BỘ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP.HCM KHOA …

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP.HCM

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

----------

BÁO CÁO

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT SỐ

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM

GVHD: ĐÀO THÀNH SUNG

SVTH: NÔNG TRUNG NHẤT

SVTH: BÙI THỊ NHƯ PHƯƠNG

TP.HCM, tháng 06 năm 2019

Đồ án Kỹ thuật Số GVHD: Đào Thành Sung

i

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, khái niệm kỹ thuật số đã trở nên quên thuộc với nhiều người, bởi vì sự phát

triển của nghành kỹ thuật số đã có ảnh hưởng rất lớn đến nghành kinh tế toàn cầu. có

người đã nêu lên ý tưởng gọi nền kinh tế của thời đại chúng ta là “nền kinh tế kỹ thuật

số”, “số hóa” đã gần như vượt khỏi ranh giới của một thuật ngữ kỹ thuật. Nhờ có ưu

điểm của xử lỹ số như độ tin cậy trong truyền dẫn, tính đa thích nghi và kinh tế của

nhiều phần mềm khác nhau, tính tiện lợi trong điều khiển và khai thác mạng. Số hóa

đang là xu hướng phát triển tất yếu của nhiều linh vực kỹ thuật và kinh tế khác nhau.

Không chỉ trong lĩnh vực thông tin liên lạc và tin học. Ngày nay, kỹ thuật số đã và

đang thâm nhập mạnh mẽ vào Kỹ thuật điện tử, Điều khiển tự động, Phát thanh truyền

hình, Y tế, Nông nghiệp... và ngay cả tong các dụng cụ sinh hoạt gia đình.

Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, việc ứng dụng các linh kiện

bán dẫn đã phần vào giảm bớt giá thành sản phẩm làm bằng các linh kiện rời. Ứng

dụng môn mạch số, kỹ thuật số ngày càng nhiều. nó thâm nhập nhanh chóng vào các

lĩnh vực điện tử thông dụng và chuyên nghiệp.


ii

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy ĐÀO THÀNH SUNG đã tận tâm hướng dẫn em

trong quá trình thực hiện đồ án này cùng quý thầy cô ở Khoa Điện – điện tử – Trường

Cao Đẳng Công Thương TP.HCM với tri thức và tâm huyết của mình đã truyền đạt

kiến thức quý báu cho chúng em trong quá trình học tập. Nếu không có những lời

hướng dẫn, dạy bảo của quý thầy thì đồ án của em rất khó có thể hoàn thiện được.

Sau cùng, em xin kính chúc quý thầy cô thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục

thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.

Em xin chân thành cảm ơn.


iii

TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Tên đề tài: Thiết kế mạch đếm sản phẩm

Ngày giao đề tài: 25/04/2019. Tuần thứ: 4

Ngày hoàn thành đề tài:06/06/2019 Tuần thứ: 17

Sinh viên thực hiện:

Họ tên sinh viên 1: Nông Trung Nhất MSSV: 2116060107

Họ tên sinh viên 2: Bùi Thị Như Phương MSSV: 2116060113

Tuần Nội dung

4 Gặp GVHD để nghe phổ biến yêu cầu làm đồ án, tiến hành chọn đồ án.

5 Nộp danh sách đồ án đã chọn cho GVHD và GVHD tiến hành xét duyệt

6,7 Tiến hành viết tóm tắt yêu cầu của đề tài

8,9,10 Tiến hành thiết kế sơ đồ khối, giải thích chức năng các khối, thiết kế sơ

đồ mạch, giải thích nguyên lý hoạt động của mạch

11,12 Tiến hành tính toán để lựa chọn linh kiện, vẽ PCB

13,14,15 Tiến hành thi công và viết báo những nội dung đã làm

16,17 Hoàn thiện báo cáo và gởi cho GVHD để xem xét góp ý lần cuối trước

khi in và báo cáo

Xác nhận của giáo viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ và tên)


iv

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

TP.HCM, ngày … tháng … năm 2019

Giáo viên hướng dẫn


v

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài này là do em tự thực hiện dựa vào một số tài liệu và không sao chép từ

tài liệu hay công trình đã có trước đó. Nếu có sao chép em hoàn toàn chịu trách nhiệm.

TP.HCM, ngày .… tháng …. năm 2019

Sinh viên thực hiện


vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1-1: hình ảnh IC 74192 thực tế .............................................................................. 2

Hình 1-2: hình ảnh chân IC 74192................................................................................. 2

Hình 1-3: hình ảnh IC 7485 thực tế ................................................................................ 3

Hình 1-4: hình ảnh chân IC 7485 ................................................................................... 3





Hình 1-9: hình ảnh IC 358 thực tế .................................................................................. 7


Hình 1-11: hình ảnh IC 7447 thực tế .............................................................................. 8

Hình 1-12: hình ảnh chân IC 7447................................................................................. 8

Hình 1-13: hình ảnh LED 7 đoạn thực tế ...................................................................... 10

Hình 1-14: hình ảnh chân LED 7 đoạn ......................................................................... 10

Hình 1-15: hình ảnh bảng màu điện trở ........................................................................ 12

Hình 1-16: hình ảnh các giá trị điện trở thông dụng .................................................... 12

Hình 1-17: hình ảnh các tụ điện thực tế ........................................................................ 13

Hình 1-18: hình ảnh cuộn cảm thực tế .......................................................................... 13

Hình 1-19: hình ảnh các loại ứng dụng của cuộn cảm ................................................. 14

Hình 1-20: hình ảnh ký hiệu của diode ......................................................................... 14

Hình 1-21: hình ảnh diode thực tế ................................................................................ 15

Hình 2-1: sơ đồ khối mạch đếm sản phẩm .................................................................... 16

Hình 2-2: hình ảnh khối tạo xung .................................................................................. 17

Hình 2-3: hình ảnh khối so sánh ................................................................................... 18

Hình 2-4: hình ảnh khối khóa xung ............................................................................... 18

Hình 2-5: hình ảnh khối nút nhấn đặt số đếm ............................................................... 19

Hình 2-6: hình ảnh khối nút nhấn reset......................................................................... 20

Hình 2-7: hình ảnh khối nguồn LM2576 ....................................................................... 20

Hình 3-1: hình ảnh nguyên lý khối nguồn ..................................................................... 22

Hình 3-2: hình ảnh nguyên lý khối thu tín hiệu và cấp xung ........................................ 22

Hình 3-3: hình ảnh nguyên lý khối reset ....................................................................... 23

Hình 3-4: hình ảnh nguyên lý khối đặt số đếm .............................................................. 23

Hình 3-5: hình ảnh nguyên lý khối so sánh ................................................................... 23

Hình 3-6:hình ảnh nguyên lý khối cài đặt số đếm ......................................................... 24

Hình 3-7: hình ảnh nguyên lý khối đếm sản phẩm ........................................................ 25

Hình 3-8: sơ đồ nguyên lý mạch đếm sản phẩm ........................................................... 26

Hình 3-9: sơ đồ mạch in của mạch đếm sản phẩm ....................................................... 27

Hình 3-10: sơ đồ mạch in của khối so sánh .................................................................. 28

Hình 3-11: sơ đồ mạch in của khối tạo xung ................................................................ 28

Hình 3-12:hình ảnh mô phỏng 3D cắt bằng khối đếm .................................................. 29

Hình 3-13: hình ảnh mô phỏng 3D cắt bằng khối so sánh............................................ 39

Hình 3-14: hình ảnh mô phỏng 3D cắt bằng khối tạo xung .......................................... 30

Hình 3-15: hình ảnh mô phỏng 3D cắt nghiêng khối đếm ............................................ 30

Hình 3-16: hình ảnh mô phỏng 3D cắt nghiêng khối so sánh ....................................... 31


vii

Hình 3-17: hình ảnh mô phỏng 3D cắt nghiêng khối tạo xung ..................................... 31

Hình 3-18: hình ảnh cắt bằng của sản phẩm hoàn thiện .............................................. 32


viii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1-1: bảng trạng thái IC 74192 .............................................................................. 2

Bảng 1-2: bảng trạng thái IC 7485 ................................................................................ 4




Bảng 1-6: bảng trạng thái LED 7 đoạn........................................................................ 11


MỤC LỤC Lời mở đầu........................................................................................................................ i

Lời cảm ơn ....................................................................................................................... ii

Lịch trình thực hiện ....................................................................................................... iii

Nhận xét của GVHD ...................................................................................................... iv

Lời cam đoan ................................................................................................................... v

Danh mục hình.......................................................................................................... vi,vii

Danh mục bảng ............................................................................................................ viii

CHƯƠNG MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1

CHƯƠNG I: CƠ SƠ LÝ THUYẾT ................................................................... 2

1.1 Tổng quan các loại IC số ................................................................. 2

1.1.1 IC 74192 .................................................................................... 2

1.1.2 IC 7485 ...................................................................................... 3

1.1.3 IC 7404 ...................................................................................... 5

1.1.4 IC 7408 ...................................................................................... 6

1.1.5 IC 358 ........................................................................................ 7

1.1.6. IC 7447 ...................................................................................... 8

1.2 Tổng quan linh kiện ...................................................................... 10

1.2.1. Led 7 đoạn ( led 7 thanh) ......................................................... 10

1.2.2. Điện trở .................................................................................... 12

1.2.3. Tụ điện ..................................................................................... 13

1.2.4. Cuộn cảm ................................................................................. 13

1.2.5. Diode ........................................................................................ 14

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ ................................................................................. 16

2.1. Sơ đồ khối mạch đếm sản phẩm:........................................................ 16


2.2. Khảo sát khối tạo xung ....................................................................... 17

2.3. Khảo sát khối so sánh ......................................................................... 18

2.4. Khảo sát khối khóa xung CK ............................................................. 18

2.5 Khảo sát khối chống nhiễu cho nút nhấn cài đặt số đếm và nút nhấn

reset…….. ................................................................................................. 19

2.6 Khảo sát khối nguồn ............................................................................ 20

CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG – THI CÔNG.................................................... 22

3.1 Sơ đồ khối nguyên lý của mạch: ......................................................... 22

3.2 Sơ đồ nguyên lý của mạch .................................................................. 26

3.3 Sơ đồ mạch in của mạch ..................................................................... 27

3.4 Mô phỏng 3D trên phần mềm Altium: ................................................ 29

3.5 Sản phẩm hoàn thiện .......................................................................... 32

CHƯƠNG IV: TỔNG KẾT .............................................................................. 33

4.1 Kết luận ............................................................................................... 33

4.2 Yêu cầu ................................................................................................ 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 34


1

CHƯƠNG: MỞ ĐẦU

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Ở 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.

Em là sinh viên năm thứ 3 của trường cao đẳng Công Thương Tp.HCM. Từ

những điều đã được thấy đó và những kiến thức đã được thầy cô dạy bảo, tìm tòi

học hỏi trong thực tế...

MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI

Em muốn làm một điều gì đó để góp phần giúp người lao động bớt mệt

nhọc chân tay mà lại có thể đạt được hiêu quả công việc cao hơn đó là thiết kế

một mạch đếm sản phẩm để, với số lượng lớn tùy theo yêu cầu của người mua,

hay người sử dụng nó. Yêu cầu của mạch đếm sản phẩm là chạy một cách chính

xác, ổn định, gọn nhẹ, dễ lắp đặt, dễ sử dụng, giá thành rẻ và ít tốn điện năng tiêu

thụ.

Nên em quyết định thiết kế một mạch đếm sản phẩm vì nó rất gần gũi với

thực tế đồng thời cũng là giúp 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.


2

CHƯƠNG I: CƠ SƠ LÝ THUYẾT

1.1 Tổng quan các loại IC số

1.1.1 IC 74192

Hình 1-1: hình ảnh IC 74192 thực tế

Hình 1-2: sơ đồ chân của IC 74192

Bảng 1-1: bảng trạng thái IC 74192

MR 𝐏�̅� CPU CPD MODE

H X X X Reset

L L X X Preset

L H

H No Change

L H H

Count Down


3

IC 74192 là IC đếm BCD

Các giá rị ra được thể hiện ở các chân 2,3,6,7 trong đó 3 là LSB 7 là MSB

Các chân 1, 9, 10, 15 là các chân điều khiển giá trị bắt đầu đếm

Chân 4 là chân khi có xung kích giá trị ra được đếm xuống

Chân 5 là chân khi có xung kích giá trị ra được đếm lên

Chân 16 là chân cấp nguồn IC, chân 8 là chân nối mass

Chân 12 và 13 dùng để liên kết các IC 74192 khác để đếm giá trị lớn hơn

Chân 14 để xóa giá trị về 0

1.1.2. IC 7485




4


COMPARING INPUTS CASCADING INPUTS OUTPUTS

A3.B3 A2.B2 A1.B1 A0.B0 A>B A<B A=B A>B A<B A=B

A3>B3

A3<B3

A3=B3

A3=B3

A3=B3

A3=B3

A3=B3

A3=B3

A3=B3

A3=B3

A3=B3

A3=B3

A3=B3

X

X

A2>B2

A2<B2

A2=B2

A2=B2

A2=B2

A2=B2

A2=B2

A2=B2

A2=B2

A2=B2

A2=B2

X

X

X

X

A1>B1

A1<B1

A1=B1

A1=B1

A1=B1

A1=B1

A1=B1

A1=B1

A1=B1

X

X

X

X

X

X

A0>B0

A0<B0

A0=B0

A0=B0

A0=B0

A0=B0

A0=B0

X

X

X

X

X

X

X

X

H

L

X

H

L

X

X

X

X

X

X

X

X

L

H

X

H

L

X

X

X

X

X

X

X

X

L

L

H

L

L

H

L

H

L

H

L

H

L

H

L

L

L

H

L

H

L

H

L

H

L

H

L

H

L

L

H

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

H

L

L

IC 7485 là IC so sánh 4 bit

Chân 2,3,4 là chân giá trị ngõ vào ban đầu của Ic để thực hiện phép so sánh

Chân 5,6,7 là chân giá trị ra

Chân 8 nối mass, chân 16 nối nguồn Vcc


5

1.1.3. IC 7404

Hình 1-5: hình ảnh IC 7404 thực tế.



Input Output

A Y

0 1

1 0

IC 7404 là IC có chức năng đảo giá trị vào


IC 7404 là IC được sử dụng rộng rãi để tạo xung vuông, đảo trạng thái xung,

chốt…

Ngoài ra có thể biến 1 xung không vuông thành xung vuông.


6

1.1.4. IC 7408




Input Input Output

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

IC 7408 là IC được tích hợp 4 cổng AND có các chân như hình trên



7

1.1.5. IC 358



- Chân 8: Là chân Vcc+

- Chân 4: Là chân Vcc-

- Chân 1,7: Là các chân đầu ra.

- Chân 2,3,5,6: Là các chân đầu vào


8

1.1.6. IC 7447


Hình 1-12: sơ đồ chân IC 7447


9


Decimal

Or

Functio

n

Input Output

LT̅̅̅̅ RBI̅̅ ̅̅ ̅ A

3

A

2

A

1

A

0 BI̅ a̅ b̅ c̅ d̅ e̅ f ̅ g̅

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

𝐁𝐈̅̅ ̅ 𝐑𝐁𝐈̅̅ ̅̅ ̅ 𝐋𝐓̅̅ ̅̅

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

X

H

L

H

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

L

X

L

L

L

L

L

L

L

L

H

H

H

H

H

H

H

H

X

L

X

L

L

L

L

H

H

H

H

L

L

L

L

H

H

H

H

X

L

X

L

L

H

H

L

L

H

H

L

L

H

H

L

L

H

H

X

L

X

L

H

L

H

L

H

L

H

L

H

L

H

L

H

L

H

X

L

X

L

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

L

L

H

L

H

L

L

H

L

H

L

L

L

H

H

H

L

L

H

H

H

L

L

L

L

L

L

H

H

L

L

L

H

H

L

H

H

H

H

H

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

H

L

H

H

H

H

H

H

L

L

H

L

L

H

L

L

H

L

H

L

L

H

L

L

H

H

H

L

L

H

H

H

H

H

L

H

L

H

L

H

H

H

H

H

H

H

L

L

H

H

H

L

L

L

H

L

L

H

H

L

L

L

H

H

H

L

H

H

L

L

L

L

L

H

L

L

L

L

L

L

L

H

H

H

L

IC 7447 là IC giải mã cho led 7 đoạn anot chung

Chân 3 là chân kiểm tra xem các ngõ ra của IC còn dùng được hay không

Chân 1,2,6,7 là chân giá trị ngõ vào

Chân 4 và chân 5 dùng để xóa sô 0 vô nghĩa

Chân 8 nối mass, chân 16 nối nguồn Vcc.


10

1.2 Tổng quan linh kiện

1.2.1. Led 7 đoạn ( led 7 thanh)

Hình 1-13: hình ảnh LED 7 đoạn thực tế

Hình 1-14: sơ đồ chân LED 7 đoạn

Led 7 đoạn được dùng nhiều trong đời sống hiện nay, nó được dùng vào nhiều

mục đích khác nhau nhưng vẫn làm chức năng chung đó là hiển thị giá trị số.

Ngoài ra led 7 đoạn còn thể hiện được một số tên như: PHUOC, THAO,

THOA, PHA…Trong đó tên có vần K,M,V không thể hiển thị được.


11

Bảng 1-6: bảng trạng thái LED 7 đoạn

Số

Số nhị phân

HEX 7 6 5 4 3 2 1 0

dp g f e d c b a

0 1 1 0 0 0 0 0 0 C0

1 1 1 1 1 1 0 0 1 F9

2 1 0 1 0 0 1 0 0 A4

3 1 0 1 1 0 0 0 0 B0

4 1 0 0 1 1 0 0 1 99

5 1 0 0 1 0 0 1 0 92

6 1 0 0 0 0 0 1 0 82

7 1 1 1 1 1 0 0 0 8F

8 1 0 0 0 0 0 0 0 80

9 1 0 0 1 0 0 0 0 90

A 1 0 0 0 1 0 0 0 88

B 1 0 0 0 0 0 1 1 83

C 1 1 0 0 0 1 1 0 C6

D 1 0 1 0 0 0 0 1 A1

E 1 0 0 0 0 1 1 0 86

F 1 0 0 0 1 1 1 0 8E


12

1.2.2. Điện trở

Hình 1-15: hình ảnh bảng màu điện trở

Hình 1-16: hình ảnh các giá trị điện trở thông dụng

Điện trở suất là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của

vật liệu.

Điện trở kháng được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể

đó với cường độ dòng điện đi qua nó.

https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BA%A1i_l%C6%B0%E1%BB%A3ng_v%E1%BA%ADt_l%C3%BD

https://vi.wikipedia.org/wiki/D%C3%B2ng_%C4%91i%E1%BB%87n

https://vi.wikipedia.org/wiki/Hi%E1%BB%87u_%C4%91i%E1%BB%87n_th%E1%BA%BF

https://vi.wikipedia.org/wiki/C%C6%B0%E1%BB%9Dng_%C4%91%E1%BB%99_d%C3%B2ng_%C4%91i%E1%BB%87n


13

1.2.3. Tụ điện

Hình 1-17: hình ảnh các tụ điện thực tế.

Tụ thường gặp trong đời sống: tụ gốm, tụ hóa, tụ tantali

Tụ được chia làm 2 loại: tụ phân cực và tụ không phân cực

Một số tụ phân cực giá trị ghi trực tiếp trên vỏ linh kiện rất dễ thấy

Tụ được dùng hầu hết trong các mạch vào những việc khác nhau, nhưng phổ

biến của tụ là chống nhiễu, tạo xung bằng phẳng, cách ly nguồn…

1.2.4. Cuộn cảm

Hình 1-18: hình ảnh cuộn cảm thực tế


14

Hình 1-19: hình ảnh các loại ứng dụng của cuộn cảm

Các ứng dụng của cuộn cảm

Bộ lọc

Cảm biến

Máy biến áp

Động cơ điện (Motor)

Lưu trữ năng lượng

1.2.5. Diode

Hình 1-20: hình ảnh ký hiệu của diode


15

Các loại Diode

Diode chỉnh lưu

Diode tín hiệu

Diode Schottky

Diode Zener

Diode phát sáng

Photodiode

Diode Laser

Hình 1-21: hình ảnh diode thực tế


16

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ

2.1 Sơ đồ khối mạch đếm sản phẩm

Hình 2-1: sơ đồ khối mạch đếm sản phẩm

KHỐI TẠO

XUNG KHI

PHÁT

HIỆN SẢN

PHẨM

KHỐI

ĐẾM

KHỐI

GIẢI

MÃ

KHỐI

HIỂN

THỊ

KHỐI

SO

SÁNH

KHỐI

CÀI ĐẶT

NÚT

NHẤN

KHỐI

NGUỒN


17

2.2 Khảo sát khối tạo xung

Hình 2-2: hình ảnh khối tạo xung

Khối thu tín hiệu và tạo xung cấp cho IC:

Cảm biến quan gồm có led thu và led phát

Tín hiệu phát từ led phát có cùng tần số với led thu. Led thu có thể sai tín hiệu

vào do ánh sáng mặt trời, để chống nhiễu do mặt trời ta dùng biến trở để bù trừ

sụt áp do ánh sáng mặt trời tác động lên led thu và chỉnh độ nhạy cho cảm biến.

Nguyên lý hoạt động:

Khi led thu không nhận được tín hiệu từ led phát, điện trở của led thu trở nên

rất lớn khiến nguồn bị cách ly làm cho điện áp ngõ ra chân số 1 của IC 358

bằng 1

Ngược lai, khi led thu nhận được tín hiệu từ led phát điện trở led thu giảm

xuống rất mạnh nguồn không còn bị cách ly làm cho điện áp ngõ ra chân số 1

của IC 358 bằng 0

Khi có vật cản đi qua, thì giữa led thu và led phát thay đổi trạng thái làm điện

áp ngõ ra chân số 1 của IC 358 thay đổi tạo thành xung cấp cho IC đếm.


18

2.3 Khảo sát khối so sánh

Hình 2-3: hình ảnh khối so sánh

Khi A0=B0, A1=B1, A2=B2, A3=B3 thì ngõ ra QA=B của IC 7485 lên mức 1

Khối so sánh có chức năng so sánh và cấp xung để khóa xung Ck

2.4 Khảo sát khối khóa xung CK

Hình 2-4: hình ảnh khối khóa xung


19

- Khối này có chức năng ngắt xung khi có giá trị đặt bằng giá trị đếm.

Khi đó ngõ ra QA=B của IC 7485 lên mức 1 khi qua cổng NOT giá trị bị đảo

thành 0 và đi qua cổng AND làm cho xung cấp ngõ ra không đổi và luôn bằng

0.

Khối khóa xung Ck và khối so sánh luôn đi đôi với nhau.

2.5 Khảo sát khối chống nhiễu cho nút nhấn cài đặt số đếm và

nút nhấn reset

Hình 2-5: hình ảnh khối nút nhấn đặt số đếm

Đây là khối tạo xung và chống nhiễu bằng nút nhấn.

Khi nút nhấn hở ra ngõ ra out mức 0 và khi nút nhấn đóng lại ngõ ra out lên

mức 1.

Cổng NOT có chức năng làm xung bằng thành xung vuông.

Điện trở có chức năng hạn dòng cho IC.

Em thiết kế khối tạo xung rời rạc cho việc cài đặt sản phẩm đếm.

Vd: đặt sản phẩm đếm 27 ta nhấn nút nhấn CHỤC 2 lần và nhấn nút nhấn ĐƠN

VỊ 7 lần.


20

Hình 2-6: hình ảnh khối nút nhấn reset

Tương tự nút nhấn cài đặt số đếm nhưng với nút nhấn reset chúng ta không cần

qua cổng đảo NOT.

2.6 Khảo sát khối nguồn

Hình 2-7: hình ảnh khối nguồn LM2576


21

Các vi mạch sử dụng nguồn 5V.

Tra datasheet các IC có công suất tiêu thụ khoảng hàng µW đến mW

Thiết bị tiêu thụ công suất nhiều nhất là led 7 đoạn.

Có 6 led 7 đoạn, mỗi led có 7 thanh led sáng hết đồng nghĩa 7 thanh cùng sáng,

lấy trung bình 5 thanh sáng, mỗi thanh tương đương 1 led đơn dòng 10mA:

I=4x5x10mA=200mA

Ta dùng nguồn vào 12V-3A để cấp cho mạch, trong đó nguồn 5V của các IC

được cấp bởi ngõ ra out của IC ổn áp nguồn LM2576-3A.

Điện áp ngõ vào và điện áp ngõ ra đều được lọc bởi tụ 100µF để cho điện áp

được phẳng

Mạch nguồn LM2576 dựa theo nguyên lý mạch buck converter. Khi LM2576

thông, nguồn vào sẽ được đưa trực tiếp vào cuộn cảm. Khi IC cắt nguồn vào

diode duy trì sự dẫn dòng cho cuộng cảm xả năng lượng ra tải và điện dung lọc.


22

CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG – THI CÔNG

3.1 Sơ đồ khối nguyên lý của mạch:

- Hiện nay trên thế giới có rất nhiều phần mềm vẽ mạch điện tử như: OrCAD,

Altium, Eagle, AutoTrax, Kicad,… nhưng nhóm chúng em chọn phần mềm Altium

Designer để vẽ cho sơ đồ nguyên lý của mạch đếm sản phẩm này.

Hình 3-1: hình ảnh nguyên lý khối nguồn

Hình 3-2: hình ảnh nguyên lý khối thu tín hiệu và cấp xung


23

Hình 3-3: hình ảnh nguyên lý khối reset

Hình 3-4: hình ảnh nguyên lý khối đặt số đếm

Hình 3-5: hình ảnh nguyên lý khối so sánh


24

Hình 3-6: hình ảnh nguyên lý khối cài đặt số đếm


25

Hình 3-7: hình ảnh nguyên lý khối đếm sản phẩm


26

3.2 Sơ đồ nguyên lý của mạch.

Hình 3-8: sơ đồ nguyên lý mạch đếm sản phẩm


27

3.3 Sơ đồ mạch in của mạch

Hình 3-9: sơ đồ mạch in của mạch đếm sản phẩm

Thông số kỹ thuật board:

Kích thước board mạch: 194 x 122 (mm)

Kích thước dây: 0.5 – 0.8 – 1 (mm)

Khoảng cách từ dây đến chân linh kiện: 0.4 mm


28

Hình 3-10: sơ đồ mạch in của khối so sánh



Kích thước dây: 0.6 – 8 – 1 (mm)


Hình 3-11: sơ đồ mạch in của khối tạo xung



Kích thước dây: 0.8 – 1 – 1.5 (mm)



29

3.4 Mô phỏng 3D trên phần mềm Altium:

Hình 3-12: hình ảnh mô phỏng 3D cắt bằng khối đếm

Hình 3-13: hình ảnh mô phỏng 3D cắt bằng khối so sánh


30

Hình 3-14: hình ảnh mô phỏng 3D cắt bằng khối tạo xung

Hình 3-15: hình ảnh mô phỏng 3D cắt nghiêng khối đếm


31

Hình 3-16: hình ảnh mô phỏng 3D cắt nghiêng khối so sánh

Hình 3-17: hình ảnh mô phỏng 3D cắt nghiêng khối tạo xung


32

3.5 Sản phẩm hoàn thiện

Hình 3-18: hình ảnh cắt bằng của sản phẩm hoàn thiện


33

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN

4.1. Kết luận

Với mạch đếm dùng IC ta có các ưu điểm sau:

Đảm bảo độ chính xác cao

Tần số đáp ứng đúng của mạch nhanh, cho phép đếm với tần số cao

Khoảng cách đặt vị trí của led thu và led phát xa cho phép đếm được sản phẩm

có kích thước lớn

Mạch đơn giản để thực hiện

Hướng phát triển:

Ta có thể phát triển mạch này bằng vi điều khiển để đọ chính xác cao hơn và

chi phi giảm

4.2. Yêu cầu

Khi thiết kế mạch phải biết định hướng cơ bản về mạch và các IC cần

thiết để thiết kế mạch

Sau khi đăng ký đề tài với giáo viên và được chấp nhận em bắt tay tìm hiểu

những vấn đề liên quan về đề tài từ sách (Thực tập kỹ thuật số) và trên mạng

(www.google.com.vn)


34

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Trang tra cứu linh kiện : http://www.alldatasheet.com

[2]. Nguyễn Việt Hùng & Hà A Thồi (2007). Giáo trình Kỹ thuật số. Trường

Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM

[3]. Bộ môn Điện tử công nghiệp. Tài liệu thực hành Kỹ thuật số. Trường

Cao đẳng Công thương TP.HCM

BỘ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP.HCM KHOA …

Documents

Transcript of BỘ TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP.HCM KHOA …