đồ án Giao thong nga 5

Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thóy MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG .4 1.1 Hệ thống đèn giao thơng nói chung 1.2 Hệ thống đèn giao thông ngã 1.2.1 Mặt ngã .5 1.2.2 Nguyên tắc điều khiển 1.3 Sơ đồ cấu trúc .7 1.3.1 Sơ đồ .6 1.3.2 Chức năng, nhiƯm vơ .6 Chương 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG……………………………… ……… 2.1 Khối nguồn .8 2.1.1 Sơ đồ khối nguồn 2.1.2 Nguyên lý làm việc .9 2.1.3 Tính tốn 10 2.2 Khối tạo xung 18 2.2.1 Khảo sát IC tạo xung 555 18 2.2.2 Tính tốn 19 2.3 Bộ chia xung 22 2.3.1 Khảo sát IC 4017 22 2.3.2 Khảo sát IC đếm 4040 24 2.4 Bộ điều khiển đèn …………………………………………………….27 2.4.1 Lập bảng trạng thái …………………………………… …….… ….27 2.4.2 Thiết kế mạch điện .34 2.4.3 Mạch điện đếm 37 2.5 Khối hiển thị đèn……………………………………………….… …38 2.6 Đếm hnh trỡnh thi gian....39 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy 2.7 Khi gii mó .40 2.7.1 Giới thiệu IC giải mã……………………………………………….40 2.7.2 Sơ đồ cấu trúc bên IC 7447………………….………… … ….40 2.8 Khối hiển thị Led đoạn……………………………………….………43 2.8.1 Giới thiệu Led hiển thị .43 2.8.2 Các dạng Led đoạn …………………………….…….…………44 CHƯƠNG 3: MƠ PHỎNG VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH………… ………… 45 3.1 Mạch điện nguyên lý 45 3.2 Mạch điện mô protues………………………….… …………46 3.3 Nguyên lý hoạt động mạch………………………………… … … 47 3.4 Thiết kế mô hình……………………………………………… ………….48 PHẦN KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHO..51 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy LI NểI U Trong thập kỷ qua, phát triển mạnh mẽ kỹ thuật, công nghệ điện tử, đặc biệt đời ngày nhiều đơn vị điện tử với quy mô lớn cực lớn, với tiêu vật liệu giá thành hạ đà làm cho hệ thống điện tử máy tính có mặt ngày nhiều lĩnh vực công nghiệp, đời sống xà hội Là sinh viên theo ngành điện - điện tử với kiến thức đà học đợc chúng em ®· chän vµ thiÕt kÕ ®Ị tµi: “Thiết kế mạch báo đèn giao thơng ngã năm” Qua viƯc t×m hiểu, nghiên cứu tính toán chúng em xin đa mạch điều khiển luồng giao thông ngó nm vi yêu cầu sau: ã Dùng IC đếm bốn bít ®iỊu khiển đèn đỏ sáng vịng 32 giây, đèn xanh sáng 28 giây, đèn vàng sáng giõy ã Mạch điện giao tiếp với bóng đèn tròn 220V/100W ã Giao tiếp với bóng đèn relay(SCR) • Giao tiÕp víi SCR b»ng transistor lìng cùc Đề tài hệ thống đèn giao thông gồm phần sau: I : Tổng quan hệ thống đèn giao thông II: Thiết kế hệ thống III: Mô thiết k mụ hỡnh Trong trình thực đồ án chúng em gặp nhiều khó khăn, thời gian không nhiều, kiến thức có hạn thời gian tìm hiểu thực tế hạn chế nhng nhê cã sù gióp ®ì, chØ bảo tận tình cô giáo Nghiêm Thị Thúy Nga cố gắng thân chúng em hoàn thành đề ti ny Trong trình làm đồ Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy án không tránh khỏi thiếu sót mong góp ý thầy cô toàn thể bạn đọc đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Nam Định, ngày tháng 05 năm 2013 Sinh viên thực Hong Vn Tuyn Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy Chng 1: TNG QUAN HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG 1.1.Hệ thống đèn giao thơng nói chung Đèn giao thơng (cịn gọi tên khác đèn tín hiệu giao thơng, đèn điều khiển giao thông, hay đèn xanh đèn đỏ) thiết bị dùng để điều khiển giao thông giao lộ có lượng phương tiện lưu thơng lớn (thường ngã ba, ngã tư đông xe qua lại) Đây thiết bị quan trọng khơng an tồn cho phương tiện mà giúp giảm ùn tắc giao thơng vào cao điểm Nó lắp tâm giao lộ vỉa hè Đèn tín hiệu hoạt động tự động hay cảnh sát giao thơng điều khiển Đèn giao thơng hoạt động hồn tồn tự động cảnh sát giao thơng điều khiển Đèn tín hiệu thường hoạt động ngày, đến (12 đêm) chuyển sang trạng thái nháy vàng ngừng hoạt động Khi nháy vàng, xe cộ phải ý, người phép sang đường Đến sáng ngày hôm sau đèn lại hoạt động bình thường trở lại Đơi vài ngã tư đơng đúc, đèn tín hiệu hoạt động 24/24 mà khơng nháy vàng Khi hoạt động, đèn thường sáng màu xanh, sau đến vàng đỏ Sau thời gian hoạt động, đèn lại chuyển xuống màu xanh Đôi số dao động, đèn vàng bật sau đèn đỏ Loại màu có kiểu: xanh, vàng, đỏ Tác dụng sau:  Đỏ: Khi gặp đèn đỏ, tất phương tiện lưu thông phải dừng lại phía trước vạch dừng (trừ trường hợp xe rẽ phải ,) người sang đường  Xanh: Khi gặp đèn xanh, tất phương tiện phép phải ý Người không sang đường  Vàng: Đèn vàng dấu hiệu chuyển đổi tín hiệu Khi đèn vàng bật sau đèn xanh nghĩa chuẩn bị dừng, phương tiện phải dừng lại trước vạch sơn dừng tiếp đèn đỏ sáng, trường hợp vượt q vạch dừng phải nhanh chóng cho xe ri giao l Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy Nu ốn vng bt sau đèn đỏ có nghĩa chuẩn bị đi, người lái xe trước chuẩn bị để tiếp đèn xanh sáng Khi đèn vàng nhấp nháy tất hướng nghĩa người lái xe phải ý Loại đèn lắp theo thứ tự: Nếu lắp chiều dọc đèn đỏ trên, vàng giữa, xanh Nếu lắp chiều ngang theo thứ tự đỏ bên trái, vàng giữa, xanh bên phải hay ngược lại(đèn xanh ln ln hướng phía vỉa hè giải phân cách, đèn đỏ hướng xuống lịng đường) 1.2 Hệ thống đèn giao thơng ngã 1.2.1.Mặt ngã B C A A B Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thóy 1.2.2.Ngun tắc điều khiển Các tín hiệu đèn chia làm gồm: -Luồng 1: Đèn đỏ sáng 32s, đèn xanh sáng 28s, đèn vàng sáng 4s - Luồng 2: Đèn đỏ sáng 32s, đèn xanh sáng 28s, đèn vàng sáng 4s - Luồng 3: Đèn đỏ sáng 16s, đèn xanh sáng 14s, đèn vàng sáng 2s -Quá trình hoạt động mạch sau:(1 xung = 2s) +Chu trình 1: Ở xung đầu đèn đỏ 1, xanh 2, đỏ sáng, đèn lại tắt xung đèn đỏ 1, xanh 2, xanh sáng xung đèn đỏ 1, vàng 2, xanh sáng xung đèn đèn đỏ 1, vàng 2, vàng sáng +Chu trình 2: Ở xung đèn đỏ 2, xanh 1, đỏ sáng, đèn lại tắt xung đèn đỏ 2, xanh 1, xanh sáng xung đèn đỏ 2, vàng 1, xanh sáng xung đèn đèn đỏ 2, vàng 1, vàng sáng +Quá trình lặp lại -Hệ thống đèn xây dựng sở cổng logic 1.3.Sơ đồ cấu trúc 1.3.1.Sơ đồ Bé chia xung Nguån Bộ ĐK đèn Bé t¹o xung Khối hiển thị đèn Đếm HT Giải mà thời gian Hình 1.1: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển đèn giao thụng t trc HT Led đoạn 1.3.2.Chc nng, nhiệm vụ: - Khối nguồn: khối hệ thống có nhiệm vụ tạo điện áp cần thiết cung cấp cho thiết bị điện tử làm việc Điện áp từ nguồn qua máy biến áp, qua chỉnh lu, qua Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy lọc nguồn, qua ổn áp lấy điện áp cần thiết đem cung cấp cho khối Đối với mạch đèn giao thông, khối nguồn làm nhiệm vụ cung cấp điện áp 5V cho khối tạo dao động cấp cho IC đếm - B tạo xung: cấp xung cho IC hoạt động - B chia xung: to số xung đếm cho phù hợp với thời gian hiển thị đèn - Bộ điều khiển đèn: lµ phần tử phi tuyến để nối đầu IC với phần hiển thị - Khối hiển thị ®Ìn giao thơng: gồm bóng đèn LED đỏ, xanh, vàng - Khối đặt trước: đầu khèi hiÓn thị đèn giao thụng c a vo u vo ca IC m - Đm hnh trỡnh thi gian: khả nhớ đợc xung đầu vào mạch điện thực thao tác đếm Khi nhn c tớn hiệu xung từ tạo xung đếm thực chức đếm,số đếm đựơc đưa qua giải mã hiển thị hiển thị - Khèi gi¶i m·: + Cấu tạo: Từ IC74LS47 +Vai trị : Nhận tín hiệu từ đếm giải mã để đưa khối hiển thị +Nguyên lý : Khi nhận tín hiệu từ đếm đến IC giải mã bắt đầu giải mã tín hiệu đầu đưa khối hiển thị để hiển thị - Khèi hiĨn thÞ led đoạn: +Cấu tạo: gồm led xếp thứ tự hàng đơn vị - hàng chục.Led gồm hai loại :loại anode chung cathode chung, ë sử dụng loại anode chung +Nguyên lý hoạt động : sau khối giải mã giải mã xong đầu khối giải mã đưa đến khối hiển thị hiển thị dạng số hin th Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy Chng 2: THIT K H THNG 2.1.Khi ngun - Là khối hệ thống có nhiệm vụ tạo điện áp cần thiết cung cấp cho thiết bị điện tử làm việc Điện ¸p tõ nguån qua m¸y biÕn ¸p, ®i qua bé chØnh lu, qua bé läc ngn, qua bé ỉn ¸p lấy điện áp cần thiết đem cung cấp cho khối Đối với mạch đèn giao thông, khối nguồn làm nhiệm vụ cung cấp điện áp 5V cho khối tạo dao động cấp cho IC ®Õm - Khèi ngn cã nhiƯm vơ cung cÊp ®iƯn cho mạch điện thiết bị điện để biến đổi thành dạng lợng khác Trong kỹ thuật số đa phần ngời ta sử dụng nguồn chiều đợc lấy từ nguồn xoay chiều lới điện thông qua trình biến đổi 2.1.1 S đồ khối nguồn BiÕn ¸p +M¸y biÕn ¸p: biÕn Chỉn h lu Bộ lọc MBA đổi điện áp xoay chiều từ 220V điện áp xoay chiều 5V +Cầu Diode: chỉnh TRAN-2P2S BR1 lu dòng xoay chiều thành dòng chiều (Ura=5V) 2W02G ổn áp Đồ án kỹ thuật số Nga ổn áp: ổn dịnh điện áp đầu 7805 VI VO GND +Bé GVHD: Th.s Nghiªm Thị Thúy điện áp đầu vào ổn định Khi nguồn 220V AC qua biến áp lấy 9V AC, để trở thành nguồn DC phải qua cầu diode chỉnh lu thành nguồn DC có trị số điện áp UDC = UXC = = Để điện áp tải không bị nhiễu, không bị nhấp nhô ổn định ta phải mắc thêm tụ lọc nguồn (có giá trị từ vài trăm đến vài nghìn F) IC ổn áp (để ổn định điện áp tải) Ta sử dụng IC ổn áp 78L05, LM 317, Trong trờng hợp ta sư dơng IC ỉn ¸p 7805 BiÕn ¸p TR: BiÕn áp AC 220V đầu AC 5V đối xứng CL1: cầu chỉnh lu biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp chiều Kết hợp với C tụ lọc nguồn tạo điện áp chiều đối xøng TR1 BR1 +5V U11 7805 ~220V VO C3 2200u C4 1nF SK204L5 TRAN-2P2S VI GND C5 C6 100u 1nF R5 1K D2 LED-RED 2.1.2.Nguyên lý làm vic Khi có nguồn AC vào qua cuộn dây sơ cấp TR tạo từ thông biến thiên lõi thép, từ thông làm cho cuộn dây 10 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy 2.6 m hnh trỡnh thi gian -Là khả nhớ đợc xung đầu vào mạch điện thực thao tác đếm Khi nhn c tớn hiu xung từ tạo xung đếm thực chức đếm,số đếm đựơc đưa qua giải mã hiển thị hiển thị - Ta chän IC 4510 làm IC đếm cho mạch giải mà hiển thị thời gian sáng bóng *Kho sỏt IC m 4510 -Sơ đồ chân : 41 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy - Chức chân : Chân 1: Chân đặt lại Chân 2,6,14,11 : Các chân đầu Chân 3,4,13,12 : Các chân đặt trớc Chõn : Chõn ny bng IC hoạt động Khi để hở giữ nguyên trạng thái liệu đầu Chân 7: hoàn chỉnh chu kì xung đếm Chân 8: Chân cấp mass Ch©n 16 : Ch©n cÊp nguån Chân 9: Thiết lập li trng thỏi ca IC Chân 10 : Chân cài đặt đếm lên đếm xuống Chõn 15: Cp xung u vo -Sơ đồ cấu trúc : 42 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy -u vào giao tiếp với khối điều khiển đèn đầu IC nối với IC giải mã để hiển thị số đếm Led đoạn 2.7 Khối giải mã 2.7.1 Giới thiệu IC giải mã IC giải mÃ: Để thực hiển thị đợc tín hiệu nhị phân từ IC đếm ta phải giải mà tín hiệu nhị phân thành tín hiệu đoạn IC 74LS47 thực giải mà tín hiệu nhị phân từ 0000 đến 100012 thành số từ đến hệ thập phân hoạt động IC đợc thể nh bảng chân lý sau: Các tín hiệu đầu a,b,c,d,e,f,g đem kích thích led đoạn IC giải mÃ74LS47 nguyên lý hoạt động nh 74LS47 2.7.2.Sơ đồ cấu trúc bên IC 7447 -Tác dụng chân 74LS47 43 có IC 74LS247, 54LS47 với Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy * Chức chân: ã Chân 16: Vcc nối +5V ã Chân 8: GND nối Mass ã Chân 7,6,1,2 chân đầu vào mà nhị phân BCD ã Chân 13,12,11,10,9,15,14 chân đầu tích cực mứcc thấp tơng ứng với a,b,c,d,e,f,g ca Led đoạn ã Chân LT_L ( Lamp Test input): Kim tra Led ã Chân BI/RBO_L (Blanking Input or Ripple-Blanking Output): xoá ngõ vào ã Chân RBI_L (Ripple-Blanking Input): Xóa gọn sóng ngõ vào *Bng trng thỏi: Các đầu vào Q0 Q1 Q2 Q3 a Các đầu b c d e f g 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 044 0 0 0 0 0 0 TT Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy +Các thông sè cđa IC : Thơng số MIN Max VIH Hiệu điện đầu vào mức cao VIL Hiệu điện đầu vào mức thấp TYP UNIT V V 0.8 VIK Hiệu điện ngõ vào V 1.5 2.4 VOH Điện áp mức cao VOL Điện áp nức thấp 3.7 0.27 V V 0.4 IO(off) Dịng điện µA 250 VO(on) Điện áp 0.3 V 0.4 II Dòng điện vào điện áp vào lớn mA IIH Dòng điện vào mức cao µA 40 IIL Dịng điện vào mức thấp -1.6 mA -4 IOS Dòng mạch điện mA -4 ICC Dòng cung cấp 64 mA 103 -IC 74LS47 tác động trực tiếp đèn led để đoạn a, b, c, d, e, f, g sáng hay tắt tùy ngõ tơng ứng IC hay 45 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy -IC 74LS47 tích cực mức thấp nên ngõ mức cao tắt mức sáng -Ngõ vào xóa BI để không nối lên mức cho hoạt động giải mà b×nh thêng NÕu nèi víi møc logic b»ng “0” th× tất ngõ tắt bất chấp trạng thái ngõ vào -Ngõ vào xóa dạng sóng RBI để không nối lên mức logic dùng ®Ó xãa sè “0” (sè “0” thõa sau dÊu thËp ph©n hay sè “0” tríc sè cã nghÜa) Khi RBI ngõ vào A, B, C, D mức logic b»ng “0” nhng ngâ vµo LT ë møc “1” ngõ tắt ngõ vào xóa dạng sang RBO xuống mức thấp -Khi ngõ vào BI/RBO đợc nối lên mức ngõ LT nối xuống mức ngõ sáng 2.8 Khi hiển thị Led đoạn 2.8.1 Giới thiệu Led hin th LED loại đèn hiển thị Trong thực tế, LED dùng làm cấu quan sát hiển thị số hệ thập phân.Trong số trờng hợp đặc biệt dùng để hiển thị hệ HEX kí tù CÊu t¹o cđa LED bao gåm LED phát quang đợc gọi thanh, lần lợt lµ a, b, c, d, e, f, g, dp ( dÊu chÊm) LED cã loai lµ Anode chung Cathode chung LED đợc phân biệt mằu sắc kích cỡ đoạn hiển thị 46 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy 2.8.2.Cỏc dng ca Led on : + D¹ng Anode chung (tác động mức thấp) + Các dạng Cathode chung (tác động mức cao) - V× IC giải mà IC 74LS47 giải mà BCD tích cực mức thấp nên ta dùng led đoạn loại Anot chung để thị CHNG 3: Mễ PHNG VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH 3.1 Mạch điện ngun lý: 47 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy 48 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy 3.2.Mch in mụ phng trờn protues B C B D E F G H J C 14 13 12 11 04 V3 X3 A 02 D3 03 D1 01 V1 001 002 003 004 111 112 113 114 X1 Q33 Q22 Q11 Q00 Q3 V2 X2 Q1 D2 Q2 Q0 D2 V2 Q22 X2 Q33 Q11 Q00 Q3 Q2 Q1 Q0 U5 111 112 113 114 R2 10k Q DC 4510 U6:A 5 CK D1 R3 CV X1 U2 V1 12 13 x1 7432 7432 U11:A X1 CK V1 TH 100 7432 15 10 A1 A2 A3 A4 CLK CI U/D PE MR 001 002 003 004 11 14 Q1 Q2 Q3 Q4 CO V1 X1 A D3 555 LED-RED K TR 4082 U12:B D1 A GND U4:B R1 2.2k 001 R 002 003 U100 004 11 14 Q1 Q2 Q3 Q4 CO 111 CLK CI U/D PE MR 112 A1 A2 A3 A4 113 15 10 114 12 13 D1 7432 VCC U12:A D11 X1 C7 100u 4510 U11:B D2 D2 X2 U12:D U14 7432 12 13 15 10 A1 A2 A3 A4 CLK CI U/D PE MR D3 X3 12 11 12 13 13 7432 11 X2 13 V2 10 12 13 X2 7432 7432 U12:C X2 CK 15 10 V2 10 7432 11 12 13 14 11 14 12 11 A1 A2 A3 A4 CLK CI U/D PE MR 10 U20:B Q1 Q2 Q3 Q4 Q0 Q1 Q2 Q3 11 14 4082 U20:A D3 U13 Q1 Q2 Q3 Q4 CO 13 4082 U11:C CLK CI U/D PE MR 4510 U6:B U11:D D2 12 A1 A2 A3 A4 15 10 CO U15:A 4510 Q00 Q11 Q22 Q33 11 14 Q1 Q2 Q3 Q4 U18 X3 V3 U16 7432 12 13 X3 D3 7432 CK CO A1 A2 A3 A4 15 10 4510 CLK CI U/D PE MR Q1 Q2 Q3 Q4 CO 01 02 03 04 11 14 4510 U1:D 12 U3:E 11 U4:D 10 11 15 MR 4017 U17 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 CO 10 11 12 10 11 CLK MR 4040 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 13 12 14 15 7404 X2 X1 7432 U1:B 10 D3 7432 U10:B U4:C U10:A 7404 CLK E 7432 U3:F 7404 14 13 X3 7408 13 U4:A 12 U9 CK 11 13 12 U3:D 7404 13 D1 7408 U1:C 7404 10 U8:B 7408 U8:C 7408 U7:A V3 10 7408 U22:A 1 7408 U8:D D112 7408 U22:C 11 13 V2 U22:B 7408 V1 10 7408 7408 B D2 C D B E F 49 G H J Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thóy 3.3 Nguyên lý hoạt động mạch ThiÕt kÕ đếm: IC đếm n bit có chân Reset = 0, CK = nªn ta cã thĨ thiÕt kÕ mạch tự động Reset nh mạch: C6 +5v R3 10k 1nF + Khi cấp nguồn cho mạch điện trở xuất điện áp U= +B tạo nên xung Reset - Nguồn 220V AC cấp cho phần sơ cấp MBA, điện áp 220V AC bên phần sơ cấp cảm biến sang phần thứ cấp lấy nguồn AC 9V Nguồn qua cầu diode nắn lọc trở thành điện áp chiều ổn định với giá trị 13V Điện áp chiều đợc đa vào chân (VI) IC ổn áp 7805 lấy điện áp chiều từ chân (VO) IC có giá trị ổn định +5V Điện áp cấp cho phần mạch điện nh IC, mạch dao động tạo xung, transistor, Khi có nguồn vào mạch tạo dao động dùng IC 555 bắt đầu hoạt động tạo xung cấp cho IC đếm Tần số xung đợc mạch điện tạo dựa thời gian phóng nạp tụ, tụ đợc nạp từ +B qua R1 qua R2 dơng tụ tụ phóng điện qua R qua ch©n vỊ RCE cđa transistor n»m IC vỊ mass Khi VC = Vch©n6 = Vch©n2 =  B tụ bắt đầu nạp Khi B < VC < 2B V th× tơ vÉn tiếp tục nạp, thời gian nạp tụ C tn¹p = 0,69.( R1 + R2).C Khi VC = 2B V tụ bắt đầu xả điện, V C giảm tụ tiếp tục phóng điện víi thêi gian phãng cđa tơ t phãng = 0,69.R2C Khi VC = B V lại bắt ®Çu mét chu kú míi Khi cã xung víi f = 0,2 Hz cấp vào chân CLK nguồn cấp vào chân (E) cho phép IC hoạt động, đồng thời xuất 50 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy điện áp đặt lên R3 với VR3 = + B mạch tự động Reset đầu Q0, Q1, Q2, Q3 có điện áp Các chân ngõ IC đợc nối với cổng logic (NOR đầu vào, AND đầu vào) Các cổng logic đợc thiết kế dựa hàm logic bóng đèn xanh, đỏ, vàng đợc lập nên từ bảng trạng thái Khi đầu cổng logic (tơng ứng với hàm logic thiết kế) mức cao làm cho điện áp đặt vào chân B mức cao làm cho transistor dẫn, có dòng qua cuộn dây Relay sinh lực hút điện từ hút nắp Relay lõi đóng kín mạch đèn đợc nối với nguồn 220V AC sáng Khi có xung vào IC đếm đèn đỏ xanh sáng, đến xung thứ đèn xanh tắt đèn vàng sáng, đến xung thứ đèn đỏ vàng tắt , đỏ đèn xanh sáng hoạt động tơng tự nh xung đầu Các tín hiệu đèn chia làm gồm: -Bộ (gồm Đ1 Đ2): đèn đỏ sáng 16xung, đèn xanh sáng 14xung, đèn vàng sáng 2xung -Bộ 2(gồm Đ3): đèn đỏ sáng 8xung, đèn xanh sáng 7xung, đèn vàng sáng 1xung ( 1xung = 2s) -Khi có tín hiệu đèn từ hiển thị đèn,ta đưa tín hiệu vào đếm Bộ đếm chúng em dùng IC đếm 4510 Cấu tạo chức IC4510 giới thiệu chi tiết chương Khi có xung tín hiệu đưa vào IC hoạt động Đầu IC nối với giải mã sau hiển thị LED đoạn LED đoạn chúng em dùng loại Anot chung nên giải mã em chon IC 7447 -Quá trình hoạt động mạch sau: +Chu trình 1: Ở xung đầu đèn đỏ 1, xanh2, đỏ sáng, đèn lại tắt xung đèn đỏ 1, xanh2, xanh sáng xung đèn đỏ 1, vàng2, xanh sáng xung đèn ốn 1, vng2, vng sỏng 51 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy +Chu trình 2: Ở xung đèn đỏ 2, xanh1, đỏ sáng, đèn lại tắt xung đèn đỏ 2, xanh1, xanh sáng xung đèn đỏ 2, vàng1, xanh sáng xung đèn đèn đỏ 2, vàng1, vàng sáng Quá trình lặp lại 4.Thiết kế mơ hình * Mạch in: * Thi công: B1: Chọn mua linh kiện : Tụ hóa:1000 µF(1);100 µ F (1);22 µ F (1); Tụ gốm:104(2);103(1); Led đơn :xanh(6);đỏ(8);vàng(6); Điện trở:220k (19); 2,2k (1); Biến tr :50k; IC:7805(1);7408(3);7402(4);4520(1);555(1) Fip ng (20*20); 52 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy B2: Thi công lắp ráp: Lắp ráp linh kiện theo sơ đồ mạch in trình bày trên,trên fip đồng B3: Dùng đồng hồ vạn kiểm tra lại xem chân linh kiện hay đường mạch có bị chập khơng Sau cấp nguồn 220V vào biến áp PHẦN KẾT LUN Có thể nói đề tài khoa häc hÊp dÉn vµ thùc tÕ cao, song kiÕn thức thời gian hoàn thành đồ án có mặt hạn chế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót nội dung phơng pháp trình bày Trong trình thực hoàn thành đồ án mình, chúng em nhận thấy có u, nhợc điểm hớng phát triển nh sau: *Ưu điểm - Đây đề tài hay, mang tính khoa học thực tế cao Nó đà mở cho chóng em rÊt nhiỊu kiÕn thøc vỊ kü thuật xung số - Đồ án mang tính khoa học vµ thùc tÕ cao, cã thĨ øng dơng thùc tÕ cc sèng - M¹ch thiÕt kÕ cã thĨ thi công lắp đặt ngà nm giao thông - Mạch đợc làm linh kiện điên tử (transistor, IC ổn áp, giải mÃ) dễ tìm, dễ mua, rẻ, không tốn nhiều kinh phí lắp đặt *Nhợc điểm Mạch thực tế cha thiết kế đợc thời gian hiển thị *Hớng phát triển 53 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy - Trong tơng lai, đợc có điều kiện chúng em cố gắng hoàn thiện cho mạch đơn giản gọn hơn, cụ thể: - Vì đề tài làm IC số nên thiết kế phần hiển thị thời gian cho bóng đèn phải dùng IC số nên tơng lai chúng em thiết kế cho phần hiển thị dùng it IC hơn.trong trình làm ®å ¸n chóng em thÊy nÕu sư dơng vi xư lý mạch gọn ,không cần dùng tới IC mà cần dùng IC vi sử lý nên tơng lai đợc tiếp tục làm đồ án chúng em xin phép nhà trờng cho phép chúng em tiếp tục hoàn thiện đồ án thiết kế mạch không dung IC số mà có thĨ lµm b»ng vi xư lý TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Kỹ thuật xung số (Nhà xuất Giáo dục) 2) Bài giảng kỹ thuật điện tử (ĐINH GIA HUÂN) 3) Bài giảng kỹ thuật xung số (Trần văn hào) 4) Bài giảng vật liệu linh kiện (Nhà xuất giáo dục) 5) Kỹ thuật số ứng dụng (Đỗ THANH Hải) 6) Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn (dơng minh trí) 7) Compacdisc player nguyên lý sửa chữa (tập 1,2 KS: Phạm đình 8) bảo) Cẩm nang sửa chữa loại đầu máy video (KS:phạm đình bảo) 9) 10) Giáo trình điện tử từ Website Google.com Tài liệu giảng dạy môn điện tử công suất ( Nghiêm Thị Thúy Nga) 54 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy 55 ... dùng IC 55 5 , nhng mạch tạo xung vuông dùng IC 55 5 có nhiều u điểm nên đợc dùng nhiều mạch điện - Sơ ®å ch©n cđa IC 55 5 : U5 55 5 Gnd Trg Out Rst Vcc Dis Thr Ctl - Tác dụng chân IC 55 5 : Ch©n... dạng xung khác dùng TZT ,IC 741 IC 55 5 ta dùng IC 55 5 mạch tạo xung dùng IC 55 5 Có nhiều ưu điểm như: +Chu trình làm việc cú th thay i c 20 Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy +Kh... Thúy Nga cố gắng thân chúng em ó hon thnh c ti ny Trong trình làm đồ Đồ án kỹ thuật số Nga GVHD: Th.s Nghiêm Thị Thúy án không tránh khỏi thiếu sót mong góp ý thầy cô toàn thể bạn đọc đồ án Em