III. Tính toán thiết kế mạch mô phỏng
2.Khối mạch tạo xung đến giây dùng IC 555:
Ta có công thức tính toán đó là f=1/T=1/0.69(R2+2R1)C2 Hiển Thị Led 7Seg Bộ tạo xung 1Hz 4 bộ giải mã 7Seg Bộ đếm 4 chỉ số BCD Start Stop Nguồn t/h cần đo
- ton=0.69(R1+R2)C2 - tof f=0.69.R1.C2
Theo yêu cầu đề bài lên ta chọn chu kì 1 giây tức là T=1s Ta chọn ton= 0.85s t0ff= 0.15s
3. Khối đếm xung hay đo tần số :
Nguyên lý hoạt động:
Khi ấn nút START mạch sẽ hoạt động đếm xung hay tần số đến khi nhận được tín hiệu dừng thì mạch dừng đếm.
4. Khối tín hiệu cho phép đếm và dừng đếm
Khối tín hiệu được sử dụng băng cổng AND 7408 khi mạch ở chế độ hoạt đông đầu ra của cổng là mức thấp 0 và khi đạt mức cao thì mạch sẽ dừng.
5. Cổng NOT (inverter - bộ đảo)
Ngõ ra Q ở mức cao khi ngõ vào A là đảo (Not) của mức cao, ngõ ra là đảo (ngược lại ) của ngõ vào : Q = NOT A. Cổng NOT chỉ có thể có một ngõ ra. Một cổng NOT cũng có thể được gọi là bộ đảo.
6. Cổng AND
Ngõ ra Q ở mức cao nếu ngõ vào A "AND" ngõ vào B đều ở mức cao (giống như nhân A với B): Q= A AND B. Một cổng AND có thể có hai hoặc nhiều ngõ vào. Ngõ ra của nó ở mức cao nếu tất cả các ngõ vào ở mức cao.
7. Khối tín hiệu cần đo
Nguồn tín hiệu cần đo tín hiệu xung vuông hoặc xoay chiều.
Tại bài : Ta chọn tín hiệu xoay chiều tần số 1500Hz
9. Thuyết minh nguyên lý hoạt động
Khi ta ấn nut START/STOP mạch hoạt động IC 555 cấp xung cho bộ đếm thời gian và nguồn tín hiệu cần đo cấp xung cho bộ đếm xung hoat động . Khi mạch đếm chưa hết tần số thì đầu ra của cổng 7408 vẫn ở mức thấp mạch hoạt động khi đạt hết quá trình đếm xung thì đầu ra của 7408 đạt mức cao hệ thống ngừng đếm. Và đó chính là kết quả đo tần sô của nguồn tín hiệu cần đo.
Khi ta muốn đo lại ta ấn nút RESET mach sẽ về trạng thái 0. Muốn tiếp tục đo ta ấn RESET lần 2.
Khi muốn dùng mạch ta ấn nút START/STOP mạch sẽ dừng lại cả khối đếm xung và đếm thời gian đều dừng lại.
Chương 3 : Mạch mô phỏng
Ta vẽ mạch trên protous ta được khối mạch mô phỏng theo ý muốn:
Trong quá trình đo có thể xuất hiện sai số, sai số trong mức không ảnh hưởng quá lớn đến độ chính xác, nên có thể chấp nhận được.
Kết Luận : Sau một thời gian tìm hiểu tài liệu và kiến thức có được của môn vi mạch số và vi mạch tương tự, được hướng dẫn của thầy giáo bộ môn nhóm 3 đã hoàn thành bài tập lớn về mạch đo tần số, do kiến thức về mạch điện tử chưa có
kinh nghiệm nên trong quá trính thiết kế vẫn dựa nhiều vào lí thuyết nên khi áp dụng vào thực tế có những sai sót ngoài ý tưởng ban đầu. Nên mong muốn nhận được tư vấn góp ý của thầy giáo và các bạn sinh viên để bài của nhóm 3 được hoàn thiện hơn.
Một lưu ý nhỏ, với ý tưởng xây dựng khả năng đo tần số nhỏ hơn 9999 Hz. Tháng 12 năm 2012.