm Tín hiệu này hoạt động dựa trên hệ nhịphân; tức là các giá trị đều được biểu diễn bằng chữ số là 0 và 1 với haimức giá trị cố định là 1 (cao) và 0 (thấp) hay trong công nghiệp thì đượchiểu là 1 (On) và 0 (Off)

- Tín hiệu Digital là tín hiệu không có sẵn trong tự nhiên và được con

người tạo ra bằng công nghệ Do đó tín hiệu Digital có thể thay đổi,điềuchỉnh tùy vào mục đích sử dụng như điều chỉnh âm thanh tivi, loa máytính; tăng giảm âm lượng trong máy nghe nhạc,… Tín hiệu Digital đượcứng dụng vào nhiều lĩnh vực trong đời sống, nhưng chủ yếu là các thiết bịđiện tử viễn thông

2 Đặc điểm tín hiệu số:

- Trạng thái tín hiệu: rời rạc ở các cột mốc thời gian khác nhau, thân thiện

với máy vi tính và các thiết bị tính toán

- Công dụng: Truyền tín hiệu các dữ liệu số, chuyên dùng trong tính toán.

- Khả năng lưu trữ: Khả năng chữa thông tin ít, được lưu giữ theo dạng bit

trên các thiết bị ghi nhớ cao cấp (room, fash,…)

- Truyền thông: Dữ liệu được truyền đi trong khoảng thời gian ngắn nhưng

có nhược điểm bị gây nhiễu

* Ưu điểm:

- Tín hiệu số có khả năng loại bỏ các tạp âm khi truyền tải.

- Sao chép thông tin dữ liệu hạn chế giảm chất lượng và có thể sao chép vô

số lần không giới hạn

- Tín hiệu số không bị tác động bởi dao động nhiệt và điện áp.

- Dù có tuyến tính hay không thì tín hiệu số vẫn không bị biến dạng.

- Có thể truyền đi ở khoảng cách xa.

- Tất cả các thông tin dạng kỹ thuật số đều được mã hóa dễ dàng.

- Nhiều công cụ hỗ trợ chỉnh sửa có sẵn.

* Nhược điểm:

- Tín hiệu digital được thể hiện dưới chuỗi số 0-1 Do đó, có thể sai số 1

hoăc 2 bit trong chuỗi giá trị đó Tuy nhiên có thể phục hồi sai số bởinhững thuật toán hiện nay

- So với tín hiệu analog thì tín hiệu số có quy trình xử lý tín hiệu khá phức

tạp và tốn kém hơn

- Tín hiệu số yêu cầu băng thông lớn hơn nhiều so với tín hiệu analog.

3 Công dụng:

- Dùng trong tính toán, truyền thông dữ liệu số.

III – Các cổng logic cơ bản:

1 Định nghĩa và đặc điểm:

- Cổng logic là mạch điện thực hiện một hàm Boole lý tưởng hóa Có

nghĩa là nó thực hiện một phép toán logic trên một hoặc nhiều logic đầu

vào, và tạo ra một kết quả logic ra duy nhất, với thời gian thực hiện lýtưởng hóa là không có trễ Mối quan hệ giữa ngõ vào và ngõ ra dựa trênmột logic nhất định.

- Các đại lượng nhị phân trong thực tế là những đại lượng Vật lý khác nhau

(dòng điện, điện áp, áp suất…) Các đại lượng đó có thể thể hiện bằng haitrạng thái có ‘1’ hoặc không ’0’

- Các cổng logic là các phần tử đóng vai trò chủ yếu để thực hiện các chức

năng logic đơn giản nhất trong các sơ đồ logic nhằm thực hiện một hàmlogic nào đó Quan hệ logic cơ bản nhất có ba loại: AND, OR, NOT.Cổng logic gồm các phần tử có nhiều đầu vào và chỉ có một đầu ra Đầu

ra là tổ hợp của các đầu vào Từ các cổng logic ta có thể kết hợp lại để tạo

ra nhiều mạch logic thực hiện các hàm logic phức tạp hơn

2 Phân loại:

- Có tất cả 7 cổng logic: NOT, AND, OR, NAND, NOR, OR và

EX-NOR

- Cổng OR: có 2 hoặc nhiều lối vào và chỉ có một lối ra Lối ra ở mức 1 nếu

có ít nhất một lối vào ở mức 1 (Lối ra có tín hiệu khi một lối vào có tínhiệu)

- Cổng AND: có 2 hoặc nhiều lối vào và chỉ có một lối ra Toán tử này thực

hiện phép nhân logic Ngõ ra chỉ bằng 1 khi tất cả ngõ vào có mức logic là1

- Cổng NOT: Còn gọi là cổng đảo Cổng chỉ có một lối vào và một lối ra.

Cổng NOT thực hiện phép phủ định logic hay còn gọi là cổng chặn Ngõvào và ngõ ra có mức logic trái ngược nhau

- Cổng NAND: là kết hợp của cổng AND và cổng NOT Ngõ ra của cổng

NAND là đảo với ngõ ra cổng AND

- Cổng NOR: là kết hợp của cổng OR và cổng NOT Ngõ ra của cổng NOR

là đảo với ngõ ra cổng OR

- Cổng EXOR dùng để thực hiện hàm EXOR Cổng EXOR chỉ có 2 ngõ

vào và 1 ngõ ra Đây là một phép toán quan trọng, nếu 2 ngõ vào có mứclogic khác nhau thì ngõ ra sẽ bằng 1 Đới với cổng EXOR có nhiều ngõvào thì ngõ ra sẽ bằng 1 khi tổng số bit 1 ở ngõ vào là số lẻ

- Cổng EXNOR: là kết hợp của cổng EXOR và cổng NOT, dùng để thực

hiện hàm EXNOR Cổng EXNOR chỉ có 2 ngõ vào và 1 ngõ ra Cổng nàythực hiện phép toán ngược với phép EXOR tức là khi 2 ngõ vào có giá trịgiống nhau thì ngõ ra bằng 1 Với cổng EXNOR nhiều ngõ vào thì ngõ rabằng 1 nếu tổng số bit 1 ở ngõ vào là số chẵn.

IV – IC 74LS90:

1 Định nghĩa:

- IC 7490 là bộ đếm thập phân không có chứcnăng reset tự động IC hoạt động dựa trên mộtflip-flop loại T, chúng có thể tạo ra bộ đếm có 2n số nhị phân

2 Cấu tạo của IC 7490:

hiển thị số lên trên bảng LED

- Cấu tạo của IC 7490 bao gồm bốn flip-flop đồng bộ, một bộ chia tín hiệuđầu vào và một mạch đồng bộ Các flip-flop được sử dụng để lưu trữtrạng thái đếm, trong khi bộ chia tín hiệu đầu vào được sử dụng để chiatín hiệu đầu vào thành tín hiệu xung đồng thời các flip-flop Mạch đồng

bộ được sử dụng để đồng bộ hóa các flip-flop và đảm bảo rằng chúng đếmđúng

- Số lượng đầu ra: 4

- Nhiệt độ hoạt động: từ -55 đến 125 độ C

đầu vào và hiển thị số lên trên bảng LED IC này bao gồm 4 flip-flop JK

và các logic cần thiết để chuyển đổi tín hiệu đầu vào thành số đếm

theo định dạng bcd và hiển thị số đếm lên trên bảng LED Nếu số đếm đạtđến giá trị tối đa của IC (9999), nó sẽ reset lại về giá trị ban đầu và bắtđầu đếm lại từ đầu

- Các flip-flop JK trong IC 7490 được đồng bộ hóa để đảm bảo rằng các tínhiệu đầu vào được xử lý một cách chính xác và đồng bộ Khi một tín hiệu

lưu trữ trong các flip-flop JK Sau đố, IC 7490 sẽ tự động chuyển sanggiai đoạn đếm tiếp theo và hiển thị số tương ứng lên trên bảng LED.

V – IC 7447:

dòng IC 74xx được sử dụng trong máy tính, bộ đếm kỹ thuật số, đồng hồhay các thiết bị đo lường khác

- Chức năng: IC 7447 được dùng trong bộ chuyển đổi BCD trong Led 7thanh hiển thị từ số 0 đến số 9 Thông thường, IC 7447 chấp nhận đầu vào

là các giá trị nhị phân, BCD sẽ xử lý để led 7 đoạn có thể hiển thị dướidạng các chữ số từ 0 đến 9

- Thông số kỹ thuật của IC 7447 như sau:

- IC được đóng gói với 16 chân trong 1 dòng kép DIP

- Bộ chuyển đổi BCD sang led 7 đoạn, hiển thị giá trị từ 0 đến 9

- Nguồn cấp hoạt động tốt nhất trong khoảng điện áp 5V (có thể giao động

từ 4.75V – 5.25V)

2 Sơ đồ chân của IC 7447:

- Chân 1, chân 2, chân 6, chân 7 là những đầu vào ứng lần lượt với B, C, D,

- Chân 9, chân 10, chân 11, chân 12, chân 13, chân 14, chân 15 là những

chân đầu ra, chúng sẽ được nối với led 7 thanh

- Chân 8: chân nối đất GND

- Chân 16: chân cấp nguồn Vcc 5V (không cấp quá nguồn 5V để IC có thể

hoạt động bình thường)

- Chân 3 LT (Lamp Test) sử dụng để kiểm tra led 7 đoạn Nếu chân 3 nối

mass thì led sẽ sáng cùng lúc 7 đoạn Chân này chỉ sử dụng để kiểm tra

xem led 7 thanh có bị hỏng tại đoạn nào hay không

- Chân 4 BI/RB0 được nối với mức cao (khi bị nối với mức thấp thì toàn bộ

đèn sẽ không sáng được)

- Chân 5 RBI được nối với mức cao

3 Nguyên lý hoạt động : A, B, C, D (nối với vi xử lý, mạch số counter,…)

BI/RBO, RBI, LT (chân điều khiển của IC 7447, tùy thuộc vào nhu cầu

sẽ nối lần lượt với chân a, b, c, d, e, f, g của led 7 thanh Cách thức hoạt

động của IC 7447 trong mạch sẽ như sau:

- Các chân A, B, C, D: Đầu vào của 7447, nhận các giá trị nhị phân (BCD)

từ 0 đến 15, tương ứng với mỗi giá trị nhận được sẽ giải mã 1 đầu ra Q

tương ứng

- Chân QA – QG : đươc nối trực tiếp LED 7 thanh trong đó QA=a, QB=b,

QC=c, QD=d, QE=e, QF=f, QG=g Giá trị hiển thị trên LED 7 thanh sẽ

phụ thuộc vào giá trị đầu vào của các mạch

4 IC 7447 thường được dùng ở 4 chế độ hoạt động:

- Sáng bình thường đủ các trạng thái từ 0 đến 9 (chế độ thường dùng nhất)

Chân BI/RBO phải bỏ trống hoặc là được nối lên mức cao, chân RBI phải

bỏ trống hoặc được nối lên mức cao, chân LT phải bỏ trống hoặc phải nối

lên mức cao

- Chân BI/RBO khi nối xuống mức thấp thì tất các các đoạn của LED sẽ

đều không sáng dù trạng thái của các ngõ vào còn lại như thế nào

- Bỏ trạng thái số 0 (khi BCD tại ngõ vào bằng 0 thì tất cả các đoạn của

LED 7 đoạn sẽ đều tắt) Chân RBI nằm ở mức thấp và chân BI/RBO phải

được bỏ trống (đóng vai trò như một ngõ ra)

- Chân BI/RBO phải bỏ trống hoặc được nối lên mức cao và chân LT phải

được nối xuống mức thấp Tất cả các thanh của LED 7 đoạn sẽ đều sáng,

bất chấp các ngõ vào BCD khác như thế nào Được sử dụng để Kiểm tra

các đoạn của LED 7 đoạn xem liệu còn sáng hay không

VI – IC 7400:

1 Định nghĩa:

- IC 7400 là môt loại vi mạch logic số, hay còn được gọi là bộ cổngNAND IC 7400 có 14 chân, được đánh số từ 1 đến 14 Các chân nàyđược xếp thành 2 nhóm: nhóm đầu vào và nhóm đầu ra Nhóm đầu vàogồm 8 chân từ 1 đến 8, đầu ra gồm 6 chân từ 9 đến 14

2 Chức năng của IC 7400:

- IC này có thể được sử dụng như một cổng NAND tuy nhiên do tính phổbiến của cổng NAND, nó có thể được chuyển đổi thành các cổng khácmột cách dễ dàng

- Cấu trúc bên trong của IC dựa trên giao tiếp tín hiệu song song TTL, đó là

lý do tại sao đầu ra của nó cũng có dạng TTL

- Nó có nhiều package: SOIC, PDIP và SOP

- Nó có thể được sử dụng trong các hệ thống tần số cao

3 Thông số kỹ thuật của IC 7400:

- Điện áp hoạt động của 74LS00 là 4,75 đến 5,25

- Điện áp nguồn tối đa có thể là 7V nhưng trong trường hợp điện áp tăngnhẹ trên 7V, IC có thể dễ bị cháy

- Dòng điện tối đa từ mỗi cổng ở đầu ra sẽ là 8mA

- IC có ESD lớn nhất khoảng 3,5KV

- IC có thời gian tăng và giảm phổ biến là 15ns

- IC có nhiệt độ hoạt động tối đa khoảng từ 0 - 75 độ

- Điện áp đầu vào mức Thấp tại cổng sẽ là 0,8V và mức CAO sẽ là 2V

- IC có điện áp kẹp bên trong khoảng -1,5V

4 Sơ đồ chân của IC 7400:

- Pin 1: Đây là cổng A-input-1

- Pin 2: Đó là Cổng vào B-1

- Pin 3: Đó là Cổng ra Y-1

- Pin 4: Đây là cổng A-input-2

- Pin 5: Đó là Cổng đầu vào B-2

- Pin 6: Đây là cổng ra Y-2

- Pin 7: Đây là một thiết bị đầu cuối GND

- Pin 8: Đây là cổng ra Y-3

- Pin 9: Đây là cổng đầu vào B-3

- Pin 10: Đây là cổng A-input-3

- Pin 11: Đó là Cổng đầu ra Y-4

- Pin 12: Đây là cổng đầu vào B-4

- Pin 13: Đây là cổng A-input-4

- Pin 14: Đó là chân Vcc (Chân nguồn cung cấp tích cực)

5 Ứng dụng:

- Sử dụng để thiết kế một hệ thống như báo trộm được kích hoạt bằng ánhsáng

- Sử dụng trong còi cảnh báo tủ đông

- Sử dụng trong hệ thống tưới nước tự động

B – THỰC HÀNH:

I – Linh kiện:

- Board mạch: cho phép tạo ra mạch điện đơn giản không cần hàn

- IC 74SL90: bộ đếm thập phân không có chức năng reset tự động IC hoạtđộng dựa trên một flip-flop loại T, chúng có thể tạo ra bộ đếm có 2n sốnhị phân

- IC 7447: dùng trong bộ chuyển đổi BCD trong Led 7 thanh hiển thị từ số

0 đến số 9 Thông thường, IC 7447 chấp nhận đầu vào là các giá trị nhịphân, BCD sẽ xử lý để led 7 đoạn có thể hiển thị dưới dạng các chữ số từ

0 đến 9

- IC 7400: sử dụng như một cổng NAND tuy nhiên do tính phổ biến củacổng NAND, nó có thể được chuyển đổi thành các cổng khác một cách dễdàng

- Led 7 thanh: bộ đếm sẽ đếm các tín hiệu đầu vào và chuyển đổi chúngthành các số tương ứng được hiển thị trên LED 7 thanh Bộ giải mã sẽ giải

mã các tín hiệu đầu ra từ bộ đếm để điều khiển các đoạn LED tương ứng

- Tụ điện 100µF: có tác dụng lọc

- Điện trở 10Ω: có công suất trung bình, nhiệt độ hoạt động phù hợp vớinhững mạch điện tử có cường độ dòng điện không quá lớn

- Điện trở: Dùng để giảm điện áp trong mạch, bảo vệ mạch không quá tải

III – Kết quả thực hành:

- Mạch có thiết kế hợp lí, hoạt động ổn định

- Có tính ứng dụng cao như làm đèn giao thông, đồng hồ…