Nói đến bài toán đếm chúng ta nghĩ ngay đến việc là đếm xung các IC số, sẽ đếm sườn lên hay sườn xuống của xung đầu vào cần đếm. Đếm ở đây là đếm xung vuông mỗi giá trị sườn lên hay sườn xuống của xung được đưa vào IC đếm và được giải mã nhờ IC giải mã sau đó mã hóa và hiển thị ra LED 7 thanh. Mạch đếm đến từ 00 đến 23 gồm 3 khối chính: Khối tạo xung (sử dụng điện trở, tụ điện, IC555) Khối đếm mã BCD (Sử dụng IC74LS90). Khối giải mã (Sử dụng IC74LS47) Khối hiển thị kết quả (Sử dụng LED 7). 1.2. Các linh kiện sử dụng trong mạch IC 74LS90 IC 7408 IC 74LS47 LED 7 thanh ICNE 555N Điện trở Tụ điện 2. Phân tích, thiết kế 2.1. Khái quát về IC Vi mạch, hay vi mạch tích hợp, hay mạch tích hợp (Integrated Circuit, gọi tắt là IC, còn gọi là chip theo thuật ngữ tiếng Anh) là tập các mạch điện chứa các linh kiện bán dẫn (như transistor) và linh kiện điện tử thụ động (như điện trở) được kết nối với nhau, để thực hiện được một chức năng xác định. Tức là mạch tích hợp được thiết kế để đảm bảo một chức năng như một linh kiện phức hợp. Mạch tích hợp giúp giảm kích thước của mạch điện đi rất nhiều, bên cạnh đó là độ chính xác tăng lên. IC là một phần rất quan trọng của các mạch logic. Có nhiều loại IC, lập trình được và cố định chức năng, không lập trình được. Mỗi IC có tính chất riêng về nhiệt độ, điện thế giới hạn, công suất làm việc, được ghi trong bảng thông tin (datasheet) của nhà sản xuất. 2.2. Giới thiệu các linh kiện sử dụng 2.2.1. IC đếm thập phân và nhị phân 7490 • IC đếm BCD 7490 Cứ mỗi một xung vào thì nó đếm tiến lên 1 và được mã hóa ra 4 chân. Khi đếm đến 10 thì nó tự động reset và quay trở về ban đầu.
Trang 1Khoa điện tử truyền thông
BÁO CÁO THỰC HÀNH
Môn: Điện tử số
Đề tài: Phân tích, thiết kế và mô phỏng mạch đếm tiến từ 00 đến 23 sử dụng
IC74LS90
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Xuân Tiến Nhóm thực hiện: Nhóm 1
Trang 2Danh sách thành viên nhóm 1:
1 Trần Đình Đạt
2 Lê Thành Nam
3 Nguyễn Văn Tuyến
4 Phạm Trọng Hội
5 Huỳnh Tấn Vương
Trang 3Mục lục:
1 Cơ sở lý thuyết……… 1.1 Tóm tắt……
1.2 Các linh kiện sử dụng trong mạch
2 Phân tích, thiết kế
2.1 Khái quát về IC
2.2 Giới thiệu các linh kiện sử dụng 2.2.1 IC74LS90
2.2.2 IC74LS47
2.2.3 LED 7 đoạn
2.2.4 ICNE555N
2.3 Sơ đồ mạch
3 Kết luận
Trang 4I Cơ sở lý thuyết:
1 Tóm tắt
Nói đến bài toán đếm chúng ta nghĩ ngay đến việc là đếm xung các IC số, sẽ đếm sườn lên hay sườn xuống của xung đầu vào cần đếm Đếm ở đây là đếm xung vuông mỗi giá trị sườn lên hay sườn xuống của xung được đưa vào IC đếm và được giải mã nhờ IC giải mã sau đó mã hóa và hiển thị ra LED 7 thanh
Mạch đếm đến từ 00 đến 23 gồm 3 khối chính:
- Khối tạo xung (sử dụng điện trở, tụ điện, IC555)
- Khối đếm mã BCD (Sử dụng IC74LS90)
- Khối giải mã (Sử dụng IC74LS47)
- Khối hiển thị kết quả (Sử dụng LED 7)
1.2 Các linh kiện sử dụng trong mạch
- LED 7 thanh
- Điện trở
2 Phân tích, thiết kế
2.1 Khái quát về IC
- Vi mạch, hay vi mạch tích hợp, hay mạch tích hợp (Integrated Circuit, gọi tắt là IC, còn gọi là chip theo thuật ngữ tiếng Anh) là tập các mạch điện chứa các linh kiện bán dẫn (như transistor) và linh kiện điện tử thụ động (như điện trở) được kết nối với nhau, để thực hiện được một chức năng xác định Tức là mạch tích hợp được thiết kế để đảm bảo một chức năng như một linh kiện phức hợp
- Mạch tích hợp giúp giảm kích thước của mạch điện đi rất nhiều, bên cạnh đó là độ chính xác tăng lên IC là một phần rất quan trọng của các mạch logic Có nhiều loại IC, lập trình được và cố định chức năng, không lập trình được
- Mỗi IC có tính chất riêng về nhiệt độ, điện thế giới hạn, công suất làm việc, được ghi trong bảng thông tin (datasheet) của nhà sản xuất
2.2 Giới thiệu các linh kiện sử dụng 2.2.1 IC đếm thập phân và nhị phân 7490
IC đếm BCD 7490
Cứ mỗi một xung vào thì nó đếm tiến lên 1 và được mã hóa ra 4 chân Khi đếm đến 10 thì nó tự động reset và quay trở về ban đầu
Trang 5 Hình dạng
Sơ đồ chân
Bốn chân thiết lập R0(1), R0(2), R9(1), R9(2)
Khi đặt R0(1)=R0(2)=H (ở mức cao) thì bộ đếm ngược xóa về 0 và các đầu ra
ở mức thấp
R9(1), R9(2) là chân thiết lập trạng thái cao của đầu ra: QA=QD=1, QB=QC=0
NC chân bỏ trống
IC7490 gồm hai bộ chia là chia 5:
+ Bộ chia 2 do input A điều khiển đầu ra QA
+ Bộ chia 5 do input B điều khiển đầu ra QB, QC, QD.
Đầu vào A tích cực ở sườn âm
Để tạo thành bộ đếm 10 ta nối đầu ra QA vào chân B để tạo xung kích cho bộ đếm 5
QA, QB, QC, QD là các đầu ra
Sơ đồ logic và bảng trạng thái
Trang 6Theo như hình trên ta thấy dạng song ở cá ngõ ra của hai mạch cùng đếm đến đến mười nhưng khác nhau:
+ Kiểu đếm 2*5 cho tín hiệu ra ở QD không đối xứng
+Kiểu đếm 5*2 cho tín hiệu ra ở QA đối xứng
2.2.2 IC 74LS47 -Mạch giải mã được sử dụng phổ biến nhất là dùng để hiển thị kết quả ử dạng số Do có nhiều lạo đèn hiển thị và nhiều lại mã số khác nhau
Ví dụ : giải mã 3 đường ra 8 đường, giải mã BCD ra thập phân IC74LS47 là laoij IC giải mã BCD sang led 7 đoạn Mạch giải mã BCD sang led 7 đoạn là mạch giải mã phức tạp vì mạch phải cho chiều ngõ
ra lên cao hoặc xuống thấp (tùy vào loại đèn led là anod chung hoặc catot
Trang 7chung ) để làm các đèn sáng lên các số hoặc ký tự IC 74LS47 là lại IC tác động ở mức thấp có ngõ ra cực thu để hở và khả năng nhận dòng
-Hình ảnh và kích thước chân ngoài thực tế :
2.2.3 LED 7 đoạn LED 7 đoạn được dùng rất phổ biến khi cần hiển thị số tự nhiên hoặc vài chữ cái nhất định LED 7 đoạn có thể có kích thước nhỏ khác nhau như hình sau :
Trang 8LED 7 đoạn bao gồm nhiều le tích hợp bên trong, các led được nối chung nhau ột chân Trong thực tế có hai loại LED 7 đoạn là LED 7 đoạn anod chung và LED 7 đoạn katot chung Trong bài này sử dụng LED 7 đoạn anod chung
Trang 9Đối với dạng LED anode chung chung , chân COM phải có mức logic 1 và muốn sáng LED thì tương ứng các chân s-f, dp sẽ ở mức logic 0
Bảng mã cho LED anode chung (a là MSB, dp là LSB):
Vì đây là LED anode chung lên khi các thanh tương ứng ở mức “1” sẽ sáng
và hiển thị theo số thập phân
Trang 10
- Về bản chất IC 555 kết hợp 2 con OPAM, 3 con điện trở, 1 transistor, 1 bộ FF RS
- Sơ đồ khối tạo xung ICNE 555
- Tần số đầu ra tính theo công thức
f = 1/(ln2*C1*(R1+2R2))
- Nguyên tắc hoạt động
Trang 11Ký hiệu: 0 là mức thấp nhất (L) láy bằng 0V
1 là mức cao nhất(H) lấy bằng Vcc
Nhận xét:
- Trong quá trình hoạt động bình thường của IC555, điện áp trên
tụ C chỉ dao động trong khoảng điện áp từ Vcc/3 -> 2Vcc/3
- Khi nạp điện , tụ C xã với điện áp ban đầu là 2Vcc/3 và kết thúc
Trang 12- Hình ảnh chạy thực tế
Trang 133 Kết luận:
Qua nghiên cứu đề tài sinh viên đã biết sử dụng phần mềm proteus phục vụ cho việc học tập, thiết kế mạch
3.1 Ưu điểm của mạch:
+ Mạch dễ làm bởi các linh kiện dễ tìm kiếm
+ Nguyên tắc hoạt động của mạch đơn giản
3.2 Nhược điểm:
+ Lần đầu làm thiết kế mạch trên phần mềm nên khá bở ngở, dễ sai sót
+ Còn chưa hiểu rõ nguyên lý hoạt động, cấu tạo của linh kiện do thời gian tìm hiểu ngắn
3.3 Khắc phục:
+ Nghiên cứu kỹ đề tài trước khi bắt tay vào làm
+ Mỗi thành viên nhóm chia nhau ra số lượng công việc cụ thể, để công việc được thuận lợi nhanh chóng
+ Tìm kiếm tham khảo tài liệu và các đề tài của các anh chị đi trước