đếm số xe vào gara

đếm số xe vào gara

Trờng Đhspkt hng yên đồ án môn học Khoa điện-điện tử kỹ thuật số Trờng ĐHSPKT Hng Yên Khoa Điện - Điện Tử đồ án môn học Kỹ thuật số Đề tài: đếm số xe vào gara Giáo viên hớng dẫn: Đào Văn Đã Nhóm SV thực hiện : Dơng Văn Tiến Nguyễn Văn Tùng A Nguyễn Văn Tùng B Phạm Đức Vĩnh Lớp : ĐT 05 Khoá học : 2005- 2007 Hng yên ,tháng 4 năm 2007 Giáo viên hớng dẫn: đào văn đã Sinh viên thực tập : Dơng Văn tiến Nguyễn Văn Tùng A Phạm Đức Vĩnh Nguyễn Văn Tùng B 1 Trờng Đhspkt hng yên đồ án môn học Khoa điện-điện tử kỹ thuật số Lời nói đầu hoa học kỹ thuật đang ngày càng phát triển rất mạnh mẽ, các công nghệ mới thuộc các lĩnh vực khác nhau cũng nhờ đó đã ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội và kỹ thuật số cũng nằm trong số đó. Hịên nay kỹ thuật số đã đợc giảng dạy rộng rãi ở các trờng Đại Học Cao Đẳng trong cả nớc , nhằm đáp ứng về nhu cầu điều khiển, đo lờng điều chỉnh của dây truyền công nghiệp . K Ngày này khoa học công nghệ về chất bán dẫn và siêu bán dẫn luôn biến đổi nhanh chóng ,độ tích hợp của chất bán dẫn đạt đến đỉnh cao. Để có những linh kiện nh vậy cần phải biết đợc những tích hợp trong đó gồm những linh kiện va các trig nào, các cổng AND, OR, NAND, NOT . Từ những vật liệu và chất bán dẫn trên ngời ta đã chế tạo ra những con chíp, IC vi xử lý có đa chức năng và có tốc độ hoạt động nhanh . Nghành kỹ thuật số đã đợc ứng dụng rất rộng rãi trong cuộc sống , nó tiến bộ hơn ngành Analog, vì nó đựơc tích hợp trong các IC, vi mạch rất gọn nhẹ, đặc biệt là tốc độ truy suất (làm việc) nhanh, không ảnh hởng của méo phi tuyến . Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu đòi hỏi của con ngời ngày càng cao và tinh tế hơn. Là học sinh ngành điện tử, sau khi đã đợc trau rồi những kiến thức và đ- ợc nhận đề tài kỹ thuật số. Chúng em đã làm một mạch đếm số xe vào gara vừa đủ với khả năng của mình. Tuy nhiên với khả năng hạn chế về kiến thức và kinh tế, chúng em chắc chắn không tránh khỏi nhng thiếu sót và những sai lầm. Vì vậy rất mong đợc sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy cô và sự tham gia đóng góp ý kiến của mọi ngời để đồ án của chúng em đợc hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Giáo viên hớng dẫn: đào văn đã Sinh viên thực tập : Dơng Văn tiến Nguyễn Văn Tùng A Phạm Đức Vĩnh Nguyễn Văn Tùng B 2 Trờng Đhspkt hng yên đồ án môn học Khoa điện-điện tử kỹ thuật số Nhận xét của giáo viên hớng dẫn . . . . . . . . . . . . . . Hng yên, ngày tháng năm Giáo viên hớng dẫn: Đào văn đã Giáo viên hớng dẫn: đào văn đã Sinh viên thực tập : Dơng Văn tiến Nguyễn Văn Tùng A Phạm Đức Vĩnh Nguyễn Văn Tùng B 3 Trờng Đhspkt hng yên đồ án môn học Khoa điện-điện tử kỹ thuật số Phần I : kháI quát chung ChơngI . Nguồn cung cấp. I.1Nhiệm vụ của mạch cung cấp: - Tạo ra năng lợng cần thiết để cung cấp cho các thiết bị điện tử làm việc. Thông thờng nguồn năng lợng do nó tạo ra là nguồn điện áp một chiều lấy từ mạng điện xoay chiều hoặc từ pin, ac quy. I.2 Các mạch điện tử và các thiết bị điện tử: - Đều dùng năng lợng một chiều để hoạt động, sau khi thực hiện một quá trình biến đổi thành nguồn một chiều đầy đủ đợc giới thiệu trên . - Trong sơ đồ khối trên, các khối có chức năng cụ thể sau: + BA: Dùng để biến đổi điện xoay chiều U 1 của lới điện thành điện xoay chiều có U 2 có trị số cần thiết đối với mạch chỉnh lu và ngăn cách mạch chỉnh lu với mạng điện xoay chiều. + Mạch chỉnh lu: Dùng để chỉnh lu điện áp xoay chiều U 2 thành điện áp 1 chiều nhấp nhô U CL . + Bộ lọc: Dùng để san phẳng điện áp một chiều nhấp nhô . I.3. Mạch ổn áp. Ta đã thấy trong thực tế. - Các nguồn cung cấp điện một chiều nh các bộ chỉnh lu, pin, ắc quy đều không thể cung cấp một nguồn điện một chiều ổn định theo thời gian , nh không thể lọc các thành phần gợn sóng , trong các mạch chỉnh lu hay sự thay đổi dần giá trị điện áp ra của các bộ pin, acquy Giáo viên hớng dẫn: đào văn đã Sinh viên thực tập : Dơng Văn tiến Nguyễn Văn Tùng A Phạm Đức Vĩnh Nguyễn Văn Tùng B 4 BA Mạch LC Bộ Lọc ổn áp một chiều ổn dòng U 1 . . U U 01 U 01 R T I 1 Sơ đồ khối của bộ nguồn 1 chiều Trờng Đhspkt hng yên đồ án môn học Khoa điện-điện tử kỹ thuật số - Chất lợng của nguồn ảnh hởng trực tiếp đến các tham số và chất lợng làm việc của các thiết bị điện tử nh làm thay đổi điểm làm viêc, gây nên điện áp trôi trong các bộ khuếch đại làm thay đổi tần số phát trong các bộ tạo dao động Vì vậy: việc tạo ra các bộ nguồn một chiều có điện áp ổn định để cung cấp cho các thiết bị điện tử là hết sức cần thiết. Các mạch ổn định có nhiệm vụ giữ cho điện áp ra hoặc dòng điện ra của một thiết bị cung cấp không đổi khi điện áp vào thay đổi cũng nh khi tải hoặc nhiệt độ thay đổi. o ổn áp dùng IC. Sơ đồ khối: Rất nhiều mạch ổn áp sử dụng các loại IC ổn áp. Các IC ổn áp chứa nguồn điện áp chuẩn, khuếch đại so sánh, phân tử điểu khiển bảo vệ quá tải, tất cả trong một IC đơn lẻ, Mặc dù cấu tạo bên trong IC có khác với các mạch ổn áp trớc nhng hoạt động bên ngoài thì nh nhau. Điện áp ổn áp cũng có thể điều chỉnh đợc hoặc có thể là cố định. Dòng tải của các IC từ hàng trăm mA đến hàng trục A. Do đó rất phù hợp với nhiều mạch thiết kế yêu cầu gọn nhẹ. ChơngII: Các phép toán logic và các cổng logic cơ bản. II.1 Cổng AND. a) Khái niệm: Cổng AND là cổng lôgíc có n đầu vào biến và 1 đầu ra thực hiện phép nhân lôgíc f(x 1 , . x n ) = x 1 * x 2 * . . . *x n b) Ký hiệu: Giáo viên hớng dẫn: đào văn đã Sinh viên thực tập : Dơng Văn tiến Nguyễn Văn Tùng A Phạm Đức Vĩnh Nguyễn Văn Tùng B 5 Trờng Đhspkt hng yên đồ án môn học Khoa điện-điện tử kỹ thuật số & & 2 đầu vào n đầu vào 2 đầu vào n đầu vào Ký hiệu EU Ký hiệu US c) Bảng trạng thái. x 1 x 2 y 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 d ) giản đồ thời gian . II.2 Cổng OR. a) Khái niệm: Cổng OR là cổng lôgíc có n đầu vào biến x và 1 đầu ra thực hiện phép cộng lôgíc f(x 1 , . x n ) = x 1 + x 2 + . . . + x n b) Ký hiệu: > 1 > 1 2 đầu vào n đầu vào 2 đầu vào n đầu vào Ký hiệu EU Ký hiệu US c) Bảng trạng thái. Giáo viên hớng dẫn: đào văn đã Sinh viên thực tập : Dơng Văn tiến Nguyễn Văn Tùng A Phạm Đức Vĩnh Nguyễn Văn Tùng B 6 Trờng Đhspkt hng yên đồ án môn học Khoa điện-điện tử kỹ thuật số x 1 x 2 y 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 d) giản đồ thời gian . II.3 Cổng NOT a) Khái niệm Cổng NOT là cổng lôgíc có 1 đầu vào biến x và 1 đầu ra thực hiện phép đảo lôgíc f(x) = x(đảo) b) Ký hiệu 1 EU US c) Bảng trạng thái x y 0 1 1 0 d )Giản đồ thời gian Giáo viên hớng dẫn: đào văn đã Sinh viên thực tập : Dơng Văn tiến Nguyễn Văn Tùng A Phạm Đức Vĩnh Nguyễn Văn Tùng B 7 Trờng Đhspkt hng yên đồ án môn học Khoa điện-điện tử kỹ thuật số II.4 Cổng NAND. a) Khái niệm Cổng AND là cổng lôgíc có n đầu vào biến và 1 đầu ra thực hiện phép nhân phủ định lôgíc f(x 1 , . x n ) = x 1 * x 2 *. . . * x n b) Ký hiệu & & 2 đầu vào n đầu vào 2 đầu vào n đầu vào Ký hiệu EU Ký hiệu US c) Bảng trạng thái B A F B A F L K1 K2 F F N A B K1 0 0 1 L L H 0 1 1 L H H 1 0 1 H L H 1 1 0 H H L NAND 2 đầu vào II.5 Cổng NOR. a) Khái niệm Cổng NOR là cổng lôgíc có n đầu vào biến và 1 đầu ra thực hiện phép cộng đảo lôgíc f(x 1 , . x n ) = x 1 + x 2 + + x n b) Ký hiệu Giáo viên hớng dẫn: đào văn đã Sinh viên thực tập : Dơng Văn tiến Nguyễn Văn Tùng A Phạm Đức Vĩnh Nguyễn Văn Tùng B 8 Trờng Đhspkt hng yên đồ án môn học Khoa điện-điện tử kỹ thuật số > 1 > 1 2 đầu vào n đầu vào 2 đầu vào n đầu vào Ký hiệu EU Ký hiệu US c) Bảng trạng thái B A F B A F L A B K1 N K2 F F K1 0 0 1 L L H 0 1 0 L H L 1 0 0 H L L 1 1 0 H H L NOR 2 đầu vào ChơngIII: Đặc điểm chung của các vi mạch logic Khác với vi mạch tơng tự, các vi mạch logic có đặc điểm sau: - Lối vào và lối ra của các vi mạch logic chỉ có hai mức điện áp V L và V H tơng ứng với mức logic 0 và 1 ( có thể viết tắt là L và H ) . - Các mạch logic phải nuôi bằng mạch nuôi có một điện áp chuẩn đã đợc quy định . - Cùng chức năng logic , nhng kỹ thuật điện tử có thể thực hiện theo những sơ đồ nguyên lý khác nhau . - Những vi mạch đợc xây dựng trên cùng một kiểu sơ đồ nguyên lý , đợc xếp vào một họ logic. Các vi mạch logic trong cùng một họ logic phải đợc nuôi bằng nguồn điện có điện áp bằng điện áp nuôi chuẩn cho họ logic đó. Các mức logic của các vi mạch này phải nh nhau. Các vi mạch logic có mức logic phù hợp chúng có thể ghép nối trực tiếp với nhau. III.1 Các thông số cơ bản của vi mạch logic: Các IC số đợc phân loại theo mức độ phức tạp của các mạch nh số lợng cổng riêng biệt cần thiết để xây dựng mạch thực hiện cùng chức năng logic. Giáo viên hớng dẫn: đào văn đã Sinh viên thực tập : Dơng Văn tiến Nguyễn Văn Tùng A Phạm Đức Vĩnh Nguyễn Văn Tùng B 9 Trờng Đhspkt hng yên đồ án môn học Khoa điện-điện tử kỹ thuật số Sự phân lớp mạch Các cổng logic riêng biệt cần thiết Mạch tích hợp cỡ nhỏ (SSI) < 12 IC cỡ trung bình (MSI) 12 và <100 IC cỡ lớn (LSI) 100 và <1000 IC cực lớn (VLSI) 1000 III.2 Những đặc tính của IC số đợc dùng để so sánh chúng là: a .Trở kháng ra (output impedance ): Thay đổi theo trạng thái đầu ra cao hay thấp . Nếu mạch ra dung tranzitor với trở tảI ở colectơ thơng có trở kháng ra Z OUT 2000 cao hơn mạch dùng hai tranzitor (Z OUT 70 ) b . Các tham số dòng điện và điện áp: + v H : Điện áp vào mức cao , là điện áp nhỏ nhất đợc cổng nhận là mức logic 1 . +V IL là Điện áp vào mức thấp là điện áp lớn nhất đợc cổng nhân ra là logic 0 . + V OH là điện áp ra mức cao . là điện áp nhỏ nhất tại đầu ra tơng ứng với mức logic 1 . +V OL :Điện áp ra ở mức thấp , là điện áp lớn nhất tai đầu ra tơng ứng với mức logic 0 . +I IH :Dòng điện vào mức cao , là dòng điện tối thiểu đợc cung cấp bởi một nguồn tơng ứng với mức logic 1 . +I IL :Dòng điện vào mức thấp , là dòng điện tối thiểu đợc cung cấp bởi một nguồn tơng ứng với mức logic 0 . +I OH Dòng điện ra mức cao là dòng điện cổng có thể đa ra tại mức cao . +I IL Dòng điện ra mức thấp là dòng điện cổng có thể đa ra tại mức thấp . +I CCH : Dòng điện cung cấp mức cao , là dòng điện cung cấp khi đầu ra của cổng ở logic 1 . +I CCL : Dòng điện cung cấp mức thấp , là dòng điện cung cấp khi đầu ra của cổng ở logic 0 . c . Nguồn nuôi . Giáo viên hớng dẫn: đào văn đã Sinh viên thực tập : Dơng Văn tiến Nguyễn Văn Tùng A Phạm Đức Vĩnh Nguyễn Văn Tùng B 10 . bộ đếm. a) Đặc điểm. Đếm là khả năng nhớ đợc số xung đầu vào; mạch điện thực hiện thao tác đếm gọi là bộ đếm. Số xung đếm đợc biểu diễn dới các dạng số. dung lợng của bộ đếm hoặc có thể nói là độ dài đếm của bộ đếm, hoặc hệ số đếm. + Căn cứ vào số đếm tăng hay giảm dới tác dụng của xung đầu vào ngời ta chia