Nguyên lý hoạt động của mạch:

Một phần của tài liệu Thiết kế mạch điện điều khiển hai luồng giao thông tại một ngã tư (Trang 64 - 67)

Nguồn 220V AC cấp cho phần sơ cấp MBA, điện áp 220V AC bên phần sơ cấp cảm biến sang phần thứ cấp và lấy ra nguồn AC 9V. Nguồn này qua cầu diode nắn lọc trở thành điện áp một chiều ổn định với giá trị là 13V. Điện áp một chiều này đợc đa vào chân 1 (VI) của IC ổn áp 7805 lấy ra điện áp một chiều từ chân 3 (VO) của IC có giá trị ổn định là +5V. Điện áp này cấp cho các phần trong mạch điện nh là các IC, các mạch dao động tạo xung, các transistor, …

Khi có nguồn vào thì mạch tạo dao động dùng IC 555 bắt đầu hoạt động và tạo xung cấp cho IC đếm. Tần số xung đợc mạch điện tạo ra dựa trên thời gian phóng và nạp của tụ, tụ đợc nạp từ +B qua R1 qua R2 về dơng của tụ và tụ phóng điện qua R2 qua chân 7 về RCE của transistor nằm trong IC về mass.

Khi VC = Vchân6 = Vchân2 = + B3 thì tụ bắt đầu nạp.

Khi +B3 < VC <

3

2B V thì tụ vẫn tiếp tục nạp, thời gian nạp của tụ C là

tnạp = 0,69.( R1 + R2).C .

Khi VC =2B3V thì tụ bắt đầu xả điện, khi VC giảm thì tụ vẫn tiếp tục phóng điện với thời gian phóng của tụ tphóng = 0,69.R2C.

Khi VC =+B3V thì lại bắt đầu một chu kỳ mới

Mạch gồm có 3 phần mạch tạo xung với 3 tần số khác nhau, phần mạch tạo xung có f = 0,25 Hz có nhiệm vụ xung cấp cung cho IC đếm 4520. phần mạch tạo xung có f = 0,33 Hz có nhiệm vụ cung cấp xung kích vào chân G của SCR làm cho SCR dẫn.

Khi SCR dẫn thì phần mạch tạo xung thứ 3 đợc nối với nguồn và tạo xung f = 1 Hz cấp xung cho IC đếm 74192, nhờ có phần tạo xung trung gian nên các mạch tạo xung cùng cấp cho IC đếm cùng một thời điểm và không lệch nhau.

Khi có xung với f = 0,25 Hz cấp vào chân 1CLK và nguồn cấp vào chân 2 (E) cho phép IC hoạt động, đồng thời xuất hiện một điện áp đặt lên R3 với VR3 = + B thì mạch tự động Reset và các đầu ra Q0, Q1, Q2, Q3 có điện áp. Các chân ngõ ra của IC đợc nối với các cổng logic (OR 2 đầu vào, 3 đầu vào; AND 2 đầu vào, 3 đầu vào).

Các cổng logic đợc thiết kế dựa trên các hàm logic của các bóng đèn xanh, đỏ, vàng đợc lập nên từ bảng trạng thái Đỏ 1 = Q3 Xanh 1 = Q3 .(Q0 + Q1 +Q2) Vàng 1 = Q3.(Q0.Q1.Q2) Đỏ 2 = Q3 Xanh 2 = Q3.(Q0 + Q1 +Q2) Vàng 2= Q3.(Q0.Q1.Q2)

Đèn đỏ sáng trong 8 xung, đèn xanh sáng trong 7 xung, đèn vàng sáng trong 1 xung.

Khi đầu ra cổng logic (tơng ứng với hàm logic thiết kế) là mức cao thì sẽ làm cho điện áp đặt vào chân B là mức cao làm cho transistor dẫn, sẽ có dòng đi qua cuộn dây Relay sinh ra lực hút điện từ hút nắp Relay về lõi và đóng kín mạch thì đèn đợc nối với nguồn 220V AC và sáng. Khi có xung vào IC đếm thì đèn đỏ 2 và xanh 1 sáng, đến xung thứ 7 thì đèn xanh 1 tắt và đèn vàng 1 sáng, đến xung thứ 8 thì đèn đỏ 2 và vàng 1 tắt , đỏ 1 và đèn xanh 2 sáng và hoạt động tơng tự nh 8 xung đầu.

Đồng thời khi có xung cấp cho IC 4520 thì cũng có xung với f = 1 Hz cấp cho IC 7492. Khi transistor dẫn thì có nguồn cấp cho mạch giải mã và hiển thị thời gian sáng của bóng đèn, đồng thời đầu vào cổng OR đầu vào sẽ lên mức cao làm cho đầu ra của cổng logic là mức cao thì có xung mức cao tác động vào chân Reset, mạch tự động Reset mạch và bắt đầu đếm với địa chỉ đầu vào đợc đặt trớc tại các chân đầu vào nhờ chân PL nạp sẵn số liệu vào IC .

Có thể nói đây là một đề tài khoa học hấp dẫn và thực tế cao, song do kiến thức và thời gian hoàn thành đồ án còn có mặt hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót về nội dung và phơng pháp trình bày.

Trong quá trình thực hiện cho đến khi hoàn thành đồ án của mình, chúng em nhận thấy có những u, nhợc điểm và hớng phát triển nh sau:

Một phần của tài liệu Thiết kế mạch điện điều khiển hai luồng giao thông tại một ngã tư (Trang 64 - 67)