Hiện nay các mạch điện tử sử dụng đèn led nhấp nháy làm biển quảng cáo,trang trí, chiếu sáng ….với đủ thể loại và kích thước xuất hiện ngày càng nhiều,thay thế cho những biển quảng cáo và các mạch chiếu sáng thông thường trước kia….đèn led làm căn nhà và đường phố của chúng ta ban đêm trở nên đẹp hơn… Chúng ta có thể bắt gặp mọi nơi trên đường tới trường và còn rất nhiều lợi ích khác mà đèn led nữa…
BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CNTT HỮU NGHỊ VIỆT – HÀN KHOA: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG ` MÔN : THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH BCD HIỆN THỊ LED ĐƠN Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Huyền Trang Sinh viên thực : Nguyễn Phúc Tăng Lớp :CCVT07A Đà Nẵng, tháng 06 năm 2016 MỤC LỤC MỤC LỤC MỤC ĐÍCH MÔN HỌC Chương 1: SƠ ĐỒ VÀ KHÁI NIỆM TỪNG KHỐI 1.Sơ đồ khối Chương ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO TỪNG KHỐI I.Khối tạo xung IC555 1.Giới thiệu IC555 .6 2.Mạch dao động 4.Cấu tạo IC555 Bản chất Chức chân ic555 II.Khối đếm thập phân IC 4017 1.Sơ đồ tác dụng chân IC4017 .8 2.Xung clock nguyên lý làm việc 3.Ứng dụng III.Khối hiển thị linh kiện thụ động .10 1.LED 10 2.Tụ điện 10 3.Điện trở .10 I.Sơ đồ mạch 12 II.Nguyên lý hoạt động .12 Khi nối chân RESET vào +9V IC quay lại đếm từ LED output sáng Mặc dù xung CLOCK kích mạch đếm dừng lại Nếu nối chân RESET vào output (chân 1) 4017 Mạch đến bắt đầu lại tất output kích Các LED output đến chạy trước Và bạn không thấy điều xảy output 5, mức cao xuất output chân RESET kích hoạt, mạch chạy lại từ Như bạn rút ngắn đếm theo ý muốn Ki rút chân RESET ra, đặt lại cũ, để mạch đếm chạy lúc đầu Và nối chân ENABLE ( chân 13 ) lên +9V Bộ đếm dừng lại, mà LED cuối sáng Mạch đếm dừng lại chân ENABLE mức cao Khi gắn chân ENABLE vào output (chân 6) 4017 Mạch đếm chạy dừng lại đến Bây bạn thử gắn chân RESET vào +9V IC 4017 trở bắt đầu đếm lên, dừng lại lần đếm 13 Tài liệu tham khảo 14 MỤC ĐÍCH MÔN HỌC Cung cấp cho SV kiến thức điện tử: kiến thức linh kiện điện tử bản, mạch điện tử ứng dụng Cung cấp cho SV kỹ năng, cách thức hoạt động số thiết bị điện tử Làm tảng cho môn học nâng cao chuyên ngành điện, điện tử, tự động hóa Cùng với môn học kĩ thuật điện tử, môn học thực hành điện tử môn học kĩ thuật sở quan trọng môn kĩ thuật mạch vi xử lý tín hiệu đặc biệt quan trọng học sinh, sinh viên Vì thông qua việc làm đồ án giúp cho sinh viên có nhìn sâu môn học, qua giúp cho học sinh – sinh viên đánh giá khả tích luỹ kiến thức môn học đồng thời biết cách vận dụng môn học vào thực tế Chương 1: SƠ ĐỒ VÀ KHÁI NIỆM TỪNG KHỐI Sơ đồ khối Khối tạo xung Khối đếm Khối hiển thị Nhiệm vụ khối Khối tạo xung: Tạo xung vuông với tần số f=1HZ Khối đếm: FF nhận xung dao động để xử lý đưa tín hiệu Khối hiển thị: hiển thị kết tín hiệu Chương ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO TỪNG KHỐI I Khối tạo xung IC555 Giới thiệu 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 Các thông số IC 555 có thị trường: + Điện áp đầu vào : - 18V ( Tùy loại 555 : LM555, NE555, NE7555 ) + Dòng điện cung cấp : 6mA - 15mA + Điện áp logic mức cao : 0.5 - 15V + Điện áp logic mức thấp : 0.03 - 0.06V + Công suất lớn : 600mW Mạch dao động Mạch dao động mạch dao động sử dụng linh kiện để phát tín hiệu xung dao động cụ thể để điều khiển thiết bị Có nhiều dạng tín hiệu xung phát từ mạch dao động, xung sin, xung vuông, xung tam giác Lý chọn mạch tạo xung vuông sử dụng IC NE555 - IC NE555 N phổ biến, dễ tìm - Mạch tạo xung dùng IC dễ làm, dễ giải thích, dễ hiểu nguyên lý làm việc Cấu tạo IC555 Bản chất Về chất IC 555 mạch kết hợp OPAM, điện trở, transitor, FF RS * Chức năng: + OPAM: so sánh điện áp + transitor: xả điện + điện trở mắc nối tiếp chia điện áp Ucc thành phần, cấu tạo tạo nên điện áp chuẩn, điện áp Ucc/3 nối vào chân dương OP1 điện áp 2Ucc/3 nối vào chân âm OP2 điện áp chân nhỏ Ucc/3, chân S=[1] FF kích Khi điện áp chân lớn 2Ucc/3, chân R=[1] FF RESET Chức chân ic555 Chân (GND): Chân cho nối masse để lấy dòng Chân (Trigger): Chân so áp với mức áp chuẩn 1/3 mức nguồn nuôi Chân (Output): Chân ngả ra, tín hiệu chân c1 dạng xung, không mức áp thấp mức áp cao Chân (Reset): Chân xác lập trạng thái nghĩ với mức áp chân mức thấp, hay hoạt động Chân (Control Voltage): Chân làm thay đổi mức áp chuẩn IC 555 Chân (Threshold): Chân so áp với mức áp chuẩn 2/3 mức nguồn nuôi Chân (Discharge): Chân có khóa điện đóng masse, thường dùng cho tụ xả điện Chân (VCC): Chân nối vào đường nguồn V+ IC 555 làm việc với mức nguồn từ đến 15V II Khối đếm thập phân IC 4017 IC 4017 ic đếm thập phân tức đếm hệ 10, đếm xung clock Khi ta đưa tín hiệu xung vào chân clock ic đếm xung xuất 10 output tương ứng với xung clock Sơ đồ tác dụng chân IC4017 Từ hình vẽ ta thấy: + Từ chân 1,2,3,4,5,6,7,9,10,11 tương ứng với 10 xung đầu CD4017 Các chân xuất mức số xung đếm tương ứng với thứ tự chân đầu + Chân 15 chân Reset Khi chân tác động mức đếm bị 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 CD4017 đếm từ đến chân 12 mức CD4017 đếm từ đến 10 chân 12 mức 0) + Chân 16 chân nguồn Xung clock nguyên lý làm việc IC 4017 có 10 ngõ mức cao liên tục hình: Chỉ có ngõ kích mức cao thời điểm Bạn thấy ngõ ÷10 output mức cao cho lượt đếm > mức thấp đếm > IC hữu dụng bạn tạo ứng dụng liên quan đến Timer, bạn quen dùng nó, bạn nghĩ nhiều ứng dụng hay Khi xung đầu vào mức dương xung đếm xung đầu vào mức âm chân giữ mức Khi xung đầu vào đếm sườn dương thứ xung thứ đếm xung bị trạng thái xuống mức âm Và đếm đến 10 kết thúc chu kỳ đếm quay trở chu kỳ Chú ý: IC 4017 đếm hai mức: đếm sườn âm đếm sườn dương + Nếu đếm sườn dương: Clock vào chân 14 chân 13 nối đất + Nếu đếm sườn âm: Clock vào chân 13 chân 14 nối với Vcc Ứng dụng + Điều khiển tự động + Công cụ âm nhạc + Điện tử y sinh + Hệ thống cảnh báo + Thiết bị đo từ xa …vv… III Khối hiển thị linh kiện thụ động LED LED (viết tắt Light Emitting Diode, có nghĩa điốt phát quang) điốt có khả phát ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại Cũng giống điốt, LED cấu tạo từ khối bán dẫn loại p ghép với khối bán dẫn loại n Tụ điện Tụ điện loại linh kiện điện tử thụ động tạo hai bề mặt dẫn điện ngăn cách điện môi Khi có chênh lệch điện hai bề mặt, bề mặt xuất điện tích điện lượng trái dấu Điện trở Điện trở cản trở dòng điện vật dẫn điện, vật dẫn điện tốt điện trở nhỏ, vật dẫn điện điện trở lớn, vật cách điện điện trở vô lớn 10 Trong hình + Điện trở vị trí bên trái có giá trị tính sau: R = 45 × 102 Ω = 4,5 KΩ Bởi vàng tương ứng với 4, xanh lục tương ứng với 5, đỏ tương ứng với giá trị số mũ Vòng màu cuối cho biết sai số điện trở phạm vi 5% ứng với màu kim loại vàng 11 Chương 3: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH I Sơ đồ mạch II Nguyên lý hoạt động Xung kích tạo từ mạch 555 xung đưa tới chân 14 IC 4017 cách liên tục để đếm, đếm nhanh hay đếm chậm ta điều chỉnh tần số đếm IC555 Ngõ xung 4017 chân Q0 đến Q9 hiển thị tín hiệu đèn Các trường hợp xảy ra: 12 Khi nối chân RESET vào +9V IC quay lại đếm từ LED output sáng Mặc dù xung CLOCK kích mạch đếm dừng lại Nếu nối chân RESET vào output (chân 1) 4017 Mạch đến bắt đầu lại tất output kích Các LED output đến chạy trước Và bạn không thấy điều xảy output 5, mức cao xuất output chân RESET kích hoạt, mạch chạy lại từ Như bạn rút ngắn đếm theo ý muốn Ki rút chân RESET ra, đặt lại cũ, để mạch đếm chạy lúc đầu Và nối chân ENABLE ( chân 13 ) lên +9V Bộ đếm dừng lại, mà LED cuối sáng Mạch đếm dừng lại chân ENABLE mức cao Khi gắn chân ENABLE vào output (chân 6) 4017 Mạch đếm chạy dừng lại đến Bây bạn thử gắn chân RESET vào +9V IC 4017 trở bắt đầu đếm lên, dừng lại lần đếm 13 Tài liệu tham khảo Giáo Trình Điện tử Cơ – Trương Minh Tới Tài liệu thực hành điện tử bản-trường ĐH SPKT – TpHCM Giáo Trình Linh Kiện Điện Tử- Trương Văn Tám 14 ... 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 Các thông số IC 555 có thị trường: + Điện... suất lớn : 600mW Mạch dao động Mạch dao động mạch dao động sử dụng linh kiện để phát tín hiệu xung dao động cụ thể để điều khiển thiết bị Có nhiều dạng tín hiệu xung phát từ mạch dao động, xung... xung Khối đếm Khối hiển thị Nhiệm vụ khối Khối tạo xung: Tạo xung vuông với tần số f=1HZ Khối đếm: FF nhận xung dao động để xử lý đưa tín hiệu Khối hiển thị: hiển thị kết tín hiệu Chương ĐẶC