Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của mạch dùng IC số điều khiển đèn giao thông ở ngã tư:

Một phần của tài liệu Bài tập lớn kỹ thuật số thiết kế mạch đồng hồ số (Trang 25 - 29)

thông ở ngã tư:

III.Thuyết minh nguyên lý hoạt động của mạch

-Đầu tiên mạch sẽ được nuôi bằng một nguồn xung vuông.Ta sử dụng IC555 để tạo xung vuông,nguyên lý hoạt động của mạch nguồn:

Ký hiệu 0 là mức thấp bằng 0V, 1 là mức cao gần bằng VCC. Mạch FF là loại

Khi S = [1] thì Q = [1] và = [ 0]. Sau đó, khi S = [0] thì Q = [1] và = [0]. Khi R = [1] thì = [1] và Q = [0]. Tóm lại, khi S = [1] thì Q = [1] và khi R = [1] thì Q = [0] bởi vì = [1], transisitor mở dẫn, cực C nối đất. Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp ở chân 6 không vượt quá V2. Do lối ra của Op-amp 2 ở mức 0, FF không reset.

Giai đoạn ngõ ra mức 1:

Khi bấm công tắc khởi động, chân 2 ở mức 0. Vì điện áp ở chân 2 (V-) nhỏ hơn V1(V+), ngõ ra của Op-amp 1 ở mức 1 nên S = [1], Q = [1] và = [0]. Ngõ ra của IC ở mức 1. Khi = [0], transistor tắt, tụ C tiếp tục nạp qua R, điện áp trên tụ tăng. Khi nhấn công tắc lần nữa Op-amp 1 có V- = [1] lớn hơn V+ nên ngõ ra của Op- amp 1 ở mức 0, S = [0], Q và vẫn không đổi. Trong khi điện áp tụ C nhỏ hơn

V2, FF vẫn giữ nguyên trạng thái đó.

Giai đoạn ngõ ra ở mức 0:

Khi tụ C nạp tiếp, Op-amp 2 có V+ lớn hơn V- = 2/3 VCC, R = [1] nên Q = [0] và = [1]. Ngõ ra của IC ở mức 0.

Vì = [1], transistor mở dẫn, Op-amp2 có V+ = [0] bé hơn V-, ngõ ra của Op- amp 2 ở mức 0. Vì vậy Q và không đổi giá trị, tụ C xả điện thông qua transistor.

Kết quả cuối cùng: Ngõ ra OUT có tín hiệu dao động dạng sóng vuông, có chu kỳ ổn định.

-Nguyên lý hoạt động của mạch đếm xung

Chỉ có một ngõ ra được kích mức cao tại một thời điểm. Bạn có thể thấy được ra ngõ ra ÷10 output sẽ mức cao cho lượt đếm 0 > 4 và ở

mức thấp khi đếm 5 > 9.

Khi xung đầu vào nó đang ở mức dương thì xung đầu tiên được đếm và xung đầu vào ở mức âm thì chân 1 vẫn ở mức 1 .Khi xung đầu vào đếm ở mức dương thứ 2 thì ngay lập tức xung thứ 2 được đếm và xung đầu tiên bị mức trạng thái và xuống ở mức âm .Và cứ như thế nó đếm đến 10 là kết thúc 1 chu kỳ đếm và quay lại một chu kỳ mới.

Chú ý: Ic 4017 có thể đếm được ở 2 mức :đếm sườn âm và đếm sườn dương. +Nếu đếm sườn dương :Clock vào chân 14 và chân 13 được nối đất.

+Nếu đếm ở sườn âm :Clock vào chân 14 và chân 13 được nối V

Đầu tiên mạch được cấp điện áp để hoạt động ,qua mạch tạo xung sử dụng IC555 để tạo xung vuông với xung nhịp ởn định.Khi đã có xung vuông ta đưa

xung vuông vào mạch đếm xung và qua bộ giải mã sau đó là hiển thị trên bộ hiển thị là đèn led 7 thanh và led màu.

Chương 3.Kết Luận 3.1: Các kết quả đạt được

- Điều khiển được đèn giao thông, hoạt động ổn định

- Biết được cấu tạo, đặc điểm và nguyên lí hoạt động của 1 số vi mạch điện tử - Sơ đồ nguyên lí của mạch đồng hồ số

- Học hỏi thêm nhiều kiến thức, có khả năng lắp ráp một sản phẩm hoàn chỉnh.

3.2: Các hạn chế tồn tại của bản thiết kế và phương hướng khắc phục.

- Không được sử dụng trực tiếp các linh kiện điện tử, chỉ được tham khảo qua Internet, sách tham khảo và các tài liệu có liên quan,… nên bài làm còn nhiều thiếu sót và sai sót,…

- Cồng kềnh không thuận lợi cho sử dụng. Dễ bị hư hỏng khi có sự va chạm hoặc điện áp không ổn định. Các IC dễ bị hư hỏng khi thi công không có nhiều chức năng như các đồng hồ khác.

Nên chính vì thế hiện nay con người đã đi đến một hướng giải quyết khác dùng Vi điều khiển hoặc dùng những chip vi mạch có độ tích hợp cao. Để khắc phục những khuyết điểm trên.

Một phần của tài liệu Bài tập lớn kỹ thuật số thiết kế mạch đồng hồ số (Trang 25 - 29)