Mạch đo điện áp chuyển đổi tương tự sang số ( lượng tử hóa ) tính giá trị của số nhị phân, đưa ra kết quả hiển thị

I Đề : Mạch đo điện áp Chuyển đổi tương tự sang số ( lượng tử hóa ).Tính giá trị số nhị phân, đưa kết hiển thị Trình bày II Giới thiệu, đặt vấn đề: Tín hiệu tương tự có mặt nhiều đời sống, thay đổi nhiệt độ, điện áp, để xử lý, tính toán, hiển thị tín hiệu dễ dàng, ngày nay, người ta thường đưa dạng tín hiệu số Trong này, chúng em chọn tín hiệu điện áp xoay chiều để làm ví dụ trình lượng tử hóa Để giải vấn đề đưa ta cần hình dung sơ đồ khối bước cần thực : III Sơ đồ khối hoạt động : A Sơ đồ khối mạch đo điện áp hiển thị số trình bày sau: Mạch chia áp Điện áp cần đo Biến đổi A/D Khối giải mã Khối hiển thị B Hoạt động sơ đồ khối : - Khối mạch chia áp làm nhiệm vụ biến đổi điện áp cần đo giá trị phù hợp với dải điện áp đầu vào khối A/D - Khối biến đổi A/D làm nhiệm vụ biến đổi điện áp tương tự đầu vào mạch thành tín hiệu số có giá trị tương ứng - Khối giải mã làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu số nhận thành tín hiệu thích hợp để đưa tới khối hiển thị - Khối hiển thị có nhiệm vụ hiển thị giá trị đo dạng thập phân IV Sơ đồ mạch mô phần mềm Proteus V Các IC cổng logic cần sử dụng đáp ứng yêu cầu đề  IC ADC0808: - IC ADC 0808 chuyển đổi bit từ tương tự sang số ngược lại, D0 – D7 đường truyền liệu số ngõ Nó hoạt động nguyên lí xấp xỉ liên tiếp Nó cho phép tám kênh tín hiệu tương tự vào IN0 đến IN7, ba chân A, B, C ba chân điều khiển - Sơ đồ chân IC: - Sơ đồ khối chức năng: - Bảng điều khiển đầu vào: - Giải thích chức IC: + Chân input đầu vào IN0 đến IN7 tương ứng với chân 1, 2, 3, 4, 5, 26, 27, 28 + Chân điều khiển chọn ngõ cho phép tín hiệu vào A, B, C tương ứng chân 23, 24, 25 + Chân liệu số đầu D0 đến D7 tương ứng chân 8, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 21 + Tín hiệu điều khiển: EOC (kết thúc chuyển đổi), SC(bắt đầu chuyển đổi), ALE(địa kích hoạt), OE(Ngõ kích hoạt) chuyển tiếp cách thức vi xử lí Tín hiệu điều khiển nhập vào ALE OE , tích cực mức cao, liên kết với nguồn Vcc(+5V) Tín hiệu nhập vào SC, tích cực mức thấp, bất đầu chuyền đổi cạch xuống xung vuông, ngược lại tín hiệu ngõ EOC trở thành mức cao hoàn thành số hoá Đầu EOC liên kết với ngõ vào SC, cạch xuống tín hiệu ngõ tác dụng trở lại vào ngõ vào SC để bắt đầu chuyển đổi + Khi bắt đầu chuyển đổi, tín hiệu EOC mức cao Tại xung vuông clock ngõ EOC trở lại mức thấp, ngõ vào SC kích hoạt bắt đầu chuyển đổi Nó cung cấp bít ngõ tương ứng với trị tức thời tín hiệu tương tự nhập vào Giá trị lớn điện áp ngõ vào nhỏ điện áp nguồn 5V + IC ADC0808 yêu cầu tín hiệu xung clook phải có tần số 550kHz, điều dễ dàng thực với việc tạo dao động đa hài với việc sử dụng cổng đảo 7404 Để thấy chuyển đổi từ tín hiệu hiệu tương tự sang tín hiệu số, tám đèn led nối với ngõ tương ứng D0 – D7 Do mạch chuyển đổi tương tự sang số thực theo phưong thức liên tục, thể số ngõ tín hiệu tương tự đưa vào Giá trị lối tương đương thập phân D từ tín hiệu tương tự điện áp ngõ vào  IC 74245: - IC đệm - Đây loại IC số phổ biến, tên gọi chung 74245, tùy thuộc vào tần số đáp ứng công ty sản xuất có tên họi khác 74HC245, 74HCT245 loại bỏ kí tự giữa, chung 74245 Là IC đệm có cổng port A port B Mỗi cổng có port riêng biệt - Khi ta cần kiểm soát số lượng trạng thái, cảm biến tiếp điểm mà số đầu cần kiểm soát lên tới > 10 điểm, có tới 40 điểm, bạn nối tất cảm biến với vi xử lý đủ Port Vì vậy, phải sử dụng đọc liệu theo kiểu BUS dùng 74245 nhớ đệm đầu vào cho vi xử lý - Sơ đồ chân IC - Sơ đồ khối : - Bảng trạng thái:  Giải thích hoạt động: Sau qua IC ADC0808, tín hiệu điện áp hình sin chuyển thành dạng nhị phân Sau đó, để hiển thị giá trị giá trị nhị phân LED đoạn dạng thập phân chữ số (2 LED đoạn), ta sử dụng cổng logic để thực biến đổi sau: (A, B, C, D đầu vào nhị phân, a1,…,g1,a2,…,g2 LED 7đoạn) Các phép biến đổi logic a1 = ABC DE + ABC DE + ABCDE + ABCDE + ABC DE + ABC DE + ABCDE b1 = ABC DE + ABCDE + ABCDE + ABC DE + ABC DE + ABCDE c1 = ABCDE + ABC DE + ABCDE d1 = ( A + C )E B ⊕ D + ABC D ⊕ E + ABC DE e1 = E + ABC D + ABCD + ABC D f1 = ABC ( D + E ) + DE ( BC + BC ) + BC ( DE + AD ) + C ( ABD + ADE ) g1 = ABC D + BC DE + BCDE + ABCD + ABCDE + ABCD + ABC D a2 = ABD + ABC + ABC b2 = c2 = ABC + ABC + AC D d = a2 e2 = ABD + ABC + BCD + ABC f = A + BD + DC g = A + BC VI.Bảng hiển thị số qua LED đoạn : Giá trị đầu vào LED đơn vị LED hàng chục S ố A B C D E a1 b1 c1 d1 e1 f1 g1 a2 b2 c2 d2 e2 f2 g2 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 1 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 02 0 1 0 0 1 0 0 0 03 0 0 0 1 0 0 0 0 04 0 1 0 0 0 0 0 05 0 1 0 0 0 0 0 0 06 0 1 0 1 1 0 0 0 07 0 0 0 0 0 0 0 0 08 0 0 0 0 0 0 0 09 1 0 0 0 1 0 1 1 10 1 1 0 1 1 0 1 1 11 1 0 0 0 1 0 1 1 12 1 0 0 1 0 1 1 13 1 1 0 1 0 0 1 1 14 1 1 0 0 0 1 1 15 0 0 0 0 0 1 1 16 0 0 1 1 0 1 1 17 0 0 0 0 0 0 1 1 18 0 1 0 0 0 0 1 1 19 1 0 0 0 0 0 0 20 1 1 0 1 1 0 0 21 1 0 0 0 0 22 1 1 0 0 1 0 0 23 1 0 0 1 0 0 0 24 1 0 1 0 0 0 0 25 1 0 0 0 0 0 26 1 1 0 1 1 0 0 27 1 0 0 0 0 0 0 28 1 1 0 0 0 0 0 29 1 1 0 0 0 0 0 1 30 1 1 1 0 1 1 0 0 1 31 VII Lời kết Đề mạch đo điện áp toán thiết kế mạch logic hay giúp sinh viên có thêm nhiều hội tìm hiểu, học tập làm việc suy nghĩ nghiêm túc Được hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Trung Hiếu cộng với tinh thần làm việc nhiệt tình bạn nhóm , tập lớn hoàn thành.Đây thiết kế mạch logic nên số sai sót điều khó tránh khỏi.Rất mong thầy bạn đưa lời góp ý nhằm giúp chúng em hoàn thiện dần cách suy nghĩ làm việc  ... Khối mạch chia áp làm nhiệm vụ biến đổi điện áp cần đo giá trị phù hợp với dải điện áp đầu vào khối A/D - Khối biến đổi A/D làm nhiệm vụ biến đổi điện áp tương tự đầu vào mạch thành tín hiệu số. .. tín hiệu điện áp hình sin chuyển thành dạng nhị phân Sau đó, để hiển thị giá trị giá trị nhị phân LED đo n dạng thập phân chữ số (2 LED đo n), ta sử dụng cổng logic để thực biến đổi sau: (A, B,... thấy chuyển đổi từ tín hiệu hiệu tương tự sang tín hiệu số, tám đèn led nối với ngõ tương ứng D0 – D7 Do mạch chuyển đổi tương tự sang số thực theo phưong thức liên tục, thể số ngõ tín hiệu tương