đồng hồ số bằng mạch logic

sdfghjkl

Tr ng Đ i h c Công Nghi p Hà N iườ ạ ọ ệ ộ Khoa Đi nệ Tử L I CAM ĐOANỜ Trong su t quá trình th c hi n đ tài đ án t t nghi p, em xin đ m b oố ự ệ ề ồ ố ệ ả ả r ng bài lu n văn này do chính cá nhân em th c hi n và không có s sao chépằ ậ ự ệ ự nguyên văn c a b t kì tài li u nào. N u sai em xin ch u m i hình th c k lu tủ ấ ệ ế ị ọ ứ ỉ ậ c a nhà tr ng.ủ ườ Ng i cam đoan:ườ Nguy n M nh C ngễ ạ ườ SVTH: Nguy n M nh C ngễ ạ ườ L p: LT CĐ-ĐH Đi n t 2-ớ ệ ử K2 1 Tr ng Đ i h c Công Nghi p Hà N iườ ạ ọ ệ ộ Khoa Đi nệ Tử M C L CỤ Ụ L I NÓI Đ UỜ Ầ 5 B NG CÁC KÍ HI U VI T T TẢ Ệ Ế Ắ 6 DANH M C HÌNH VỤ Ẽ 8 DANH M C B NG BI UỤ Ả Ể 11 PH N I: C S LÝ THUY TẦ Ơ Ở Ế 12 CH NG 1: KH I T O DAO Đ NGƯƠ Ố Ạ Ộ . 12 1.1. Tìm hi u IC t o dao đ ng: IC 555. ể ạ ộ 12 1.2. S đ chân và ch c năng các chân.ơ ồ ứ . 13 . 13 . 13 1.3. Nguyên lý ho t đ ng.ạ ộ 14 . 14 1.4. Thi t k và tính toán m ch t o dao đ ng 1Hz.ế ế ạ ạ ộ 15 CH NG 2: KH I Đ M XUNGƯƠ Ố Ế 16 2.1. Các m ch logic c b n.ạ ơ ả . 16 2.1.1. Gi i thi u chung.ớ ệ 16 2.1.2. Các c ng Logic.ổ 18 SVTH: Nguy n M nh C ngễ ạ ườ L p: LT CĐ-ĐH Đi n t 2-ớ ệ ử K2 2 Tr ng Đ i h c Công Nghi p Hà N iườ ạ ọ ệ ộ Khoa Đi nệ Tử 2.2. M ch Flip-Flop (FF).ạ . 23 2.2.1. Đ nh nghĩa.ị 23 2.2.2. Phân lo i FF.ạ . 24 2.3. M ch đ m.ạ ế 28 2.4. M ch ghi.ạ . 30 2.5. Tìm hi u IC 7490.ể 31 2.5.1. S đ nguyên lý.ơ ồ . 31 2.5.2. Đ c đi m.ặ ể . 32 2.5.3. Nguyên lý ho t đ ng.ạ ộ . 33 CH NG 3: KH I GI I MÃƯƠ Ố Ả . 35 3.1. Gi i thi u chung.ớ ệ . 35 3.2. Tìm hi u IC gi i mă 7 đo n 74LS47.ể ả ạ . 36 3.2.1 S đ chân và ch c năng các chân.ơ ồ ứ . 36 3.2.2. Nguyên lý ho t đ ng. ạ ộ 38 CH NG 4. KH I HI N THƯƠ Ố Ể Ị 39 4.1. Tìm hi u Led 7 thanh.ể . 39 4.2. S đ chân và ch c năng các chân.ơ ồ ứ . 40 4.3 Nguyên lý ho t đ ng.ạ ộ . 41 CH NG 5: KH I ĐI U CH NH THÔNG S TH I GIANƯƠ Ố Ề Ỉ Ố Ờ 43 SVTH: Nguy n M nh C ngễ ạ ườ L p: LT CĐ-ĐH Đi n t 2-ớ ệ ử K2 3 Tr ng Đ i h c Công Nghi p Hà N iườ ạ ọ ệ ộ Khoa Đi nệ Tử CH NG 6: KH I NGU N NUÔIƯƠ Ố Ồ . 44 6.1. Gi i thi u chung.ớ ệ . 45 6.2. M ch ch nh l u và n áp.ạ ỉ ư ổ . 45 6.2.1. Tìm hi u IC n áp 7805.ể ổ 46 6.2.2. S đ và nguyên lý ho t đ ng m ch n áp m t chi u 5V.ơ ồ ạ ộ ạ ổ ộ ề 47 PH N II: THI T K VÀ THI CÔNGẦ Ế Ế 48 CH NG 1: PHÂN TÍCH CÁC KH I LÀM VI CƯƠ Ố Ệ 48 1.1. Kh i t o dao đ ng 1Hz.ố ạ ộ 48 1.2. Kh i giây.ố 49 1.3. Kh i phút.ố 51 1.4. Kh i gi .ố ờ 52 1.5. Kh i ngày.ố 54 1.6. Kh i tháng.ố 63 1.7. Kh i năm.ố 65 1.8. Kh i ngu n.ố ồ . 66 1.9. Kh i t o giá tr hi n th ban đ u cho kh i ngày và tháng.ở ạ ị ể ị ầ ố . 67 1.10. Nguyên lý ho t đ ng.ạ ộ 68 CH NG 2: S Đ M CH NGUYÊN LÝ VÀ M CH INƯƠ Ơ Ồ Ạ Ạ 69 2.1. S đ m ch nguyên lý.ơ ồ ạ . 69 SVTH: Nguy n M nh C ngễ ạ ườ L p: LT CĐ-ĐH Đi n t 2-ớ ệ ử K2 4 Tr ng Đ i h c Công Nghi p Hà N iườ ạ ọ ệ ộ Khoa Đi nệ Tử 2.2. S đ m ch in.ơ ồ ạ 71 Kh i Gi - Phút – Giây:ố ờ 71 71 Kh i Ngày – Tháng – Năm: ố 72 72 Kh i ch nh thông s th i gian.ố ỉ ố ờ 72 Kh i ngu n.ố ồ 73 PH N III: T NG K TẦ Ổ Ế 73 TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 74 L I NÓI Đ UỜ Ầ Ngày nay ngành k thu t đi n t có vai trò r t quan tr ng trong cu cỹ ậ ệ ử ấ ọ ộ s ng c a con ng i. ố ủ ườ Các h th ng đi n t ngày nay r t đa d ng và đang thayệ ố ệ ử ấ ạ th các công vi c hàng ngày c a con ng i t nh ng công vi c t đ n gi nế ệ ủ ườ ừ ữ ệ ừ ơ ả đ n ph c t p nh đi u khi n tín hi u đèn giao thông, đo t c đ đ ng c hayế ứ ạ ư ề ể ệ ố ộ ộ ơ các đ ng h s . Các h th ng này có th thi t k theo h th ng t ng tồ ồ ố ệ ố ể ế ế ệ ố ươ ự ho c h th ng s . Tuy nhiên trong các h th ng đi n t thông minh hi n nayặ ệ ố ố ệ ố ệ ử ệ ng i ta th ng s d ng h th ng s h n là các h th ng t ng t b i m tườ ườ ử ụ ệ ố ố ơ ệ ố ươ ự ở ộ s các u đi m v t tr i mà h th ng s mang l i đó là: đ tin c y cao, giáố ư ể ượ ộ ệ ố ố ạ ộ ậ thành th p, d dàng thi t k , l p đ t và v n hành… Đ làm đ c đi u đó,ấ ễ ế ế ắ ặ ậ ể ượ ề SVTH: Nguy n M nh C ngễ ạ ườ L p: LT CĐ-ĐH Đi n t 2-ớ ệ ử K2 5 Tr ng Đ i h c Công Nghi p Hà N iườ ạ ọ ệ ộ Khoa Đi nệ Tử chúng ta ph i có ki n th c v môn đi n t s , hi u đ c c u trúc và ch cả ế ứ ề ệ ử ố ể ượ ấ ứ năng c a m t s IC s , m ch gi i mã, các c ng logic và m t s ki n th c vủ ộ ố ố ạ ả ổ ộ ố ế ứ ề các linh ki n đi n t .ệ ệ ử Sau m t th i gian h c t p và tìm hi u các tài li u v k thu t xung -ộ ờ ọ ậ ể ệ ề ỹ ậ s , v i s gi ng d y các th y giáo, cô giáo, cùng v i s d n d t nhi t tìnhố ớ ự ả ạ ầ ớ ự ẫ ắ ệ c a giáo viên h ng d n cô giáo Hà Th Ph ng, em đã ch n đ tài: ủ ướ ẫ ị ươ ọ ề ” Thi tế k m ch đ ng h hi n th ngày, tháng, năm, gi , phút, giây dùng IC sế ạ ồ ồ ể ị ờ ố. (Các thông s có thay đ i khi c n đi u ch nhố ổ ầ ề ỉ )” đ làm đ tài đ án t t nghi pể ề ồ ố ệ v i mong mu n áp d ng nh ng ki n th c đã h c vào th c t ph c v nhuớ ố ụ ữ ế ứ ọ ự ế ụ ụ c u đ i s ng m i ng i.ầ ờ ố ọ ườ Do ki n th c và trình đ năng l c h n h p nên vi c th c hi n đ tàiế ứ ộ ự ạ ẹ ệ ự ệ ề này không th tránh đ c thi u sót, kính mong nh n đ c s thông c m vàể ượ ế ậ ượ ự ả góp ý c a th y giáo, cô giáo và các b n đ đ án này hoàn ch nh h n.ủ ầ ạ ể ồ ỉ ơ Em xin chân thành c m n. ả ơ Ng i th c hi n:ườ ự ệ Nguy n M nh C ngễ ạ ườ B NG CÁC KÍ HI U VI T T TẢ Ệ Ế Ắ AC Ngu n xoay chi uồ ề BCD B mã đ m nh phânộ ế ị Ck Xung kích Ck CLK Xung Clock DC Ngu n m t chi uồ ộ ề FF Flip – Flop (m ch dãy)ạ SVTH: Nguy n M nh C ngễ ạ ườ L p: LT CĐ-ĐH Đi n t 2-ớ ệ ử K2 6 Tr ng Đ i h c Công Nghi p Hà N iườ ạ ọ ệ ộ Khoa Đi nệ Tử FF-D Flip – Flop lo i m t đ u vào Dạ ộ ầ FF-JK Flip – Flop lo i 2 đ u vào J và Kạ ầ FF-RS Flip – Flop lo i 2 đ u vào R và Sạ ầ FF-T Flip – Flop lo i m t đ u vào Tạ ộ ầ MS Flip – Flop lo i ch tạ ủ ớ MSB Bit có tr ng s l n nh tọ ố ớ ấ LSB Bit có tr ng s nh nh tọ ố ỏ ấ TTL M c logic 0 (0V) và 1 (5V)ứ SVTH: Nguy n M nh C ngễ ạ ườ L p: LT CĐ-ĐH Đi n t 2-ớ ệ ử K2 7 Tr ng Đ i h c Công Nghi p Hà N iườ ạ ọ ệ ộ Khoa Đi nệ Tử DANH M C HÌNH VỤ Ẽ Hình 1.1: S đ chân IC 555ơ ồ 13 Hình 1.2: C u trúc IC 555ấ 13 Hình 1.3: S đ nguyên lý t o dao đ ngơ ồ ạ ộ 14 Hình 1.4: M ch t o dao đ ng ạ ạ ộ 15 Hình 1.5: D ng xung ra ạ 16 Hình 2.1: D ng tín hi u logic d ngạ ệ ươ 17 Hình 2.2: D ng tín hi u logic âmạ ệ 18 Hình 2.3: Mã hóa xung 18 Hình 2.4: Kí hi u và b ng tr ng thái c ng ANDệ ả ạ ổ 19 Hình 2.5: IC 4073 và IC 74LS08 19 Hình 2.6: Kí hi u và b ng tr ng thái c ng NOTệ ả ạ ổ 19 Hình 2.7: IC 7414 20 Hình 2.8: Kí hi u và b ng tr ng thái c ng NANDệ ả ạ ổ 20 Hình 2.9: IC 4011 và IC 74HC20 20 Hình 2.10: Kí hi u và b ng tr ng thái c ng ORệ ả ạ ổ 21 Hình 2.11: IC 74HC32 21 Hình 2.12: Kí hi u và b ng tr ng thái c ng NORệ ả ạ ổ 21 SVTH: Nguy n M nh C ngễ ạ ườ L p: LT CĐ-ĐH Đi n t 2-ớ ệ ử K2 8 Tr ng Đ i h c Công Nghi p Hà N iườ ạ ọ ệ ộ Khoa Đi nệ Tử Hình 2.14: Kí hi u và b ng tr ng thái c ng EX-ORệ ả ạ ổ 22 Hình 2.15: 74HC86 23 Hình 2.16: Kí hi u Flip-Flopệ 24 Hình 2.17: Ký hi u v tính tích c c trong m ch FFệ ề ự ạ 24 Hình 2.18: S đ phân lo i FFơ ồ ạ 25 Hình 2.19: FF ch - tủ ớ 25 Hình 2.20: Kí hi u và b ng tr ng thái FF-RSệ ả ạ 26 Hình 2.21: Kí hi u và b ng tr ng thái FF-JKệ ả ạ 27 Hình 2.22: Kí hi u và b ng tr ng thái FF-Tệ ả ạ 27 Hình 2.23: Kí hi u và b ng tr ng thái FF-Dệ ả ạ 27 Hình 2.24: S đ chung m ch đ mơ ồ ạ ế 29 Hình 2.25: S đ chân IC 7490ơ ồ 32 Hình 2.26: C u trúc IC 7490ấ 32 Hình 2.27: D ng xung đ u ra c a 2 m ch đ m 2x5 và 2x5ạ ầ ủ ạ ế .34 Hình 3.1: Led 7 thanh và d ng kí t hi n thạ ự ể ị 36 Hình 3.2: S đ chân IC gi i mã 74LS47ơ ồ ả 37 Hình 3.3: C u trúc IC gi i mã 74LS47ấ ả 37 Hình 4.1: D ng ch và s hi n th đ c trên Led 7 thanhạ ữ ố ể ị ượ 40 Hình 4.2: S đ c u trúc Led 7 thanh lo i Cathode chung và Anode chungơ ồ ấ ạ 40 SVTH: Nguy n M nh C ngễ ạ ườ L p: LT CĐ-ĐH Đi n t 2-ớ ệ ử K2 9 Tr ng Đ i h c Công Nghi p Hà N iườ ạ ọ ệ ộ Khoa Đi nệ Tử Hình 4.3: Led 7 thanh lo i Anode chungạ 41 Hình 5.1: Ph ng pháp t o xungươ ạ 44 Hình 6.1: S đ đ a đi n áp 6V t pin v đi n áp chu nơ ồ ư ệ ừ ề ệ ẩ .45 Hình 6.2: S đ m c m ch chuy n đ i ngu n AC thành DCơ ồ ắ ạ ể ổ ồ 46 Hình 6.3: IC n áp 7805ổ 46 Hình 6.4: M ch n áp 5V DCạ ổ 47 Hình 1.1: S đ nguyên lýơ ồ 48 Hình 1.2: D ng xung đ u ra t i chân 3 c a IC 555ạ ầ ạ ủ 49 Hình 1.3: S đ kh i giâyơ ồ ố 50 Hình 1.4: S đ kh i phútơ ồ ố 52 Hình 1.5: S đ kh i giơ ồ ố ờ 54 Hình 1.6: S đ k t h p kh i ngày v i kh i tháng và nămơ ồ ế ợ ố ớ ố .63 Hình 1.7: S đ kh i thángơ ồ ố 65 Hình 1.8: S đ kh i nămơ ồ ố 66 Hình 1.9: S đ kh i ngu nơ ồ ố ồ 66 Hình 1.10: S đ kh i t o giá tr đ m ban đ u cho kh i ngày và thángơ ồ ở ạ ị ế ầ ố 67 Hình 2.1: S đ m ch nguyên lý đ ng h s ơ ồ ạ ồ ồ ố 70 Hình 2.2: S đ m ch in kh i Gi - Phút – Giâyơ ồ ạ ố ờ 71 Hình 2.3: S đ m ch in kh i Ngày – Tháng – Nămơ ồ ạ ố 72 SVTH: Nguy n M nh C ngễ ạ ườ L p: LT CĐ-ĐH Đi n t 2-ớ ệ ử K2 10 . Ngõ ra c a c ng logic AND ch lên m c 1 khi các ngõ vào là m củ ổ ỉ ứ ứ 1. + A,B: ngõ vào tín hi u logic + 0: m c logic th pứ ấ + 1: m c logic caoứ + Y:. ng logic c b n th ng có m t ho c nhi u đ u vào và m t đ uổ ơ ả ườ ộ ặ ề ầ ộ ầ ra. T các c ng logic c b n, ta có th k t h p l i đ t o ra nhi u m ch logic