luận văn tốt nghiệp mạch báo giờ bằng eprom

Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời Đại Học Quốc Gia Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghóa Việt Nam Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc Thành Phố Hồ Chí Minh  …… oOo…… KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: ĐIỆN TỬ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ và tên: Lớp: Ngành: Khoá: 1.Đầu đề luận văn: 2.Cơ sở ban đầu: 3.Nội dung các phần thuyết minh: 4.Các bảng vẽ đồ thò: 5.Cán bộ hướng dẫn: 6.Ngày giao nhiệm vụ: 7.Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Cán bộ hướng dẫn: Thông qua bộ môn Ngày… tháng… năm 2000 Chủ nhiệm bộ môn SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 1 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời Nguyễn Tấn Đời SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 2 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày… tháng…… năm 2000 Ký tên Nguyễn Tấn Đời SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 3 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT Ngày… tháng…… năm 2000 Ký tên SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 4 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời Lời cảm ơn! Đề tài thiết kế đồng hồ số là đề tài khá phổ biến, có nhiều ứng dụng trong thực tế. Trước khi vào nội dung của luận văn, em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy, Cô trong khoa điện và các bạn sinh viên. Đặt biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tấn Đời đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em hoàn thành tốt luận văn này. Sinh viên thực hiện Nguyễn Thành Nhơn SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 5 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời Mục lục Trang PHẦN MỞ ĐẦU I. Đặt vấn đề 1 II. Mục đích nghiên cứu 1 III. Giới hạn vấn đề 1 IV. Phân tích công trình liên hệ 1 V. Thể thức nghiên cứu 2 PHẦN NỘI DUNG A. LÝ THUYẾT THIẾT KẾ 3 Chương I: Các mạch cơ bản 3 I. Các mạch logic 3 II. Các mạch Flip - Flop 5 III. Các mạch đếm 8 Chương II: Giao tiếp giữa TTL và CMOS 11 I. Mục đích giao tiếp 11 II. Giao tiếp giữa TTL và CMOS 11 III. Giao tiếp giữa CMOS và TTL 14 Chương III: Bộ nhớ bán dẫn 15 B. THIẾT KẾ 23 I. Thiết kế khối dao động và chia xung 23 II. Thiết kế khối đa hợp và chọn kênh 27 III. Thiết kế bộ giải mã ngày tháng - giờ phút 30 IV. Thiết kế bộ đếm ngày 31 V.Thiết kế khối khiển chuông 32 VI. Thiết kế khối hiển thò 32 VII. Thiết kế khối chọn và chốt dữ liệu 34 VIII. Thiết kế khối dao động điều chỉnh 37 SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 6 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời IX. Thiết kế khối nguồn 39 C. THI CÔNG 41 PHẦN MỞ ĐẦU I. Đặt vấn đề II. Mục đích nghiên cứu III. Giới hạn vấn đề IV. Phân tích công trình liên hệ V. Thể thức nghiên cứu SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 7 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời I. Đặt vấn đề: Ngày nay, các ngành khoa học phát triển như vũ bão đã làm tính ưu việt của nó ngày càng hoàn thiện hơn. Ngành điện tử là một ngành điển hình, đặt biệt là công nghệ tích hợp vi mạch nhớ. Nó đã trở thành một lónh vực khoa học, mà ứng dụng của nó không thể thiếu trong dân dụng cũng như trong công nghiệp, nó còn là nền tảng cho các ngành khoa học khác. Cuộc sống con người ngày càng được nâng cao, trình độ dân trí ngày càng phát triển thì nhu cầu về sử dụng các hệ thống báo hiệu tự động là không thể thiếu cho những công việc cần thiết đối với con người, đối với những công dân của thế kỷ 21. Chúng ta là những công dân, kỹ sư của những nhà máy, xí nghiệp, thì việc tuân thủ giờ giấc là một yêu cầu nghiêm ngặt. Do đó, cần có hệ thống báo giờ để giúp mọi người nắm bắt được giờ giấc kòp thời mà không ảnh hưởng đến công việc. Có rất nhiều báo giờ đã và đang được lắp đăët, từ những loại thô sơ dến những loại hiện đại. Từ những đồng hồ cơ khí, bán cơ khí sau cùng là đồng hồ điện tử. Chỉ riêng đồng hồ điện tử cũng có rất nhiều loại. Và theo em loại đồng hồ báo thức đơn giản và phổ biến nhất là:”Mạch báo giờ dùng EPROM”. II. Mục đích nghiên cứu + Ứng dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn. + Tìm hiểu sâu hơn những kiến thức đã được học. + Bổ sung những kiến thức còn thiếu. + Để hoàn thành chương trình học. III. Giới hạn vấn đề Do thời gian và kiến thức có hạn nên việc thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu xót trong việc thiết kế và thi công. Em chỉ thực hiện dược các ý tưởng sau: Báo giờ, ngày, thứ và báo chuông theo giờ đặt sẵn. Có thể ý tưởng của em không phải là tối ưu nhất. Rất mong sự góp ý của thầy cô và các bạn. IV. Phân tích công trình liên hệ SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 8 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời Thông qua việc tham khảo đề tài"thiết kế và thi công đồng hồ báo giờ"cuả Vũ Lê Đức Trí và Đoàn Nam Sơn. Đề tài này chỉ thiết kế phần báo giờ. PHẦN NỘI DUNG A. Lý thuyết thiết kế B. Thiết kế C. Thi công SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 9 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời A.LÝ THUYẾT THIẾT KẾ Chương I: CÁC MẠCH CƠ BẢN I.CÁC MẠCH LOGIC 1. Cổng AND Dùng để thực hiện phép nhân logic Kí hiệu: Bảng trạng thái A B Y 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 Nhận xét: ngõ ra của cổng logic AND chỉ lên mức 1 khi các ngõ vào là 1 + A,B: ngõ vào tín hiệu logic + 0: mức logic thấp + 1: mức logic cao + Y: đáp ứng ngõ ra 2. Cổng NOT Dùng để thực hiện phép đảo Kí hiệu: Bảng trạng thái A Y 0 1 1 0 Tín hiệu giữa ngõ ra và ngõ vào luôn ngược mức logic nhau SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 10 A B Y A Y [...]... hay dưới dạng mã nào đó Về chức năng của mạch đếm, người ta phân biệt: Các mạch đếm lên (up counters) hay còn gọi là mạch đếm cộng, mạch đếm thuận Các mạch đếm xuống: (down counters) hay còn gọi là mạch đếm trừ, mạch đếm nghòch Các mạch đếm lên - xuống (up - down counters) hay còn gọi là mạch đếm hỗn hợp, mạch đếm thuận nghòch Về phương pháp đưa xung clock vào mạch đếm, người ta phân ra: Phương pháp... Programable ROM (EPROM) : EPROM có thể lập trình bởi người dùng, có thể xoá và lập trình lại nhiều lần Để xoá dữ liệu trong ROM phải dùng ánh sáng tia cực tím Để lập trình cho PROM phải dùng mạch nạp EPROM Ho EPROM có hệ số là 27xxx và nhiều mã khác SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 25 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp  Electrically Exasable Programable ROM (EEPROM) EPROM có 2 điểm bất tiện Phải lấy EPROM. .. loại mạch đếm Tuy nhiên, chúng ta có thể sắp chúng vào ba loại chính là: mạch đếm nhò phân, mạch đếm BCD, và mạch đếm modul M Mạch đếm nhò phân: Là loại mạch đếm trong đó có trạng thái của mạch được trình bày dưới dạng số nhò phân Một mạch đếm nhò phân sử dụng n Flip-Flop sẽ có dung lượng là 2n Mạch đếm BCD: Thường dùng 4 FF nhưng chỉ cho mười trạng thái khác nhau để biểu diễn các số hệ 10 từ 0 đến 9 Mạch. .. chạy qua transitor tải hay điện trở kéo lên để vào mạch CMOS Dòng điện tải (vào mạch CMOS) phải nhỏ hơn dòng điện nguồn của mạch TTL ở mức logic 1 để không hạ thấp mức điện thế ra của mạch TTL xuống dưới mức điện thế vào ở trạng thái 1 của mạch CMOS Vì dòng điện vào trạng thái 1 của mạch CMOS Chỉ bằng ở 10pA nên không có vấn đề gì Mạch TTL có 3 kiểu mạch ra: điện trở kéo lên, cực thu để hở và kéo đèn... diễn kết quả dưới dạng một số hệ hai có số bit bằng số FF dùng trong mạch đếm Điều kiện cơ bản để một mạch được gọi là mạch đếm là nó có các trạng thái khác nhau, tối đa của mạch cũng bò giới hạn Số xung tối đa đếm được gọi là dung lượng của mạch đếm Xung đếm A B C D Nếu cứ tiếp tục kích thích khi đã tới hạn mạch sẽ trở về trạng thái khởi đầu, tức là mạch có tính chất tuần hoàn Có nhiều phương pháp... trong việc tạo tín hiệu Reset bộ điếm 5 Mạch dao động tạo xung 1 phút sử dụng mạch dao động của đồng hồ treo tường: SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 32 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp Mạch dao động của đồng hồ treo tường tạo ra dao động tần số 1Hz vói biên độ và dòng điện thấp Do đó để kích qua mạch chia phút phải qua cần phải qua Tranzitor đệm • Sơ đồ mạch: 5V +V Xung 1 giây 330 NPN 4040 Q11... đặc tính như vậy nên ta bảo rằng Flip-Flop là mạch có tính nhớ được hay mạch nhớ SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 16 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời Như vậy, nếu dùng nhiều Flip-Flop ta có thể ghi vào đó một hay nhiều dữ liệu đã được mã hoá dưới dạng một chuỗi các số hệ nhò phân là 0 và 1 Các FF dùng vào công việc như thế tạo thành một loại mạch là mạch ghi mà trong nhiều trường hợp còn gọi là... cực Do đó xét 3 trường hợp: Điện trở kéo lên: trường hợp mạch ngõ ra có điện trở kéo lên như hình 1 ta có thể mắc trực tiếp vào CMOS SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 18 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp Cực thu để hở: (hình 2): với mạch TTL có ngõ ra kiểu này ta phải mắc thêm điện trở kéo lên để giao tiếp với CMOS Không nên sử dụng hỗn tạp mạch CMOS, TTL làm tải mà chỉ toàn CMOS thôi Ngõ ra kéo... để biểu diễn các số hệ 10 từ 0 đến 9 Mạch đếm modul M: SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 15 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời Là mạch đếm có dung lượng là M, với M là số nguyên dương bất kỳ Vì vậy mạch đếm loại này có rất nhiều dạng khác nhau tuỳ theo sáng kiến của nhà thiết kế nhằm thoả mãn nhu cầu sử dụng Mạch đếm modul M thường dùng cổng logic với Flip-Flop và các kiểu hồi tiếp đặc biệt để có... phải xoá dữ liệu của ô nhớ đó, nhưng khi dùng ánh sáng tia cực tím thì tất cả dữ liệu trong EPROM bò xoá sạch và phải nạp lại toàn bộ dữ liệu Chính vì thế mà các nhà chế tạo đã cải tiến EPROM thành EEPROM để có thể xoá và lập trình các ô nhớ một cách độc lập Họ EEPROM có mã số là 28xxx  Khảo sát EPROM họ 27xxx: EPROM 2716 có dung lượng 2 Kbyte Sơ đồ chân A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 GND 2716 Sơ đồ . 8 Luận văn tót nghiệp GVHD: Nguyễn Tấn Đời Thông qua việc tham khảo đề tài"thiết kế và thi công đồng hồ báo giờ& quot;cuả Vũ Lê Đức Trí và Đoàn Nam Sơn. Đề tài này chỉ thiết kế phần báo giờ. PHẦN. loại mạch đếm. Tuy nhiên, chúng ta có thể sắp chúng vào ba loại chính là: mạch đếm nhò phân, mạch đếm BCD, và mạch đếm modul M. Mạch đếm nhò phân: Là loại mạch đếm trong đó có trạng thái của mạch. phân biệt: Các mạch đếm lên (up counters) hay còn gọi là mạch đếm cộng, mạch đếm thuận. Các mạch đếm xuống: (down counters) hay còn gọi là mạch đếm trừ, mạch đếm nghòch. Các mạch đếm lên -