ĐỒ ÁN MÔN HỌC HỌC PHẦN: EE3810 SINH VIÊN :Lê Hồng Vinh MSSV:20093687 TÊN ĐỒ ÁN :THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN TÍN HIỆU GIAO THÔNG NGÃ TƯ I-Yêu cầu kĩ thuật Mạch đèn tín hiệu giao thông ở ngã tư, gồm có 4 trụ đèn.Các trụ được lắp đặt ở các góc ngã tư. Hai cặp trụ đèn đối diện nhau có hoạt động giống nhau: A,B và C,D. Có 2 chế độ -Chế độ 1:khi cột A,B hoặt động chuyển từ màu xanh, vàng, đỏ thì cột C,D chuyển từ đỏ, vàng ,xanh.Có led đếm ngược thời gian các đèn. Đèn xanh sáng 20s Đèn vàng sáng 5s Đèn đỏ sáng 27s -Chế độ 2: đèn vàng nhấp nháy Hai chế độ được thiết kế chuyển mạch bằng công tắc. I-Phân tích thiết kế: Mạch đèn tín hiệu giao thông được chia làm các khối -Mạch nguồn: Có vai trò cung cấp toàn bộ năng lượng cho mạch điều khiển -Mạch tạo xung :tạo ra xung vuông có tần số 1 Hz -Mạch điều khiển đèn: lấy xung từ mạch tạo xung điều khiển các đèn sáng lần lượt xanh, vàng, đỏ -Mạch hiển thị: gồm các led 7 thanh có nhiệm vụ hiển thị các số đếm ngược cho người điều khiển phương tiện dễ dàng và chủ động. 2.1.Mạch nguồn C1 0.47u TR1 TRAN-2P2S C2 0.22u C3 1000u BR1 2W02G Q1 2N2926 D1 BZT52C12S-7-F R2 100k R1 100k Chú thích sơ đồ trên: - Tụ C1 có chức năng lọc nhiễu cao tần bám theo đường điện AC 220V - Tụ C2 có chức năng lọc nhiễu cao tần bám theo đường dây điện AC220V, đây là mạch lọc thứ hai nhằm lọc triệt để nhiễu không cho lọt vào trong bộ nguồn. - Cầu đi ốt chỉnh lưu D1 có chức năng đổi điện AC thành DC, tuy nhiên nếu chưa có tụ lọc thì điện DC có dạng nhấp nhô. - Tụ hóa C3 mắc nối tiếp để lọc cho điện áp DC bằng phẳng -Mạch dùng IC ổn áp LA 7805 2.2.Mạch tạo xung: Khi có điện áp VDD 12V cung cấp vào các mạch trong IC, mạch dao động tạo xung gốc bằng thạch anh 32,768kHz hoạt động tạo ra dao động chuẩn là 32,768kHz., sau đó các mạch tạo xung Clock sẽ lấy dao động chuẩn từ thạch anh đưa vào bộ chia tần ( gồm 1 bộ chia tần cho 16 dùng ic 4060 và chia cho 2 dùng DFF lấy ra xung Clock chuẩn có tần số 1 HZ X1 CRYSTAL R1 6.2k R2 750k C2 82pF C3 20pF RS 11 MR 12 Q3 7 Q4 5 Q5 4 Q6 6 Q7 14 Q8 13 Q9 15 Q11 1 Q12 2 Q13 3 CTC 9 RTC 10 U7 4060 D 5 Q 1 CLK 3 Q 2 R 4 S 6 U8:A 4013 1Hz 2.3. Mạch điều khiển. Mạch điều khiển gồm 1 bộ đếm từ 0-51 cho 6 bit đầu ra và 1 mạch tổ hợp các trạng thái của các đèn ứng với mỗi giây. Mạch đếm từ 0-51 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 (CLK) J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 U? NAND_4 F E D C B A Bảng trạng thái các cột đèn trong 1 chu kì 52s Thời gian 1 20 5 1 20 5 1 Cột 1 Đỏ Đỏ Đỏ Đỏ Xanh Vàng Đỏ Cột 2 Đỏ Xanh Vàng Đỏ Đỏ Đỏ Đỏ Bảng trạng thái : Giây A B C D E F D1 X1 V1 D2 X2 V2 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 3 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 … 1 0 0 0 1 0 21 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 22 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 … 1 0 0 0 0 1 26 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 27 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 28 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 … 0 1 0 1 0 0 47 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 48 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 52 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 Dùng phần mềm Karmar v3.6.2 ta tìm được hàm logic biểu diễn trạng thái các đèn D1= AB AC AD E ADF+ + + X1= ABCEF ABCD ABC ABD ABE ABF+ + + + + V1=ACDEF+AB D2 = BC DE F BCE BCD A+ + + X2= ABC ABF ABC D A BE ACDE F+ + + + V2= BCDF BCDE BC D E+ + Mạch mô phỏng Trong file đính kèm . nguồn C1 0.47u TR1 TRAN-2P2S C2 0 .22 u C3 1000u BR1 2W02G Q1 2N2 926 D1 BZT52C12S-7-F R2 100k R1 100k Chú thích sơ đồ trên: - Tụ C1 có chức năng lọc nhiễu cao tần bám theo đường điện AC 22 0V - Tụ C2 có chức. cho 2 dùng DFF lấy ra xung Clock chuẩn có tần số 1 HZ X1 CRYSTAL R1 6.2k R2 750 k C2 82pF C3 20 pF RS 11 MR 12 Q3 7 Q4 5 Q5 4 Q6 6 Q7 14 Q8 13 Q9 15 Q11 1 Q 12 2 Q13 3 CTC 9 RTC 10 U7 4060 D 5 Q 1 CLK 3 Q 2 R 4 S 6 U8:A 4013 1Hz 2. 3 0 -51 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 (CLK) J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 J 4 Q 15 CLK 1 K 16 Q 14 S 2 R 3 U? NAND_4 F