Đang tải... (xem toàn văn)
Mạch đếm sản phẩm
Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA ĐIỆN TƯÛ o0o ĐỀ TÀI : GVHD: TRẦN VĂN TRINH SVTH : NGUYỄN PHÚC LONG LỚP : CDDT 7A MSSV : 0515101 NIÊN KHOÁ 2005-2008 TPHCM THÁNG 01 NĂM 2008 - 1 - Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ______________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ - 2 - Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM ĐIỂM __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ______________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ - 3 - Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm A. LỜI MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay là thời đại khoa học kỹ thuật phát triển, các nhà máy xí nghiệp sản xuất sản phẩm của mình trên các băng chuyền hiện đại, sản phẩm xuất ra rất nhanh và nhiều vì vậy việc đếm xem có bao nhiêu sản phẩm đã hoàn tất xuất ra từ băng chuyền cuối cùng thì người công nhân khó có thể thực hiện chính xác được. Vì vậy mạch đếm sản phẩm sẽ giúp ta kiểm soát được sản lượng cho ra tại mỗi băng chuyền. 2 Mục đích, yêu cầu Mục đích của mạch đếm sản phẩm là giúp cho nhà máy đếm được số lượng sản phẩm của máy tạo ra một cách đơn giản, chính xác mà không tốn nhiều công sức lao động của công nhân. Yêu cầu của mạch đếm sản phẩm là phải chạy một cách chính xác, ổn đònh, gọn nhẹ dễ lắp đặt dễ sửa chửa và rẻ tiền. 3 Phương pháp nghiên cứu Dựa trên phương pháp nghiên cứu và phân tích đặc tính chức năng của các linh kiện, các IC và áp dụng những kiến thức đã học cùng với sự hướng dẫn của giảng viên phụ trách để xây dựng nên một mạch chức năng đếm sản phẩm hoạt động tốt và đúng với yêu cầu của đề tài. 4 Kết quả nghiên cứu Mạch đếm sản phẩm là đề tài thuộc đồ án tốt nghiệp 1, nghiên cứu và thực hiện đồ án tốt nghiệp 1 giúp sinh viên làm quen với việc làm đồ án tốt nghiệp, làm quen với cách học tự nghiên cứu ,học tập và làm việc chung với nhóm. Với việc tự nghiên cứu và thực hiện mạch đếm sản phẩm giúp - 4 - Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm sinh viên vận dụng các kiến thức đã học và sự hướng dẫn của giảng viên để thực hiện tốt mạch. Bài báo cáo này đuợc nhóm tìm kiếm từ nhiều nguồn khác nhau như: sách Bài báo cáo này đuợc nhóm tìm kiếm từ nhiều nguồn khác nhau như: sách vở ,internet… nên chắc chắn sẽ có nhiều thiếu xót , cho nên nhóm chúng em vở ,internet… nên chắc chắn sẽ có nhiều thiếu xót , cho nên nhóm chúng em mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cơ và bạn bè . mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cơ và bạn bè . Xin chân thành Xin chân thành cảm ơn. cảm ơn. B. NỘI DUNG - 5 - Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm I/Gi ớ i Thiệu Linh Kiện 1/Led 7 đoạn 1/Led 7 đoạn : là 7 con led sắp xếp lại theo hình mẫu. Một chân của các : là 7 con led sắp xếp lại theo hình mẫu. Một chân của các con led được nối chung với nhau (Anod chung hoặc Katod chung), các chân con led được nối chung với nhau (Anod chung hoặc Katod chung), các chân con lại được đưa ra ngoài để phân cực các con led. con lại được đưa ra ngoài để phân cực các con led. a 7 b 6 c 4 d 2 e 1 f 9 g 1 0 c c 3 c c 8 D p 5 U 1 l e d 7 d o a n K a t o d c h u n g a 7 b 6 c 4 d 2 e 1 f 9 g 1 0 c a 3 c a 8 D p 5 U 2 l e d 7 d o a n A n o d c h u n g 2/ LM555 Sơ đồ chân và cấu trúc Vi mạch 555 được chế tạo thơng dụng nhất là dạng vỏ Plastic Chân 1: GND ( nối đất ) Chân 2: Trigger Input ( ngõ vào xung nảy ) Chân 3: Output ( ngõ ra ) Chân 4: Reset ( hồi phục ) Chân 5: Control Voltage ( điều khiển điện áp) Chân 6: Threshold ( thềm- ngưỡng ) Chân 7: Dirchage ( xả điện ) Chân 8: +V cc ( nguồn dương) Bên trong vi mạch 555 có hơn 20 Transistor và nhiều điện trở thực hiện chức năng như hình 2 gồm có: a) Cầu phân áp gồm có 3 điện trở 5KΩ nối từ nguồn +V cc xuống mass cho ra 2 điện áp thế chuẩn là 1/3 V cc và 2/3 V cc . b) OP- AMP (1) là mạch khuếch đại so sánh có ngõ so sánh có ngõ n I − nhận điện áp chuẩn 2/3 V cc , còn ngõ n I + thì nối ra ngồi chân 6. Tùy thuộc c) điện áp của chân 6 so với điện áp chuẩn 2/3 V cc mà OP – AMP (1) có điện áp mức cao hay thấp để làm tín hiệu R (reset), điều khiển Flip-Flop (F/F). - 6 - U 1 N E 5 5 5 3 4 8 1 5 2 6 7 O U T R S T V C C G N D C V T R G T H R D S C H G Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm d) OP-AMP (2) là mạch khuếch đại so sánh có ngõ n I + nhận điện áp chuẩn 1/3 V cc , còn ngõ n I − thì nối ra ngoài chân 2. Tùy thuộc điện áp chân 2 so với điện áp chuẩn 1/3 V cc mà op-amp (2) có áp thế ra mức cao hay mức thấp để làm tín hiệu S (Set), điều khiển Flip-Flop (F/F). e) Mạch Flip-Flop (F/F) là loại mạch lưỡng ổn kích một bên. Khi chân Set (S) có điện áp cao thì điện áp này kích đổi trạng thái của F/F là ngõ Q lên mức cao và ngõ Q xuống mức thấp. Khi ngõ Set đang ở mức cao xuống thấp thì mạch F/F không đổi trạng thái. Khi chân Reset (R) có điện áp cao,thì điện áp này kích đổi trạng thái F/F không đổi trạng thái. Khi chân Reset (R) có điện áp cao thì điện áp này kích đổi trạng thái của F/F làm ngõ ra Q lên cao và ngõ Q xuống mức thấp. Khi ngõ Reset đang ở mức cao xuống mức thấp thì mạch F/F không đổi trạng thái. Hình 2: Cấu trúc của IC 555 - 7 - 3 5 k V C C G N D 1 / 3 V c c V o l t a g e 5 k 2 8 5 k 4 T h r e s h o l d 6 S F / F R C o n t r o l - + 1 1 2 / 3 V c c 5 - + 2 O U T P U T N O T T 2 T 1 O U T P U T V r = 1 . 4 V 7 Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm f) Mạch output là mạch khuếch đại ngõ ra để tăng độ khuếch đại dòng cấp cho tải. Đây là mạch khuếch đại đảo, có ngõ vào là chân Q của F/F, nên khi Q ở mức cao thì ngõ ra chân 3 của IC sẽ có điện áp thấp (≈ 0V) và ngược lại, khi Q ở mức thấp thì ngõ ra chân 3 của IC sẽ có điện áp cao (≈ V cc ). g) Transistor T 1 có chân E nối vào điện áp chuẩn khoảng 1,4 V, là loại Transistor PNP. Khi cực B nối ra ngoài bởi chân 4, có điện áp cao hơn 1.4V, thì T 1 ngưng dẫn, nên T 1 không ảnh hưởng đếm hoạt động của mạch. Khi chân 4 có điện trở trị số nhỏ thích hợp nối mass thì T 1 dẫn bão hòa, đồng thời cũng làm mạch OUTPUT dẫn bão hòa, và ngõ ra xuống thấp. Chân 4 được gọi là chân Reset có nghĩa là nó Reset IC 555 bất chấp tình trạng ở các ngõ vào khác. Do đó, chân Reset dùng để kết thúc xung ra sớm khi cần. Nếu không dùng chức năng Reset thì nối chân 4 lên V cc để tránh mạch bị Reset do nhiễu. h) Transistor T 2 là Transistor có cực C để hở, nối ra chân 7 ( Discharge = xả ). Do cực B được phân cực bởi mức điện áp ra Q của F/F, nên khi Q ở mức cao thì T 2 bão hòa và cực C của T 2 coi như nối mass. Lúc đó, ngõ ra chân 3 cũng ở mức thấp. Khi Q ở mức thấp thì T 2 ngưng dẫn cực C của T 2 bị hở, lúc đó, ngõ ra chân 3 có điện áp cao. Theo nguyên ly trên, cực C - 8 - Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm của T 2 ra chân 7 có thể làm ngõ ra phụ có mức điện áp giống mức điện áp của ngõ ra chân 4. 3/ IC 4093 + Bảng giá trò + Bảng giá trò A A B B A.B A.B 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 4/ IC4511 HEF4511B là một IC giải mã Led 7 đoạn với bốn địa chỉ lối vào ( D A ,D B ,D C ,D D ), ta chốt chân EL , BI , LT ở mức thấp, và các chân (O A đến O G ) ở mức cao. Khi đó chân EL ở mức thấp, thì lối ra (O a đến O g ) phụ thuộc vào các chân dữ liệu (D A ,D B ,D C ,D D ). Khi mà chân EL ở mức cao, dữ liệu đã nạp vào chân D A ,D B ,D C ,D D trước đó thì được chốt lại. Chỉ có chức năng chuyển đổi giá trò dưới dạng mã BCD thành mã Chỉ có chức năng chuyển đổi giá trò dưới dạng mã BCD thành mã LED 7 đoạn. LED 7 đoạn. - 9 - Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm Ic 4511 chỉ sử dụng được với led 7 đoạn Katod chung. Ic 4511 chỉ sử dụng được với led 7 đoạn Katod chung. + Sơ đồ chân: + Sơ đồ chân: D D A A ~ D ~ D D D : ngõ vào BCD : ngõ vào BCD Oa ~ Og : ngõ ra led 7 đoạn Oa ~ Og : ngõ ra led 7 đoạn LT : ngõ kiễm tra led LT : ngõ kiễm tra led BI : ngõ vào làm tắt led BI : ngõ vào làm tắt led EL : ngõ cho phép làm việc EL : ngõ cho phép làm việc Sơ đồ chân 4511 Sơ đồ khối FUNCTION TABLE - 10 - [...]... sẽ cấp cho chân 2 của 4518(13) - 14 - Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm VC C R 11 100 3 VC C 1 2 7 VC C 4093 1K C 3 10uF IR 3 C H Â N O U T G N D 1 3 R 12 2 14 U 15A c/ Bộ đếm, giải mã, hiển thị Cứ như thế, nó sẽ tạo thành xung nhịp cấp cho 4518A(12), cứ mỗi một xung thì 4518A(12) sẽ đếm lên một số cho đến khi đếm tới 9 thì Q3 của 4518A(12) ở mức cao khi có một xung kế tiếp thì nó... 3 100 C4 10µ 16 2 4 3 16 Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm Ở đây ta dùng bộ đếm cạnh xuống tức là khi chân 1 của IR thu ở mức cao đi qua cổng NAND thì chuyển sang mức thấp, lúc này bộ đếm sẽ được kích và nhảy lên 1 giá trị ( khi chặn ánh sáng hồng ngoại và khi cho chúng nhìn thấy nhau thì nó mới nhảy 1 giá trị) Khi 4518A (12) đếm lên 9 tự nó sẽ nhảy về 0 tức là số 9 thì Q3 ở mức cao... X ↑ 0 ↓ X MR 0 0 0 0 0 0 1 Trạng thái Trạng thái đếm Trạng thái đếm Không thay đổi Không thay đổi Không thay đổi Không thay đổi Trạng thái ban đầu 6/Điện trở: sử dụng điện trở 4vòng màu và 5 vòng màu Ký hiệu: 7/ Tụ điện: tụ có phân cực và tụ không phân cực Ký hiệu: tụ phân cực: tụ không phân cực: - 12 - Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm 8/ Led: là một dạng diode phát quang, khi phân... đến 24 thì bên kia nhảy lên 1 mức Tương tự để đếm được 20 chai bia, chân Q1 của 4518B(12) sẽ được câu qua 2 chân của cổng NAND 4093 (15C) tương đương như một cổng NOT Khi Q1 ở mức thấp thì nó sẽ kích qua chân 2 của 4518A (13) đồng thời reset về 0 Cứ như thế, nó sẽ đếm từ 0 đến 20 thì bên kia nhảy lên 1 mức - 15 - Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm R1 150 R4 CA CA DP AB CD FEG AB CD EF... đến khối giãi mã f) Khối giãi mã : nhận giá trò BCD từ khối đếm và chuyển đổi thành giá trò led 7 đoạn chuyển đến khối hiển thò g) Khối hiển thò : nhận giá trò đã chuyển đổi từ khối giãi mã và xuất ra hình ảnh KHỐI PHÁT KHỐI TẠO XUNG KHỐI THU KHỐI NGUỒN KHỐI HIỂN THỊ - 13 - KHỐI ĐẾM KHỐI GIẢI MÃ Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm 2/ Hoạt động: a/ Phần phát 555 VC C O U T R 6 1 R 7 3... sẽ nhảy về 0 tức là số 9 thì Q3 ở mức cao nhảy về số 0 thì Q3 ở mức thấp ở đâu ta cá thể dùng làm phần đầu vào chân 10 cho 4518B (12) và đếm tương tự như 4518A (12) Nhưng ở đây ta cần đếm 24 sản phẩm nên tới số 12 ta sẽ Reset tức là 4518B(12) đếm tới 2 và 4518A(12) đếm tới 4 tức là chân 11 và chân 5 ở mức cao thì nó sã Reset Và khi nó đồng thời Reset thì nó cũng sẽ kích cho 4515A(13) nhảy lên 1 giá... nguồn: tạo ra dòng điện ổn đònh cung cấp cho toàn mạch b) Khối tạo xung: dùng để tạo ra xung clock có tần số với độ ổn đònh cao để cấp cho khối đếm c) Khối phát: dùng để phát ra tín hiệu hồng ngoại cung cấp cho khối thu d) Khối thu: thu tín hiệu hồng ngoại để dùng làm xung clock cho khối đếm e) Khối đếm: nhận xung clock từ khối tạo xung và tiến hành quá trình đếm. , đồng thời xuất ra giá trò mã BCD chuyển... đếm BCD IC 4518 có hai ngõ vào điều khiển(CP0 và CP1) có thể làm việc ở hai mức tích cực khác nhau Chân CP0 tích cực cạnh lên và CP1 tích cực cạnh xuống, khi một chân điều khiển là ngõ vào cấp xung thì chân còn lại sẽ là ngõ cho phép làm việc + Sơ đồ chân: CP0 và CP1 : chân điều khiển - 11 - Hiển thò 8 Tối 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tối Tối Tối Tối Tối Tối * Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm. ..Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Sản Phẩm Ngõ vào EL BI LT X X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Ngõ ra DD DC DB DA Oa Ob Oc Od Oe Of Og X X 0 0 0 0 0 0 0... ab cd ef g ab cd ef g 4 BI 3 LT 16 VDD AB CD 8 5 GND LE VCC ab cd ef g U10 11 32 11 10 91 5 14 VCC 11 32 11 10 91 5 14 11 32 11 10 91 5 14 U9 VC C ab cd ef g 11 32 11 10 91 5 14 U7 4518 VCC 3 8 5 Mạch Đếm Sản Phẩm 3 8 5 Trường Đại Học Cơng Nghiệp TPHCM CA CA DP CA CA DP 3 8 5 3 8 5 3 8 5 3 8 5 R1 150 CA CA DP CA CA DP R4 1 50 LED 1 674 129 10 76 42 911 0 AB DCE GF LED 3 AB CD FEG LED 4 LED 5 1123 11 . được. Vì vậy mạch đếm sản phẩm sẽ giúp ta kiểm soát được sản lượng cho ra tại mỗi băng chuyền. 2 Mục đích, yêu cầu Mục đích của mạch đếm sản phẩm là giúp. để xây dựng nên một mạch chức năng đếm sản phẩm hoạt động tốt và đúng với yêu cầu của đề tài. 4 Kết quả nghiên cứu Mạch đếm sản phẩm là đề tài thuộc