Đang tải... (xem toàn văn)
Việt Nam ta ngày phát triển và giàu mạnh. Một trong những thay đổi đáng kể là Việt Nam đã gia nhập “WTO”, một bước ngoặc quan trọng để đất nước thay đổi bộ mặt nghèo nàn của mình, để chúng ta con người Việt có cơ hội nắm bắt nhiểu thành tựu vĩ đại của thế giới, đặc biệt là về các lĩnh vực khoa học kĩ thuật nói chung và ngành Điện nói riêng. Thế hệ trẻ chúng ta không tự mình phấn đấu học hỏi không ngừng thì chúng ta sẽ sớm lạt hậu và nhanh chóng thụt lùi. Nhìn ra được điều đó Trường “ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI” đã sớm chủ trương hình thức đào tạo sâu rộng, từ thấp đến cao. Để tăng chất lượng học tập của sinh viên nhà trường nói chung và trung tâm Điện nói riêng đã tổ chức cho sinh viên làm các bài tập lớn môn học nhằm tạo nên tảng vững chắc cho sinh viên khi ra học tập, đáp ứng nhu cầu tuyển dụng việc làm.Đề tài mà em muốn giới thiệu là : “Mạch đếm xe ra vào” .
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN MÔN:KĨ THUẬT SỐ ĐỀ TÀI:THIẾT KẾ BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG SVTH:Vương Bá Cải MSSV:0541040279 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào Việt Nam ta ngày phát triển giàu mạnh Một thay đổi đáng kể Việt Nam gia nhập “WTO”, bước ngoặc quan trọng để đất nước thay đổi mặt nghèo nàn mình, để người Việt có hội nắm bắt nhiểu thành tựu vĩ đại giới, đặc biệt lĩnh vực khoa học kĩ thuật nói chung ngành Điện nói riêng Thế hệ trẻ không tự phấn đấu học hỏi không ngừng sớm lạt hậu nhanh chóng thụt lùi Nhìn điều Trường “ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI” sớm chủ trương hình thức đào tạo sâu rộng, từ thấp đến cao Để tăng chất lượng học tập sinh viên nhà trường nói chung trung tâm Điện nói riêng tổ chức cho sinh viên làm tập lớn môn học nhằm tạo nên tảng vững cho sinh viên học tập, đáp ứng nhu cầu tuyển dụng việc làm.Đề tài mà em muốn giới thiệu : “Mạch đếm xe vào” Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào Trong trình thực chúng em tận tình hướng dẫn thầy cô giáo môn, đặc biệt cô Nguyễn Thị Thu Hà Và kiến thức hạn hẹp nên trình thực em tránh khỏi sai sót ,mong quý thầy cô hội đồng khảo thi bỏ qua có hướng giúp đỡ để chúng em hoàn chỉnh tập Em xin chân thành cảm ơn. Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào MỤC LỤC Phần A: Giới thiệu vài linh kiện điển hình sử dụng mạch 1) Led đoạn 2) IC 74192 3) IC 555 4) Tìm hiểu chung mạch giới hạn 5) Tìm hiểu chung mạch tạo trễ Phần B: Nội dung Mở đầu:Tìm hiểu chung mạch dãy,mạch tổ hợp va mạch dao động 6) Sơ đồ khối 7) Chức nhiệm vụ khối 8) Sơ đồ nguyên lý 9) Nguyên lý hoạt động Phần C: Mục lục tham khảo Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào PHẦN A: GIỚI THIỆU VỀ VÀI LINH KIỆN ĐIỂN HÌNH SỬ DỤNG TRONG MẠCH Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào 1/Led đoạn Là led xếp lại theo hình mẫu Một chân led nối chug với (anot catot nối chung), chân lại nối với phần led Đây lọai đèn dùng hiển thị số từ đến 9, đèn gồm đọan a, b, c, d, e, f, g, bên đọan led (đèn nhỏ) nhóm led mắc song song (đèn lớn).Qui ước đọan cho bởi: Khi tổ hợp đọan cháy sáng tạo số thập phân từ - Led đoạn có loại anot catot chung Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào Led anot chung Led catot chung Đối với led đoạn ta phải tính toán cho đoạn led đoạn có dòng điện từ 10 20mA Với điện áp 5V điện trở cần dùng 270Ω; công suất 1,4 Watt Bảng 1: bảng giá trị Led Đoạn Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào 2/IC74192 Sơ đồ chân: Bảng chân lí: Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào Sơ đồ mạch logic: -Là mạch hệ chứa Flip-Flop SR -Có khả đếm lên đếm xuống đồng Bit -Có chân đếm lên,đếm xuống riêng biệt(Count Up,Count Down) -Có khả thiết lập thông số ban đầu -Xuất liệu BCD mã nhị phân Bit 10 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào 3/IC555 Sơ đồ chân Mạch logic: -IC555:Có nhiệm vụ tạo xung vuông -Chu ki va tần số tính theo công thức: T=0.7×(R1+2R2)×C1 F=1,4/(R1+2R2)×C1 -Công thức tính thời gian trễ: T=1,068×RC 11 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào PHẦN B: NỘI DUNG 12 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội MỞ ĐẦU: Mạch đếm xe vào Tìm hiểu chung mạch logic tổ hợp,mạch dãy, mạch dao động • Mạch logic tổ hợp • Đặc điểm phương pháp thiết kế mạch • Đặc điểm: mạch tổ hợp mạch mà trị số ổn định tín hiệu đầu thời điểm phụ thuộc vào tổ hợp giá trị tín hiệu đầu vào thời điểm • Phương pháp thiết kế: + Phân tích yêu cầu + Kê bảng chân lí +Tiến hành tối thiểu hóa + Vẽ sơ đồ logic • Bộ mã hóa Mã hóa dung văn tự, kí hiệu hay mã để biểu thị đối tượng xác định Bộ mã hóa mạch điện thực thao tác mã hóa Các mã hóa: • Bộ mã hóa nhị phân Là mạch điện dung n bit để mã hóa N=2n tín hiệu • Bộ mã hóa nhị - thập phân Là mạch điện chuyển mã hệ thập phân bao gồm 10 chữ số 0,1,2… thành mã hệ nhị phân Đầu vào 10 chữ số, đầu nhóm mã số nhị phân, • Bộ mã hóa ưu tiên Bộ mã hóa ưu tiên có nhiều tín hiệu đồng thời đưa đến, mạch tiến hành mã hóa tín hiệu đầu vào có cấp ưu tiên cao thời điểm xét • Bộ giải mã 13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào Giải mã trình phiên dịch hàm ý gán cho từ mã Bộ giải mã mạch điện thực giải mã từ mã thành tín hiệu đầu ra, biểu thị tin tức vốn có • Bộ giải mã nhị phân Thực phiên dịch từ mã nhị phân thành tín hiệu đầu Nếu từ mã đầu vào có n bit có 2n tín hiệu đầu tương ứng với từ mã • Bộ giải mã (BCD)- thập phân Là giải mã thực chuyển đổi từ mã BCD thành 10 tín hiệu đầu tương ứng 10 chữ số hệ thập phân • Bộ giải mã hiển thị kí tự • Hai loại hiển thị số: + linh kiện hiển thị bán dẫn + đèn hiển thị số chân không • Bộ giải mã hiển thị • Bộ so sánh • Bộ so sánh nhau: • Bộ so sánh bit • Bộ so sánh bit • Bộ so sánh • Bộ cộng • Bộ cộng nửa Là mạch điện thực phép cộng nửa, tức phép cộng hai số bit • Bộ cộng đủ • Bộ cộng có nhớ nối tiếp 14 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào • Bộ chọn kênh • Rom • Bộ nhớ cố định đọc(ROM) • Bộ nhớ đọc ghi trình tự (PROM) • Bộ nhớ đọc viết lại • Mạch dãy • Đại cương mạch dãy • Đặc điểm • Một mạch điện gọi mạch dãy trạng thái đầu ổn định thời điểm xét không phụ thuộc vào trạng thái đầu vào thời điểm mà phụ thuộc vào trạng thái thân mạch điện thời điểm trước • Phương pháp phân tích chức logic mạch dãy • Viết phương trình • Tìm phương trình trạng thái • Tính toán • Vẽ bảng trạng thái • Bộ đếm • Bộ đếm đồng bộ: + đếm nhị phân đồng bộ: cấu trúc Flip Flop T + đếm thập phân đồng + đếm N phân đồng • Bộ đếm dị bộ: + đếm nhị phân dị +bộ đếm thập phân dị 15 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào • Bộ đếm IC cỡ trung • Bộ nhớ • Bộ nhớ bản: mạch điện có chức tiếp nhận tín hiệu nhị phân mã hóa xóa tín hiệu nhớ trước • Bộ ghi dịch • Bộ tạo xung • Bộ nhớ RAM dụng cụ ghép điện tích CCD • Mạch dao động • Bộ phát xung • Bộ dao động đa hài cổng NAND TTL • Bộ dao động đa hài vòng RC • Bộ dao đọng đa hài thạch anh • Bộ dao động đa hài CMOS • Trigơ smit • Trigo smit biến đổi dạng xung, biến đổi vô châm chạp đầu vào thành dạng xung vuông thỏa mãn yêu cầu mạch số đầu • Có ứng dụng rộng mạch phát xung tạo dạng xung • Mạch đa hài đợi • Mạch đa hài đợi CMOS • Đa hài đợi họ TTL • IC định thời họ CMOS 1/Sơ đồ khối 16 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào 2/ KHỐI CẢM BIẾN KHỐI ĐIỀU KHIỂN KHỐI NGUỒN KHỐI ĐẾM+GIẢI MÃ KHỐI HIỂN THỊ KHỐI TRỄ+ĐỘNG LỰC Chức nhiệm vụ khối a) Khối nguồn : tạo dòng điện ổn định cung cấp cho toàn mạch b) Khối cảm biến : dùng để tạo xung clock có tần số với độ ổn định cấp cho khối điều khiển c) Khối điều khiển : nhận xung clock từ khối hồng ngoại để điều khiển 17 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào cho khối đếm d)Khối hiển thị: -Sử dụng Led trình bày phần:Một số linh kiện sử dụng -Ngoái có khối hiển thị báo xe,hết xe: NOT AND N 1 L E D L E D Khi có tín hiệu mức tích cực cao,ở phía chân AND có tín hiệu kích mở 2N1711,dòng điện qua Led đỏ báo hết chỗ 18 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào Khi chân vào AND mức tích cực thấp,có tín hiệu qua NOT kích mở 2N1711 lám sang đèn xanh báo chỗ e) Khối giải mã + khối đếm (tích hợp IC74192): Nhận giá trị BCD từ khối đếm chuyển đổi thành giá trị Led đoạn chuyển đến khối hiển thị -Chân Data A,B,C,D dung để thiết lập giá trị ban đầu -2 chân UP,Dơn bình thường mức cao tác dụng lên cạnh xung -Chân Load mức cao IC sẵn sang làm việc -Các chân Qa,Qb,Qc,Qd đưa chân tín hiệu f)Khối tạo trễ+ Khối động lực: -Mạch tạo trễ có nhiệm vụ tạo trễ kể từ cảm biến tác dụng mạch động lực làm Moto quay mỏ Barrie 19 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào -Mạch bao gồm khối xung 555 va Role 3/Sơ đồ nguyên lý 20 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe vào 4.Nguyên lý hoạt động: a/ Khi có xe vào: Giả sử có xe vào cảm biến tác động với mức cao tương ứng ta tác động vào công tắc “ĐẾM TIẾN”.Khi chân Count Up nhận tín hiệu mức cao thực nhiệm vụ đếm lên giá trị tương ứng với số lần công tắc tác dụng,đồng thời xuất tín hiệu giải mã Led Cùng thời điểm tác động trễ kích hoạt,khi dạt thời gian trễ yêu cầu cuộn hút RL1 trở vị trí ban đầu,dòng điện phóng qua Moto làm barrie mở Công thức tính thời gian trễ: b/Khi có xe ra: Khi có xe công tắc “ĐẾM LÙI” nhận giá trị mức cao,chân Count Down nhận tín hiệu mức cao,bộ đếm IC 74192 đếm lùi giá trị xuất tín hiệu Led Cùng thời điểm trễ kích họa đạt thời giant re yêu cầu cuộn hút RL2 trở vị trí ban đầu,dòng diện từ tụ khép kìn qua Moto làm barrie mở 21 [...]... Nội Mạch đếm xe ra vào 3/IC555 Sơ đồ chân Mạch logic: -IC555:Có nhiệm vụ tạo ra xung vuông -Chu ki va tần số được tính theo công thức: T=0.7×(R1+2R2)×C1 F=1,4/(R1+2R2)×C1 -Công thức tính thời gian trễ: T=1,068×RC 11 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe ra vào PHẦN B: NỘI DUNG 12 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội MỞ ĐẦU: Mạch đếm xe ra vào Tìm hiểu chung về mạch logic tổ hợp ,mạch dãy, mạch. .. Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe ra vào -Mạch bao gồm khối xung 555 va Role 3/Sơ đồ nguyên lý 20 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe ra vào 4.Nguyên lý hoạt động: a/ Khi có xe vào: Giả sử khi có xe vào cảm biến tác động với mức cao 1 sẽ tương ứng khi ta tác động vào công tắc “ĐẾM TIẾN”.Khi đó chân Count Up sẽ nhận tín hiệu ở mức cao và thực hiện nhiệm vụ đếm lên giá trị tương ứng với... xung, biến đổi vô cùng châm chạp ở đầu vào thành dạng xung vuông thỏa mãn yêu cầu mạch số ở đầu ra • Có ứng dụng rộng trong các mạch phát xung và tạo dạng xung • Mạch đa hài đợi • Mạch đa hài đợi CMOS • Đa hài đợi họ TTL • IC định thời họ CMOS 1/Sơ đồ khối 16 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe ra vào 2/ KHỐI CẢM BIẾN KHỐI ĐIỀU KHIỂN KHỐI NGUỒN KHỐI ĐẾM+GIẢI MÃ KHỐI HIỂN THỊ KHỐI TRỄ+ĐỘNG... khối hiển thị báo còn xe, hết xe: NOT AND 2 N 1 7 1 1 L E D L E D Khi có cả 2 tín hiệu mức tích cực cao,ở phía ra của chân AND có tín hiệu kích mở 2N1711,dòng điện qua Led đỏ báo hết chỗ 18 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe ra vào Khi 1 trong 2 chân vào của AND ở mức tích cực thấp,có tín hiệu qua NOT kích mở 2N1711 lám sang đèn xanh báo còn chỗ e) Khối giải mã + khối đếm (tích hợp trên IC74192):... thuộc vào trạng thái đầu vào thời điểm đó mà còn phụ thuộc vào cả trạng thái bản thân mạch điện ở thời điểm trước • Phương pháp phân tích chức năng logic mạch dãy • Viết phương trình • Tìm phương trình trạng thái • Tính toán • Vẽ bảng trạng thái • Bộ đếm • Bộ đếm đồng bộ: + bộ đếm nhị phân đồng bộ: cấu trúc bằng Flip Flop T + bộ đếm thập phân đồng bộ + bộ đếm N phân đồng bộ • Bộ đếm dị bộ: + bộ đếm nhị... tạo ra dòng điện ổn định cung cấp cho toàn mạch b) Khối cảm biến : dùng để tạo ra xung clock có tần số với độ ổn định cấp cho khối điều khiển c) Khối điều khiển : nhận xung clock từ khối hồng ngoại để điều khiển 17 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe ra vào cho khối đếm d)Khối hiển thị: -Sử dụng Led 7 thanh như đã trình bày trên phần:Một số linh kiện sử dụng -Ngoái ra còn có khối hiển thị báo. .. Mạch đếm xe ra vào Tìm hiểu chung về mạch logic tổ hợp ,mạch dãy, mạch dao động • Mạch logic tổ hợp • Đặc điểm cơ bản và phương pháp thiết kế của mạch • Đặc điểm: mạch tổ hợp là mạch mà trị số ổn định của tín hiệu đầu ra ở thời điểm bất kì chỉ phụ thuộc vào tổ hợp các giá trị tín hiệu đầu vào ở thời điểm đó • Phương pháp thiết kế: + Phân tích yêu cầu + Kê bảng chân lí +Tiến hành tối thiểu hóa + Vẽ sơ đồ... nửa Là mạch điện thực hiện phép cộng nửa, tức là phép cộng hai số 1 bit • Bộ cộng đủ • Bộ cộng có nhớ nối tiếp 14 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe ra vào • Bộ chọn kênh • Rom • Bộ nhớ cố định chỉ đọc(ROM) • Bộ nhớ chỉ đọc có thể ghi trình tự (PROM) • Bộ nhớ chỉ đọc có thể viết lại • Mạch dãy • Đại cương về mạch dãy • Đặc điểm • Một mạch điện được gọi là mạch dãy nếu trạng thái đầu ra ổn... mã hóa tín hiệu đầu vào nào có cấp ưu tiên cao nhất ở thời điểm xét • Bộ giải mã 13 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe ra vào Giải mã là quá trình phiên dịch hàm ý đã gán cho từ mã Bộ giải mã là mạch điện thực hiện giải mã từ mã thành tín hiệu đầu ra, biểu thị tin tức vốn có • Bộ giải mã nhị phân Thực hiện phiên dịch các từ mã nhị phân thành tín hiệu đầu ra Nếu từ mã đầu vào có n bit thì sẽ... phân đồng bộ • Bộ đếm dị bộ: + bộ đếm nhị phân dị bộ +bộ đếm thập phân dị bộ 15 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Mạch đếm xe ra vào • Bộ đếm IC cỡ trung • Bộ nhớ • Bộ nhớ cơ bản: là mạch điện có chức năng tiếp nhận tín hiệu nhị phân mã hóa và xóa tín hiệu đã nhớ trước • Bộ ghi dịch • Bộ tạo xung tuần tự • Bộ nhớ RAM và dụng cụ ghép điện tích CCD • Mạch dao động • Bộ phát xung • Bộ dao động đa hài cơ bản