do an thuc hanh dien tu MẠCH GIẢI mã từ 3 SANG 8

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CNTT HỮU NGHỊ VIỆT HÀN KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: MẠCH GIẢI MÃ TỪ SANG Sinh viên : Lê Văn Hòa MSSV : CCVT15A006 GVHD : Nguyễn Thị Huyền Trang Đà Nẵng – 25 / 05 / 2017 Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang MỞ ĐẦU Trong phát triển kỹ thuật điện tử ngày nay, điện tử dần chiếm ưu số lượng ứng dụng nhiều thiết bị điện tử từ dân dụng chuyên dụng, nhiều lĩnh vực điều khiển, v.v nhờ vào nhiều ưu điểm Có thể nói, tảng kỹ thuật số mạch logic số dựa kết hợp cổng logic mà ngày tích hợp IC số Các mạch logic số sử dụng LED để hiển thị thông tin nhằm mục đích thông báo, quảng cáo, trang trí nơi công cộng sử dụng rộng rãi Trên sở kiến thức học môn học thực hành điện tử đồ án môn học: Thiết kế mạch, em thiết kế mạch giãi mã từ sang Với mục đích tìm hiểu thêm lĩnh vực điện tử, nâng cao kiến thức Do kiến thức hạn hẹp thời gian thực không nhiều nên đề tài em nhiều sai sót, hạn chế Mặc dù cố gắng phần thiết kế tính toán chi tiết mạch, thông số mang tính lý thuyết, chưa thực tế Em mong có góp ý sửa chữa để đề tài có tính khả thi phương diện kinh tế kỹ thuật Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Nguyễn Thị Huyền Trang hướng dẫn giúp đỡ em thiết kế hoàn thành đề tài LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang MỤC LỤC LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang PHẦN : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Khối nguồn -Dùng nguồn pin 9V Hình I Pin 1.2 Mạch dao động tạo xung dùng IC 555 Hình I IC 555 LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang 1.2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch dùng IC 555 Hình I Sơ đồ IC 555 Mạch dao động tạo xung vuông dùng IC 555 có nhiều ưu điểm tạo xung vuông không bị xoắn LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang 1.2.2 Sơ đồ cấu trúc bên IC 555 Chân 8: chân nguồn Chân 7: chân xả Hình I Sơ đồ chân IC 555 Chân 6: chân thèm Chân 3: out (tín hiệu ra) Chân 4: chân đặt lại Chân 5: chân điều khiển O1, O2: khuyếch đại opam A1: TZT switch A2: TZT khuyếch đại đảo Các điện trở R tạo thành mạng phân áp cho Vi = 2/3(+) B Vj= (+) B/3 LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang 1.2.3 Chức chân IC 555 Hình I Các chân IC 555 + Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân gọi chân chung + Chân số 2(TRIGGER): Đây chân đầu vào thấp điện áp so sánh dùng chân chốt hay ngõ vào tần so áp.Mạch so sánh dùng transitor PNP với mức điện áp chuẩn 2/3Vcc + Chân số 3(OUTPUT): Chân chân dùng để lấy tín hiệu logic Trạng thái tín hiệu xác định theo mức + Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái Khi chân số nối masse ngõ mức thấp Còn chân nối vào mức áp cao trạng thái ngõ tùy theo mức áp chân 6.Nhưng mà mạch để tạo dao động thường hay nối chân lên VCC + Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn IC 555 theo mức biến áp hay dùng điện trở cho nối GND Chân không nối mà để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân số xuống GND thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF tụ lọc nhiễu giữ cho điện áp chuẩn ổn định + Chân số 6(THRESHOLD) : chân đầu vào so sánh điện áp khác dùng chân chốt + Chân số 7(DISCHAGER) : xem chân khóa điện tử chịu điều khiển bỡi tầng logic chân Khi chân mức áp thấp khóa đóng lại.ngược LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang lại mở Chân tự nạp xả điện cho mạch R-C lúc IC 555 dùng tầng dao động + Chân số (Vcc): Không cần nói bít chân cung cấp áp dòng cho IC hoạt động Không có chân coi IC chết Nó cấp điện áp từ 2V >18V (Tùy loại 555 thấp NE7555) 1.2.4 Nguyên lý hoạt động IC 555 Hình I Sơ đồ nguyên lý làm việc IC 555 Ký hiệu mức thấp 0V, mức cao gần VCC Mạch FF loại RS Flip-flop, S = [1] Q = [1] [0] Khi R = [1] = [0] Sau đó, S = [0] Q = [1] = = [1] Q = [0] Tóm lại, S = [1] Q = [1] R = [1] Q = [0] = [1], transisitor mở dẫn, cực C nối đất Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp chân không vượt V2 Do lối Op-amp mức 0, FF không reset LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang Giai đoạn ngõ mức 1: Khi bấm công tắc khởi động, chân mức Vì điện áp chân (V-) nhỏ V1(V+), ngõ Op-amp mức nên S = [1], Q = [1] mức = [0] Ngõ IC Khi = [0], transistor tắt, tụ C tiếp tục nạp qua R, điện áp tụ tăng Khi nhấn công tắc lần Op-amp có V- = [1] lớn V+ nên ngõ Op-amp mức 0, S = [0], Q nguyên trạng thái không đổi Trong điện áp tụ C nhỏ V2, FF giữ Giai đoạn ngõ mức 0: Khi tụ C nạp tiếp, Op-amp có V+ lớn V- = 2/3 VCC, R = [1] nên Q = [0] = [1] Ngõ IC mức Vì = [1], transistor mở dẫn, Op-amp2 có V+ = [0] bé V-, ngõ Op-amp mức Vì Q điện thông qua transistor không đổi giá trị, tụ C xả Kết cuối cùng: Ngõ OUT có tín hiệu dao động dạng sóng vuông, có chu kỳ ổn định 1.3 Mạch đếm sử dụng IC 74LS90 Hình I IC 74LS90 LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 10 Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang 1.3.1 Sơ đồ nguyên lý IC 74LS90 Hình I Sơ đồ nguyên lý IC 74LS90 - 7490 loại IC số để thực phép đếm tiến (đếm 0) Có đếm cụ thể sau: + Với kd = 5: Đếm từ đến + Với kd = 10: Đếm từ đến 1.3.2 Sơ đồ cấu trúc bên IC 74LS90 Hình I Cấu trúc bên IC 74LS90 LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 11 Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang 1.3.3 Sơ đồ chân IC 74LS90 Hình I 10 Sơ đồ chân IC 74LS90 + R0 (1), R0 (2), R9 (1), R9 (2): bốn chân thiết lập + Khi đặt R0 (1) = R0 (2) = H (mức cao) đếm xóa đầu mức thấp + R9 (1), R9 (2) chân thiết lâp trạng thái cao đầu ra: QA=QD=1, QB= QC=0 + Chân NC bỏ trống + Chân chân 14: chân nhân xung đếm CK + Chân 8, 9, 11, 12: Ngõ QA, QD, QB, QC + Chân 5: Vcc + Chân 10: GND LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 12 Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang 1.4 Nguyên lý làm việc IC 74LS90 Bảng I Bảng thật Công dụng đếm mã nhị phân chia 10 mã hóa BCD Cứ xung vào IC 74LS90 đếm tiến lên mã hóa chân Khi đếm đến 10 reset trở ban đầu IC 74LS90 có ứng dụng rộng mạch số ứng dụng đếm 10 mạch chia tần Bảng I Bảng đầu vào đầu IC 74LS90 L: mức thấp X: Không xác định H: mức cao COUNT: đếm → Nhìn vào bảng thật ta thấy rằng: Muốn cho IC 7490 thực phép đếm phải thỏa mãn điều kiện sau – R0 (1), R0 (2) GND (L) (mức thấp) – R9 (1), R9 (2) GND (L) (mức thấp) LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 13 Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang 1.5 Mạch giải mã dùng IC 74LS138 1.5.1 Chức Hình I 11 IC 74LS138 Đây giải mã bit thành đường loại vi mạch hay mạch có ngõvào ngõ ra, gọi mạch giải mã nhị phân sang octal (binary to octaldecoder), với ngõ tích cực mức 1, 74LS138 có công dụng dịch bit logic từ xuống từ lên theo mã BCD hay dùng để hỗ trợ quét Có bảng thật sơ đồ nguyên lý sau: Bảng I Hình I 12 Cấu trúc bên IC 74LS138 LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 14 Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang 1.5.2 Chức chân ic74LS138 nguyên lý hoạt động Hình I 13 Sơ đồ chân IC 74LS138 + A0, A1, A2 đường địa ngõ vào + E1, E2 ngõ vào cho phép (tác động mức thấp) + E3 ngõ vào cho phép tác động mức cao + O0 đến O7 ngõ (tác động mức thấp) Hình I 14 Sơ đồ nguyên lý IC 74LS138 Đưa liệu nhị phân 3bit vào C, B, A(LSB), lấy liệu ngõ O0 đến O7; ngõ cho phép E2 E3 đặt mức thấp, ngõ cho phép E1 đặt mức cao Chẳng hạn CBA 001 ngõ O1 xuống thấp ngõ khác cao LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 15 Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang PHẦN II ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT VÀO MẠCH THỰC TIỄN Mạch giải mã từ sang gồm có phần bản: + Cấp nguồn + Phần tạo xung dùng IC 555 + Phần mạch đếm dùng IC 74LS90 + Phần giải mã dùng IC 74LS138 + Phần hiển thị dùng LED đơn 2.1 Cấp nguồn Gồm có: + Nguồn pin 9V + Adapter 9V Có nhiệm vụ cung cấp điện áp cho mạch, giúp mạch hoạt động Hình I 15 Adapter Hình I 16 Pin LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 16 Mạch giải mã từ sang 2.2 GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang Phần tạo xung dùng IC 555 Có chức tạo xung cung cấp cho mạch đếm Hình I 17 IC 555 2.3 Phần mạch đếm dùng IC 74LS90 Hình I 18 IC 74LS90 Có chức nhận xung từ IC 555 bắt đầu đếm từ cho ngõ LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 17 Mạch giải mã từ sang 2.4 GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang Phần giải mã dùng IC 74LS138 Có chức giải mã đường sang đường từ IC 74LS90 Hình I 19 IC 74LS138 2.5 Phần hiển thị dùng LED đơn LED có chức hiển thị để quan sát hoạt động mạch mà ta tạo Hình I 20 LED 2.6 Mô mạch proteus và nguyên lý làm việc Mạch dùng IC 555 để tạo xung đưa qua IC 74LS90 để thực đếm tăng dần, sau đưa ngõ vào IC 74LS138 để chuyển đường thành đường, cuối mắt LED tương ứng với ngõ IC 74LS138 để hiển thị LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 18 Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang Hình I 21 Mô proteus LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 19 Mạch giải mã từ sang 2.7 GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang Mạch thực tế Hình I 22 mạch thực tế LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 20 Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang PHẦN III KẾT LUẬN Trong phần em trình bày xong phần tập Tuy trình thực không dài giúp em hệ thống lại kiến thức em môn học trường Đây củng hành trang quang trọng để em hoàn thành đồ án môn học mình, để em sẵn sàng bước qua học kì Em cảm ơn môn khoa Công Nghệ Điện Tử - Viễn Thông tạo cho em hội để tiếp cận thực tế Qua em củng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô Nguyễn Thị Huyền Trang giúp đở em tận tình trình làm tập Do kiến thức khả hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý, dạy thêm thầy, cô khoa củng môn bạn để tập em hoàn thiện áp dụng thực tế vào sống Em xin chân thành cảm ơn! LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 21 ... ngõ IC 74LS 1 38 để hiển thị LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 18 Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang Hình I 21 Mô proteus LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang 19 Mạch giải mã từ sang 2.7 GVHD:... LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang MỤC LỤC LÊ VĂN HÒA – CCVT15A006 Trang Mạch giải mã từ sang GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG... Huyền Trang Phần giải mã dùng IC 74LS 1 38 Có chức giải mã đường sang đường từ IC 74LS90 Hình I 19 IC 74LS 1 38 2.5 Phần hiển thị dùng LED đơn LED có chức hiển thị để quan sát hoạt động mạch mà ta