Upload
cuong-hoang
View
109
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 1/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
PHẦN A
GIỚI THIỆU
1
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 2/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
2
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 3/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------
3
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 4/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
LỜI MỞ ĐẦU
1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học kỷ thuật làm cho cuộc
sống của con người ngày càng được nâng cao về mọi mặt trong cuộc sống,trong
sinh hoạt cũng như trong sản xuất.Với việc sử dụng khoa học kỹ thuật trong cuộc
sống đã làm cho chất lượng cuộc sống được nâng cao rõ rệt, đặc biệt trong các xí
nghiệp đã làm nâng cao nâng suất lao động. Đó là các mạch điện tử ứng dụng đã
lần lượt ra đời thay cho các công nhân đứng máy.Các mạch điện này cho độ chính
xác cao và rất dễ sử dụng.Trong tài liệu này chúng tôi xin giới thiệu một mạch ứngdụng mà nó đã được ngoài thực tế đó là mạch đếm sản phẩm.
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 tao ra một cách đơn giản,chính xác mà không cần tốn sức của công
nhân.
Yêu cầu của mạch đếm sản phẩm là chạy một cách chính xác, ổn định,gọn nhẹ,dễlắp đặt,dễ sữa và rẽ tiền.
3.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Dựa trên phương pháp nghiêng 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 giáo
viên phụ trách để xây dựng nên một mạch có chức năng đếm sản phẩm hoạt động
tốt và đúng với yêu cầu đề tài.
4
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 5/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
4.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Mạch đếm sản phẩm là mạch thuộc đề tài 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 việc chung với nhóm,giúp sinh viên
vận dụng các kiến thức đã học và cùng với sự hướng dẫn của giáo viên để thực hiện
tốt mạch.
5
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 6/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
LỜI CẢM TẠ
Nhóm thực hiện đồ án cám ơn thầy Nguyễn Hoàng Việt đã tận tình hướng dẫnvà tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm chúng em hoàn thành tốt dề tài này .
Nhóm thực hiện đồ án xin chân thành cám ơn quý thầy cô trong khoa điện tử
cùng các bạn sinh viên trong khoa đã đóng góp ý kiến và kinh nghiệm trong quá trình
thực hiện đề tài này
Tuy nhiên trong quá trình thực hiện do trình độ hiểu biết của em còn hạn chế, nên
còn xẩy ra nhiều sai sót mong thầy và các bạn góp ý bổ sung để em được hiểu biết hơn
trong quá trình học tâp tiếp theo.
Em xin chân thành cảm ơn!
TP.HCM Ngày 16 tháng 06 năm 2009
Sinh viên thực hiện :
Nguyễn Bá Quang
Ngô Đình Danh
6
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 7/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
MỤC LỤC
Phần A: Giới thiệu……………………………………………………..1
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn ……………………………………….2Nhận xét của gháo viên phản biện ……………………………………….3Lời mở đầu…………………………………………………………………4Lời cảm tạ……………………………………………….………………….6Mục lục …………………………………………….………………………7
Phần B: Nội dung …………….……………………………………….8
I Giới thiệu các linh kiện sử dụng trong mạch ……….…………9I.1 Led 7 đoạn ……………………………………………………………9I.2.LM555 ……………………………………………………………….12
I.3.IC ĐẾM 7490 .......................................................................................15I.4.IC GIẢI MÃ 7447 ……………………………………………………20
I.5.Một số linh kiện phụ:………………………………………………...24
II.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ ……………………………………………….27
II.1.1.Sơ Đồ khối …………………………………………………………..27
II.1.2.1.2.Sơ đồ nốiSơ đồ nối chânchân …………………………………………………..…28…………………………………………………..…28
II.II.2.Hoạt động:…………………………………………………………….29
II.2.1 Phần phát:……………………………………….…………………29II.2.2 phần thu:……………………………………………………………30
II.2.3 đếm,giải mã,hiển thị:……………………………………………....31
III.Nguyên lý hoạt động chung:……………………………………………...32
IV.Ưu, khuyết điểm:…………………………………………………………32
V.Mở rộng:…………………………………………………………………...33
VI.Kết quả: …………………………..………………………………………33
7
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 8/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
8
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 9/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
PHẦN B
NỘI DUNG
9
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 10/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
I.GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH
1.LED 7 ĐOẠN:
Đây là lọai đèn dùng hiển thị các số từ 0 đến 9, đèn gồm 7 đọan a, b, c, d, e,
f, g, bên dưới mỗi đọan là một led (đèn nhỏ) hoặc một nhóm led mắc song song
(đèn lớn).Qui ước các đọan cho bởi:
Khi một tổ hợp các đọan cháy sáng sẽ tạo được một con số thập phân từ 0 -
9.
Sơ đồ logic của led 7 đoan:
.
LED anot chung LED catot chung
Đối với led 7 đoạn ta phải tính toán sao cho mỗi đoạn của led 7 đoạn có dòng
điện từ 10....20mA. Với điện áp khoảng 5V thì điện trở cần dùng là 270-330Ω; công
suất là 1,4 Watt.
10
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 11/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
Bảng giá trị Led 7 Đoạn
11
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 12/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
I.2.LM555:
IC 555 là mạch tích hợp analog- digital. Nó được sử dụng rất nhiều trong thực
tế, đặc biệt là trong lĩnh vực điều khiển vì nếu kết hợp với các linh kiện RC thì nó có
thể định thì hoặc tạo xung chuẩn, tạo tín hiệu kích hay điều khiển các linh kiện bán
dẫn công suất như Transistor , SCR , Triac…
Sơ đồ chân và cấu trúc
Vi mạch 555 được chế tạo thông 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: +Vcc ( nguồn dương)
Bảng trạng thái hoạt động của LM555Parameter Symbol Value Unit
Nguồn cấp VCC 16 V
Tỏa nhiệt TLEAD 300 °C
Điện năng tiêu thụ PD 600 Mw
Nhiệt độ hoạt độngTOPR 0 ~ +70
-40 ~ +85
°C
Nhiệt độ chịu đựng TSTG -65 ~ +150 °C
12
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 13/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
Bên trong vi mạch 555 có hơn 20 Transistor và nhiều điện trở thực hiện chức năng
như hình trên gồm có:
2a.Cầu phân áp gồm có 3 điện trở 5KΩ nối từ nguồn +Vcc xuống mass cho ra 2
điện áp thế chuẩn là 1/3 Vcc và 2/3 Vcc.
2b.OP- AMP (1) là mạch khuếch đại so sánh có ngõ so sánh có ngõ n I − nhận điện
áp chuẩn 2/3 Vcc, còn ngõ n I + thì nối ra ngoài chân 6. Tùy thuộc
2c.điện áp của chân 6 so với điện áp chuẩn 2/3 Vcc mà OP – AMP (1) có điện áp
mức cao hay thấp để làm tín hiệu R (reset), điều khiển Flip-Flop (F/F).
Thông số Ký hiệu Trạng thái Min. Giá trị Max. Unit
Nguồn cấp VCC - 4.5 - 16 V
Dòng điện ICCVCC = 5V, RL =∞ - 3 6 Ma
VCC = 15V, RL =∞ - 7.5 15 Ma
Điện áp điều khiển VCVCC = 15V 9.0 10.0 11.0 V
VCC = 5V 2.6 3.33 4.0 V
Điện áp ngưỡng VTHVCC = 15V - 10.0 - V
VCC = 5V - 3.33 - V
Dòng điện ngưỡng ITH - - 0.1 0.25 ∝A
Điện áp nảy VTRVCC = 5V 1.1 1.67 2.2 V
VCC = 15V 4.5 5 5.6 V
Dòng điện nảy ITR VTR = 0V 0.01 2.0 ∝A
Điện áp khi reset VRST - 0.4 0.7 1.0 V
Dòng khi Reset IRST - 0.1 0.4 Ma
Điẹn áp ra ở mức thấp VOL
VCC = 15VISINK = 10MaISINK = 50Ma
- 0.060.3
0.250.75
V
V
VCC = 5VISINK = 5Ma
- 0.05 0.35 V
Điện áp ra ở múc cao VOH
VCC = 15VISOURCE = 200MaISOURCE = 100Ma 12.75
12.513.3
- V
V
VCC = 5VISOURCE = 100Ma
2.75 3.3 - V
Rise Time of Output (Note4) Tr - - 100 - ns
Fall Time of Output (Note4) Tf - - 100 - ns
Discharge Leakage Current ILKG - - 20 100 Na
13
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 14/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
2d.OP-AMP (2) là mạch khuếch đại so sánh có ngõ n I + nhận điện áp chuẩn 1/3 Vcc,
còn ngõ n I − thì nối ra ngoài chân 2. Tùy thuộc điện áp chân 2 so với điện áp chuẩn
1/3 Vcc 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).
-Cấu trúc của IC LM555:
2e.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
2f.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
14
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 15/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
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 (≈ Vcc).
2g.Transistor T1 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 T1 không ảnh hưởng đến hoạt động của mạch. Khi chân 4 có điện trở trị số
nhỏ thích hợp nối mass thì T1 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
Vcc để tránh mạch bị Reset do nhiễu.
2h.Transistor T2 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 T2
bão hòa và cực C của T2 coi như nối mass. Lúc đó, ngõ ra chân 3 cũng ở mức thấp.
Khi Q ở mức thấp thì T2 ngưng dẫn cực C của T2 bị hở, lúc đó, ngõ ra chân 3 có
điện áp cao. Theo nguyên ly trên, cực C của T2 ra chân 7 có thể làm ngõ ra phụ có
mức điện áp giống mức điện áp của ngõ ra chân 4.
-Công thức tính tần số dao động của mạch :
I.3.IC ĐẾM 7490 :
IC 7490 là IC 14 chân,trongđó:
Chân 14 nhận xung vào
Chân 12,11,9,8 dữ liệu ngõ ra.
Chân 10 nối GND.
Chân 5 nối VCC
15
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 16/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
Chân 13,4 không được sử dụng.
Chân 2,3,6,7 RESET
Chân 1 nhận xung clock báo tràn,led hiển thị từ số 9 về số 0.
IC 7490 là IC đếm bất đồng bộ cơ bản và thông dụng . Để được tiện lợi , mỗimạch đếm được chia làm 2 phần : phần đầu là một FF với ngõ xung vào là A đểchia đôi tần số ( mạch đếm 1 bit) , tần tiếp theo là 3 bộ FF với ngõ xung vào là Bđể thực hiện việc chia 5 tần số .Muốn thực hiện mạch đếm đầy đủ ta áp can đếm ở ngõ ra và nối (ngoài IC) ngõ raQA đến ngõ vào B , lúc này số đếm nhị phân là QDQCQBQA(0001). Xung vào phảitương thích TTL và có độ rộng xung ít nhất là vài nano-giây.Mỗi mạch đếm có 2 ngõ Reset (đặt lại) gọi R01 và R02 . Vì 2 ngõ này đựơc nối
AND với nhau nên để xoá mạch đếm (QA = QB =QC =QD =0) cả 2 ngõ Reset đượcđưa lên cao , và để mạch đếm có thể đếm lên phải đưa ít nhất 1 ngõ Reset xuốngthấp . Thường 2 ngõ này được nối chung với nhau và giữ ở mức thấp , khi muốnxoá mạch ta phải đưa 2 ngõ này lên cao trong chốc lát (ít nhất là vài chụcnano=giây) rồi đưa xuống thấp để cho phép mạch đếm lên. 2 ngõ này là 2 ngõ bấtđồng bộ vì tác động độc lập với đồng hồ (xung vào).
Ở mạch đếm thập giai IC 7490 còn có 2 ngõ Reset R91 và R92 . Bình thường một
trong 2 hoặc cả 2 ngõ này đều ở mức thấp , muốn ngõ ra có số đếm là 9 tức là
QABCD =1001 ta đưa cả 2 ngõ lên cao
:
16
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 17/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
SƠ ĐỒ CÁC CỔNG LOGIC VÀ SƠ ĐỒ CHÂN:
17
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 18/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
BẢNG HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC CHÂN RESET
H: Tín hiệu ở mức caoL :Tín hiệu ở mức thấpX :giá trị tùy chọn
BẢNG SỰ THẬT
18
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 19/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
Chú ý:khi chân Q0 nhận xung thi sẽ kết nối với ngõ ra để đếm cho ic giải mã một bit
BCD
Bảng thông số hoạt động :
19
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 20/36
7 4
7
1
2
6
4
5
3
1
1 2
1 1
1 0
9
1 5
1 4
D 0
D 1
D 2
D 3
B I / R B O
R B I
L T
A
B
C
D
E
F
G
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
I.4.IC GIẢI MÃ 7447Chân 1,2,6,7 tín hiệu ngõ vào.
Chân 3 hiển thị số 0.
Chân 4 kiểm tra led 7 đoạn.
Chân 5 chốt trạng thái trước đó.
Chân 8 nối nguồn GND.
Chân 9,10,11,12,13,14,15 là mức logic ngõ ra.
Chân 16 nối nguồn dương VCC.
20
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 21/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
Sơ đồ chân logic:
Sơ đồ chân kết nối:
Chân 16 = VCC
Chân 8 = GND
21
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 22/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
Bảng sự thật
Sơ đồ hiển thị led 7 đoạn
22
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 23/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
Sơ đồ khối:
IC 7447 là IC giải mã led 7 đoạn.IC này thuộc họ TTL.Nó nhận tính hiệu BCD từ
ngõ vào QA,QB,QC,QD của IC7490 để giải mã ra led 7 đoạn.IC này có chân 3(LT)dùng để kiển tra led tức là chân này nối với mức 0V thì các ngỏ ra đều là mức cao
hay led 7 đoạn hiển thị số 5(RBI).là chân cho phép hoạt động.chân BI dùng để ngắt
chế độ hoạt động .
Vì các chân ngõ ra của IC 7447 là mức thấp cho nên ta phải sử dụng led loại
Anot chung.
I.5.Một số limh kiện phụ:
23
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 24/36
R e s i s
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
I.5.1 Điện trở:
Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của
một vật thể dẫn điện. Nó được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật
thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó
Trong đó:
U : là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vôn (V).
I : là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng ampe (A).
R : là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω).
Ký hiệuKý hiệu::
Ứng dụng:
Điện trở được dùng để chế tạo ra địch mức điện áp giữa hai điểm khác nhau
của mạch.
I.5.2 Tụ điện:
24
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 25/36
L E
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
Tụ điện phẳng gồm hai bàn phẳng kim loại diện tích đặt song song và cách
nhau một khoảng d.
Tụ phân cực Tụ không phân cực
Cường độ điện trường bên trong tụ có trị số:
E =0
δ
ε ε
0ε = 8.86.10-12 C2/ N.m2 là hằng số điện môi của chân không.
ε là hằng số điện môi tương đối của môi trường; đối với chân không ε = 1, giấy
tẩm dầu = 3,6; gốm = 5,5; mica = 4÷
5I.4.3 led: là loại diode phát quang khi phân cực thuận thì led sáng khi phân cực
nghich thi led tắt
I.5.4 led hồng ngoại:có 2 loại
25
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 26/36
2 3
O
U
T
V
S
S
V
C
C
E
C
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
5.4.1 led phát:là led led phát xung khi có xung thì led sáng lên.thường là led màu
trắng
5.4.2 led thu :là loại led nhận xung kgi có cung phát ra từ led phát.nó có nhiệm vụ
nhận xung và đưa vào bộ đếm của 7490.led thu co 2 loại (2 chân và 3 chân)
Chân 1 là chân ngõ ra
Chân 2 nối mass
Chân 3 nối nguồn
i.5.5 transistor C18115 là loại npn dùng để khếch đại tín hiệu:
Ký hiệu:
Tin hiệu vào chân B và ra ở chân c
26
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 27/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
II.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ
1.1.SƠ ĐỒ KHỐI:
27
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 28/36
L E D
R 6
2 2 0
QC
1
3
2
L E
1
2
C 2
0 . 0 0 1 µ
1
2
R 7
4 7 0
C 3
0 . 0 1 µ
1
2
R 71 K
R1 2
C 11 0 0 µ
L M 5 5 53
4 8
5
26
7
1
O U T
R
S
T
V
C
C
C
V
T R GT H R
D S C H G
G
N
D
V R 1
5 0 K
V
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
1.2 SƠ ĐỒ NỐI CHÂN:1.2 SƠ ĐỒ NỐI CHÂN:
28
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 29/36
L E D
R 6
2 2 0
Q 1C 1 8
1
3
2
L E D P H
1
2
C 2
0 . 0 0 1 µ
1
2
R 7
4 7 0
C 3
0 . 0 1 µ
1
2
R 71 K
R 81 2 / 2
C 11 0 0 µ
L M 5 5 53
4 8
5
26
7
1
O U T
R
S
T
V
C
C
C
V
T R GT H R
D S C H G
G
N
D
V R 1
5 0 K
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
2.HOẠT ĐỘNG
2.1.PHẦN PHÁT:
IC555 tạo dao động tần số cao khoảng 30khz-40khz để cho led phát hồng ngoại
phát xa,biến trở VR1 để chỉnh tần số.khi có một xung tạo ra thì led hồng ngoại phát
ra một xung,nếu muốn kiểm tra thi roi bằng camera của điện thoại thấy phat ra màu
tím
29
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 30/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
2.2.PHÂN THU
- Sơ đồ mạch :
Nguyên tắc hoạt động : ngõ ra của mạch này sẽ ở mức logic thấp khi Led hồng
ngoại thu được tín hiệu,và ở mức logic cao khi không có tín hiệu hồng ngoại.Như
30
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 31/36
R 8
U 3
7 4 4 7
7
12
6
4
5
3
1 3
1 21 1
1 0
9
1 5
1 4
1
6
8
D 0
D 1
D 2
D 3
B I / R B O
R B I
L T
A
B
C
D
E
F
G
V
C
C
G
N
D
R 1 63 3 0
R 1 7
R 1 4
R 6
U 5
7 4 9 0
1 4
1 1 2
98
1 12
3
6 7
5
1
0
C L K A
C L K BQ A
Q B
Q C
Q DR 0 1
R 0 2
R
9
1
R
9
2
V
C
C
G
N
D
C C
3 3 0
3 3 0
U 6
7 4 9 0
1 4
1 1 2
9
8
1 12
3
6 7
5
1
0
C L K A
C L K BQ A
Q B
Q C
Q DR 0 1R 0 2
R
9
1
R
9
2
V
C
C
G
N
D
V C C
U 1
7
64
2
1
9
1 0
8
5
3
A
B
C
D
E
F
G
C A
D P
C A
U 4
7 4 4
7
1
2
6
4
5
3
1 3
1 2
1 1
1 0
91 5
1 4
1
6
8
D 0
D 1
D 2
D 3
B I / R B O
R B I
L
T A
B
C
DE
F
G
V
C
C
G
N
D
R 7 3 3 0
3 3 0
3 3 0
3 3 0
S W 1
3 3 0
3 3 0
R 9
3 3 0
V C C
U 2
7
6
4
2
19
1 0
8
5
3
A
B
C
DE
F
G
C A
D P
C AR 1 5
3 3 0
R 1 3
R 1 2
R 1 1
3 3 0
R 4
R 5
3 3 0
3 3 0
V
R 1 0
R 2
R
3 3 0
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
vậy,muốn cho mạch hoạt động ở mức cao thì ta chặn tín hiệu hồng ngoại lại,lúc này
ta có thể sử dụng output để kích cho transistor,ic… hoạt động
2.3.KHỐI
ĐẾM,GIẢI
MÃ,HIỂN
THỊ
31
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 32/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
32
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 33/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
Sơ đồ mạch in:
33
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 34/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
III.NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CHUNG
Khi có một sản phẩm đi qua diữa led thu và led phát thì led thu nhận được
một xung và cấp vào chân số 2 của IC555 lúc này mạch IC55 ở phần thu nhận được
một xung âm hẹp(do tín hiệu phát ra ở led phát ở mức cao) tác động tức thời ở ngõ
vào làm mạch thay đổi trạng thái và tại ngõ ra chân 3 sẽ có xung dương ra.đọ rộng
xung ra có thời gian dài hay ngắn tùy thuộc mạch định thì RC,lúc này chân 14 của
IC7490 nhận được một xung từ chân 3 của phần thu, ,tức là có xung kích cạnh lên
lúc đó IC7490 nhận được một xung thì tín hiệu ngõ ra A=1,B=0,C=O,D=O.Các tín
hiệu dạng số này qua IC giải mã thì hiển thị thành số 1,như vậy khi có một xung
kích hay một sản phẩm đi qua thì led sẽ hiển thị tăng dần lên.
Khi hành đôn vị đếm được số 9 nếu có thêm một xung nữa thì cờ báo tràn ở
chân 14 ở mức cao đồng thời reset led ở hàng đơn vị từ số 9 về số 0 lúc này nếu có
thêm một xung nữa thì led hàng chục tăng lên một cứ thế nếu hàng đơn vị tăng đến
9 thi hàng chục lại tăng thêm 1 do chân 14 của hang đơn vị nối với chân 11 của
hàng chục.Vậy nếu ta mắc thêm nhiều ic nữa số ta có thể đếm dần lên tùy theo ý
muốn.
IV. ƯU-KHUYẾT ĐIỂM CỦA MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
-ƯU ĐIỂM
Mạch đếm sản phẩm có ưu điểm là mạch đơn giản,gọn nhẹ,hoạt dộng ổn
định,chính xác,dễ lấp đặt và sữa chữa.Mạch có giá trị thiết thực khi thực hiện đếm
số lượng sản phẩm được xuất ra từ các băng chuyền một cách chính xác thay thế
cho việc đếm sản phẩm của công nhân giúp tiết kiệm sức lao động .Mạch đếm sản phẩm hoạt dộng với dòng điện một chiều nên ít hao tốn nhiều năng
lượng
34
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 35/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
- KHUYẾT ĐIỂM
Bên cạnh những ưu điểm thì mạch cũng tồn tại một số khuyết điểm như sau:tín
hiệu hồng ngoại từ led phát không đủ mạnh để truyền đi xa trong không gian nên
để led thu hoạt động một cách mạnh và ổn định nhất thì khoảng cách của led thu và
phát phải không quá xa,chính vì vậy sản phẩm được đếm không quá lớn, hạn chế
của mạch đếm sản phẩm là chỉ đếm những sản phẩm có kích thước nhỏ.
Vì mạch hoạt động theo nguyên lí nhận tín hiệu hồng ngoai tạo xung clock để đếm
nên khi hai sản phẩm đứng quá gần nhau thì tín hiệu hồng ngoại vẫn bị che khuất
nên mạch vẫn đếm cho một sản phẩm, để khắc phục các nhược điểm này thì yêu
cầu các sản phâm trên băng chuyền phải có một khoảng cách tối thiểu sao cho tín
hiệu hồng ngoại từ led phát đến led thu sau khi có một sản phẩm đi qua.
V.MỞ RỘNG
Mạch đếm sản phẩm này tuy là một mạch nhỏ nhưng có rất nhiều ứng dụng và ta
cũng có thể phát triển thành các mạch khác cũng có ứng dụng thiết thực như mạch
đếm tiền,mạch điều khiển ở trạm xăng.
VI.KẾT LUẬN
Mạch đồ án 1 một là một bài tập lớn,một thử thách đối với sinh viên ,tuy nhiên
với đồ án 1 giúp cho sinh viên vận dụng một cách cụ thể kiến thức của mình đã
học một cách sáng tạo ,giúp sinh viên quen dần với cách học tự nghiên cứu,học tập
và làm việc với nhóm để nghiên cứu và thực hiện đồ án một cách tốt nhất.Hơn thế
nữa, đồ án một còn giúp sinh viên quen dần với cách làm các đồ án 2,đồ án tốt
nghiệp sau này.
35
5/12/2018 Danh_Quang - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/danhquang 36/36
ĐỒ ÁN I MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Giáo trình KỸ THUẬT SỐ ĐHCN TPHCM.1. Kĩ thuật số thực hành - Huỳnh Đắc Thắng (NXB
Khoa học Kĩ thuật)
2. www.google.com.vn
3. www.ant7.com
4. www.dientuvietnam.com
5. www.hiendaihoa.com
36