Bài 6: bộ đếm I, lý thuyết:
I,THIẾT KẾ
YÊU CẦU: thiết kế mạch đồng hồ báo giờ, phút và 2 led nháy theo giây.
PHÂN TÍCH :
Mạch cần thiết kế sẽ có 4 led 7 thanh , 2 led báo giờ và 2 led báo phút. Như vậy cũng sẽ cần 4 IC 7447 để giải mã. Vì cần đếm cả giờ , cả phút và giây nên ta cần tất cả 6 IC đếm 7490 hoặc 7493. Trong mạch ta dùng 3 IC 7490 và 3 IC 7493. Với 2 IC dùng để đếm giây yêu cầu đến 59 giây phải reset nên đối với IC thứ nhất yêu cầu đến khi đếm đến 9 tức là lên 10 thì tự thì reset khi đó các gía trị của D-C-A-B là 1010 => ta nối 2 chân reset vào chân 9 và 11 như hình dưới.
Với IC đếm giây thứ 2 yêu cầu đầu vào là xung sườn xuống và mỗi lần kick xung trùng với mỗi lần reset của IC thứ 1 U1. Ta xét IC U1khi reset là từ 9 về 0 tức là từ 1010 về 0000. Như vậy ở đây có 2 xung có xườn xuống vào thời điểm reset
là chân 9 và 11của IC U1. Nhưng trong 1 chu kì đếm chân 9 sẽ có nhiều lần có xung sườn xuống, còn chân 11 thì chỉ cho ta xung sườn xuống vào thời điểm reset nên ta chọn chân 11 làm chân cấp xung cho IC 7493 thứ 2 U2. Với IC U2 này ta sẽ có yêu cầu reset khi đếm đến 5 tức là lên 6 thì tự thì reset khi đó các giá trị của D-C-A-B là 0110 => ta nối 2 chân reset với chân 8 và chân 9. Như hình dưới.
Tiếp đến là 2 IC đếm phút ta sẽ dùng 2 con 7490 , tương tự như 2 IC đếm giây , đồng hồ đếm phút yêu cầu đếm đến 59 thì reset. Với IC thứ nhất do ta dùng IC 7490 có thể tự reset khi đếm đến 9 nên ta chỉ cần nối mát các chân reset. Đối với đầu vào, ta cần click xung sườn dưới vào IC khi IC đếm giây hành chục reset mà ở hình là U2 reset. Suy luận tương tự như vậy ta phải nối chân 14 của IC này với chân 8 của U2
Với IC thứ 2 ta có đầu vào ta suy ra tương tự như phần trên sẽ là chân 11 của IC U3 vì chân 11 cung cấp xung sườn xuống vào thời điểm U3 reset và chỉ cung cấp xung sườn xuống vào đúng thời điểm đó. Về chân reset yêu cầu đếm đến 5 tức là lên 6 thì reset , tại thời điểm đó ta có D-C-A-B là 0110 => ta nối 2 chân reset Ro vào chân 8 và 9 như hình dưới.
Cuối cùng là 2 IC đếm giờ. Yêu cầu ở đây là đếm đến 23 tức là khi tới 24 thì reset . với IC đếm giờ thứ nhất U5 sẽ có 3 trường hợp reset là
- tại chín giờ lên mười giờ đồng hồ hiện 09 lên 10, IC thứ 1 đếm đến 9 reset.
- Tại thời điểm 19 giờ lên 20 giờ , IC thứ 1 đếm đến 9 reset.
- Tại thời điểm 23 giờ sang 0 giờ , IC thứ 1 đếm đến 3 reset.
Do đó ta sẽ dùng IC 7490 làm IC đếm giờ thứ nhất do IC này có thể tự reset ở 9 đáp ứng 2 trường hợp reset đầu , ta chỉ phải làm nó reset ở trường hợp thứ 3 tại thời điểm 23 giờ sang 0 giờ. Tức là khi IC thứ 1 đếm đến 3 tức là
chuyển lên 4 và IC thứ 2 đếm đến 2 hay là đang ở 2. Như vậy các giá trị của A-B-C-D là :
BCD IC D Chân 11 C Chân 8 B Chân 9 A Chân 12 IC1 0 1 0 0 IC2 0 0 1 0
Như vậy để U5 reset ở 23 sang 0 giờ ta phải nối 2 chân Ro của U5 với chân 8 của U5 và chân 9 của IC đếm giờ thứ 2 là U6.
Tương tự như thế U6 cũng phải reset cùng lúc với U5 nên ta nối các chân reset của U6 tưong tự như 2 chân Ro của U5, ở đây ta có thể dùng U6 là 7490 hoặc 7493 đều được , trong hình dưới ta dùng 7493. Với đầu vào của U6 ta làm tương tự như các trường hợp trước nối vào chân 11 của U5.
Với xung lấy vào ta có thể dùng thạch anh hoặc 555. Với 2 led nháy theo giây ta có thể nối 2 led nối tiếp rồi mắc trực tiếp vào chân xung ra của bộ tạo xung, nếu không ta sử dụng
xung để qua tran để khuyếc đại làm 2 led này nháy theo nhịp của xung. Về mạch nguyên lý thì như hình dưới.