Đồ án dem xung tu 0 den 125

Đồ án dem xung tu 0 den 125

GVHD: Ph¹m Xu©n B¸ch ---------- . . . . . . . . . . . ---------- NSVTH: Ph¹m Minh Phong, TrÇn Minh Phó 1 GVHD: Phạm Xuân Bách Lời nói đầu Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và công nghệ, các thiết bị điện tử đợc ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế kỹ thuật cũng nh trong đời sống xã hội. Việc xử lý tín hiệu trong các thiết bị điện tử hiện đại đều dựa trên nguyên lý số, vì các thiết bị làm việc dựa trên cơ sở nguyên lý số có những u điểm hơn hẳn các thiết bị điện tử làm việc trên nguyên lý tơng tự, đặc biệt là trong kỹ thuật tính toán. Bởi vậy sự hiểu biết sâu sắc về điện tử số là không thể thiếu đợc đối với kỹ s điện tử ngày nay. Nhu cầu hiểu biết về kỹ thuật số không chỉ riêng đối với các kỹ s điện tử mà còn đối với nhiều cán bộ kỹ thuật các ngành khác có sử dụng thiết bị điện tử. Kỹ thuật số là một môn học nói về các tính năng cơ bản cũng nh những ứng dụng thực tiễn của những thiết bị lôgic. Các cổng logic, các mạch logic đợc thiết kế để ứng dụng trong thực tế nh mạch đếm, mạch đèn giao thông v.v đợc giới thiệu một cách tơng đối rõ ràng để ngời đọc hiểu rõ hơn. Việc tập hợp có thứ tự của 10 ký hiệu từ 0 9 gọi là các chữ số. Chúng đợc sử dụng để biểu diễn 1 số bất hiểu biết các tính năng cơ bản và ứng dụng của các cổng logic cũng nh các linh kiện số nh IC, FF v.v sẽ giúp ích cho chúng ta rất nhiều trong thực tiễn công việc cũng nh trong cuộc sống. Nhìn chung kỹ thuật số là một môn học lôi cuốn đối với học sinh, sinh viên nhng nó vẫn còn là một môn học khó và mới lạ.Bởi một lý do là học sinh ,sinh viên của chúng ta vẫn cha đợc tìm hiểu,thực hành một cách chọn vẹn về nó. Để trở thành một kỹ s điện tử chuyên ngành về kỹ thuật số là ớc mơ của hầu hết của cán bộ công nhân viên và sinh viên chuyên ngành điện điện tử chúng ta ngày nay. ChNG I: TNG QUAN V MCH IN ẩN QUNG CO NSVTH: Phạm Minh Phong, Trần Minh Phú 2 GVHD: Phạm Xuân Bách 1) Khối nguồn a) Sơ đồ mạch điện ổn áp có nguồn dơng: U r = 5 V 1 2 V A C 2 2 0 V A C D1 18DB05 + C2 220mF + C1 2200mF/25v IN COM OUT U1 78L05 T2 b) Nguyên lý hoạt động của khối ,tính toán chọn linh kiện: NSVTH: Phạm Minh Phong, Trần Minh Phú Khối xung Khối điều khiển Khối ghi dịch Khối nguồn Khối giao tiếp Khối hiển thị Khối nguồn 3 GVHD: Phạm Xuân Bách Biến áp T2 là biến áp cảm ứng hạ điện áp Uac=220V xuống Uac=12V.Bộ chỉnh lu cầu có nhiệm vụ chỉnh lu dòng xoay chiều thành dòng một chiều ,tụ C1có nhiệm vụ lọc điện áp một chiều ra cho bằng phẳng hơn . ICổn áp 7805 có nhiệm vụ ổn định điện áp ra luôn bằng +5Vđể cung cấp cho các IC số trong mạch hoạt động **Chọn biến áp đầu vào 220V đầu ra 6 V. Mạch chỉnh lu cầu,lọc bằng tụ 2200uF. ổn áp bằng IC ổn áp 7805. Cuối cùng ta đợc mạch nguồn với đầu ra 5V cung cấp cho IC Mạch nguồn cung cấp cho relay ta thay IC ổn áp 7805 bằng IC ổn áp 7812 để lấy đầu ra là 12V** 2) Khối xung: Mạch tạo xung vuông dùng IC555 NSVTH: Phạm Minh Phong, Trần Minh Phú 4 GVHD: Phạm Xuân Bách a) Sơ đồ mạch điện: nguon5v + C2 0.1mf + C1 1uF 1 Gnd 2 Trg 3 Out 4 Rst 5 Ctl 6 Thr 7 Dis 8 Vcc U1 555 R4 10k R3 1k R2 1k R1 2k Tác dụng các chân của IC 555: Chân 1: Nối mas Chân 2: Chân nảy hay đầu vào kích khởi (trigger),dùng để đặt xung kích thích bên ngoài khi mạch làm việc ở chế độ đa hài đơn ổn Chân 3: Là đầu ra của IC Chân 4: Chân đặt lại hay chân xoá (Reset). Nó có thể điều khiển xoá điện áp đầu ra khi điện áp đặt vào chân này từ 0,7 V trở xuống.Vì vậy để có thể phát ra xung ở đầu ra chân 4 phải đặt ở mức cao. Chân 5: Chân điện áp điều khiển (Control Voltage). Ta có thể đa một điện áp ngoài vào chân này để làm thay đổi việc định thời của mạch, nghĩa là làm thay đổi tần số dãy xung phát ra. Khi không đợc sử dụng thì chân 5 nối xuống mass thông qua một tụ khoảng 0, 01àF. Chân 6: Là chân thềm (Thres hold) Chân 7: Là chân xả (Discharrge) Chân 8: Là chân cấp nguồn, U cc = 5 ữ 15 V NSVTH: Phạm Minh Phong, Trần Minh Phú 5 GVHD: Phạm Xuân Bách b) Tác dụng linh kiện: + IC555 phần tử tạo dao động + Các điện trở R1, R2 là điện trở hạn dòng + Điện trở R4 điện trở tải + Các tụ làm nhiệm vụ lọc c) Nguyên lý làm việc, tính toán chọn linh kiện: - Sơ đồ cấu trúc IC 555: T 1 : TZT switch T 2 : Cổng đảo SS1, SS2: Là 2 IC OPAM khuếch đại FF: Là Flip Flop loại RS Các điện trở R tạo thành một mạng phân áp NSVTH: Phạm Minh Phong, Trần Minh Phú 6 GVHD: Phạm Xuân Bách * Nguyên lý hoạt động Trong cấu trúc của IC555 gồm có 1 bộ chia điện áp gồm 3 điện trở có trị số bằng R để chia 2 mức điện áp 1/2 Ec và 2/3 Ec. Có 2 bộ so sánh 1 và so sánh 2 và 1 FF-RS, 1 tranzito, 1 cổng đảo. Giả sử khi mới cấp nguồn điện áp trên tụ C 1 : Uc 1 = 0v = = 0 R : SS1 1 S : SS2 Q n =1 => Q n = 0 -> qua cổng đảo -> điện áp chân 3 ở mức cao -> hình thành xung dơng Đồng thời Q n = 0 -> T khoá -> U CE của T tăng -> tụ C 1 nạp +E C ->R 1 ->R 2 ->C 1 ->mass Khi 1/3E C < U C1 <2/3E C = = 0 R :SS1 0 S : SS2 -> đầu ra của FF gĩ nguyên trạng tháI trứoc đó. Tức chân 3 mức logic cao Tụ C 1 tiếp tục nạp NSVTH: Phạm Minh Phong, Trần Minh Phú 7 GVHD: Phạm Xuân Bách 2/3E C < U C1 < E c = = 1 R : SS1 0 S : SS2 Q n =0 => Q n = 1 -> chân 3 ở mức logic thấp -> hình thành xung âm Q n = 1 -> T dẫn bão hoà -> U CE giảm -> tụ C 1 xả điện +C 1 ->R 2 -> r CE ->mass Khi 1/3E C < U C1 <2/3E C = = 0 R : SS1 0 S : SS2 -> đầu ra của FF gĩ nguyên trạng tháI trứoc đó. Tức chân 3 mức logic thấp Q n = 1 -> T dẫn bão hoà -> U CE giảm -> tụ C 1 tiếp tục xả U C1 < 1/3E c -> = = 0 R : SS1 1 S : SS2 Q n =1 => Q n = 0 -> qua cổng đảo -> điện áp chân 3 ở mức cao -> hình thành xung dơng T khoá-> U CE tăng ->tụ C 2 nạp trở lại -> quá trình lập lại nh trên. KL: cứ nh vậy đầu ra của chân 3 sẽ tạo ra xung vuông *Tính tần số xung ( )( ) [ ] 2111 /exp13/2 RRCtEU CC += =1/3 E c ( ) 211 RRC n += => ( )( ) 211 /exp RRCt + =1/2 => t 1 =ln2 ( ) 211 RRC + Tơng tự ta có t 2 =C 1 R 2 ln2 ( ) ( ) 21121121 7.0 1 2ln2 11 RRCRRCtt f + = + = + = Trong mạch quảng cáo ta chọn xung chủ khoảng 32hz nên ta chọn R 2 =1.6k C 1 =10uF => R 1 =1.264k 3) Khối điều khiển: Khối này điều khiển các chơng trình chạy của mạch yêu cầu nó gồm các linh kiện IC4017 và các cổng lô gic cổng AND cổng OR NSVTH: Phạm Minh Phong, Trần Minh Phú 8 GVHD: Phạm Xuân Bách a) Giới thiệu về IC 4017:Là bộ đếm bộ chia hệ 10 .Một trong 10 đầu ra sẽ chuyển lên mức cao (H)trong khi các đầu ra khách ở mức thấp (L) một cách tuần tự theo xung nhịp. Sự đếm sẽ sảy ra khi chân EN (chân 13) và chân MR ( chân 15) của IC đặt ở mức thấp (L) .Nguồn cung cấp từ 3v đến 15v.Vi mạch naỳ có nhiều ứng dụng trong điện tử số +) Cấu trúc của IC 4017: P0: clock input (L, (l,H) CP1: clock input (H,L) MR: reset in put Q0 đến Q9 Decondeo Q5-9 1 2 3 5 6 7 8 9 1 01 1 1 2 1 4 1 5 1 6 O o O 1 O 2 O 3 O 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 4 0 Q 5 9 V D D M R 1 3 C P C P o C P 1 Q 5 - 9 v s s U2A U1A NSVTH: Phạm Minh Phong, Trần Minh Phú 9 4017 13 CP1 14 CP0 15 MR 3 Q0 2 Q1 4 Q2 7 Q3 10 Q4 1 Q5 5 Q6 6 Q7 9 Q8 11 Q9 12 Q5-9 U1 GVHD: Ph¹m Xu©n B¸ch +) B¶ng ch©n lý : NSVTH: Ph¹m Minh Phong, TrÇn Minh Phó MR CP0 CP1 OPERATION H X X Q0=Q5-9 =H; Q1- Q9=L L L H L _H H _L L counteradvansse counteradvansse L L X nochange L X H nochange L H L_H nochange L H_L L nochange 10 . GVHD: Ph¹m Xu©n B¸ch -- -- -  -- -- - . -- -- -  -- -- - NSVTH: Ph¹m Minh Phong, TrÇn Minh Phó 1 GVHD: Phạm Xuân Bách Lời nói