Mạch đếm sản phẩm.

Mạch đếm sản phẩm.

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCMKHOA ĐIỆN TỬ

MSSV : 0515101

NIÊN KHOÁ 2005-2008 TPHCM THÁNG 01 NĂM 2008

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

_

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM ĐIỂM

_

A LỜI MỞ ĐẦU1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay là thời đại khoa học kỹ thuật phát triển, các nhà máy xí nghiệp sản xuất sản phẩm của mình trên các băng chuyền hiện đại, sản phẩm xuất ra rất nhanh và nhiều vì vậy việc đếm xem có bao nhiêu sản phẩm đã hoàn tất xuất ra từ băng chuyền cuối cùng thì người công nhân khó có thể thực hiện chính xác được Vì vậy mạch đếm sản phẩm sẽ giúp ta kiểm soát được sản lượng cho ra tại mỗi băng chuyền.

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 tốn nhiều công sức lao động của công nhân.

Yêu cầu của mạch đếm sản phẩm là phải chạy một cách chính xác, ổn định, gọn nhẹ dễ lắp đặt dễ sửa chửa và rẻ tiền.

3 Phương pháp nghiên cứu

Dựa trên phương pháp nghiên cứu và phân tích đặc tính chức năng của các linh kiện, các IC và áp dụng những kiến thức đã học cùng với sự hướng dẫn của giảng viên phụ trách để xây dựng nên một mạch chức năng đếm sản phẩm hoạt động tốt và đúng với yêu cầu của đề tài

Mạch đếm sản phẩm là đề tài thuộc đồ án tốt nghiệp 1, 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 làm việc chung với nhóm Với việc tự nghiên cứu và thực hiện mạch đếm sản phẩm giúp

sinh viên vận dụng các kiến thức đã học và sự hướng dẫn của giảng viên

Bài báo cáo này đuợc nhĩm tìm kiếm từ nhiều nguồn khác nhau như: sách vở ,internet… nên chắc chắn sẽ cĩ nhiều thiếu xĩt , cho nên nhĩm chúng em mong nhận được sự đĩng gĩp ý kiến của thầy cơ và bạn bè Xin chân thành cảm ơn.

B NỘI DUNG

Gi ớ i Thiệu Linh Kiện

con led được nối chung với nhau (Anod chung hoặc Katod chung), các chân con lại được đưa ra ngoài để phân cực các con led.

g1 0

g1 0

Sơ đồ chân và cấu trúc

Vi mạch 555 được chế tạo thơng 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 )

Bên trong vi mạch 555 cĩ hơn 20 Transistor và nhiều điện trở thực hiện chức năng như hình 2 gồm cĩ:

điện áp mức cao hay thấp để làm tín hiệu R (reset), điều khiển Flip-Flop (F/F).

R S T

C VT R GT H RD S C H G

d)OP-AMP (2) là mạch khuếch đại so sánh có ngõ In+ nhận điện áp chuẩn

thấp để làm tín hiệu S (Set), điều khiển Flip-Flop (F/F).

(S) có điện áp cao thì điện áp này kích đổi trạng thái của F/F là ngõ Q lên

thấp thì mạch F/F không đổi trạng thái Khi chân Reset (R) có điện áp cao,thì điện áp này kích đổi trạng thái F/F không đổi trạng thái Khi chân Reset (R) có điện áp cao thì điện áp này kích đổi trạng thái của F/F làm

cao xuống mức thấp thì mạch F/F không đổi trạng thái.

Hình 2: Cấu trúc của IC 555

35 k

f)Mạch output là mạch khuếch đại ngõ ra để tăng độ khuếch đại dòng cấp

Transistor PNP Khi cực B nối ra ngoài bởi chân 4, có điện áp cao hơn

hòa, đồng thời cũng làm mạch OUTPUT dẫn bão hòa, và ngõ ra xuống thấp Chân 4 được gọi là chân Reset có nghĩa là nó Reset IC 555 bất chấp tình trạng ở các ngõ vào khác Do đó, chân Reset dùng để kết thúc xung ra

tránh mạch bị Reset do nhiễu.

bị hở, lúc đó, ngõ ra chân 3 có điện áp cao Theo nguyên ly trên, cực C

của T2 ra chân 7 cĩ thể làm ngõ ra phụ cĩ mức điện áp giống mức điện áp của ngõ ra chân 4.

Chỉ có chức năng chuyển đổi giá trị dưới dạng mã BCD thành mã LED 7 đoạn.

Ic 4511 chỉ sử dụng được với led 7 đoạn Katod chung + Sơ đồ chân:

Oa ~ Og : ngõ ra led 7 đoạnLT : ngõ kiễm tra led

BI : ngõ vào làm tắt led

EL : ngõ cho phép làm việc

Sơ đồ chân 4511 Sơ đồ khối

FUNCTION TABLE

Ngõ vàoNgõ ra

5/ IC 4518

là ngõ vào cấp xung thì chân còn lại sẽ là ngõ cho phép làm việc

+ Sơ đồ chân:

MR: thiết lập lại trạng thái ban đầu

Ký hiệu: tụ phân cực:

CP0CP1MRTrạng thái↑10Trạng thái đếm0↓0Trạng thái đếm↓X0Không thay đổiX↑0Không thay đổi↑00Không thay đổi1↓0Không thay đổiXX1Trạng thái ban đầu

8/ Led: là một dạng diode phát quang, khi phân cực thuận thì led phát sáng, phân cực nghịch thì không phát sáng.

Ký hiệu:

II/Nguyên l ý hoạt động 1/ Sơ đồ khối:

a)Khối nguồn: tạo ra dòng điện ổn định cung cấp cho toàn mạch.

cao để cấp cho khối đếm.

d)Khối thu: thu tín hiệu hồng ngoại để dùng làm xung clock cho khối đếm.

đếm., đồng thời xuất ra giá trị mã BCD chuyển đến khối giãi mã.

f)Khối giãi mã : nhận giá trị BCD từ khối đếm và chuyển đổi thành giá trị led 7 đoạn chuyển đến khối hiển thị.

hình ảnh.

KHỐI NGUỒNKHỐI TẠO

KHỐI ĐẾM

KHỐI HIỂN THỊ

KHỐI GIẢI MÃKHỐI

KHỐI THU

2/ Hoạt động:

a/ Phần phát 555

L E DR 62 2 0

Q 1C 1 8 1 5

R 74 7 0

C 30 0 1 µ

R 71 K

R 81 2 / 2 W

C 11 0 0 µ

V R 15 0 K

+Ngược lại, nếu thu hồng ngoại không nhận được ánh sáng hồng ngoại thì điện áp ở lối ra ở mức cao đi qua IC 4093 được mắc theo kiểu cổng NOT điện áp ở lối ra ở mức thấp thì sẽ cấp cho chân 2 của 4518(13)

U 1 5 A4 0 9 3123

V C C

C 31 0 u F

c/ Bộ đếm, giải mã, hiển thị

Cứ như thế, nó sẽ tạo thành xung nhịp cấp cho 4518A(12), cứ mỗi một xung thì 4518A(12) sẽ đếm lên một số cho đến khi đếm tới 9 thì Q3 của 4518A(12) ở mức cao khi có một xung kế tiếp thì nó sẽ nhảy lên số 0, khi Q3 ở mức thấp nó sẽ kích qua chân số 10 của 4518B(12) Để hiển thị cho chúng ta hiểu cần phải đi qua IC 4511 là IC giải mã ( từ mã BCD sang số nhị phân) và hiển thị qua Led 7 đoạn.

Để đếm được 24 chai nước ngọt và đếm được số két bia, ta sẽ lấy xung kích từ chân Q2 của 4518A(12) đưa qua một chân của cổng NAND 4093 (15B), chân Q1 của 4518B(12) ta sẽ đưa qua chân còn lại của cổng NAND 4093 (15B) Khi hai chân của 4093 (15B) đồng thời ở mức cao thì lối ra ở mức thấp thì khi đó nó sẽ kích qua chân 2 của 4518A (13) và sau đó 4518(12) sẽ Reset về mức 0 Cứ như thế, nó sẽ đếm từ 0 đến 24 thì bên kia nhảy lên 1 mức.

Tương tự để đếm được 20 chai bia, chân Q1 của 4518B(12) sẽ được câu qua 2 chân của cổng NAND 4093 (15C) tương đương như một cổng NOT Khi Q1 ở mức thấp thì nó sẽ kích qua chân 2 của 4518A (13) đồng thời reset về 0 Cứ như thế, nó sẽ đếm từ 0 đến 20 thì bên kia nhảy lên 1 mức.

U 7

45 117 1 2 6

13 12 11 10 9 15 14

1 68

A B C DL TB ILE

a b c d e f gV D DG N DU 11

4 5117 1 2 6345

13 12 11 10 9 15 14

1 68

A B C DLTB ILE

a b c d e f gV D DG N D

V C CV C C

V C C

U 15C40 93

7 6 4 2 1 9 10CA CA DP

15 0

U 15 D409 312

R 315 0

U 1 4A451 8

7 6 4 2 1 9 10CA CA DP

A B C D E F G

R 215 0

U 9

4511 7 1 2 6345

13 12 11 10 9 15 14

1 68

A B C DLTB ILE

a b c d e f gV D DG N D

451 1 7 1 2 6345

13 12 11 10 9 15 14

A B C DLTB IL E

a b c d e f gV D DG N D

U 1 3B45 18

1 47

R 11 50

V C C

U 4led 7 d oan3 8 5

7 6 4 2 1 9 10CA CA DP

A B C D E F G

V C CU 3

led 7 doan3 8 5

7 6 4 2 1 9 10CA CA DP

A B C D E F G

U 8

451 17 1 2 6

13 12 11 10 9 15 14

A B C DL TB ILE

a b c d e f gV D DG N D

V C CU 1

led 7 doa n3 8 5

7 6 4 2 1 9 10CA CA DP

A B C D E F G

V C C

V C CR 4

V C C

U 1 3A451 8

R 6150

R 10220U 2B 4518

R 4150

R 5150

4093N U O C N G O T

R 6220

7 1 2 6

13 12 11 10 9 15 14

A B C DLTB ILE

a b c d e f g

V D DG R D

Q 1C 18151

V R 150K

C 20.001µ

LM 5553

LE DU 2A 4518

S W 2

R E S E TC H A IV C C

C 410µ

LE DV C C

C 30.01µ

V C C

V C CV C C

R 3150

R 71K

7 1 2 6

13 12 11 10 9 15 14

A B C DLTB ILE

a b c d e f g

V D DG R D

7 1 2 6

13 12 11 10 9 15 14

A B C DLTB ILE

a b c d e f g

V D DG R D

7 1 2 6

13 12 11 10 9 15 14

A B C DLTB ILE

a b c d e f g

V D DG R D

V C C12

R 812/2W

C 1100µ

7 1 2 6

13 12 11 10 9 15 14

A B C DLTB ILE

a b c d e f g

V D DG R DV C C

13 12 11 10 9 15 14

A B C DLTB ILE

a b c d e f g

V D DG R DV C C

B IA

Ở đây ta dùng bộ đếm cạnh xuống tức là khi chân 1 của IR thu ở mức cao đi qua cổng NAND thì chuyển sang mức thấp, lúc này bộ đếm sẽ được kích và nhảy lên 1 giá trị ( khi chặn ánh sáng hồng ngoại và khi cho chúng nhìn thấy nhau thì nó mới nhảy 1 giá trị).

Khi 4518A (12) đếm lên 9 tự nó sẽ nhảy về 0 tức là số 9 thì Q3 ở mức cao nhảy về số 0 thì Q3 ở mức thấp ở đâu ta cá thể dùng làm phần đầu vào chân 10 cho 4518B (12) và đếm tương tự như 4518A (12) Nhưng ở đây ta cần đếm 24 sản phẩm nên tới số 12 ta sẽ Reset tức là 4518B(12) đếm tới 2 và 4518A(12) đếm tới 4 tức là chân 11 và chân 5 ở mức cao thì nó sã Reset Và khi nó đồng thời Reset thì nó cũng sẽ kích cho 4515A(13) nhảy lên 1 giá trị, khi 4518A(12) reset ta dùng 2 cổng NAND và giữa 2 cổng NAND đó ta sẽ lấy ra tín hiệu xung clock cho 4518A(13) (qua chân số 2)

C.KẾT LUẬN

Đồ án tốt nghiệp 1 là một bài tập lớn, một thử thách đối với sinh viên, tuy nhiên với đồ án tốt nghiệp 1 giúp cho sinh viên vận dụng một cách cụ thể kiến thức của mình đã hoc một cách sáng tạo và làm 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 1 còn giúp sinh

Xin chân thành cảm ơn sự nhận xét đánh giá của các thầy cô và sự hướng dẫn tận tình của thầy Trần Văn Trinh