Mạch Khóa Số Điện Tử Dùng IC4017

Tp GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CÁC YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Quyển báo cáo ĐAMH trình bày có mẫu ? - Nội dung báo cáo có đáp ứng đủ yêu cầu đề tài ? - Các vẽ(A3,A4) có mẫu ? - Phần cứng, phần mềm ĐAMH có đáp ứng đủ yêu cầu đề tài ? - Các ý kiến khác - Điểm : TP.HCM, Ngày … Tháng…Năm 20… Giáo viên hướng dẫn (GV ký tên ghi rõ họ tên) GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển ngành khoa học kỳ thuật, kỹ thuật điện tử đóng vai trò quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin… phải nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung kỹ thuật điện tử nói riêng Cùng với tiến khoa học công nghệ, thiết bị điện tử tiếp tục ứng dụng ngày rộng rãi mang lại hiệu cao hầu hết lĩnh vực kinh tế, kỹ thuật đời sống xã hội Các ứng dụng mạch điện tử đồng hồ số, mạch khóa điện tử, mạch đếm sản phẩm, mạch đo nhiệt độ, … ứng dụng rộng khắp quan xí nghiệp, gia đình… Trong yêu cầu bảo mật quan trọng, đứng trước yêu cầu xã hội tính bảo mật nhu cầu tìm hiểu mạch khóa điện tử thân người yêu thích lĩnh vực bắt tay vào việc nghiên cứu đề tài: “ Mạch khóa điện tử, điều khiển động ĐC dùng ic 4017” GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang LỜI CÁM ƠN Em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu thầy cô Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh dẫn em tháng năm học tập trường Trong trình thực đề tài môn học em xin chân thành cám ơn thầy Nguyễn Mạnh Hùng, giảng viên hướng dẫn, thầy cô khoa Điện – Điện Tử bạn lớp động viên giúp đỡ em hoàn thành đề tài môn học Tuy nhiên, khả hạn chế thời gian có hạn, chắn tập luận văn không tránh khỏi thiếu sót, mong thông cảm đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn để tập luận văn hoàn chỉnh GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang MỤC LỤC GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU PHẦN A GIỚI THIỆU CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Những năm gần đây, kỹ thuật điện có phát triển với tốc độ nhanh chóng Chúng ta cảm nhận điều từ cải tiến vật dụng gia đình Ngày có truyền hình ảnh rộng cới độ phân giải cao, máy xem hình VCD, DVD, máy điện thoại di động… người phóng phi thuyền thoi lên vũ trụ, phóng vệ tinh với thiết bị định vị toàn cầu (GPS) giúp với chi phí thấp xách định vị trí trái đất đối tượng với tốc độ xác đến mét, nghiên cứu chế tạo máy tính quy mô siêu lớn… kỹ thuật điện tử rõ ràng có tác dụng rõ rệt việc thúc đẩy tiến khoa học kỹ thuật kỹ thuật hấp dẫn đông đảo thiếu niên Dù có tiến diệu kì kỹ thuật điện tử môn kỷ thuật gần gũi với người với mỏ hàn, vài linh kiện, vài sách đủ làm người ta say sưa thiết kế, lắp ráp loại mạch điện tử đủ loại công dụng cần thiết, quan trọng tính khả thi lợi ích mạch điện tử lý để chọn thực đề tài “ Mạch khóa điện tử, điều khiển động ĐC dùng ic 4017” nhằm ứng dụng kiến thức học kỹ thuật vào đời sống 1.2 Giới hạn đề tài Mạch phụ thuộc vào nhiều yếu tố, phải biết thiết kế từ đầu, phải hiểu lý thuyết mạch, có bảng tra cứu linh kiện ( tính năng, kích thước, tiêu… ) phức tạp 1.3 Mục đích nghiên cứu Thưc đề tài “ Mạch khóa điện tử, điều khiển động ĐC dùng ic 4017” công việc để người thực nghiên cứu kĩ khái niệm điện tử nguyên lý hoạt động cách linh kiện, vững kiến thức… GVHD: NGUYỄN VĂN VĂNTrang CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ PHẦN B NỘI DUNG CHƯƠNG LÝ THUYẾT CƠ SỞ 2.1 SƠ LƯỢC IC 4017  Giới thiệu ic 4017 Ic 4017 ic có dòng CMOS dùng để đếm xung thập phân Nó đếm xung sườn dương sườn âm kết thúc chu kì đếm tự động reset Và ứng dụng nhiều ứng dụng: điều khiển tự động , làm công cụ âm nhạc, điện tử y sinh, hệ thống cảnh báo, điện tử công nghiệp thiết bị đo từ xa… Hình 2.1.1 IC 4017  Sơ đồ kiểu chân tác dụng chân Hình 2.1.2 Sơ đồ chân IC 4017 GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ Từ hình vẽ ta thấy: • Từ chân 1,2,3,4,5,6,7,9,10,11 tương ứng với 10 xung đầu IC 4017 chân xuất mức số xung đếm tương ứng với thứ tự chân đầu • Chân 15 chân reset Khi chân tác động mức đếm reset đầu • Chân 14 chân xung đầu vào đếm sườn dương • Chân 13 chân xung đầu vào đếm sườn âm • Chân 12 chân xung báo hiệu đếm xong chu kì đếm ( có nghĩa 4017 đếm từ tới chân 12 mức 4017 đếm từ đến 10 chân 12 mức 0) • Chân chân 16 chân nguồn  Xung clock sơ đồ nguyên lý làm việc 4017 Hình 2.1.3 Cổng logic sử dụng 4017 4017 cấu tạo gồm fliplop D cổng logic GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ Cam Vàng Xanh Xanh lơ Tím Xám Trắng Nhũ vàng -1 Nhũ bạc -2 Điện trở thường ký hiệu vòng mầu , điện trở xác ký hiệu vòng mầu Hình 2.4.3 cách đọc trị số đện trở vòng màu GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ Hình 2.4.4 Cách đọc trị số điện trở vòng màu Vòng số vòng cuối , vòng ghi sai số, trở vòng mầu mầu sai số có nhiều mầu, gây khó khăn cho ta xác định đâu vòng cuối cùng, nhiên vòng cuối có khoảng cách xa chút Đối diện vòng cuối vòng số Tương tự cách đọc trị số trở vòng mầu vòng số bội số số 10, vòng số 1, số 2, số hàng trăm, hàng chục hàng đơn vị Trị số = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) x 10 ( mũ vòng 4) Có thể tính vòng số số số không "0" thêm vào GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ Hiện nhà sản xuất cho nhiều loại điện trở theo quy địn : 100 - 300 1k - 2k2 - 3k3 - 3k9 ko phải mua loại có đâu giá trị giá trị chuẩn GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH 3.1 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI  Sơ đồ khối  Chức khối : • Khối nguồn sử dụng nguồn 12VDC để cung cấp cho mạch hoạt động • Khối tạo xung clock gồm : nút nhấn thứ tự 8,3,1,3,2,6 kết hợp với diode 1N4148 , điện trở 10K , tụ 104 để tạo nên tạo xung Clock để cấp vào chân 14 IC 4017 • Khối điều khiển: IC 4017 xuất ngỏ mức cao để khiển thiết bị Ở đây, điều khiển động • Khối Reset gồm: nút nhấn thứ tự reset ,4,5,7,9 kết hợp với Transitor C1815 đưa đến chân 15 IC 4017 Khi nút nhấn vị trí tác động phân cực thuận cho C1815 đưa đến chân 15 IC 4017 Ic trở lại trạng thái ban đầu • Khối ngỏ gồm: Relay 12VDC kết hợp với Transitor D468 để điều khiển dộng quay 3.2 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN  Sơ đồ mạch: GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý mạch Linh kiện: IC 4017 (x1) Điode 4148 (x7) Diode 4007 (x1) Transistor D468 (x1) Transistor C1815 (x1) Relay 12V (x1) Motor DC 12V (x1) Button (x10) Tụ 104 (x1) Điện trở R=10k (x1) R=1.5k (x2) R=4.7k (x1)  Nguyên lý hoạt động mạch: GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH Mã số mạch 831326 Mạch lợi dụng chức dịch bit IC cấp nguồn điện IC mặc định Q0 mức 1, ta nhấn theo thứ tự mật mã 831326 "truyền" mức áp logic =1 từ Q0 đến Q6, Q6 có mức áp logic =1 kích cho BJT Q2 dẫn điện đóng relay, motor cấp nguồn hoạt động… Khi nhấn sai số số chân reset IC tích cực mức 1, IC reset Q0 trở trạng thái mức áp logic =1 Q6 có mức áp logic = 0, cặp BJT không dẫn motor không hoạt động •  Phân tích mạch: Mạch tạo xung clock Tụ C1 R1 có chức tạo thời gian trễ, để tạo xung clock Khi nhấn nút theo thứ tự 8,3,1,3,2,6 tạo xung đưa vào chân 14 ( clock) IC 4017, chân ngõ output dịch mức trạng thái từ Q0 ÷ Q6 Hình 3.3 Mạch tạo xung clock • Mạch diều khiển GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH Khi ngõ chân Q6 lên mức transistor D468 dẫn relay nối mass, dòng điện chạy từ Vcc qua cuộn dây relay xuống mass làm nhảy relay Motor cấp nguồn hoạt động D4007 có chức bảo vệ relay nguồn đột ngột… Hình 3.4 Mạch điều khiển • Mạch reset Khi nhấn nút reset, 4, 5, 7,9 transistor C1815 dẫn chân 15 (reset) IC 4017 tích cực mức cao làm cho IC trỏ lại trạng thái ban đầu Hình 3.5 Mạch reset 3.2 Thiết kế mạch in : GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN CHƯƠNG KẾT LUẬN Đề tài khóa điện tử đề tài mẻ đề tài lớn, qua phản ánh vận dụng kiến thức cách khoa học, tinh thần làm việc nghiêm túc, tìm tòi học hỏi, nghiên cứu kiến thức nhóm, với giúp đỡ dạy tận tình thầy NGUYỄN MẠNH HÙNG thầy cô khoa Điện – Điện tử Do thời gian thực đề tài có hạn nên số hạn chế như: mạch chạy chưa đạt yêu cầu cao, hạn chế chức năng… có điều kiện từ phát triển them hướng thiết kế để mạch đạt hiệu cao hơn, hoàn thiện ổn định Nhìn chung mạch thiết kế với độ xác, hoạt động ổn định… ứng dụng thiết bị bảo mật tốt Sau thời gian thực đề tài Nhóm em rút nhiều học kinh nghiệm cho thân, nhờ dạy tận tình thầy cô góp ý bạn Sau lần xin chân thành tỏ long biết ơn thầy NGUYỄN MẠNH HÙNG quý thầy cô khoa giúp đỡ nhóm em hoàn thành đề tài môn học TP Hồ Chí Minh Tháng 05 năm 2016 GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang web: http://www.datasheet4u.com http://hoiquandientu.com www.scribd.com GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang ... HÙNG Trang CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý mạch Linh kiện: IC 4 017 (x1) Điode 414 8 (x7) Diode 4007 (x1) Transistor D468 (x1) Transistor C1 815 (x1) Relay 12 V (x1) Motor... DC 12 V (x1) Button (x10) Tụ 10 4 (x1) Điện trở R =10 k (x1) R =1. 5k (x2) R=4.7k (x1)  Nguyên lý hoạt động mạch: GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH Mã số mạch 8 313 26... Hình 2 .1. 1 IC 4 017  Sơ đồ kiểu chân tác dụng chân Hình 2 .1. 2 Sơ đồ chân IC 4 017 GVHD: NGUYỄN MẠNH HÙNG Trang CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ Từ hình vẽ ta thấy: • Từ chân 1, 2,3,4,5,6,7,9 ,10 ,11 tương