Bài tập lớn Vi mạch tương tự Vi mạch số

I : phân tích yêu cầu công nghệ Đề tài yêu cầu hai nhiệm vụ rõ ràng:Thiết kế bãi đỗ xe tự động Giám sát nhiệt độ cho hệ thốngNhư vậy trong bài chúng em sẽ thiết kế 2 khối mạch chính dùng cho 2 nhiệm vụ trên một khối dùng để điều khiển hệ thống và 1 khối dùng để giám sát nhiệt độ. Để hiện thị các số xe và thời gian dừng của cá động cơ, ta cần Led 7 thanh để hiển thị. Ngoài ra ta cần chuông cảnh báo khi nhiệt độ quá nóng.Đối với mạch đo nhiệt độ theo yêu cầu chúng em sử dung con ic LM35 với giả đo từ ( 0 > 50+n)oC và cảnh báo khi nhiệt độ quá mức ( 40 + n)oC : Với n là số dư của phép chia ((9+2+5+9+5)10) = 3,0 nên =>> n = 0. Ngoài ra Yêu cầu dùng các vi mạch tương tự và vi mạch số để thiết kế. Hệ thống gồm hai nút Start và Stop để khởi động và dừng hệ thống, 6 Led 7 thanh để hiển thị giá trị số xe và hiển thị thời gian.Khi ấn nút Start, hệ thống thực hiện nhiệm vụ , cảm biến nhiệt độ cũng cho giá trị đầu ra sau mạch chuẩn hóa, nếu nhiệt độ đạt 40+n)°C thì cảnh báo bằng còi. Khi ấn Stop, hệ thống dừng . Sử dụng các thiết bị đo để kiểm tra khi cần thiết.

Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số CHƯƠNG I: TRÌNH BÀY VỀ CÁC MẠCH CHỨC NĂNG SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG I : phân tích yêu cầu công nghệ Đề tài yêu cầu hai nhiệm vụ rõ ràng: - Thiết kế bãi đỗ xe tự động Giám sát nhiệt độ cho hệ thống Như chúng em thiết kế khối mạch dùng cho nhiệm vụ khối dùng để điều khiển hệ thống khối dùng để giám sát nhiệt độ Để thị số xe thời gian dừng cá động cơ, ta cần Led để hiển thị Ngoài ta cần chuông cảnh báo nhiệt độ nóng Đối với mạch đo nhiệt độ theo yêu cầu chúng em sử dung ic LM35 với giả đo từ ( -> 50+n)oC cảnh báo nhiệt độ mức ( 40 + n)oC : Với n số dư phép chia ((9+2+5+9+5)/10) = 3,0 nên =>> n = Ngoài Yêu cầu dùng vi mạch tương tự vi mạch số để thiết kế Hệ thống gồm hai nút Start Stop để khởi động dừng hệ thống, Led để hiển thị giá trị số xe hiển thị thời gian Khi ấn nút Start, hệ thống thực nhiệm vụ , cảm biến nhiệt độ cho giá trị đầu sau mạch chuẩn hóa, nhiệt độ đạt 40+n)°C cảnh báo còi Khi ấn Stop, hệ thống dừng Sử dụng thiết bị đo để kiểm tra cần thiết 1.1 : 1.1.1 Tìm hiểu chung mạch chức sử dụng hệ thống : Mạch logic tổng hợp 1.1.1.1 : Đặc điểm - Mạch logic tổ hợp có đặc điểm giá trị ( or ) tín hiệu đàu thời điểm phụ thuộc vào tổ hợp giá trị tín hiệu vào thời điểm Nói cách khác, mạch logic tổ hợp mạch phần tử nhớ - Mạch logic tổ hợp xây dựng từ mạch điện cổng logic Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số 1.1.1.2 Các phương pháp biểu thị - Hàm số logic - Bảng chân lý - Sơ đồ logic - Bảng Cac-nô - Đồ thị dạng song theo thời gian 1.1.1.3 : Phương pháp thiết kế mạch logic tổ hợp 1.1.2 : Bộ mã hóa Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số 1.1.2.1 : Bộ giải mã nhị- thập phân ( giải mã BCD ) Bộ giải mã BCD sang hệ thập phân mạch tổ hợp có đầu vào nhị phân 10 đầu thập phân Đầu vào mã BCD kích hoạt đầu tương ứng với đầu vào 1.1.2.2 : Bộ giải mã BCD sang Led vạch Đèn led đoạn sử dụng để hiển thị liệu xử lý thiết bị điện tử số Chúng thị số từ đến chữ từ A đến F vài ký tự khác Thiết bị hiển thị điều khiển giải mã mà chiếu sáng vạch (đoạn - segment) đèn phụ thuộc vào số BCD đầu vào Các giải mã chứa đệm công suất để cấp dòng cho đèn, vậy, gọi điều khiển - giải mã (Decoder - Driver) Bộ mã hoá có đầu vào tương ứng với bit mã BCD đầu ra, đầu điều khiển vạch đèn vạch Đèn hiển thị vạch bao gồm vạch (đoạn sáng – segment) nhỏ Chúng biểu diễn tới 16 ký tự có 10 số chữ Hình 1.2 Led dạng kí tự hiển thị Các mã đầu vào từ -9 hiển thị chữ số hệ thập phân.Các mã đầu vào từ 14 ứng với ký hiệu đặc biệt nêu, mã 15 tắt tất vạch.Đoạn Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số sáng thứ đèn hiển thị dấu chấm thập phân (dp) Các thiết bị hiển thị loại có nhiều kiểu với màu sắc, kích thước khác có đặc tính phát sáng tốt Về mặt điện, LED hoạt động diode chuẩn, khác phân cực thuận đòi hỏi điện áp Anode Cathode cao hơn.Để có cường độ sáng không đổi, thiết bị hiển thị phải cấp đủ dòng Các thiết bị hiển thị vạch có cực tính: + Với kiểu Cathode chung, điều khiển mức logic dương + Với kiểu Anode chung, điều khiển mức logic âm 1.1.3 : Mạch dãy Mạch dãy mạch mà tín hiệu phụ thuộc vào tín hiệu vào mà phụ thuộc vào trạng thái mạch nghĩa có mạch lưu trữ, nhớ trạng thái Thanh ghi ghi dịch Thanh ghi dãy mạch nhớ có chức lưu giữ liệu bến đổi liệu số từ nối tiếp sang song song ngược lại Mỗi mạch lật lưu giữ bit, ghi dài bit phải tạo từ nhiêu mạch lật Hình 2.1:Sơ đồ ghi nhận liệu song song Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số 1.1.4 : Mạch đếm Mạch đếm xung hệ logic dãy tạo thành từ kết hợp Flip Flop.Mạch có đầu vào cho xung đếm nhiều đầu Các đầu thường đầu Q cho FF Vì Q có hai trạng thái xếp đầu cho phép ta biểu diễn kết dạng số hệ hai có số bit số FF dùng mạch đếm Điều kiện để mạch gọi mạch đếm có trạng thái đầu khác nhau,tối đa đầu mạch bị giới hạn Số xung đếm tối đa gọi dung lượng mạch đếm Hình 2.3: Sơ đồ chung mạch đếm Nếu tiếp tục kích thích tới hạn mạch trở trạng thái khởi đầu, tức mạch có tính chất tuần hoàn Có nhiều phương pháp kết hợp Flip-Flop có nhiều loại mạch đếm Tuy nhiên, chúng vào ba loại là: mạch đếm nhị phân, mạch đếm BCD, mạch đếm modul M Phân loại : - Mạch đếm nhị phân: Là loại mạch đếm có trạng thái mạch trình bày dạng số nhị phân Một mạch đếm nhị phân sử dụng n Flip-Flop có dung lượng 2n Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số + Mạch đếm BCD: Thường dùng FF cho mười trạng thái khác để biểu diễn số hệ 10 từ đến + Mạch đếm modul M: Là mạch đếm có dung lượng M, với M số nguyên dương Vì mạch đếm loại có nhiều dạng khác tuỳ theo sáng kiến nhà thiết kế nhằm thoả mãn nhu cầu sử dụng Mạch đếm modul M thường dùng cổng logic với Flip-Flop kiểu hồi tiếp đặc biệt để trình bày kết dạng số hệ hai tự nhiên hay dạng mã Về chức mạch đếm, người ta phân biệt: + Các mạch đếm lên (up counters): hay gọi mạch đếm cộng, mạch đếm thuận + Các mạch đếm xuống (down counters): hay gọi mạch đếm trừ, mạch đếm nghịch + Các mạch đếm lên - xuống (up - down counters): hay gọi mạch đếm hỗn hợp, mạch đếm thuận nghịch Về phương pháp đưa xung clock vào mạch đếm, người ta phân ra: + Phương pháp đồng bộ: Phương pháp xung clock đưa đến Flip Flop lúc + Phương pháp không đồng bộ: Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Phương pháp xung clock đưa đến FF, FF lại kích thích lẫn Tốc độ tác động mạch đếm tham số quan trọng xác định hai tham số khác là: + Tần số cực đại dãy xung mà đếm đếm + Khoảng thời gian thiết lập mạch đếm: tức khoảng thời gian từ đưa xung đếm vào mạch thiết lập song trạng thái đếm tương ứng với khung đầu vào Các Flip-Flop thường dùng mạch đếm loại RST JK dạng rời hay tích hợp Một số mạch điển hình dùng đếm Trong thực tế đếm sử dụng rộng rãi như:dùng làm đồng hồ số,bãi đỗ xe tự động hay đèn báo giao thông ,… 1.1.5 : Mạch tạo dao động 1.1.5.1 : Khái niệm mạch dao động Mạch dao động ứng dụng nhiều thiết bị điện tử, mạch dao động nội khối RF Radio, kênh Tivi mầu, Mạch dao động tạo xung dòng , xung mành Tivi, tạo sóng hình sin cho IC Vi xử lý hoạt động v v • Mạch dao động hình Sin • Mạch dao động đa hài Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số • Mạch dao động nghẹt • Mạch dao động dùng IC Mạch dao động IC IC tạo dao động XX555 ; XX TA LA v v Mạch tạo dao động băng IC555 IC 555 loại linh kiện phổ biến với việc dễ dàng tạo xung vuông thay đổi tần số tùy thích, với sơ đồ mạch đơn giản,điều chế độ rộng xung Nó ứng dụng hầu hết vào mạch tạo xung đóng cắt mạch dao động khác Đây linh kiện hãng CMOS sản xuất 1.1.6 : Mạch khuếch đại vi sai Khuếch đại vi sai khuếch đại hiệu điện áp vào Hiện nay, thường sử dụng khuếch đại thuật toán với sơ đồ đảo không đảo để xây dựng mạch dùng phản hồi âm để ổn định hệ số khuếch đại Có loại mạch khuếch đại vi sai là: Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số - Mạch khuếch đại vi sai đơn giản Mạch khuếch đại vi sai cải tiến 1.1.7 : Mạch so sánh tương tự Mạch so sánh tương tự có nhiệm vụ so sánh điện áp vào (U1) với điện áp chuẩn (Uch) Trong mạch so sánh tín hiệu ra(Uo)chỉ có hai mức, mức điện áp cao(mức H-tương ứng mức logic số hệ nhị phân) mức điện áp thấp(mức L-tương ứng mức logic 0,số hệ nhị phân) II : Các linh kiện cần dùng bài-Mục đích sử dụng TÊN LINH KIỆN 3WATT10K OPAMP IC 4017 IC 7490 IC 74192 74ls85 SW-SPDT-MOM AND , AND_3 , AND_4 , OR , NOT BUTTON CAP Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ CHỨC NĂNG TRONG BÀI Dùng điện trở Dùng để so sánh khuếch đại Dùng để đưa tín hiệu xung đến IC đếm 7490 đưa tín hiệu mức tích cực cao thấp đên relay qua cổng logic Dùng để đem thời gian động dùng có xe xe vào bãi Dung để đếm số lượng xe có bãi Dùng để so sánh số lượng xe có bãi với số xe tối đa bãi dùng để điều chỉnh việc đóng mở động cấp tín hiệu mức tích cực cao thấp vào ic 4017 Dùng để đưa tín hiệu mức tích cực cao thấp đến IC Dùng thay cho cảm biến đưa tin hiệu đến IC 74192 Điều chỉnh tần số xung IC555 Page Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số LED-BIGY MOTOR RES RELAY Dùng để báo bãi hay hết xe Dung để quay đóng mở cửa có xe xe vào Dùng để chỉnh giá trị dòng điện điện áp mạch khuếch đại Dung để điều chỉnh việc cấp nguồn vào động để dừng quay đảo chiều động BUZZER Dùng để cảnh báo nhiệt độ cho phép NPN Dùng để điều chỉnh việc có cấp hay không cấp điện áp vào tải chông hay led 7SEG-BCD Dùng để hiển thị xe bãi thời gian dừng động 555 Dùng để cấp xung cho đếm timer Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 10 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số - Đèn Led D2: Báo hết chỗ - Led thanh: + Hiển thị số xe có bãi đỗ + Hiển thị thời gian đếm - Công tắc hành trình: Dừng động - Mortor : Động quay để mở barriel - Bộ so sánh 74LS85: Dùng để so sánh - Bộ đếm thập phân IC 4017: Dùng để đếm trạng thái - IC 74192: Đếm trạng thái - OPAMP Dùng để so sánh khuếch đại - LM35: Cảm biến nhiệt độ - Loa: Cảnh báo nhiệt độ vượt giá trị đặt - IC 7490: Dùng để đếm trạng thái - Các cổng OR,NOT,NAND,AND xử lí tín hiệu - Diode: Đóng vai trò van 2.3 Xây dựng mạch chuẩn hóa nhiệt độ *Thiết kế tính toán mạch tạo dao động 1Hz Hình3.5: Mạch tạo dao động Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 23 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Hình 3.6: Dạng xung Công thức tính: Tm = ln(2) ( R1 + R2 ) C1 : thời gian điện áp mức cao Ts = ln(2) R2 C1 : thời gian điện áp mức thấp Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 24 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số T = Tm + Ts : chu kỳ toàn phần Tần số dao động: f == Ta chọn C1=100uF, R10=10K, R11=2,2K.Vậy ta có xung với chu kì: T =ln(2) 100 10-6 (10 103 +2 2,2 103)~ 1(s) 2.4 xây dựng mạch chuẩn háo cho cảm biến nhiệt độ Để tín hiệu đầu chuẩn hóa ta dùng sở đồ khuếch đại đảo với sơ đồ hình : Với giá trị điện áp Uv= (0 - > 0.502 v ) giá trị điện áp (0 - > 10V) Vậy chon hệ số khuếch đại k = (Ur : UV) = 19,92( LẦN) Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 25 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Chọn R2=R7=R4=R6=1k Ta có biểu thức điện áp Ur = Uv*((R1+R5)/R3 + 1)*(R7/R4) Chuẩ hóa đầu từ ( -> 10 ) V Với Ung= Uv=0.502V, Ur= 10V R5+ R1= 18.909*R20 Chọn R3 = 100 R5+R1= 1.8909K Chọn R19= 0.8909K => R1= 1K Chuẩn hóa đầu (0 đến 20mA) Ta lấy nguồn vào chuẩn hóa đến 10V Ta sử dụng mạch biến đổi điện áp – dòng điện đơn giản không đảo Với mạch ta có I chuẩn hóa I R10 nên ta có Với UI= 10V IL=20mA=0,02A Nên hệ số biến đổi điện áp –dòng điện Ku = (1/R8)=(1/500) Vậy chon R8=500 VÀ R9 =100 Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 26 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số 2.5 Sơ đồ chân, bảng chân lí ứng dụng vi mạch sử dụng • IC 555 Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 27 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Là IC tạo dao động tần số cấp xung nhịp Sơ đồ khối 555 - Chân (GND): cho nối GND để lấy nguồn cấp cho IC hay chân gọi chân chung - Chân (TRIGGER) : chân đầu vào thấp điện áp so sánh dùng chân chốt hay ngõ vào tần so áp Mạch so sanh dùng transitor PNP với mức điện áp chuẩn 2/3 Vcc Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 28 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số - Chân (OUTPUT) : chân chân dùng để lấy tín hiệu logic Trạng thái tín hiệu xác định theo mức 1 mức cáo tương ứng gần Vcc (PWM=100%) mức tương đương với 0V thực tế không mức 0V mà khoảng ( 0.35>0.75V) - Chân (RESET) : dùng lập định mức trạng thái Khi chân số nối masse ngõ mức thấp Còn chân nối vào mức cao trạng thái ngõ phụ thuộc vào điện áp chân chân Nhưng mà mạch để tạo dao động thường nối chân lên Vcc - Chân ( CANTROL VOLTAGE): dùng thay đổi mức áp chuẩn IC 555 theo mức biển áp hay dùng điện trở nối GND Chân không nối để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân số xuống GND thông qua tụ điện từ 0.01uF->0.1uF tụ lọc nhiễu giữ cho điện áp chuẩn ổn định - Chân (THRESHOLD): chân đầu vào so sánh điện áp khác dùng chân chốt liệu - Chân (DISCHAGER): xem chân khóa điện tử chịu điều khiển tầng logic chân Khi chân mức điện áp thấp khóa đóng lại , ngược lại mở Chân tự nạp xả điện cho mạch R_C lúc IC 555 dùng tầng dao động - Chân (VCC): chân cung cấp áp dòng cho IC hoạt động ,chân coi IC chết Nó cấp điện áp từ 2->18V • IC 4017 IC 4017 để tạo đếm thập phân - Sơ đồ chân: Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 29 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Hoạt động : - Chân 14( CLK) nhận xung Chân (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11, 10, 9) (Q0-Q9) đưa liệu ngoài, lần kích xung vào, chân sé đưa lên mức cao cách tuần tự, chân lại mức thấp - Chân 13(E): Tích cực mức thấp - Chân 15(MR): Chân reset, kích lên mức cao, IC reset - • Chân 12 (CO): Trong xung đầu ( từ Q0 - Q4 lên mức cao) CO mức cao, xung (từ Q5 – Q9 lên mức cao) CO mức thấp LED Led thanh: led xếp với thành hình, nhằm thể số Một chân led nối với ( Katot chung Anot chung), chân lại đưa nhằm phân cực led Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 30 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 31 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Sau tín hiệu xử lý Tín hiệu đưa vào phận hiển thị Đưa tín hiệu đếm vào chân đèn LED Tín hiệu hiển thị thành số đèn • AND Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 32 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Ngõ Q mức cao ngõ vào A "AND" ngõ vào B mức cao (giống nhân A với B): Q= A AND B Một cổng AND có hai nhiều ngõ vào Ngõ mức cao tất ngõ vào mức cao Cổng NOT (inverter - đảo) • NOT Ngõ Q mức cao ngõ vào A đảo (Not) mức cao, ngõ đảo (ngược lại ) ngõ vào : Q = NOT A Cổng NOT có ngõ Một cổng NOT gọi đảo • • LED-BIB 74ls85 chân (A0 A1 A2 A3 B0 B1 B2 B3) giá trị cần so sánh 10 A0 A = B (3) ; A > B (4) : giá Chân A 12 < B(2); 13 15 11 14 A1 A2U11 A3 B0 B1 B2 B3của phép so sánh QAB trị phép toán so sánh trước ( có ) Chân QAB (5) : Kết 2.6 Sơ đồ nguyên lý : Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 33 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số 2.7 THUYẾT MINH NGUYÊN LÝ CỦA MẠCH KHI CÓ XE VÀO BÃI : Khi cảm biến cửa 2vào nhận tín hiệu có xe cửa vào đưa tín hiệu đến cổng logic U13 làm cho đầu U13 chuyển từ mức xuống mức 0, kích xung clock cấp cho U15 chân Q1 U15 chuyển tín hiệu từ mức thấp lên mức cao , tín hiệu cấp cho U16 đầu U16 mức cao cấp cho relay (RL1) Làm cho relay (RL1) hoạt động hút khóa k làm cho động đươc thông nguồn ,do có xe vào động quay mở barrie đồng thời cảm biến cửa vào phát tín hiệu chân IC74192 nhận tín hiệu đếm lên cộng thêm vào tổng số xe có bãi xe thị led Động quay mở barrie gặp công tắc hành trình CT1a ( báo mở hết ) CT1a cấp tín hiệu mức thấp vào chân U13 chân lại mức thấp làm cho đầu U13 chuyển từ mức cao xuống mức thấp kích xung clock cấp cho U15 làm cho chân Q1 U15 chuyển từ mức cao xuống mức thấp làm cho tín hiệu đưa vào relay (RL1) mức thấp thong qua cổng logic U16 relay không cấp điện nhả khóa k nối đất làm động ngừng quay Đồng thời CT1a cấp tín hiệu U14 nhận tín hiệu mức thấp làm đầu chuyển từ mức mức thấp lên mức cao đầu nối với U17 làm Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 34 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số U17 nhận tín hiệu mức cao phát xung clock cho U18 chân Q1 U18 có tín hiệu mức cao kết hợp với tín hiệu mạch tạo xung thong qua U19 cấp xung cho U20 đếm xung cấp tín hiệu mã hóa cho U21 giải mã thị led U21 đếm đến xung thứ 15 ( tức sau 15s ) tín hiệu từ chân chân 12 U20 chân 12 U21 cấp tín hiệu mức cao cho U23 , ngõ U23 mức cao kích xung clock cho U24 làm chân Q1 U24 từ mức thấp chuyển lên mức cao mà đầu vào U25 lại nối với Q1 nên đầu U25 mức cao làm cho relay (RL2) nhận tín hệu mức cao nối với U25 relay hoạt động hút khóa k nối Làm động cấp nguồn quay ngược chiều với nguồn cấp ban đầu , động quay đến gặp công tắc hành trinh ( CT1B báo đóng hết ) , (CT1B) đưa tín hiệu kích xung cho U24 làm chân Q2 chuyển từ mức cao xuống mức thấp đầu U25 chuyển từ mức cao xuống mức thấp relay (RL1B) nhận tín hiệu nhả khóa k nối đất động ngừng cấp điện dừng lại , kết thúc trình đóng barrie KHI CÓ XE RA KHỎI BÃI : Cảm biến cửa vào phát phát tín hieeujcho chân 4( chân đếm xuống IC74192) IC làm nhiệm vụ đếm giảm xe tổng số xe có bãi hieent thị qua led tích hợp giải mã Đồng thời có x era cảm biến đưa tín hiệu tới U28 làm đầu U28 mức cao chuyển xuống mức thấp kích xung clock cho U27 làm chân Q1 U27 mức thấp chuyển lên mức cao relay (RL3) nhận tín hiệu mức cao thông qua U1 nối với Q1 U27 relay hoạt động hút khóa k làm động cấp nguồn động quay mở barrie , động quay gặp công tắc hành trình ( CT2A) báo mở hết công tắc hành trình cấp tín hiệu cho U28 sau nhận tín hiệu U28 lại kích xung clock cho U27 làm cho chân Q1 U27 chuyển xuống mức thấp tín hiệu đưa tới relay ( RL2) thông qua U1 làm relay nhả khóa k động ngừng cấp điện dừng lại đồng thời CT2A phát tín hiệu U29 nhận tín hiệu làm đầu U29 mưc thấp chuyển lên mức cao kích xung clock cho U31 qua cổng logic U30 làm chân Q1 U31 chuyển lên mức cao kết hợp với tín hiệu xung từ tạo xung qua U32 cấp xung cho U33 đếm xung cấp tín hiệu mã hóa cho U34 giải mã Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 35 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số thi qua led Khi U33 đém đến xung thứ 10 ( tức sau 10s ) tín hiệu từ chân 12 U34 cấp tín hiệu mức cao cho U35 làm đầu U35 mức cao kích xung clock cho U26 chân Q1 U26 chuyển từ mức thấp lên mức cao tín hiệu đưa tới relay ( RL4 ) thông qua U2 Khi nhận tín hiệu mức cao relay hoạt động hút khóa k làm động cấp nguồn , nguồn ngược chiều với nguồn cấp ban đầunên động quay ngược lại Động quay ngược gặp công tắc hành trinh ( CT2B ) báo đóng hết Công tắc hành trình cấp xung cho U26 làm chân Q1 U26 chuyển xuống mức thấp tín hiệu đưa tới relay qua U2 làm relay nhar khóa k động ngừng cấp điện ngừng quay Kết thúc trình đóng barrie PHẦN CẢNH BÁO Khi ấn start bắt đầu hệ thống cảm biến LM35 bắt đầu nhiệm vụ đo nhiệt độ bãi xe tương ứng với nhiệt độ đo chân cảm biến cho giá trị điện áp tương ứng giá trị điên áp đưa qua mạch chuẩn hóa điện áp điện áp chuẩn từ ( đến 10v ) với nhiệt độ tương ứng từ đến 500 C gái trị điện áp đưa vào mạch chuẩn hóa dòng đện ứng với dải đo cảm biến từ đến 500C mạch cho dòng điện chuẩn từ dến 20ma đồng thời nhiệt độ bãi mà 40 0C đầu U4 mức cao làm cho chuông kêu báo động CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 36 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số 3.1Kết luận Qua việc làm đề tài chúng em thu rát nhiều kiến thức nhiều môn học,đây kiến thức tổng hợp môn đo lường cảm biến,truyền động điện…Qua đề tài chúng em biết hiểu số loại cảm biến,IC,động cơ…phổ biến thị trường.Do trình thực đề tài chúng em biết cách tổng hợp vận dụng kiến thức để hoàn thành đề tài này.Tuy hạn chế mặt kiến thức nên chúng em mắc nhiều lỗi sai sót,mong cô cho ý kiến để chúng em hoàn thành tốt đề tài sau Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô Nguyễn Thu Hà tận tình giúp đỡ,chỉ bảo để giúp chúng em hoàn thành đề tài 3.2 Hướng phát triển Từ hệ thống xây dựng đơn giản,nhưng nguyên tắc bãi đỗ xe thông minh.Từ hệ thống phát triển thành phần hệ thống lớn với bước soát vé,phân loại xe,tính tiền vé xe…Từ tín hiệu thu từ cảm biến phân tích,điều khiển hệ thống hoạt động ổn định,chính xác,tiết kiệm lượng đồng thời giám sát toàn hệ thống Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 37 [...]... xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 30 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 31 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Sau khi tín hiệu đã được xử lý Tín hiệu được đưa vào bộ phận hiển thị Đưa tín hiệu ra của bộ đếm lần lượt vào 4 chân của đèn LED 7 thanh Tín hiệu sẽ được hiển thị thành số trên đèn • AND Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự. .. bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 17 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Q0 -> Q3 là kết quả đưa ra TCU đếm lên TCD đếm ngược UP đồng hồ đếm đầu vào DN đồng hồ đếm ngược đầu vào PL tải song song MR thiết lập lại đầu vào Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý của IC 74192 Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 18 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Hình 3.10 Sơ đồ mạch xung... sử dụng mạch biến đổi điện áp – dòng điện đơn giản không đảo Với mạch này ta có I chuẩn hóa chính là I trên R10 nên ta có Với UI= 10V và IL=20mA=0,02A Nên hệ số biến đổi điện áp –dòng điện là Ku = (1/R8)=(1/500) Vậy chon R8=500 VÀ R9 =100 Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 26 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số 2.5 Sơ đồ chân, bảng chân lí và ứng dụng các vi mạch sử dụng... van 2.3 Xây dựng mạch chuẩn hóa nhiệt độ *Thiết kế và tính toán mạch tạo dao động 1Hz Hình3.5: Mạch tạo dao động Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 23 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Hình 3.6: Dạng xung ra Công thức tính: Tm = ln(2) ( R1 + R2 ) C1 : thời gian điện áp mức cao Ts = ln(2) R2 C1 : thời gian điện áp mức thấp Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát... Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 12 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Hình3.4 Khối điều khiển tạo dao động 1Hz • IC 555 có nhiệm vụ tạo ra tần số 1Hz tại đầu ra (chân 3) để cấp cho khối giây của đồng hồ thời gian thực Xung đầu ra có dạng xung vuông ổn định và cứ mỗi chu kì xung thì tương ứng với 1 giây Hình3.5: cấu tạo của IC555 Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát... điện đóng masse, thường dùng cho tụ xả điện Chân 8 (VCC): Chân nối vào đường nguồn V+ IC 555 làm vi c với mức nguồn từ 3 đến 15V *Thiết kế và tính toán mạch tạo dao động 1Hz Hình3.5: Mạch tạo dao động Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 14 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Hình 3.6: Dạng xung ra Công thức tính: Tm = ln(2) ( R1 + R2 ) C1 : thời gian điện áp mức cao.. .Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐỖ VÀ KHỐIKHỐI HỒNG NGOẠI ĐẾM CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BÃI XE TỰ ĐỘNG GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ KHỐI GIẢI MÃ KHỐI SO SÁNH VÀ CẢNH BÁO NHIỆT ĐỘ KHỐI HIỂN THỊ KHỐI NGUỒN 2.1 : Chức năng nhiệm vụ các khối 2.1.1 : Khối nguồn : Tạo ra dòng điện ổn định cung cấp cho toàn mạch Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 11 Bài. .. 555 Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 27 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Là IC tạo dao động tần số cấp xung nhịp Sơ đồ khối 555 - Chân 1 (GND): cho nối GND để lấy nguồn cấp cho IC hay chân còn gọi là chân chung - Chân 2 (TRIGGER) : đây là chân đầu vào thấp hơn điện áp so sánh và được dùng như 1 chân chốt hay ngõ vào của 1 tần so áp Mạch so sanh ở đây dùng các transitor... transitor PNP với mức điện áp chuẩn 2/3 Vcc Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 28 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số - Chân 3 (OUTPUT) : chân này là chân dùng để lấy tín hiệu ra logic Trạng thái của tín hiệu ra được xác định theo mức 0 và 1 1 ở đây là mức cáo nó tương ứng gần bằng Vcc nếu (PWM=100%) và mức 0 tương đương với 0V nhưng trong thực tế nó không được ở mức 0V mà... lại thì nó mở ra Chân 7 tự nạp xả điện cho mạch R_C lúc IC 555 dùng như 1 tầng dao động - Chân 8 (VCC): đây là chân cung cấp áp và dòng cho IC hoạt động không có ,chân này coi như IC chết Nó được cấp điện áp từ 2->18V • IC 4017 IC 4017 để tạo ra bộ đếm thập phân - Sơ đồ chân: Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ Page 29 Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số Hoạt động : - Chân 14(