nghiên cứu, thiết kế chế tạo mạch đếm sản phẩm 00 26

ĐỒ ÁN MÔN HỌC(Mạch và thiết bị điện,điện tử)Sinh viên thực hiện: Lớp: 1.Tên đề tài:Nghiên cứu, chế tạo mạch đếm sản phẩm.2. Số liệu cho trước:⦁Nguồn cấp 5v DC⦁Hiển thị led 7 thanh báo trạng thái số sản phẩm⦁Số sản phẩm đóng gói 26SP.3. Nội dung cần hoàn thành:⦁Thiết kế, chế tạo mô hình .⦁Sản phẩm đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật.⦁Quyển thuyết minh đề tài, các bản vẽ, sơ đồ, … mô tả đầy đủ nội dung đề tài. Giáo viên hướng dẫn Ngày giao đề tài: 2017. Ngày hoàn thành: 2017. Chủ tịch hội đồng BẢNG NHẬN XÉTQUÁ TRÌNH THỰC HIỆN BÀI TẬP, TIỂU LUẬNI.NHỮNG THÔNG TIN CHUNG 1. Sinh viên thực hiện: 2. Lớp: 3.Tên đề tài: Nghiên cứu, chế tạo mạch đếm sản phẩm.Hiển thị trên Led 7thanh. 4.Thời gian thực hiện : từ ngày 2017 đến ngày 2017II. NHẬN XÉT QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI.1. Tinh thần thần thái độ làm việc của học viên:.............................................................................................................................................................................2.Chấp hành nội dung của bài tập được duyệt:..................................................................................................................................................................................3.Số lượng và chất lượng số liệu thu thập được:...............................................................................................................................................................................4. Tình hình xử lý,phan tích sồ liệu ,giải quyết vấn đề của học viên: ..............................................................................................................................................5. Giải pháp và đề xuất của học viên: ..............................................................................................................................................................................................6. Đánh giá chung Điểm chấm (thang điểm 10)Hưng Yên, ngày … tháng … năm 2017Người hướng dẫn khoa học (ký ,ghi rõ họ tên) LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật,kỹ thuật điện tử mà trong đó là kỹ thuật số đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật,quản lý, tự động hóa...do đó chúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và sự phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng. Xuất phát từ những đợt đi thực hành ,thăm quan các xí nghiệp sản xuất và các nhà máy,chúng em đã thấy được nhiều khâu tự động hóa trong quá trình sản xuất.Một trong những khâu đơn giản trong dây chuyền sản xuất tự động hóa đó là số lượng sản phẩm làm ra được đếm một cách tự động.tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa chưa được áp dụng trong những khâu đếm sản phẩm,đóng bao bì mà vẫn còn sử dụng nhân công. Chúng em là nhhững sinh viên năm thứ 2 của trường ĐH SPKT Hưng Yên.Từ những điều đã được thấy đó và những kiến thức đã được thầy cô dạy bảo,tìm tòi học hỏi trong thực tế...chúng em muốn làm một điều gì đó để góp phần giúp người lao động bớt mệt nhọc chân tay mà lại cho phép tăng hiệu suất lao động lên nhiều lần,đồng thời đảm bảo độ chính xác cao.Nên chúng em quyết định thiết kế một mạch đếm sản phẩm vì nó rất gần gũi với thực tế đồng thời cũng là một lần chúng em thực tập,vận dụng kiến thức đã được học để thiết kế và chế tạo ra một sản phẩm có thể được đem ứng dụng rộng rãi,đóng góp một phần nhỏ cho xã hội. Dưới sự hướng dẫn của thầy Phạm Thị Ngọc Anh nhóm sinh viên chúng em thực hiện đề tài: nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mạch đếm sản phẩm. Trong quá trình hoàn thành đề tài này chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô trong khoa Điện – Điện tử và đặc biệt là thầy Phạm Thị Ngọc Anh đã giúp đỡ chúng em. Do thời gian hoàn thành và kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót và chưa hợp lý, chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy cô và bạn bè để đề tài này được hoàn thiện hơn. Chúng em xin trân thành cảm ơn MỤC LỤCĐỒ ÁN MÔN HỌC1BẢNG NHẬN XÉT2LỜI MỞ ĐẦU3MỤC LỤC4PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ỨNG DỤNG VÀ Ý TƯỞNG THỰC HIỆN61.1Tổng quan về mạch.61.2 Ý tưởng thực hiện.7PHẦN 2: GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH72.1.Các Triger số.72.1.1. Định nghĩa và phân loại:72.1.2 Các loại triger và điều kiện đồng bộ102.1.3. Đầu vào bất đồng bộ .112.1.4. Triger RS:122.1.5 Triger RS đồng bộ132.2. IC74LS9014Hình 2.1: Cấu tạo bên trong 74LS9014 Hình 2.2: Sơ đồ chân IC 74LS90152.3.IC74LS47.16Hình 2.3: Sơ đồ chân 74LS47162.4.IC 740817Hình 2.4: Cấu tạo cổng AND17Hình 2.5: Sơ đồ chân IC 740818Hình 2.6: Hình dạng thực tế IC 7408182.5.IC 7432 (tích hợp 4 cổng OR)19Hình 2.7: Sơ đồ chân IC 7432192.6. Led 7 thanh20Hình 2.8: Sơ đồ chân Led 7 thanh202.7.Led thu phát hồng ngoại.21PHẦN 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM22I.SƠ ĐỒ KHỐI221.1.Cấu trúc sơ đồ khối.22Hình 3.1: Sơ đồ khối của mạch221.2.Chức năng của các khối.221.2.1.Khối nguồn221.2.2.khối tạo tín hiệu22Hình 3.2: Bộ phát22Hình 3.3: Bộ thu231.2.3.Khối đếm,giải mã24Hình 3.4: Bộ đếm, giải mã241.2.4.Khối hiển thị25II.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ĐẾM272.1. Sơ đồ nguyên lý27Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý272.2.Nguyên lý hoạt động272.3.Hình ảnh thực tế28kết luận MỤC LỤC HÌNH ẢNHHình 2.1: Cấu tạo bên trong 74LS9014 Hình 2.2: Sơ đồ chân IC 74LS9015Hình 2.3: Sơ đồ chân 74LS4716Hình 2.4: Cấu tạo cổng NAND17Hình 2.5: Sơ đồ chân IC 740818Hình 2.6: Hình dạng thực tế IC 740818Hình 2.7: Sơ đồ chân IC 743219Hình 2.8: Sơ đồ chân Led 7 thanh20Hình 3.1: Sơ đồ khối của mạch22Hình 3.2: Bộ phát22Hình 3.3: Bộ thu23Hình 3.4: Bộ đếm, giải mã24Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý27PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ MẠCH ỨNG DỤNG VÀ Ý TƯỞNG THỰC HIỆN 1.1Tổng quan về mạch. Với yêu cầu của đề tài chúng em đã nghiên cứu,tính toán và đưa ra linh kiện cần dùng trong mạch đó là:led thu phát hồng ngoại; 2 bộ mã hoá BCD dùng IC74LS90; 2 bộ giải mã BCD sang mã led 7 thanh dùng IC7447; 2 led 7 thanh có anot chung để hiển thị; các IC lôgic: IC 7408(cổng AND 2 đầu vào),IC 7432(cổng OR 2 đầu vào). Với những linh kiện này chúng em đã dược sự chấp nhận của giáo viên hướng dẫn thiết kế và chế tạo thành công mạch “ Mạch đếm số sản phẩm được hiển thị led 7 thanh”.1.2 Ý tưởng thực hiện. Trong thời đại hiện nay,dưới sự bùng nổ và phát triển của công nghệ. Đặc biệt là ngành công nghệ điện tử kỹ thuật số thì những mạch ứng dụng vào thực tế càng nhiều. Các thiết bị điện tử số dù đơn giản hay là hiện đại đến đâu đi nữa thì đều hướng tới sự tiện lợi cho người sử dụng. Trước những yêu cầu đòi hỏi cấp thiết của cuộc sống. Nhóm đồ án chúng em đã bắt tay vào tìm hiểu và thiết kế “mạch đếm số sản phẩm hiển thị led 7thanh”. Dưới sự hướng dẫn của thầy Phạm Thị Ngọc Anh và các thầy cô giáo trong khoa đã giúp đỡ chúng em thực hiện ý tưởng này.PHẦN 2GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH2.1.Các Triger số. 2.1.1. Định nghĩa và phân loại:⦁Định nghĩa:Triger trong tiếng anh gọi là Flip Flop viết tắt là FF. Nó là một phần tử nhớ hai trạng thái cân bằng ổn định tương ứng với hai mức logic 0 và 1. Dưới tác dụng của các tín hiệu điều khiển ở lối vào, triger có thể chuyển về một trong hai trạng thái cân bằng, và giữ nguyên trạng thái đó chừng nào chưa có tín hiệu điều khiển làm thay đổi trạng thái của nó. Trạng thái tiếp theo của triger phụ thuộc không những vào tín hiệu lối vào mà còn phụ thuộc vào trạng thái hiện hành của nó.Đang chạy, nếu ngừng các tín hiệu điều khiển ở lối vào vẫn có khả năng giữ trạng thái hiện hành của mình trong thời gian dài, chừng nào mà còn điện nuôi mạch triger không bị ngắt thì thông tin dưới dạng nhị phân lưu giữ trong triger vẫn được duy trì. Như vây, nó được sử dụng như một phần tử nhớ.Triger được cấu thành từ một nhóm các cổng logic, mặc dù các cổng logic tự thân nó không có khả năng lưu trữ, nhưng có thể nối nhiều cổng với nhau theo cách thức cho phép lưu trữ được thông tin. Mỗi sự sắp xếp cổng khác nhau sẽ cho ra các triger khác nhau.Triger có nhiều đầu vào điều khiển và chỉ hai đầu ra luôn luôn ngược nhau là Q và .Sơ đồ khối tổng quát của một triger: Q : Đầu ra thường : Đầu ra đảo. + Khi Q =1, =0 ta nói FF ở trạng thái 1 hay trạng thái cao; trạng thái này còn được gọi là trạng thái Set (Thiết lập). +Khi Q =0, =1 ta nói FF ở trạng thái 0 hay trạng thái thấp; trạng thái nay còn gọi là trạng thái Reset (tái thiết lập) Các ký hiệu về tính tích cực của tín hiệu.Ký hiệuTính tích cực của tín hiệu Tích cực là mức thấp “ L” Tích cực là mức cao “H” Tích cực là sườn dương của xung nhịp Tích cực là sườn âm của xung nhịp⦁Phân loại:Có nhiều cách phân loại triger :Phân loại theo chức năng làm việc của các đầu vào điều khiển. Hiện nay thường sử dụng loại triger 1 đầu vào (triger D, triger T) và loại hai đầu vào (triger RS, triger JK ) ngoài ra đôi khi còn gặp loại triger nhiều đầu vào.Phân loại theo cách làm việc ta có loại triger đồng bộ và không đồng bộ. Loại đồng bộ lại được chia ra làm hai loại, đó là loại đồng bộ thường và loại đồng bộ chủ tớ. Sơ đồ khối cho sự phân loại triger như sau: Flip Flop Theo chức năng Theo cách làm việcJKFFAsvnchronousAvnchronousRSFFTFFD FFMasterSlaveNormal⦁Biểu diễn FF. Để mô tả một FF người ta có thể dùng: + Bảng chân lý + Đồ hình chuyển đổi trạng thái + Phương trình đặc trưng2.1.2 Các loại triger và điều kiện đồng bộCác triger đều có thể xây dựng từ các mạch tổ hợp có hồi tiếp. Ta biết rằng mạch có hồi tiếp chỉ có thể làm việc tin cậy khi điều kiện sau đây được thoả mãn:Mạch không rơi vào trạng thái dao động dưới tác động của bất kỳ tập hợp tín hiệu điều khiển nào. Điều này có nghĩa là, ứng với mỗi tập hợp tín hiệu vào bất kỳ phải tồn tại ít nhất một trạng thái ổn định. Trạng thái ổn định là trạng thái thoả mãn điều kiện Qn+1 =Qn (Qn : trạng thái lối ra ở thời điểm n, Qn+1: Trạng thái lối ra ở thời điểm n+1 ) Theo chức năng có 4 loai FF cơ bản : D, T, RS, JK. Bảng chân lýcủa các FF như sau:TQnQn=10001 0 11101 1 0JKQnQn+100000101001101001100011111110110RSQnQn+1000001010011011111000100111101xx=>Từ bảng chân lý trên ta rút ra nhận xét : Các DFF và RSFF có thể làm việc ở chế độ không đồng bộ vì mỗi tập hợp tín hiệu vào điều khiển DFF, RSFF luôn luôn tồn tại ít nhất một trong các trạng thái ổn định. Bởi vì tất cả tín hiệu vào điều khiển DFF, RS FF đều có một trạng thái Qn = Qn+1. Các TFF và JKFF không thể làm việc ở chế độ không đồng bộ vì mạch rơi vào trạng thái dao động nếu như tập tín hiệu vàoT = 1 hoặc JK =1. Với các tập tín hiệu vào này không bao giờ có trạng thái Qn = Qn+1 Như vậy, các DFF và RSFF có thể làm việc ở hai chế độ: đồng bộ và không đồng bộ, còn TFF và JKFF chỉ có thể làm việc ở chế độ đồng bộ . Chế độ không đồng bộ: Trạng thái đầu ra sẽ thay đổi bất kỳ khi nào khi có sự thay đổi đầu vào điều khiển . Chế độ đồng bộ: Để khống chế sự thay đổi trạng thái đầu ra người ta đưa vào FF 1 đầu vào xung nhịp (Clock). Chỉ khi nào tác động của xung nhịp thì FF mới thay đổi trạng thái theo đầu vào điều khiển. Xung nhịp thường là một chuỗi xung hình chữ nhật hoặc xung vuông. Hầu hết kỹ thuật số là đồng bộ vì mạch đồng bộ dễ thiết kế và dễ dò lỗi hơn là bởi vì đầu ra của mạch chỉ thay đổi ở những thời gian xác định.2.1.3. Đầu vào bất đồng bộ .Đối với triger đồng bộ có đầu vào điều khiển và đầu xung nhịp. Các đầu vào điều khiển còn được gọi là đầu vào đồng bộ vì tác đọng của chúng lên đầu ra của triger đồng bộ với đầu vào xung nhịp.Hầu hết các triger đều có một hoặc nhiều đầu vào bất đồng bộ là những đầu vào hoạt động độc lập với đầu vào đồng bộ và đầu vào xung nhịp. Đầu vào bất đồng bộ dùng để thiết lập FF ở trạng thái 1 hoặc xoá triger về trạng thái 0 bất kỳ thời điểm nào, bất chấp điều kiện các đầu vào còn lại.Hai đầu vào bất đồng bộ Preset (thiết lập)và Clear (xoá) là những đầu vào tích cực ở mức thấp, Preset (Pr) thiết lập FF ở trạng thái 1 bất cứ lúc nào và Clear (CLR) xoá FF về trạng thái 0 vào bất cứ lúc nào.Do đó có thể sử dụng các đầu vào bất đồng bộ để giữ FF ở trạng thái cụ thể trong bất kỳ khoảng thời gian dự tính nào. Tuy nhiên, đầu vào bất đồng bộ rất thường được dùng để thiết lập hoặc xoá FF về trạng thái mong muốn bằng cách áp xung nhất thời .2.1.4. Triger RS:Triger RS là một triger có hai đầu vào điều khiển là R, S. S là đầu vào thiết lập 1(Set) còn R là đầu vào xoá 0 (Reset) Bảng chân lý rút gọn:RSQn+1Mốt hoạt động00110101Qn10xNhớThiết lậpXoáCấm dùngTrên bảng chân lý Qn chỉ trạng thái lối ra ở thời điểm hiện tại, Qn+1 chỉ trạng thái lối ra tại thời điểm tiếp theo .Phương trình đặc trưng : Qn+1 =S + QnPhương trình trên cho thấy lối ra không những là hàm số của lối vào mà còn phụ thuộc vào trạng thái trước đó của lối ra.Ta có thể xây dựng sơ đồ logic của triger RS từ mạch NOR, lối vào tích cực ở mức cao. Từ bảng chân lý trên ta cũng có thể viết phương trình của triger RS như sau: Qn+1 =S +Qn =(S+Qn ) = Sơ đồ logic và giản đồ xung biểu diễn trạng thái của triger : Ta cũng có thể xây dựng triger RS không đồng bộ với đầu vào tích cực bởi mức logic thấp từ phần tử logic NAND.Sơ đồ logic và giản đồ xung : 2.1.5 Triger RS đồng bộ Triger RS đồng bộ đầu ra sẽ thay đổi trạng thái bất kỳ thời điểm nào có sự tác động của đầu vào R hoặc S, vì thế trạng thái của triger sẽ không ổn định khi lối vào chịu ảnh hưởng của nhiễu. Để khắc phục nhược điểm trên người ta dùng triger TS đồng bộ nghĩa là thêm vào một đầu xung nhịp Clock(Ck, CLK) điều khiển chung cho cả hai lối vào. Chỉ khi nào có tác động của xung nhịp này thì triger mới chuyển trạng thái theo tác động của R hay S. Ký hiệu của triger RS đồng bộ cho trên hình : Sự chuyển trạng thái của triger RS và tất cả các loại triger đồng bộ khác xảy ra có thể vào thời điểm sau khi xung nhịp đã chuyển từ mức logic 0 lên mức logic 1 (Sườn dương) hoặc ngược lại (Sườn âm). 2.2. IC74LS90 IC74LS90, là IC đếm mã nhị phân chia 10 mã hóa ra BCD.Cứ mỗi xung vào thì nó đếm tiến lên một và được mã hóa ra 4 chân.Khi đếm đến tự nó reset và quay trở về ban đầu. Hai thông số quan trọng để thiết kế mạch đếm này là: Bảng chân lý mã hóa ra BCD và điều kiện để Reset (Trở về trạng thái ban đầu).⦁Cấu tạo bên trong. Hình 2.1: Cấu tạo bên trong IC 74LS90⦁Sơ đồ chân. Hình 2.2: Sơ đồ chân IC 74LS90⦁Bảng chân lý mã hóa ra BCD ⦁Mức Reset cho LS7490. Nó có 4 chân Reset dùng để reset hệ thống với các chân : MR1, MR2, MS1, MS2. Đưa các mức thích hợp vào các chân này thì nó sẽ tự động Reset. Sau đây là bảng mức Reset: 2.3.IC74LS47. IC74LS47 dùng để giải mã BCD sang mã LED 7 thanh. Sau khi 74LS90 mã hóa ra BCD sau đó 74LS47 sẽ mã hóa các mã BCD này chuyển sang LED 7 thanh hiện thị các giá trị đếm . a. Sơ đồ chân. Hình 2.3: Sơ đồ chân 74LS47 b. Bảng chân lý. 2.4. .IC 7408 Là 1 cổng AND 2 đầu vào nó biểu thị cho hàm nhân nghĩa là 2 đầu vào là mức cao thì đầu ra tương ứng là mức cao.Một trong 2 đầu vào là mức thấp thì đầu ra tương úng là mức thấp.Chân 7 nối lên massChân 14 nối lên VccĐầu vào 1 2 => Đầu ra 3Đầu vào 4 5 => Đầu ra 6Đầu vào 9 10 => Đầu ra 8Đầu vào 12 13 => Đầu ra 11 2.5.IC 7432 (tích hợp 4 cổng OR) Có hai tín hiệu đầu vào và 1 tín hiệu đầu ra (Y = A+ B) a. Hình vẽ Nguyên lý hoạt động:Nếu cả hai đầu vào A và B đều ở mức 1 thì lúc này 2 diode được phân cực thuận và dòng điện sẽ qua diode khi đó tại đầu ra A và B sẽ ở mức 1 (5V) . Dòng điện không đi xuống GND vì điện trở ở đây có trở kháng lớn.Nếu Đầu A ở mức 1 và B ở mức 0 thì D1 được phân cực thuận và D2 được phân cực nghịch. Khi đó có dòng chạy qua D1 mà không qua D2 nên A+B vẫn ở mức 1. Còn nếu A ở mức 0 và B ở mức 1 lúc đó có dòng điện chạy qua D2 mà ko có dòng chạy qua D1 nên A + B vẫn ở mức 1. Trong trường hợp cuối thì A và B đều ở mức 0 và đầu ra A+ B ở mức 0 bởi vì khi đó 2 diode phân cực nghịch không cho dòng chạy qua diode nên A+ B không có dòng điện. b. Sơ đồ chân Hình 2.7: Sơ đồ chân IC 7432⦁Điều kiệnSymbolSupply Voltag4,75NomMaxUnits55,25VHIGH Level Input Voltag2VLOW Level Input Voltag0,8VHIGH Level Output Curren0,4mALOW Level Output Curren8mAFree Air Operating Temperatur070⦁Bảng trạng tháiInputOutputABYLLHHLHLHLHHHH = HIGH Logic LevelL = LOW Logic Leve2.6. Led 7 thanh a.Sơ đồ chân : Hình 2.8: Sơ đồ chân Led 7 thanh Trong đồ án này chúng em sử dụng led 7 thanh anode chung.2.7.Led thu phát hồng ngoại. Đây là loại cảm biến sử dụng ánh sáng hồng ngoại là ánh sáng không nhìn thấy.Nguồn sáng được tạo ra từ các LED phát ra ánh sáng hồng ngoại và nó được gọi là bộ phát.Bộ thu có thể là photodiode hoặc phtotransistor.Cảm biến quang có 1 dạng hoạt động chính đó là: + Tối hoạt động: là 1 dạng hoạt động của cảm biến .mà tải được cấp điện khi ánh sáng từ bộ phát không đến được bộ thu của cảm biến. + Sáng hoạt động : là 1 dạng hoạt động của cảm biến .mà tải được cấp điện khi ánh sáng từ bộ phát được truyền đến bộ thu của cảm biến.PHẦN 3THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH ĐẾM SẢN PHẨMI.SƠ ĐỒ KHỐI1.1.Cấu trúc sơ đồ khối.Cảm biếnBộ hiển thịBộ giải mãBộ mã hóaBộ nguồnHình 3.1: Sơ đồ khối của mạch1.2.Chức năng của các khối.1.2.1.Khối nguồn Tạo nguồn một chiều 5V cung cấp cho bộ đếm .. Nguồn cũng cấp cho toàn mạch là nguồn 5V 1 chiều. Nguồn ta dùng ở đây có tính ổn định cao để mạch đếm chính xác nếu ta dùng nguồn không ổn định như pin, khi hết pin thì mạch đếm sẽ bị gián đoạn.Điện áp đầu vào sau khi đi qua biến áp ha áp xuống từ 220V AC50Hz xuống còn 12V AC.Tiếp theo được đi qua cầu diode để chuyển từ điện áp xoay chiều thành một chiều. Dạng sóng điện áp trước và sau chỉnh lưuĐiện áp hiện tại là 12V DC mà yêu cầu điện áp của mạch là 5V DC lên ta cho qua IC ổn áp 7805 để ổn định điện áp về 5V DC cấp cho mạch hoạt động.Sau chỉnh lưu và ổn áp điện áp còn nhấp nhô ta cho qua tụ để san phẳng điện áp.Tụ điện có điện dùng càng lơn thì điện áp đầu ra càng phẳng. cùng với tụ phân cực ta dùng thêm tụ gốm để lọc nhiễu cao tần. Dạng sóng điện áp sau khi được lọc bằng tụ điện1.2.2.khối cảm biến a.Mạch phát tín hiệu hồng ngoại Hình 3.2: Bộ phátĐiện trở R=220 ohm có tác dụng hạn dòng cấp cho led phát hồng ngoại.Led phát hồng ngoại ,khi có dòng điện chạy qua thì phát ra tín hiệu hồng ngoại một cách liên tục ra ngoài không gian theo một hướng xác định.Ở mạch đếm sản phẩm ta chỉnh sao cho tín hiệu hồng ngoại phát ra từ led phát đi thẳng trực tiếp đến led thu tín hiệu của mạch thu hồng ngoại .b.Mạch thu tín hiệu hồng ngoại Led thu hồng ngoại sẽ cho dòng điện đi qua nó nhận được tín hiệu hồng ngoại từ led phát,vì vậy ta phải chỉnh sao cho led thu hướng về tín hiệu từ led phát. Hình 3.3: Bộ thuĐiện trở R=1k ohm có chức năng hạn dòng chạy qua led thu.Bình thường khi không có sản phẩm đi qua led thu nhận được tín hiệu một cách liên tục,led thu dẫn dòng điện từ nguồn qua R và xuông mass.Khi có sản phẩm đi ngang qua sẽ ngăn cản đường tín hiệu hồng ngoại từ led phát đến led thu,lúc này led thu không nhận được tín hiệu hồng ngoại sẽ không dẫn điện xuống mass1.2.3.Khối đếm,giải mã Hình 3.4: Bộ đếm, giải mãBao gồm 2 IC74LS 90 ; 2 IC 74LS47. IC74LS90 là IC đếm mã nhị phân chia 10 mã hóa ra BCDXung được lấy từ khối tạo tín hiệu,tạo xung sẽ được đưa vào chân 14 của IC 7490 đếm hàng đơn vị.cứ mỗi xung vào thì IC đếm hàng đơn vị sẽ đếm tăng lên .Khi IC đếm hàng đơn vị đếm đến 9(Q=1) thì nó sẽ tự động trở về 0,đồng thời đầu ra Q3 lại được nối vào chân 14 cua IC đếm hàng chục nên khi IC đếm hàng đơn vị đếm được 9 sản phẩm đầu tiên và trở về 0 thì IC đếm hàng chục nhảy lên 1. Sản phẩm đi qua tiếp tục tạo xung,bộ đếm tiếp tục đếm khi IC đếm hàng đơn vị đếm đến 9 và trở về 0 lần thứ hai thi IC đếm hàng chục sẽ đếm đến 2.Sau khi đếm được 26 sản phẩm,IC đếm hàng chục có:Q3Q2Q1Q0=0010 IC đếm hàng đơn vị có:Q3Q2Q1Q0=0110.Theo yêu cầu của mạch cần thiết kế là sau khi đếm được 26 sản phẩm thì bộ đếm lại đếm lại từ đầu.Để đáp ứng yêu cầu trên,chúng ta ứng dụng trạng thái các đầu ra của IC đếm để thiết kế phần mạch đưa bộ đếm về 0 và bắt đầu đếm lại khi có sản phẩm đi qua. IC74LS47 dùng để giải mã BCD sang mã LED 7 thanh.1.2.4.Khối hiển thịChúng ta sử dụng led 7 thanh Anode chung để hiển thị các giá trị đếm. Đây là led Anode chung nên chân Anode chung (chân8 hoặc 3 )sẽ được nối lên dương nguồn. Cấp nguồn âm cho chân nào thì đoạn tương ứng với chân đó sáng.Ví dụ muốn led hiển thị số 3 thì các chân a,b,c,d,e,f,g,dp tương ứng với các mức điện áp(mức logic) la:00001101.Sau đây là bảng chân lý thể hiện mức logic của các chân tương ứng với các chữ số mà led 7 thanh hiển thị: (Ở đây chân dp luôn đươc nối lên dương nguồn ,vì chỉ hiển thị số nguyên nên không cho hiển thị dp).II.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ĐẾM2.1. Sơ đồ nguyên lý` Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý2.2.Nguyên lý hoạt động Khi chưa có sản phẩm đi qua, tức là tín hiệu hồng ngoại không bị chắn led hiển thị số 0. Khi có tín hiệu , xung được đưa vào chân 14 của IC 74LS90 đếm hàng đơn vị. Cứ 1 sản phẩm đi qua sẽ có 1 xung được đưa vào bộ đếm. Khi IC 7490 hàng đơn vị đếm hết đến 9(Q3=1) thì IC 7490 đếm hàng chục bắt đầu đếm. Ban đầu hàng chục hiển thị số 0. Sau khi hàng đơn vị đếm đến 9, sau đó quay về 0 thì hàng chục bắt đếm lên 1. Cứ như vậy sau khi đếm được 26 sản phẩm thì quay trở về 0 và đếm lại. Bằng cách ta dùng cổng AND để trở về 0. Sau đó ta lại AND mức logic thấp này đua tới chân RD(2) của IC 7490. 2.3..Hình ảnh thực tế KẾT LUẬNSau một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu về đề tài : “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mạch đếm sản phẩm” cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn  Phạm Thị Ngọc Anh cùng các thầy cô giáo trong khoa ĐiệnĐiện tử và các bạn cùng lớp, chúng em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn. Cuốn thuyết minh đồ án môn học này giúp bạn phần nào hiểu được rõ hơn về ứng dụng của Kỹ Thuật Số (KTS) trong cuộc sống, qua đó ta càng nắm vững hơn về những kiến thức cơ bản của KTS hiểu rõ hơn về các IC đếm, các bộ giải mã và các linh kiện bán dẫn. Từ đó ta có thể tìm ra phương án thích hợp nhất để thiết kế hệ thống tối ưu nhất.Qua quá trình làm bài chúng em nhận thấy mình còn quá nhiều hạn chế về kiến thức, trong cuốn thuyết trình này chắc chắn không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy chúng em mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn, từ đó chúng em có thể rút ra được những kinh nghiệm cho bản thân để chúng em tìm ra những nhược điểm của chính mình. Qua đó chúng em sẽ hoàn thành tốt hơn những công việc tiếp theo. Chúng em xin chân thành cảm ơn