Tham khảo tài liệu ''quá trình hình thành quy trình thiết kế máy thu phát ký tự 32 bit p5'', công nghệ thông tin, quản trị mạng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp Dao động vùng trở âm: Tần số dao động: fo = 2n _(Rb + R) / r LC I Dao động thạch anh: Tần số dao động fo: ấn định sẳn Ngày thạch anh phổ dụng mạch đòi hỏi độ xác cao Do yêu cầu đề tài đòi hỏi phải có xác cao nên người viết chọn dao động thạch anh để làm xung chuẩn Sơ lược đặc tính thạch anh Cắt tinh thể thạch anh theo phương vị góc xác định, iếng thạch anh (dạng tròn,vuông,dài,thanh…).Sau mạ lên hai mặt thạch anh lớp kim loại gắn lên điên cực để tạo thành dao động thạch anh Thạch anh có đặc tính chịu kích thích điện trường bị biến dạn Ngược lại thạch anh chịu kích thích học lại phát điện trường,đó hiệu ứng điện áp.Vậy kích thích thạch anh nguồn điện thạch anh dao động lại phát điện trường Biên độ điện áp đủ lớn tần số cộng hưởng riêng hệ Mạch dao động tạo xung phút sử dụng thạch anh 32768 Hz: Thạch anh 32768 Hz sau chia 15tần FF cho tần số 1Hz để tạo xung phút phải qua tầng Flip-Flop kết hợp với cổng logic để xung phút (1/ 60 Hz) *Sợ đồ maïch: 4060 10 11 5V +V 15 14 12 13 S J Q CP K QN R 4040 Q11 Q10 Q9 Q8 Q7 Q6 Q5 CP Q4 Q3 MR Q2 Q1 Q0 100K 32768HZ *Ưu điểm: Tạo xung 1s mà không cần dùng cổng logic, sử dụng ngõ trống để kích khối khác: chỉnh giờ, đa hợp chọn kênh… SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 34 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp *Nhược điểm: Phải sử dụng cổng logic để tạo tín hiệu xung phút Mạch tạo xung phút sử dụng thạch anh 1M: Thạch anh 1MHz sau chia 20 tần FF cho tần số 1Hz để tạo xung phút phải thêm tần ff kết hợp với cổng logic 220= 1048 26 =64 Sơ đồ mạch: 4040 4060 RES 11 10 Cp 10 Xung phuùt 10 11 12 RES Ưu điểm: Chia thạch anh có tần số cao độ chín` xác tăng lên Nhược điểm: Khó khăn việc tạo tín hiệu Reset điếm Mạch dao động tạo xung phút sử dụng mạch dao động đồng hồ treo tường: SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 35 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp Mạch dao động đồng hồ treo tường tạo dao động tần số 1Hz vói biên độ dòng điện thấp Do để kích qua mạch chia phút phải qua cần phải qua Tranzitor đệm Sơ đồ mạch: 5V +V Xung giây 330 NPN 4040 Q11 Q10 Q9 Q8 Q7 Q6 Q5 CP Q4 Q3 MR Q2 Q1 Q0 Xung phút Ưu điểm: Đơn giản tương đối xác Nhược điểm: Cần cấp nguồn riêng cho cuộn dao động tạo xung, không thích hợp môi trường công nghiệp trời Mạch tạo xung phút sử dụng IC 555: 5V +V 10k Xung 555 Gnd Trg Out Rst Vcc Dis Thr Ctl 378k 100uF Ta coù: T1=0,7(R1+R2)C T2=0,7R2C SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 36 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp T=0,7(2R2+R1)C T=T1+T2= 1phút Chọn C=100 F R1=100 K R2 = 60 60 - R1 = - 10.103 = 0,857.106 = 857.103 _6 0,7C 0,7.100.10 R2=378,5.103( ) *Ưu điểm: Đơn giản dễ lắp ráp, rẽ tiền, dòng, áp lớn *Nhược điểm: Khó tìm dinh kiện trị số tính tóan, không xác sai số điện trở tụ điện lớn II THIẾT KẾ KHỐI ĐA HP VÀ CHỌN KÊNH Do từ ngã nhớ mà phải hiển thị led đọan Do thời điểm led nhận liệu Nên nhiệm vụ khối nhằm xác định liệu cho led Khối đa hợp, chọn kênh sử dụng IC giải mã: a Sử dụng IC 4556: EA A01 A1A O0A O1A O2A O3A Vss VDD EB A0B A1B O0B O1B O2B O3B 4556 1/2 A1 Q3 A0 Q2 Q1 E Q0 Ở IC 4556 sử dụng cho khối giải mã, chọn kênh 4556 IC giải mã đường mức thấp thuộc họ CMOS, gồm có phần giống Mỗi phần có đường chia vào (Ao A1), chân Enable Input tác động mức thấp (E) ngã mức thấp (Oo_ O3) chân (E) cao Oo đến O3cũng cao SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 37 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp Bảng trạng thái họat động: E L L L L H A0 A1 L L L H H L H H X X O0 L H H H H O1 H L H H H O2 H H L H H O3 H H H L H L: Low (mức thấp) H: High (mức cao) X: Thấp cao không xác định b Sử dụng IC 74138 IC 74138 IC giải mã đường sang đường, mức thấp Sơ đồ chân A B C E1 E2 E3 O7 GND Sơ đồ logic Vcc O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 74138 A2 A1 A0 E3 E2 E1 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 H: High Level L: Low Level X: High or Low SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 38 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp Bảng trạng thái họat động E1 E2 E3 C B A Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 H x x X X X H H H H H H H H x H x X X X H H H H H H H H x x L L L L L H H H H H H H L L H L L H H L H H H H H H L L H L H L H H L H H H H H L L H L H H H H H L H H H H L L H H L L H H H H L H H H L L H H L H H H H H H L H H L L H H H L H H H H H H L H L L H H H H H H H H H H H L Sơ đồ mạch: 5V +V 74LS138 Từ Q5 4060 Từ Q4 4060 A2 A1 A0 E3 E2 E1 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 Đến Transistor T4 Đến Transistor T3 Đến Transistor T2 Đến Transistor T1 IC 74154 IC giải mã đường sang 16 đường tươg tự 74138 đường gấp đôi SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 39 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp III THIẾT KẾ BỘ GIẢI MÃ NGÀY THÁNG-GIỜ PHÚT Mạch giải mã phút: Có nhiều IC giải mã địa tùy thuộc vào dung lượng nhớ địa để truy xuất nhớ mà ta chọn IC giải mã thích hợp Do đề tài thi công mạch báo (ngày-tháng),giờ phút Nên số ô nhớ phút 1440 ô nhớ Nên cần 11 đường địa để giải mã,IC 4040B điếm nhị phân 12 tầng FF có ngõ vào xung tc động cạnh xuống, Master Reset(MR) tác động mức cao có 12 tầng đếm ngõ (00_011) nên chọn IC 4040 làm nhớ phút Sơ đồ chân IC 4040 Q11 Q5 Q4 Q6 Q3 Q2 Q1 Vss Vdd Q10 Q9 Q7 Q8 MR Cp Q0 Hàm Reset cho nhớ ngày: Có nhiều cách để Reset nhớ ngày thực hết chu kỳ 24 mà chưa hết ô nhớ Có thể dùng chân Q7 ROM nhớ để đưa xung MR 4040 giải mã địa (Do sử dụng ngõ để thúc led đoạn: 00_06 ).Tuy nhiên sử dụng Q7 để Reset ảnh hưởng đến việc đặt chuông cho quy định Do đó, không chọn kiểu thiết kế Chia số thập phân 1440 số nhị phân : 1440=10110100000 Lấy ngõ Q5, Q7, Q8, Q10 giải mã địa cho nhớ ngày vào cổng AND IC 4082 ngõ đưa chân Reset giải mã địa SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 40 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp Mạch giải mã cho nhớ ngày tháng: Tương tự giải mã phút ta cho IC 4040 để giải mã cho nhớ ngày Một năm có 365 ngày, făm có năm nhuận 366 ngày Do đó, nhớ ngày phải chứa chu kỳ năm để tránh sai lệch sử dụng nhớ năm, 365 ngày 366 ngày Số ô nhớ cần phải sử dụng để nhớ ngày là: (365x3)+366 =1461x4 (5844 ô nhớ) 164110 =101101101012 Lấy ngõ Q0, Q1, Q4, Q5, Q7, Q8, Q10 đưa vào cổng logic để tạo tín hiệu ReSet đếm để quay lại chu kỳ kết thúc năm IV THIẾT KẾ BỘ ĐẾM NGÀY 330 1k NPN Xung ngày 4017 Q5-9 Q9 Q8 Q7 Q6 Q5 CP1 Q4 CP0 Q3 Q2 MR Q1 Q0 LED6 1k NPN LED5 1k NPN LED4 1k NPN LED3 1k NPN LED2 1k NPN LED1 1k NPN Sô đồ kết nối đếm ngày SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 41 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp Do yêu cầu đề tài không đổ chuông ngày thứ bảy chủ nhật, cần có đếm ngày để tạo xung điều khiển phép đổ chuông Trong tuần có ngày nên cần có đếm trạng thái, IC 4017 có 10 trạng thái đếm có xung kích dùng led tròn để hiển thị thứ tuần Sơ đồ chân IC 4017 O5 O1 O0 O2 O6 O7 O3 VSS V VDD MR CP0 CP1 Q5-9 O9 O4 O8 Sô ñoà logic 4017 Q5-9 12 Q9 11 Q8 Q7 Q6 Q5 13 CP1 Q4 10 14 CP0 Q3 Q2 15 MR Q1 Q0 THIẾT KẾ KHỐI KHIỂN CHUÔNG Xung điều khiển chuông có độ rộng từ vài giây đến khoảng vài chục giây tuỳ theo yêu cầu Do lấy trực tiếp từ nhớ cần thời gian đỗ chuông nhỏ phút Điều kiện để đổ chuông là: Đúng cài đặt: (7'00, 11'30, 1h, 16'30) Không phải ngày lễ (1 -1, 30 - 4,1 – , 2-9) 5V +V Không phải thứ bảy chủ nhật Không phải lúc chỉnh giờ, ngày, thứ Sơ đồ mạch: Xung từ nhớ Xung từ nhớ ngày 1k Xung từ điếm ngày NPN Xung điều khiển VI THIẾT KẾ KHỐI HIỂN THỊ Để hiển thị liệu dùng thiết bị hiển thị như: quang báo, Led đoạn, Led 14 đoạn…, sử dụng led rời để nối kết Kết nối led đoạn từ led tròn: SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 42 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp Tùy thuộc vào kích thước cần thiết kết nối với số lượng led khác Tuy nhiên phải tuân theo tỷ lệ 7/5 Đối với bảng hiển thị lớn cần chiều cao chiều rộng, để đảm bảo độ sáng ta cần ghép đôi hay ghép ba Sơ đồ kết nối: Ưu điểm: kinh tế, Led có kích thước theo ý muốn Nhược điểm: thời gian, tiêu hao công suất lớn, phải có transitoe thúc Sử dụng led đoạn: Để led sang liệu đưa đến chân A, B, C, D, E, F Led mức cao (katôt chung) Áp rơi đoạn 1,8 V với dòng từ 20 mA Chọn chế độ hoật động bình thường cho led 2V, 8mA Do đó, điện trở hạn dòng cho ded là: VR = Vcc - Vlcd = - = 3V R= = 375 10-3 Choïn R = 330 Sơ đồ chân led đoạn: A: 10 Sơ đồ kết nối: B: C: D: E:1 F: R G:10 12345 SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 43 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp H: 3, 8: Nguồn R: Các điện trở hạn dòng R=(150…330) Các ngõ nhớ ngày (D0…D6) nối tới đoạn (a,b,c,d,e,f,g) led đoạn VII THIẾT KẾ KHỐI CHỌN VÀ CHỐT DỮ LIỆU Thiết kế khối chọn: Do đề tài có hai chế độ hiển thị phút ngày tháng Do thời điểm có chế độ hiển thị hoạt động phép liệu từ nhớ ngày tháng hay từ nhớ giớ phút phép xuất khối hiển thị Tạo xung điều khiển chọn Rom từ linh kiện rời: + Sử dụng mạch dao động đa hài để taọ xung điều kiện chọn ROM 5V +V Q R1 R2 R3 C1 C2 NPN R4 Q\ NPN Hình Chu kỳ T1, T2 xác định cacù điện trở tụ điện Ưu điểm: kinh tế, tạo hu kỳ Q Q khác Nhược điểm: cồng kềnh, phức tạp + Tạo khung điều khiển từ ngõ xung vuông: Từ ngã tín hiệu xung vuông ta tạo hai tín hiệu có pha ngược nhau, cách mắc qua cổng đảo Q SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Q\ Trang 44 ... khiển VI THIẾT KẾ KHỐI HIỂN THỊ Để hiển thị liệu dùng thiết bị hiển thị như: quang báo, Led đoạn, Led 14 đoạn…, sử dụng led rời để nối kết Kết nối led đoạn từ led tròn: SVTH: Nguyễn Thành Nhơn... tươg tự 74138 đường gấp đôi SVTH: Nguyễn Thành Nhơn Trang 39 GVHD: Nguyễn Tấn Đời Luận văn tót nghiệp III THIẾT KẾ BỘ GIẢI MÃ NGÀY THÁNG-GIỜ PHÚT Mạch giải mã phút: Có nhiều IC giải mã địa tùy thu? ??c... kỳ kết thúc năm IV THIẾT KẾ BỘ ĐẾM NGÀY 330 1k NPN Xung ngày 4017 Q5-9 Q9 Q8 Q7 Q6 Q5 CP1 Q4 CP0 Q3 Q2 MR Q1 Q0 LED6 1k NPN LED5 1k NPN LED4 1k NPN LED3 1k NPN LED2 1k NPN LED1 1k NPN Sơ đồ kết