slide đồ án : Mạch đếm sản phẩm

Đó là các mạch điện tử được ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất đã lần lượt ra đời thay cho các công nhân đứng máy.Các mạch điện tử này cho độ chính xác cao và rất dễ sử dụng.Để đáp ứ

KÍNH CHÀO BAN GIÁM KHẢO

ĐANG ĐẾN VỚI ĐỒ ÁN

CỦA CHÚNG EM

A.LỜI MỞ ĐẦU

1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học kỷ thuật làm cho cuộc sống của con người ngày càng được nâng cao về mọi mặt trong cuộc

sống,trong sinh hoạt cũng như trong sản xuất.Với việc sử dụng khoa học kỹ thuật trong cuộc sống đã làm cho chất lượng cuộc sống được nâng cao rõ rệt, đặc biệt trong các xí nghiệp đã làm nâng cao nâng suất lao động Đó là các mạch điện tử được ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất đã lần lượt

ra đời thay cho các công nhân đứng máy.Các mạch điện tử này cho độ

chính xác cao và rất dễ sử dụng.Để đáp ứng những nhu cầu đó,trong tài liệu này chúng tôi xin giới thiệu một mạch ứng dụng mà nó đã được sử dụng

ngoài thực tế đó là mạch đếm sản phẩm

2 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU

Mục đích của mạch đếm sản phẩm là giúp cho nhà máy đếm được số

lượng sản phẩm của máy tạo ra một cách đơn giản,chính xác mà

không cần tốn sức của công nhân.Có thể đếm được nhiều sản

phẩm,với số lượng lớn tùy theo yêu cầu của người mua,hay người sử

dụng nó.Yêu cầu của mạch đếm sản phẩm là chạy một cách chính

xác, ổn định,gọn nhẹ,dễ lắp đặt,dễ sử dụng , giá thành rẻ và ít tốn

điện năng tiêu thụ 2

3.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Dựa trên phương pháp nghiên cứu và phân tích đặc tính chức năng của các linh kiện điện tử cơ bản(transistor,điện trở,tụ điện,…),các IC số(đếm,giải mã,

…) và áp dụng những kiến thức đã học,những tài liệu đọc được trên các tạp chí,báo đài,internet, và với sự hướng dẫn nhiệt tình của giáo viên phụ trách

để xây dựng nên một mạch có chức năng đếm sản phẩm hoạt động tốt và đúng với yêu cầu đề tài

4.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Mạch đếm sản phẩm là mạch thuộc đề tài đồ án 1,đây cũng là nghiên

cứu và thực hiện đồ án tốt nghiệp 1 giúp sinh viên làm quen với việc làm

đồ án tốt nghiệp,làm quen với cách học tự nghiên cứu,học tập và việc

chung với nhóm,giúp sinh viên vận dụng các kiến thức đã học và cùng

với sự hướng dẫn của giáo viên để thực hiện tốt mạch

IC 555 là mạch tích hợp analog- digital Nó được sử dụng rất nhiều trong thực tế, đặc biệt là trong lĩnh vực điều khiển vì nếu kết hợp với các linh kiện

RC thì nó có thể định thì hoặc tạo xung chuẩn, tạo tín hiệu kích hay điều

khiển các linh kiện bán dẫn công suất như Transistor , SCR , Triac…

Sơ đồ chân và cấu trúc

Vi mạch 555 được chế tạo thông dụng nhất là dạng vỏ Plastic

Chân 1: GND ( nối đất )

Chân 2: Trigger Input ( ngõ vào xung nảy )

Chân 3: Output ( ngõ ra )

Chân 4: Reset ( hồi phục )

Chân 5: Control Voltage ( điều khiển điện áp)

Chân 6: Threshold ( thềm- ngưỡng )

Chân 7: Dirchage ( xả điện )

Thông số Ký hiệu Trạng thái Min Giá trị Max Unit

BẢNG TRẠNG THÁI HOAT ĐỘNG

Cấu trúc của IC LM555

Công thức tính tần số dao động của mạch

I.3.IC ĐẾM 7490 :

IC 7490 là IC 14 chân,trongđó:Chân 14 nhận xung vào

Chân 12,11,9,8 dữ liệu ngõ ra.Chân 10 nối GND

Chân 5 nối VCCChân 13,4 không được sử dụng.Chân 2,3,6,7 RESET

Chân 1 nhận xung clock báo tràn,led hiển thị từ số 9 về số 0

IC 7490 là IC đếm bất đồng bộ cơ bản và thông dụng Để được tiện lợi , mỗi

mạch đếm được chia làm 2 phần : phần đầu là một FF với ngõ xung vào là A để chia đôi tần số ( mạch đếm 1 bit) , tần tiếp theo là 3 bộ FF với ngõ xung vào là B

để thực hiện việc chia 5 tần số

Muốn thực hiện mạch đếm đầy đủ ta áp can đếm ở ngõ ra và nối (ngoài IC) ngõ ra

QA đến ngõ vào B , lúc này số đếm nhị phân là QDQCQBQA(0001) Xung vào phải tương thích TTL và có độ rộng xung ít nhất là vài nano-

Ở mạch đếm thập giai IC 7490 còn có 2 ngõ Reset R91 và R92 Bình thường một trong 2 hoặc cả 2 ngõ này đều ở mức thấp , muốn ngõ ra có số đếm là 9 tức là QABCD =1001 ta đưa cả 2 ngõ lên cao

BẢNG HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC CHÂN RESET

H: Tín hiệu ở mức cao

L :Tín hiệu ở mức thấp

X :giá trị tùy chọn

I.4.IC GIẢI MÃ 7447

Chân 1,2,6,7 tín hiệu ngõ vào

Chân 3 hiển thị số 0

Chân 4 kiểm tra led 7 đoạn

Chân 5 chốt trạng thái trước đó

Chân 8 nối nguồn GND

Chân 9,10,11,12,13,14,15 là mức logic ngõ ra

Chân 16 nối nguồn dương VCC

7 4 4 7

7 1 2 6

4

5 3

1 3

1 2

1 1

1 0 9

Sơ đồ chân logic Sơ đồ chân kết nối:

Chân 16 = VCC

Chân 8 = GND

Bảng sự thật

Sơ đồ hiển thị led 7 đoạn

Sơ đồ khối:

IC 7447 là IC giải mã led 7 đoạn.IC này thuộc họ TTL.Nó nhận tính hiệu BCD từ ngõ vào QA,QB,QC,QD của IC7490 để giải mã ra led 7 đoạn.IC này có chân 3(LT) dùng để kiển tra led tức là chân này nối với mức 0V thì các ngỏ ra đều là mức cao hay led 7 đoạn hiển thị số 5(RBI).là chân cho phép hoạt động.chân BI dùng để ngắt chế độ hoạt động

Vì các chân ngõ ra của IC 7447 là mức thấp cho nên ta phải sử dụng led loại Anot chung

II.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ

1.1.SƠ ĐỒ KHỐI:

1.2 SƠ ĐỒ NỐI CHÂN

1.2 SƠ ĐỒ NỐI CHÂN

2 6 7

2.2.PHÂN THU

- Sơ đồ mạch :

Nguyên tắc hoạt động : ngõ ra của mạch này sẽ ở mức logic thấp khi Led hồng ngoại thu được tín hiệu,và ở mức logic cao khi không có tín hiệu hồng ngoại.Như vậy,muốn cho mạch hoạt động ở mức cao thì ta chặn tín hiệu hồng ngoại lại,lúc này ta có thể sử dụng output để kích cho transistor,ic… hoạt động

2.3.KHỐI ĐẾM,GIẢI MÃ,HIỂN THỊ

R 8

U 3

7 4 4 7

7 1 2 6

4 5

1 1 2

1 0

8

5 3

A B C D E F G

4 5

1 0

8

5 3

A B C D E F G

Sơ đồ mạch in:

III.NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CHUNG

Khi có một sản phẩm đi qua diữa led thu và led phát thì led thu nhận được một xung và cấp vào chân số 2 của IC555 lúc này mạch IC55 ở phần thu nhận được một xung âm hẹp(do tín hiệu phát ra ở led phát ở mức cao) tác động tức thời ở ngõ vào làm mạch thay đổi trạng thái và tại ngõ ra chân 3 sẽ có xung dương ra.đọ rộng xung ra có thời gian dài hay ngắn tùy thuộc mạch định thì

RC,lúc này chân 14 của IC7490 nhận được một xung từ chân 3 của phần

thu, ,tức là có xung kích cạnh lên lúc đó IC7490 nhận được một xung thì tín

hiệu ngõ ra A=1,B=0,C=O,D=O.Các tín hiệu dạng số này qua IC giải mã thì hiển thị thành số 1,như vậy khi có một xung kích hay một sản phẩm đi qua thì led sẽ hiển thị tăng dần lên

Khi hành đôn vị đếm được số 9 nếu có thêm một xung nữa thì cờ báo tràn ở chân 14 ở mức cao đồng thời reset led ở hàng đơn vị từ số 9 về số 0 lúc này nếu có thêm một xung nữa thì led hàng chục tăng lên một cứ thế nếu hàng đơn vị tăng đến 9 thi hàng chục lại tăng thêm 1 do chân 14 của hang đơn vị nối với chân 11 của hàng chục.Vậy nếu ta mắc thêm nhiều ic nữa số ta có thể đếm dần lên tùy theo ý muốn

IV ƯU-KHUYẾT ĐIỂM CỦA

chữa.Mạch có giá trị thiết thực

khi thực hiện đếm số lượng sản

phẩm được xuất ra từ các băng

chuyền một cách chính xác thay

thế cho việc đếm sản phẩm của

công nhân giúp tiết kiệm sức lao

động

Mạch đếm sản phẩm hoạt dộng

với dòng điện một chiều nên ít

hao tốn nhiều năng lượng

KHUYẾT ĐIỂMBên cạnh những ưu điểm thì mạch cũng tồn tại một số khuyết điểm như sau:tín hiệu

hồng ngoại từ led phát không đủ mạnh để truyền đi xa trong không gian nên để led thu hoạt động một cách mạnh và ổn định nhất thì khoảng cách của led thu và phát phải không quá xa,chính vì vậy sản phẩm được đếm không quá lớn, hạn chế của mạch đếm sản phẩm là chỉ đếm những sản phẩm có kích thước nhỏ

Vì mạch hoạt động theo nguyên lí nhận tín hiệu hồng ngoai tạo xung clock để đếm nên khi hai sản phẩm đứng quá gần nhau thì tín hiệu hồng ngoại vẫn bị che khuất nên mạch vẫn đếm cho một sản phẩm, để khắc phục các nhược điểm này thì yêu cầu các sản phâm trên băng chuyền phải có một khoảng cách tối thiểu sao cho tín hiệu hồng ngoại

từ led phát đến led thu sau khi có một sản phẩm đi qua

V.MỞ RỘNG

Mạch đếm sản phẩm này tuy là một mạch nhỏ nhưng có rất nhiều ứng

dụng và ta cũng có thể phát triển thành các mạch khác cũng có ứng dụng thiết thực như mạch đếm tiền,mạch điều khiển ở trạm xăng

VI.KẾT LUẬN

Mạch đồ án 1 một là một bài tập lớn,một thử thách đối với sinh viên ,tuy

nhiên với đồ án 1 giúp cho sinh viên vận dụng một cách cụ thể kiến thức của mình đã học một cách sáng tạo ,giúp sinh viên quen dần với cách học tự

nghiên cứu,học tập và làm việc với nhóm để nghiên cứu và thực hiện đồ án một cách tốt nhất.Hơn thế nữa, đồ án một còn giúp sinh viên quen dần với cách làm các đồ án 2,đồ án tốt nghiệp sau này

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Giáo trình KỸ THUẬT SỐ ĐHCN TPHCM.

1 Kĩ thuật số thực hành - Huỳnh Đắc Thắng (NXB Khoa học Kĩ thuật)