Thiết kế mạch đo và cảnh báo nhiệt độ dùng LM35

lượng thường ở dạng tương tự.Do đó muốn xử lý chúng theo phương pháp kĩthuật số ta phải biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số.Xuất phát từ ý tưởng đó, em đă thưc hiện việc xây dựn

MỤC LỤC

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐO 1

1 Tổng quan 1

2 Biến nhiệt thành điện 3

3 Hình thành sơ đồ khối 6

Chương 2:GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ CHÍNH 8

1 IC cảm biến nhiệt độ LM35 8

2 Bộ chuyển đổi tương tự số 8 bit ADC0804 8

3 Opam 741 12

4 Khuếch đại thuật toán LM358 12

5 IC 555 13

6 IC 7483 14

7 IC 7447 15

8 LED 7 thanh 15

9 LED báo 16

10 Transistor 17

11 Điện trở, tụ điện 17

12 Còi báo 18

Chương 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MẠCH ĐO 19

1 Tính toán lựa chọn cảm biến 19

2 Tính toán thiết kế mạch đo 19

3 Tính toán thiết kế mạch khuếch đại chuẩn hóa 21

4 Tính toán thiết kế mạch nhấp nháy cho LED 22

6 Xây dựng bộ hiển thị số BCD 26

Chương 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 31

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐO

1 Tổng quan

1.1 Khái niệm về nhiệt độ

Nhiệt độ là đại lượng vật lý đặc trưng cho cường độ chuyển động của cácnguyên tử, phân tử của một hệ vật chất Tuỳ theo từng trạng thái của vật chất(rắn, lỏng, khí) mà chuyển động này có sự khác nhau Ỏ trạng thái lỏng, cácphân tử dao động quanh vị trí cân bằng nhưng vị trí cân bằng của nó luôn dịchchuyển làm cho chất lỏng không có hình dạng nhất định Còn ở trạng thái rắn,các phần tử, nguyên tử chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng Các dạng vậnđộng này của các phân tử, nguyên tử được gọi chung là chuyển động nhiệt Khitương tác với bên ngoài có trao đổi năng lượng nhưng không sinh công, thì quátrình trao đổi năng lượng nói trên gọi là sự truyền nhiệt Quá trình truyền nhiệttrên tuân theo nguyên lý:

Bảo toàn năng lượng.Nhiệt chỉ có thể tự truyền từ nơi có nhiệt độ cao đếnnơi có nhiệt độ thất.Ởtrạng thái rắn, sự truyền nhiệt xảy ra chủ yếu bằng dẫnnhiệt và bức xạ nhiệt

Đối với các chất lỏng và khí ngoài dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt còn có truyềnnhiệt bằng đối lưu Đó là hiện tượng vận chuyển năng lượng nhiệt bằng cách vậnchuyển các phần của khối vật chất giữa các vùng khác nhau của hệ do chênhlệch về tỉ trọng

1.2 Các thang đo nhiệt độ

Từ xa xưa con người đã nhận thức được hiện tượng nhiệt và đánh giácường độ của nó bằng cách đo và đánh giá nhiệt độ theo mét đơn vị đo của mỗithời kỳ Có nhiều đơn vị đo nhiệt độ, chúng được định nghĩa theo từngvùng,từng thời kỳ phát triển của khoa học kỹ thuật và xã hội Hiện nay chúng ta

có 3 thang đo nhiệt độ chính là:

- Thang nhiệt độ tuyệt đối ( K )

- Thang Celsius ( C ): T( 0C ) = T( 0K ) – 273,15

- Thang Farhrenheit: T( 0F ) = T( 0K ) – 459,67

Đây là 3 thang đo nhiệt độ được dùng phổ biến nhất hiện nay Trong đóthang đo nhiệt độ tuyệt đối (K) được quy định là mét trong 7 đơn vị đo cơ bảncủa hệ đơn vị quốc tế (SI) Dựa trên 3 thang đo này chúng ta có thể đánh giáđược nhiệt độ

Vi mạch số,vi mạch tương tự lĩnh vực không mang tới thời sự nóng bỏng

lượng thường ở dạng tương tự.Do đó muốn xử lý chúng theo phương pháp kĩthuật số ta phải biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số.

Xuất phát từ ý tưởng đó, em đă thưc hiện việc xây dựng một mạch điện đonhiệt độ hiển thị ra đèn LED.Mạch này chỉ mang tính chất thử nghiệm thực tế vềvấn đề chuyển đổi ADC, vấn đề cảnh báo nhiệt độ ra đèn và vấn đề đo lường cácđại lượng không điện bằng điện

2 Biến nhiệt thành điện

Có nhiều phương pháp đo nhiệt độ tuỳ theo yêu cầu về kỹ thuật và giảinhiệt độ Phân ra làm 2 phương pháp chính : Đo trực tiếp và đo gián tiếp

- Đo trưc tiếp là phương pháp đo trong đó các chuyển đổi nhiệtđiện đươc đặt trực tiếp trong môi trường cần đo

- Đo gián tiếp là phương pháp đo trong đó dụng cụ đo đặt ngoàimôi trường cần đo(áp dụng với trường hợp đo ở nhiệt độ cao).Trong khuôn khuôn khổ yêu cầu của đề tài này ta chỉ khảo sát phươngpháp đo trực tiếp vì giải nhiệt độ cần đo không phải ở quá cao

Đo nhiệt độ bằng phương pháp trưc tiếp ta lại khảo sát 2 loại nhiệt kế cặpnhiệt ngẫu và nhiệt kế nhiệt điện trở

2.1 Nhiệt kế cặp nhiệt ngẫu:

Cấu tạo : Gồm hai thanh kim loại a,b được hàn với nhau tại một đầu t1 haiđầu t0 là đầu tự do

Nguyên lý làm việc: dựa trên hiệu ứng Thomson và hiệu ứng seebek: Khinhiệt độ ở đầu t1 khác nhiệt độ ở đầu t0 chúng sẽ tạo nên một suất điện động:

Eab(t1,t0)=Eab(t1)-Eab(t0)

Nếu giữ nhiệt độ ở đầu t0 không đổi :

Eab(t1,t0)=Eab(t1-c)=F(t1)

- Rd: điện trở đường dây (quy định là 5Ω)

- Rdc: điện trở điều chỉnh (điều chỉnh cho Rd = 5Ω)

 Những nguyên nhân gây sai số:

+ Điện trở mạch đo thay đổi khi nhiệt độ môi trường thay đổi

· + Nhiệt độ đầu tự do to đươc duy trì ở nhiệt độ chuẩn không độ C

nhưng Et thực tế thường nhỏ hơn trên lý thuyết

Phương pháp khắc phục: có 2 phương pháp:

 Giữ ổn nhiệt độ đầu đo hoăc dùng thiết bị bù nhiệt Với cáchthứ nhất ta chỉ việc ngâm đầu đo vào nước đá

 Khi nhiệt độ thanh tư do thay đổi Rt thay đổi làm cho mạch

bù mất cân bằng dẫn đến việc xuất hiện điện áp Ucd bù vàosức điện động bị thay đổi Ta có :

To là nhiệt độ chuẩn tuyệt đối

Ro la điện trở của chất bán dẫn ở nhiệt độ To

Rt la điện trở của chất bán dẫn ở nhiệt độ T của môi trường

B là hằng số có giá trị từ 3000 đến 5000 K Giá trị điện trở thường cỡ 50 - 500 Ôm

- Đo nhiệt độ = diot và tranzitor

Linh kiện điện tử rất nhạy nhiệt nên ta có thể sử dụng 1số linh kiệnbán dẫn như diot hoặc tzt nối theo kiểu diode (Bazơ nối với Colector).Khi đó điện áp U giữa hai cực của diode là hàm của nhiệt độ Độnhạy được xác định theo biểu thức :

S=dU/dt (độ nhạy có giá trị thường cỡ 2.5 mV/độ C)

Khi nhiệt độ thay đổi ta có:

Ud=Ebe1-Ebe2=(K.T.ln(Ic1/Ic2))/q

T là nhiệt độ môi trường tính theo độ K.

q là điện tích

Ic1 là ḍng collector cua tzt1

Ic2 là ḍng collector cua tzt 2

Với tỉ số Ic1/Ic2=const Ud tỉ lệ thuận với nhiệt độ T mà khôngcần nguồn ổn định

Độ nhạy nhiệt của mạch của mạch này được xác định theo biểuthức sau:

S=d(U1-U2)/dT

Hiện nay trên thị trường có sẵn những IC tích hợp sử dụng phần tửbán dẫn làm nhiệm vụ cảm biến nhiệt rất tiện lợi

2.3 Lựa chọn phương pháp biến đổi nhiệt năng thành điện năng

-Việc sử dụng IC cảm biến nhiệt áp dụng vào thiết bị đo nhiệt độđang là một phương pháp rất phổ biến, tiện lợi

>>Do đó, em đă lựa chọn phương pháp này áp dụng vào trong đề tàicủa mình.Hơn nữa, như em đă nói ở trên phần tử bán dẫn rất nhạy nhiệt,đểđảm bảo được độ chuẩn xác tương đối cao,thoả măn được tiêu chuẩn yêucầu, chấp nhận được

3 Hình thành sơ đồ khối

3.1 Sơđồkhối.

Hình 1 Sơ đồ khối hệ thống.

3.2 Yêu cầu cho từng khối :

- Khối nguồn:cung cấp nguồn cho toàn hệ thống hoạt động, tất cả thiết bịchỉ ở một trong hai nguồn +5v hoặc – 5v

- Cảm biến: nhận tín hiệu cần đo ,dùng làm mạch đệm tín hiệu và lọc nhiễutín hiệu trước khi chuyển vào các khối khác

- Mạch đo: có nhiệm vụ tính toán biến đổi tín hiệu điện nhận được từ bộchuyển đổi sao cho phù hợp với yêu cầu kết quả đo của bộ chỉ thị

- Cơ cấu chỉ thị: Là thiết bị hiển thị cho người dùng biết được nhiệt độ củađối tượng cần đo Có nhiều cơ cấu chỉ thị khác nhau như: từ điện, điệnđộng

- So sánh: làm nhiệm vụ so sánh tín hiệu vừa đưa về với tín hiệu đã càiđặt.Tuỳ theo tín hiệu ngõ ra, sẽ ra quyết định để cơ cấu chấp hành giatăng, giảm, hay giữ nguyên nhiệt độ thậm chí có thể kết hợp để báo độnghiển thị

- Chỉ thị:làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu điện nhận được từ mạch đo để thể

- Hiển thị: cho phép người quản lý thấy được tại thời điểm bất kì của hệthống đo để kịp thời sử lý.

- Cảnh báo: thực hiện chức năng báo động khi nhiệt độ vượt quá ngưỡngcho phép

3.3 Tổng quan mạch đo

3.1.1 Mạch đo

Đối tượng cần đo là đại lượng vật lý, dựa vào các đặc tính của đại lượngcần đo mà chọn ra loại cảm biến phù hợp để thực hiện việc biến đổi các thong sốcần đo thành đại lượng điện hay điện áp

U = 0 – 10V

I = 4- 20mA

Sau đó qua bọ lọc và khuếch đại tín hiệu

Tín hiệu sau khi được hiệu chỉnh sẽ chuyển qua sang cơ cấu chỉ thị hoặc

bộ chuyển đổi ADC (Analog Digital Converter) bộ này chuyển đổi tín hiệutương tự sang dạng số rồi chuyển qua để so sánh rồi phát cảnh báo nếu nhiệt độvượt quá ngưỡng cho phép hoặc chuyển tới phần chỉ thị để hiển thị kết quả raLED

3.1.2 Các phương pháp đo nhiệt độ

Đo nhiệt độ là phương pháp đo lường tín hiệu dạng tự nhiên của môitrường, không có điện trong đại lượng cần đo

- Nhiệt độ được phân làm nhiều dải để đo:

+ nhiệt điện kế kim loại

+ nhiệt điện trở kim loại

+ nhiệt điện trở bán dẫn

+ cảm biến thạch anh

Chương 2:GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ CHÍNH 1.IC cảm biến nhiệt độ LM35

1.1Giới thiệu chung.

Hình 2: IC cảm biến LM35

Cảm biến nhiệt độ LM35 là một loại cảm biến tương tự rất hay được ứng

dụng trong các ứng dụng đo nhiệt độ thời gian thực Vì nó hoạt động khá chínhxác với sai số nhỏ, đồng thời với kích thước nhỏ và giá thành rẻ là một trongnhững ưu điểm của nó Vì đây là cảm biến tương tự (analog sensor) nên ta có thể

dễ dàng đọc được giá trị của nó

1.2Cấu tạo và đặc điểm.

1.2.1 Cấu tạo.

Gồm 3 chân trong đó có 2 chân cấp nguồn và một chân xuất điện áp tùytheo nhiệt độ mà cảm biến nhận được

o Chân 1: Chân nguồn Vcc

o Chân 2: Đầu ra Vout

o Chân 3: GND

1.2.2 Đặc điểm.

+ Điện áp đầu vào từ 4V đến 30V

+ Độ chính xác cao ở 25 là 0.5

+ Trở kháng đầu ra thấp 0.1 cho 1mA tải

+ Dải nhiệt độ đo được của LM35 là từ -550C đến 1500C với các mứcđiện áp ra khác nhau Xét một số mức điện áp sau :

 Nhiệt độ -55 C điện áp đầu ra -550mV

2.Bộ chuyển đổi tương tự số 8 bit ADC0804

a Giới thiệu chung.

Chíp ADC0804 là bộ chuyển đổi tương tự số trong họ các loạt ADC800, nólàm việc với +5V và có độ phân giải 8 bit Ngoài độ phân giải thì thời gianchuyển đổi cũng là một yếu tố quan trọng khác khi đánh giá một bộ ADC Thờigian chuyển đổi được định nghĩa như là thời gian mà bộ ADC cần để chuyểnmột đầu vào tương tự thành một số nhị phân Trong ADC0804 thời gian chuyểnđổi thay đổi phụ thuộc vào tần số đồng hồ được cấp tới chân CLK R và CLK

IN nhưng không thể nhanh hơn 110μs

Hình 3: IC chuyển đổi tương tự - số 8 bit ADC0804

b Nguyên lý làm việc.

Chức năng các chân ADC0804:

- Chân CS (chân số 1)chọn chíp: Là một đầu vào tích cực mức thấp

được sử dụng để kích hoạt chíp ADC0804 Để truy cập ADC0804 thìchân này phải ở mức thấp

- Chân RD (chân số 2): Đây là một tín hiệu đầu vào được tích cực mức

thấp Các bộ ADC chuyển đổi đầu vào tương tự thành số nhị phântương đương với nó và giữ nó trong một thanh ghi trong RD được sửdụng để nhận dữ liệu được chuyển đổi ở đầu ra của ADC0804 Khi0CS = nếu một xung cao – xuống – thấp được áp đến chân RD thì đầu

ra số 8 bit được hiển diện ở các chân dữ liệu D0 – D7 Chân RD cũngđược coi như cho phép đầu ra.

- Chân ghi WR (chân số 3) Thực ra tên chính xác là “Bắt đầu chuyển

đổi”): Đây là chân đầu vào tích cực mức thấp được dùng để báo choADC0804 bắt đầu quá trình chuyển đổi Nếu CS = 0 khi WR tạo raxung cao – xuống – thấp thì bộ ADC0804 bắt đầu chuyển đổi giá trịđầu vào tương tự Vin về số nhị phấn 8 bit Lượng thời gian cần thiết đểchuyển đổi thay đổi phụ thuộc vào tần số đưa đến chân CLK IN vàCLK R Khi việc chuyển đổi dữ liệu được hoàn tất thì chân INTR được

ép xuống thấp bởi ADC0804

Ngoài ra , cần tạo xung bằng IC 555 cho chân WR này

Hình 4 : Sơ đồ khảo sát ADC0804

- Chân CLK IN (chân số 4) và CLK R (chân số 19): Chân CLK IN là

một chân đầu vào được nối tới một nguồn đồng hồ ngoài khi đồng hồngoài được sử dụng để tạo ra thời gian Tuy nhiên ADC0804 cũng cómột máy tạo xung đồng hồ Để sử dụng máy tạo xung đồng hồ trongcủa ADC0804 thì các chân CLK IN và CLK R được nối tới một tụđiện và một điện trở Trong trường hợp này tần số đồng hồ được xácđịnh bằng biểu thức:

f=

Giá trị tiêu biểu của các đại lượng trên là R = 10kΩ và C = 150pF vàtần số nhận được là f = 606kHz và thời gian chuyển đổi sẽ mất là110μs

- Chân ngắt INTR (chân số 5): Đây là chân đầu ra tích cực mức thấp.

Bình thường nó ở trạng thái cao và khi việc chuyển đổi hoàn tất thì nóxuống thấp để báo cho CPU biết là dữ liệu được chuyển đổi sẵn sàng

để lấy đi Sau khi INTR xuống thấp, ta đặt CS = 0 và gửi một xung caoxuống – thấp tới chân RD lấy dữ liệu ra của ADC0804

- Chân VCC (chân số 20): Đây là chân nguồn nối +5V, nó cũng được

dùng như điện áp tham chiếu khi đầu vào REFV/2 (chân số 9) để hở

- Chân REFV/2 (chân số 9): Là một điện áp đầu vào được dùng cho

điện áp tham chiếu Nếu chân này hở (không được nối) thì điện áp đầuvào tương tự cho ADC0804 nằm trong dãy 0-5V→(giống như chânVCC) Tuy nhiên, có nhiều ứng dụng mà đầu vào tương tự áp đến Vincần phải khác ngoài dãy 0→5V Chân /2REFV được dùng để thực thicác điện áp đầu vào khác ngoài dãy 0→5V Ví dụ: Nếu dãy đầu vàotương tự cần phải là 0 →4V thì REFV/2 được nối với +2V

- Các chân dữ liệu D0 – D7 (Từ chân 11 đến chân 18): Các chân dữ

liệu D0 – D7 (D7 là các bit cao nhất MSB và D0 là bit thấp LSB) làcác chân đầu ra dữ liệu số Đây là những chân được đệm ba trạng thái

và dữ liệu được chuyển đổi chỉ được truy cập khi chân CS = 0 và chân

RD bị đưa xuống thấp Để tính điện áp đầu ra ta có thể sử dụng côngthức sau:

Dout=

Với Dout là đầu ra dữ liệu số (dạng thập phân) Vin là điện áp đầu vàotương tự và độ phân dãy là sự thay đổi nhỏ nhất được tính như là(2x/2REFV) chia cho 256 đối với ADC 8 bit

- Chân GND (chân số 10): Đây là những chân đầu vào cấp đất chung

cho cả tín hiệu số và tương tự Đất tương tự được nối tới đất của chânVin tương tự, còn đất số được nối tới đất của chân VCC Lý do mà taphải có hai đất là để cách ly tín hiệu tương tự Vin từ các điện áp kýsinh tạo ra việc chuyển mạch số được chính xác Trong phần trình bàythì các chân được nối chung với một đất Tuy nhiên, trong thực tế thu

đo dữ liệu các chân đất này được nối tách biệt

3.Opam 741.

Hình 5: Opam 741

OPAM 741 là một công cụ có nhiều chức năng

Khuếch đại hiệu hai điện thế nhập:

Khuếch Đại Điện Âm or Dương:

So sánh hai điện thế nhập:

Khi V+ > V- Khi V+ < V- Khi V+ = V-

4.Khuếch đại thuật toán LM358.

Hình 2.2 sơ đồ khối LM358

- LM358 cấu tạo gồm có 2 kênh khuếch đại thuật toán

Kênh 1: chân 2,chân 3 là chân đầu vào và chân 1 là chân đầu raKênh 2: chân 5,chân 6 là chân đầu vào và chân 7 là chân đầu raChân 4 là chân nối với nguồn âm, chân 8 là chân nối nguồn dương

5.IC 555

Hình 6: IC 555.

IC 555 là một loại linh kiện khá là phổ biến bây giờ với việc dễ dàng tạođược xung vuông và có thể thay đổi tần số tùy thích, với sơ đồ mạch đơngiản,điều chế được độ rộng xung Nó được ứng dụng hầu hết vào các mạch tạoxung đóng cắt hay là những mạch dao động khác Đây là linh kiện của hãngCMOS sản xuất

- Các thông số cơ bản của IC 555 có trên thị trường :

+ Điện áp đầu vào : 2 - 18V ( Tùy từng loại của 555 : LM555, NE555,NE7555 )

+ Dòng điện cung cấp : 6mA - 15mA+ Điện áp logic ở mức cao : 0.5 - 15V+ Điện áp logic ở mức thấp : 0.03 - 0.06V+ Công suất lớn nhất là : 600mW

+ Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC

+ Chân số 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 sánh ở đây dùng các transitor PNP với mức điện áp chuẩn là 2/3Vcc

+ Chân số 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 cao nó tương ứng với gần bằng Vcc nếu (PWM=100%) và mức 0 tương đương với 0V nhưng

mà trong thực tế mức 0 này ko được 0V mà nó trong khoảng từ (0.35 ->0.75V)

+ Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái ra Khi chân số 4 nối

masse thì ngõ ra ở mức thấp Còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tùy theo mức áp trên chân 2 và 6.Nhưng mà trong mạch để tạo được dao động thường hay nối chân này lên VCC

+ Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong

IC 555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài cho nối GND Chân này có thể không nối cũng được nhưng mà để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân số 5 xuống GND thông qua tụ điện từ 0,01uF đến 0,1uF các tụ này lọc nhiễu và giữ cho điện áp chuẩn được ổn định

+ Chân số 6(THRESHOLD) : là một trong những chân đầu vào so sánh điện

áp khác và cũng được dùng như 1 chân chốt

+ Chân số 7(DISCHAGER) : Có thể xem chân này như 1 khóa điện tử và chịu

điều khiển bỡi tầng logic của chân 3 Khi chân 3 ở mức áp thấp thì khóa này đóng lại Ngược lại thì nó mở ra Chân 7 tự nạp xả điện cho 1 mạch R-C lúc IC

555 dùng như 1 tầng dao động

+ Chân số 8 (Vcc):là chân cung cấp áp và dòng cho IC hoạt động Nó được cấp

điện áp từ 2V >18V (Tùy từng loại 555 thấp nhất là con NE7555)

6.IC 7483.

Là IC dùng để biến đổi số đầu vào tạo ra số đầu ra khác , với mạch mã hoáđược cấu tạo bởi các cổng logic như ở hình trên ta có nhận xét rằng trong trường

ra chỉ tương ứng với ngõ vào có số cao nhất được nhấn, người ta đã sử dụngmạch mã hoá ưu tiên

7.1 Nguyên lý hoạt động.

Mạch sẽ hiển thị giá trị nhiệt độ đo được tại mọi thời điểm hệ thống hoạtđộng, giá trị hiện thị sẽ được đưa đến ngõ vào của IC giải mã 74LS47 qua cácInput, với tính năng giải mã của vi mạch này, sẽ cho ra dữ liệu song song trêncác Bus đến các LED song song Chương trình sẽ chọn LED nào và hiển thịnhiệt độ lên LED

Khi có 1 sự biến đổi điện áp từ cảm biến, tức sự thay đổi nhiệt độ môitrường cần đo thì mã của 74LS47 cũng sẽ thay đổi phù hợp, tần số quét LEDđược thiết kế hợp lý để tránh mắt thường quan sát được

7.2 Tính toán thiết kế.

Để LED sang 1 cách bình thường thì trên mỗi đoạn của LED cần cung cấpgiá trị dòng điện khoảng 10mA Điện áp rơi trên mỗi LED vào khoảng 2mV.Nguồn cung cấp điện áp cho mạch Vcc= 5V

Với IC 74LS47 ta có các thông số ngõ ra như sau:

Vo1= 0.4 V Io1= 40mA

Trường hợp ta thiết kế cho LED sang với dòng điện 10mA Như vậy:

Rhd =(Vcc - V LED – Vo1 )/ ILED=(5V- 2V- 0.4V)/ 10mA= 260 (Ω)

Trong thực tế khi thiết kế ta chỉnh giá trị Rhd sao cho LED sang rõ nhất vàlúc này ta đo được giá trị điện trở hạn dòng là Rhd =330 (Ω)

Tại ngõ ra của IC 74LS47, ta mắc thêm điện trở hạn dòng cho IC này trongtrường hợp LED sang thì điện áp trên LED khoảng 2V, VCE SAT =0.2 V, vậy nênphải có điện trở hạn dòng cho IC này để không sảy ra cháy IC mã hóa

9.LED báo.

Là thiết bị dùng để báo sáng nhấp nháy khi mạch đo thấy nhiệt độ trongphạm vi cho phép

Hình 10: LED