MẠCH ĐẾM XE RA VÀO

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Kết cấu đề tài Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Một số nghiên cứu liên qua tới đề tài 2.2 Các khái niệm lý thuyết liên quan tới vấn đề nghiên cứu 2.3 Linh kiện sử dụng đề tài PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ 24 Chương 3: NỘI DUNG 24 3.1 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động mạch 24 3.2 Sơ đồ nguyên lý 30 Chương 4: THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ 31 4.1 Thi công mạch phần cứng 31 4.2 Mạch thực tế 31 4.3 Kết kiểm thử mạch 33 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 5.1 Kết luận 33 5.2 Kiến nghị 34 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Hình dạng IC 40192 Hình 2.2 Sơ đồ khối IC 40192 Hình 2.3 Hình ảnh thực tế 74LS247 Hình 2.4 Sơ đồ chân IC74LS247 giải mã Hình 2.5 Mạch logic IC 74LS247 Hình 2.6 Bảng hoạy động IC 74LS247 Hình 2.7 Hình ảnh IC 555 10 Hình 2.8 Mạch logic IC 555 10 Hình 2.9 Hình dạng SN74HTC08N 11 Hình 2.10 Mạch logic SN74HTC08N 11 Hình 2.11 Hình dạng IC 7805 12 Hình 2.12 Hình ảnh kí hiệu diode 1N4007 13 Hình 2.13 Hình ảnh tụ điện 15 Hình 2.14 Hình dạng led 16 Hình 2.15 Hình dạng led đoạn 18 Hình 2.16 Bảng mã cho led đoạn 18 Hình 2.17 Hình dạng led thu phát hồng ngoại 19 Hình 2.18 Hình dạng điện trở 22 Hình 2.19 Cách đọc điện trở màu 23 Hình 3.1 Sơ đồ khối mạch 24 Hình 3.2 Khối nguồn 25 Hình 3.3 Khối phát hồng ngoại 26 Hình 3.4 Khối thu hồng ngoại 26 Hình 3.5 Khối đếm 27 Hình 3.6 Khối giải mã 28 Hình 3.7 Khối hỉển thị 29 Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý lý thuyết 31 Hình 3.9 Sơ đồ ngun lý hồn chỉnh 32 Hình 4.1 Mạch nguyên lý playout 33 Hình 4.2 Mạch mơ 3D 33 Hình 4.3 Mạch trước mạch thi cơng 34 Hình 4.4 Mạch sau mạch thi công 34 LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển thời đại khoa học kỹ thuật Việc ứng dụng khoa học kĩ thuật vào ngành dịch vụ làm cho chất lượng ngày nâng cao rõ rệt mạch điện tử đời thay người Các mạch điện tử cho độ xác cao dễ dàng sử dụng Với lợi ích tơi xin giới thiệu mạch ứng dụng mà ứng dụng ngồi thực tế “ mạch đếm xe vào” Dựa phương pháp nghiên cứu, phân tích đặc tính, chức linh kiện, IC áp dụng kiến thức học để xây dựng nên mạch có chức đếm xe dễ dàng đưa vào sử dụng Với tiện dụng mạch đếm xe ta phát triển thành mạch đếm kiện: đếm số người vào; hay nhà máy đóng gói sản phẩm: đếm sản phẩm băng chuyền, Tuy nhiên nhiều tồn mạch đếm xe này, đếm từ 00 đến 99 xe Cách khắc phục tồn sử dụng vi xử lý, vi điều khiển vào mạch đếm thay cho IC PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Lý chọn đề tài Do nhu cầu sử dụng phương tiện giao thông lưu lượng ngày lớn, cần thiết bị kiểm để kiểm soát số lượng xe vào bến bãi cách thuận tiện nhanh gọn “mạch đếm xe vào bãi xe” đời 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu mạch đếm xe vào giúp cho bãi giữ xe đếm lượng xe vào bãi cách đơn giản xác mà không cần tốn sức nhân viên Yêu cầu mạch đếm xe vào đếm xe cách xác nhất, ổn định, gọn nhẹ, dễ lắp đặt, dễ sửa chữa rẻ tiền 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu IC led hồng ngoại - Các loại IC điển hình đề tài là: IC 7805, IC 74LS247, IC 555, IC 40192, IC 7408, SN74HTC08 - Các loại led nghiên cứu đề tài là: Led thu hồng ngoại, led phát hồng ngoại, led đơn thường 1.4 Phương pháp nghiên cứu Trình tự nghiên cứu sau: - Phát đề tài nghiên cứu - Xây dựng đề tài nghiên cứu - Xây dựng hướng phát triển - Tìm hiểu cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động linh kiện sử dụng đề tài - Tổng hợp kết - Kết luận - Kiến nghị 1.5 Kết cấu đề tài Đề tài gồm chương: Chương 1: Giới thiệu đề tài - Nêu lý chọn đề tài - Nếu mục tiêu, đối tượng, phạm vi, phương pháp nghiên cứu đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết đề tài - Nêu khái niệm lý thuyết liên quan đến đề tài - Nêu lên linh kiện sử dụng đề tài Chương 3: Toàn nội dung đề tài - Đưa sơ đồ khối mạch - Trình bày nguyên lý hoạt động mạch - Vẽ sơ đồ nguyên lý tồn mạch, trích dẫn nguồn gốc mạch Chương 4: Thi công kết mạch mà đề tài chọn - Trình bày bước thi cơng mạch - Trình bày mạch thực tế hồn thành Chương 5: Kết luận kiến nghị - Nếu kết hoạt động mạch - Nêu ưu – nhược điểm mạch - Nêu kiến nghị cần thiết Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Một số nghiên cứu liên qua tới đề tài Một dạng mạch giải mã hay sử dụng hiển thị led đoạn mạch giải mã BCD sang led đoạn Mạch phức tạp nhiều so với mạch giải mã BCD sang thập phân mạch phải cho tổ hợp có nhiều ngõ lên cao xuống thấp (tuỳ loại đèn led anode chung hay cathode chung) để làm đoạn led cần thiết sáng tạo nên số hay kí tự Trước hết xem cấu trúc loại đèn led đoạn số đèn cấu tạo đoạn led có chung anode (AC) hay cathode (KC); xếp hình số vng ngồi cịn có led đặt làm dấu phẩy thập phân cho số thị; điều khiển riêng biệt khơng qua mạch giải mã Led đoạn loại anode chung cathod chung với mạch thúc giải mã Để đèn led hiển thị số led tương ứng phải sáng lên, đó, led phải phân cực điện trở khoảng 180 đến 390 ohm với nguồn cấp chuẩn thường 5V IC giải mã có nhiệm vụ nối chân a, b g led xuống mass hay lên nguồn (tuỳ A chung hay K chung) Với mạch giải mã ta dùng IC 74LS247 Đây IC giải mã đồng thời thúc trực tiếp led đoạn loại Anode chung ln có ngõ cực thu để hở khả nhận dòng đủ lớn Mạch dao động tạo xung kích cho mạch đếm, ta điều chỉnh chu kì xung để mạch đếm nhanh hay chậm Mạch đếm tạo mã số đếm BCD cách tự động đưa tới mạch giải mã cho đếm lên hay đếm xuống Mạch giải mã giải mã BCD sang led đoạn để hiển thị số đếm thập phân 2.2 Các khái niệm lý thuyết liên quan tới vấn đề nghiên cứu Tia hồng ngoại xạ điện từ có bước sóng dài ánh sáng khả kiến ngắn tia xạ sóng tần số siêu cao Mã BCD hệ thống số hệ thống số thập phân, nhị phân, bát phân thập lục phân Mà BCD hệ thập phân với ký số mã hóa thành giá trị nhị phân tương đương Cũng phải hiểu số BCD số nhị phân quy ước Mã nhị phân quy ước biểu diễn số thập phân hồn chỉnh dạng nhị phân Cịn mã BCD chuyển đổi ký số thập phân sang số nhị phân tương ứng Liên quan đến mạch số (bao gồm hệ thống sử dụng số) số nhị phân nên thông tin liệu dù số lượng, chữ, dấu, mệnh lệnh phải dạng nhị phân mạch số hiểu xử lý Do phải có quy định cách thức mà số nhị phân dùng để biểu thị liệu khác nhau, kết có nhiều mã số (gọi tắt mã) dùng Trước tiên mã số thập phân thông dụng mã BCD (Binary Coded Decimal: mã số thập phân mã hóa theo nhị phân) Xung Clock mạch có ý nghĩa quan trọng, theo liệu Data để định nghĩa giá trị cho liệu Một liệu Serial Data (dữ liệu nối tiếp) khơng có xung Clock trở nên vơ nghĩa Khi có xung Clock kèm với liệu Data liệu cho giá trị Nếu liệu Data mà khơng có xung Clock có vơ số giá trị khác nên khơng xác định giá trị chuẩn (ví dụ: liệu Data sau cho hai giá trị khác khơng có xung Clock kiểm chứng) Trên hệ thống số, IC xử lý tín hiệu số mà khơng có xung Clock khơng hoạt động được, xung Clock điều kiện IC máy hoạt động 2.3 Linh kiện sử dụng đề tài 2.3.1 IC 40192 Hình 2.1 Hình hìnhdạng 0.1 IC 40192 Hình 2.2 Sơ đồ khối IC 40192 Đây IC vừa có khả đếm lên, vừa có khả đếm xuống với ngõ số BCD (Binary Coded Decimal) Đếm lên hay đếm xuống tùy thuộc vào kết nối xung clock vào chân CKLU (up) hay chân CKLD (down) Do mạch, IC 40192 chân CKLU nối với liệu lấy từ cửa vào chân CKLD nối với lệu lấy tử cửa 2.3.2 IC 74LS247 Hình 2.3: Hình ảnh thực tế IC 74LS247 Khối chốt liệu khối chuyển đổi song song nối tiếp: Mã nhị phân mạch mã hóa chốt để đưa vào mạch chuyển đổi liệu song song nối tiếp Mạch chuyển đổi liệu song song nối tiếp điều khiển xung đồng hồ mạch định thời nhằm đảm bảo kết thúc lúc việc chuyển đổi đủ số bit mã lệnh Khối điều chế phát FM: Mã lệnh dạng nối tiếp đưa qua mạch điều chế phát FM để ghép mã lệnh vào sóng mang có tần số 38 Khz đến 100 Khz, nhờ sóng mang cao tần tín hiệu truyền xa hơn, nghĩa tăng cự ly phát Khối thiết bị phát: Là led hồng ngoại Khi mã lệnh có giá trị bit =’1’ led phát hồng ngoại khoảng thời gian T bit Khi mã lệnh có giá trị bit =’0’ led khơng sáng Do bên thu khơng nhận tín hiệu xem bit = ‘0’ Phần thu: ❖ Sơ đồ khối: ❖ Giải thích: Khối thiết bị thu: Tia hồng ngoại từ phần phát tiếp nhận led thu hồng ngoại hay linh kiện quang khác 20 Khối khuếch đại tách sóng: Trước tiên khuếch đại tính hiệu nhận đưa qua mạch tách sóng nhằm triệt tiêu sóng mang tách lấy liệu cần thiết mã lệnh Khối chuyển đổi nối tiếp sang song song khối giải mã: Mã lệnh đưa vào mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song đưa tiếp qua khối giải mã thành số thập phân tương ứng dạng xung kích ngõ tương ứng để kích mở mạch điều khiển Tần số sóng mang cịn dùng để so pha với tần số dao động bên phần thu giúp cho mạch thu phát hoạt động đồng bộ, đảm bảo cho mạch tách sóng mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song hoạt động xác 2.3.11 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 vơ lớn Cơng thức: R= 𝑈 𝐼 Trong đó: • U: hiệu điện hai đầu vật dẫn điện, đo vơn (V) • I: cường độ dòng điện qua vật dẫn điện, đo ampe (A) • R: điện trở vật dẫn điện, đo Ohm (Ω) 21 ... kiểm soát số lượng xe vào bến bãi cách thuận tiện nhanh gọn ? ?mạch đếm xe vào bãi xe? ?? đời 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu mạch đếm xe vào giúp cho bãi giữ xe đếm lượng xe vào bãi cách đơn giản... “ mạch đếm xe vào? ?? Dựa phương pháp nghiên cứu, phân tích đặc tính, chức linh kiện, IC áp dụng kiến thức học để xây dựng nên mạch có chức đếm xe dễ dàng đưa vào sử dụng Với tiện dụng mạch đếm xe. .. xe ta phát triển thành mạch đếm kiện: đếm số người vào; hay nhà máy đóng gói sản phẩm: đếm sản phẩm băng chuyền, Tuy nhiên nhiều tồn mạch đếm xe này, đếm từ 00 đến 99 xe Cách khắc phục tồn sử