đồ án bãi đỗ xe tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN


ĐỒ ÁN MÔN: KỸ THUẬT SỐ
Đề Tài:
Thiết kế mạch Điều khiển bãi đỗ xe tự động
Giáo Viên Bộ Môn : Nguyễn Thu Hà

Nhóm thực hành: Nhóm 7- lớp điện 1_K6

Năm học 2013-2014
BÀI TẬP LỚN 1
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN

ĐỒ ÁN MÔN: KỸ THUẬT SỐ
Đề Tài:
Thiết kế mạch Điều khiển bãi đỗ xe tự động
Giáo Viên Bộ Môn : Nguyễn Thu Hà


Nhóm thực hành: Nhóm 7- lớp điện 1_K6
Các thành viên:
1. Nguyễn Duy Khoa
2. Thang Triệu Khôi
3. Nguyễn Khắc Khôi
4. Vũ Văn Linh
5. Đặng Minh Kiến

BÀI TẬP LỚN 2
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN………………………………………………… …5
1. Nội dung…………………………………………………………………… 5
2. Yêu cầu…………………………………………………………………… 5
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG……….6
2. 1.Mạch tổ hơp………………………………………………………….……….6
2 .2 Mạch dãy……………………………………………………………… ……8
2.3.Mạch đếm………………………………………………………………….…9
2 4. Mạch dao động………………………………………………………….… 11
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG……………….12
3.1. Sơ đồ khối………………………………………………………….….…….14
3.2. Chức năng nhiệm vụ các khối………………………………………………15
3.3 Sơ đồ nguyên lý…………………………………………………………… 25
3.4 Nguyên lý hoạt động…………………………………………………………25
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM PROTEUS VÀ
CHẠY THỬ………………………………………………………………………29
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN……………………… 30
LỜI NÓI ĐẦU
BÀI TẬP LỚN 3
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
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 ngoặt 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 lạc 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 khoa Điện nói riêng đã tổ chức cho sinh viên làm
các đồ án môn học nhằm tạo nên tảng vững chắc cho sinh viên khi ra
trường,đáp ứng nhu cầu tuyển dụng việc làm.Chính vì vậy nhóm chúng em
đã chọn đề tài : “HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG” .
Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em được sự tận tình hướng dẫn của
thầy cô trong Khoa Điện,đặc biệt là cô giáo NGUYỄN THU HÀ .
Và do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện đồ án em không
thể tránh khỏi sai sót,mong quý thầy cô trong hội đồng khảo thi bỏ qua và có
hướng giúp đỡ để chúng em có thể hoàn chỉnh đồ án của mình .
Em xin chân thành cảm ơn !
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
BÀI TẬP LỚN 4
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
1.1 Nội dung
Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động gồm : 2 của ra/vào mỗi cửa có
một barrie được điều khiển bởi 2 động cơ 1 và 2,4 cong tắc hành trình báo đóng
hết và mở hết. 2 cảm biến phát hiện xe ra/vào.2 led 7 thanh hiển thị số xe trong
bãi và 2 đèn báo còn/hết chỗ.2 nút ấn start/stop để khởi động và dừng hệ thống.
1.2 Yêu cầu
Khi nhấn nút start đèn d1 sáng báo còn chỗ.nếu có xe vào cửa(phát hiện bằng
cảm biến s1)thì động cơ 1 quay chậm mở barrie1.gặp công tắc hành trình CT11
báo mờ hết thì động cơ dừng.sau 15s đông cơ quay ngược đóng barrie lại cho đến

khi gặp công tắc CT12 thì dừng.với mỗi xe vào động cơ cộng thêm một vào tổng
số xe .số xe hiện có trong bãi luôn được hiển thị bằng led 7 thanh.
Nếu có xe ở cửa ra(phát hiện bằng cảm biến s2 ) thì động cơ 2 quay chậm mở
barrie 2,gặp công tắc CT21 thì dừng sau 10s sau đó quay ngược đóng barie 2,cho
đến khi gặp công tắc hành trình CT22 thì dừng.mỗi xe ra hệ thống sẽ giảm đi 1
trong tổng số xe hiện tại.
Khi bãi đỗ xe chưa đầy đèn xanh sáng.Khi bãi đỗ xe đã đầy thì đèn vàng sang
và không cho cửa vào mở.
Khi nhấn stop hệ thống dừng
Xây dựng mạch mô phỏng trên phân mềm proteus và chạy thử
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG
BÀI TẬP LỚN 5
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
2.1 Mạch tổ hợp
Mạch tổ hợp là mạch mà tự 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. Mạch tổ hợp
thường có nhiều tín hiệu đầu vào (x
1
,x
2
,x
3
,…) và nhiều tín hiệu đầu ra (y
1
,y
2
,y
3,
…).

Các mạch tổ hợp hiện nay thường gặp là :
+ Bộ mã hóa ( mã hóa nhị phân, mã hóa BCD…)
+ Bộ giải mã ( giải mã nhị phân, giải mã BCD_Led 7 thanh) bộ giải mã
hiện thị kí tự….
2.1.1 Bộ mã hóa.
Bộ mã hóa nhị- thập phân ( Bộ mã hóa BCD )
Bộ mã hóa nhị- thập phân là mạch điện có nhiệm vụ chuyển 10 chữ số thập
phân thành mã hệ nhị phân. Dạng mã này còn được gọi là mã BCD ( Binary code
decimal ).
Bảng chân lí bộ mã hóa BCD :

Hình 1.1 Bảng chân lý bộ mã hóa BCD
BÀI TẬP LỚN 6
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
2.1.2. Bộ giải mã nhị- thập phân ( bộ giải mã BCD )
Bộ giải mã BCD sang hệ thập phân là một mạch tổ hợp có 4 đầu vào nhị
phân và 10 đầu ra thập phân. Đầu vào là mã BCD và sẽ kích hoạt đầu ra tương ứng
với đầu vào.
1.3.Bộ giải mã BCD sang Led 7 vạch.
Đèn led 7 đoạn được sử dụng để hiển thị dữ liệu được xử lý bởi thiết bị điện tử
số. Chúng có thể hiện thị các số từ 0 đến 9 và các chữ cái từ A đến F và một vài ký
tự khác.
Thiết bị hiển thị này có thể được điều khiển bởi bộ giải mã mà sẽ chiếu sáng các
vạch (đoạn - segment) của đèn phụ thuộc vào số BCD tại đầu vào. Các bộ giải mã
này cũng chứa các bộ đệm công suất để cấp dòng cho đèn, do vậy, nó còn được gọi
là bộ điều khiển - giải mã (Decoder - Driver).
Bộ mã hoá này có 4 đầu vào tương ứng với 4 bit mã BCD và 7 đầu ra, mỗi đầu sẽ
điều khiển một vạch của đèn 7 vạch. Đèn hiển thị 7 vạch bao gồm các vạch (đoạn
sáng – segment) nhỏ. Chúng có thể biểu diễn tới 16 ký tự trong đó có 10 số và 6

chữ cái .
Hình 1.2 Led 7 thanh và dạng kí tự hiển thị
Các mã đầu vào từ 0 -9 hiển thị các chữ số của hệ thập phân. Các mã đầu vào từ
9 - 14 ứng với các ký hiệu đặc biệt như đã nêu, còn mã 15 sẽ tắt tất cả các vạch.
Đoạn sáng thứ 8 của đèn hiển thị là dấu chấm thập phân (dp). Các thiết bị hiển thị
loại này có nhiều kiểu với màu sắc, kích thước khác nhau và có đặc tính phát sáng
rất tốt.
BÀI TẬP LỚN 7
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
Về mặt điện, các LED hoạt động như diode chuẩn, chỉ khác là khi phân cực
thuận đòi hỏi điện áp giữa Anode và Cathode cao hơn. Để có cường độ sáng không
đổi, thiết bị hiển thị phải được cấp đủ dòng.
Các thiết bị hiển thị 7 vạch có thể có cực tính:
+ Với kiểu Cathode chung, điều khiển bởi mức logic dương.
+ Với kiểu Anode chung, điều khiển bởi mức logic âm.
2.2 Mạch dãy
Mạch dãy là mạch mà tín hiệu ra phụ thuộc không những vào tín hiệu vào mà
còn phụ thuộc vào trạng thái trong của mạch nghĩa là có mạch lưu trữ, nhớ các
trạng thái.
Thanh ghi và thanh ghi dịch.
Thanh ghi là dãy mạch nhớ có chức năng lưu giữ dữ liệu hoặc bến đổi dữ liệu số
từ nối tiếp sang song song và ngược lại. Mỗi mạch lật chỉ lưu giữ được 1 bit, vậy
thanh ghi dài bao nhiêu bit thì phải tạo từ bấy nhiêu mạch lật.


Hình 2.1: Sơ đồ thanh ghi nhận dữ liệu song song
BÀI TẬP LỚN 8
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN

Hình 2.2: Sơ đồ bộ ghi dịch nhận dữ liệu nối tiếp dài 4 bit
2.3 Mạch đếm.
Mạch đếm xung là một hệ logic dãy được tạo thành từ sự kết hợp của các Flip -
Flop.Mạch có một đầu vào cho xung đếm và nhiều đầu ra. Các đầu ra này thường
là các đầu ra Q cho các FF. Vì Q chỉ có thể có hai trạng thái là 1 và 0 cho nên sự
sắp xếp các đầu ra này cho phép ta biểu diễn kết quả dưới dạng một số hệ hai có số
bit bằng số FF dùng trong mạch đếm.
Điều kiện cơ bản để một mạch được gọi là mạch đếm là nó có các trạng thái đầu
ra khác nhau,tối đa đầu ra của mạch cũng bị giới hạn. Số xung đếm tối
đa được gọi là dung lượng của mạch đếm.
Hình 2.3: Sơ đồ chung mạch đếm
Nếu cứ tiếp tục kích thích khi đã tới hạn mạch sẽ trở về trạng thái khởi đầu, tức
là mạch có tính chất tuần hoàn.
Có nhiều phương pháp kết hợp các Flip-Flop cho nên có rất nhiều loại mạch
đếm. Tuy nhiên, chúng ta có thể sắp chúng vào ba loại chính là: mạch đếm nhị
phân, mạch đếm BCD, và mạch đếm modul M.
Phân loại :
- Mạch đếm nhị phân:
BÀI TẬP LỚN 9
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
Là loại mạch đếm trong đó có trạng thái của mạch được trình bày dưới dạng số
nhị phân. Một mạch đếm nhị phân sử dụng n Flip-Flop sẽ có dung lượng là 2
n
.
+ Mạch đếm BCD:
Thường dùng 4 FF nhưng chỉ cho mười trạng thái khác nhau để biểu diễn các số
hệ 10 từ 0 đến 9.
+ Mạch đếm modul M:

Là mạch đếm có dung lượng là M, với M là số nguyên dương bất kỳ. Vì vậy
mạch đếm loại này có rất nhiều dạng khác nhau tuỳ theo sáng kiến của nhà thiết kế
nhằm thoả mãn nhu cầu sử dụng.
Mạch đếm modul M thường dùng cổng logic với Flip-Flop và các kiểu hồi tiếp
đặc biệt để có thể trình bày kết quả dưới dạng số hệ hai tự nhiên hay dưới dạng mã
nào đó.
Về chức năng của mạch đếm, người ta phân biệt:
+ Các mạch đếm lên (up counters): hay còn gọi là mạch đếm cộng, mạch đếm
thuận.
+ Các mạch đếm xuống (down counters): hay còn gọi là mạch đếm trừ, mạch đếm
nghịch.
+ Các mạch đếm lên - xuống (up - down counters): hay còn gọi là mạch đếm hỗn
hợp, mạch đếm thuận nghịch.
Về phương pháp đưa xung clock vào mạch đếm, người ta phân ra:
+ Phương pháp đồng bộ:
Phương pháp này xung clock được đưa đến các Flip Flop cùng một lúc.
+ Phương pháp không đồng bộ:
Phương pháp này xung clock được đưa đến một FF, rồi các FF còn lại kích thích
lẫn nhau.
Tốc độ tác động của mạch đếm là tham số quan trọng và được xác định bởi hai
tham số khác là:
BÀI TẬP LỚN 10
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
+ Tần số cực đại của dãy xung mà bộ đếm có thể đếm được.
+ Khoảng thời gian thiết lập của mạch đếm: tức là khoảng thời gian từ khi đưa
xung đếm vào mạch cho tới khi thiết lập song trạng thái trong bộ đếm tương ứng
với khung đầu vào.
Các Flip-Flop thường dùng trong mạch đếm là loại RST và JK dưới dạng rời hay
tích hợp.

2.4 Mạch dao động
Mạch dao động là mạch điện tử tạo ra tín hiệu biến đổi theo chu kì. Dựa vào
dạng tín hiệu dao động tạo ra , người ta chia mạch dao động ra làm 2 loại : mạch
dao động hình Sin và mạch dao động tạo xung. Mạch dao động tạo ra được tín hiệu
có tần số vài Hz đến hàng nghìn MHz.
BÀI TẬP LỚN 11
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
K
H
Ố
I

N
G
U
Ồ
N
KHỐI HỒNG NGOẠI
KHỐI ĐIỀU KHIỂN
KHỐI ĐẾM
KHỐI GIẢI MÃ
KHỐI HIỂN THỊ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
CHƯƠNG 3:
THIẾT KẾ
HỆ THỐNG
BÃI ĐỖ XE
ĐIỀU
KHIỂN TỰ
ĐỘNG

3.1 Sơ đồ
khối của hệ
thống :

BÀI TẬP LỚN 12
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
Các linh kiện sử dụng
STT TÊN LINH KIỆN SỐ LƯỢNG CHÚ THÍCH
1 3WATT10K 2
2 7SEG-BCD 4
3 7SEG-COM-AN-GRN 2
4 IC 74LS247 2
5 IC 555 1
6 IC 4017 4
7 IC 7447 2
8 IC 7490 2
9 IC 74192 1
10 IC 74193 1
11 SW-SPDT-MOM 4
12 SW-SPST-MOM 2
13 AND 7
14 AND_3 1
15 AND_4 3
16 BUTTON 4 Công tắc ấn
17 CAP 2
18 DIPSW_8 1
19 LED-BIGY 2 Đèn báo
20 MOTOR 2 Động cơ
21 OR 2

22 NOT 3
23 RES 4
24 RELAY 4
BÀI TẬP LỚN 13
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
3.1 Chức năng,đặc điểm và ứng dụng của các vi mạch sử dụng :
3.1.1 Cổng AND
Dùng để thực hiện phép nhân logic.
Kí hiệu Bảng trạng thái Kí
hiệu: Bảng trạng thái
A B Y
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
Hình 3.1: Kí hiệu và bảng trạng thái cổng AND
Nhận xét: Ngõ ra của cổng logic AND chỉ lên mức 1 khi các ngõ vào là mức 1.
+ A,B: ngõ vào tín hiệu logic
+ 0: mức logic thấp
+ 1: mức logic cao
+ Y: đáp ứng ngõ ra

3.1.2 Cổng NOT.
Dùng để thực hiện phép đảo logic.
A Y
0
1
1
0
Hình 3.2 : Kí hiệu và bảng trạng thái cổng NOT
Nhận xét: Tín hiệu giữa ngõ ra và ngõ vào luôn ngược mức logic nhau.
3.2 Chức năng nhiệm vụ các khối
3.2.1 Khối nguồn :
Tạo ra dòng điện ổn định cung cấp cho toàn mạch
3.2.2 Khối hồng ngoại
BÀI TẬP LỚN 14
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
A
B
Y
A
Y
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
Dùng để tạo ra xung clock có tần số với độ ổn định cấp cho khối điều khiển.

Hình 3.3 Khối
hồng ngoại
3.2.3 Khối điều khiển:
Nhận xung clock từ khối hồng ngoại để điều khiển cho khối đếm

BÀI TẬP LỚN 15
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6

V C C
V C C
R 2 0
1 K
U 1 3 A
7 4 L S 1 4
12
R 2 1
1 K
Q 1
C 1 8 1 5
D 5
L E D
R 2 2
1 K
V R 1
5 0 K
V C C
D 4
L E D T H U
D 3
L E D P H A T
C 1
1 u F
R 4
5 6 0
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
Hình3.4 Khối điều khiển
Khối tạo dao động 1Hz.
IC 555 có nhiệm vụ tạo ra tần số 1Hz tại đầu ra (chân 3) để cấp cho khối giây

của đồng hồ thời gian thực. Xung đầu ra có dạng xung vuông ổn định và cứ mỗi
chu kì xung thì tương ứng với 1 giây.
*Thiết kế và tính toán mạch tạo dao động 1Hz.
R7
10k
R8
2.2k
C1
100u
C2
4.7u
R
4
DC
7
Q
3
GND
1
VCC
8
TR
2
TH
6
CV
5
U50
555
A

B
C
D
Hình3.5: Mạch tạo dao động
BÀI TẬP LỚN 16
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
Hình 3.6: Dạng xung ra
Công thức tính:
Tm = ln(2) . ( R
1
+ R
2
) . C
1
: thời gian điện áp mức cao.
Ts = ln(2) . R
2
.C
1
: thời gian điện áp mức thấp.
T = Tm + Ts : chu kỳ toàn phần.
Tần số dao động:
f ==
Ta chọn C
1
=100uF, R
1
=10K, R
2

=2,2K.Vậy ta có xung ra với chu kì:
T =ln(2) .100 . 10
-6
. (10 . 10
3
+2 . 2,2 . 10
3
)~ 1(s).
3.2.4 Khối đếm
Nhận xung từ bộ điều khiển đếm lên hoặc đếm xuống, đồng thời xuất ra giá trị
chuyển đến khối giải mã.
Hình 3.7 Khối đếm
Khối đếm có nhiệm vụ hiển thị giá trị từ “00” đến “15”đối với đầu xe vào và hiển
thị giá trị từ “00” đến “10”đối với đầu xe ra.Khi khối giây đếm đến giá trị “15” và
“10”,sau một chu kì xung tiếp theo thì giá trị đếm tự động reset về “00”, và dừng
lại.
BÀI TẬP LỚN 17
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
Hình 3.8 : Mạch đếm giây từ “00” đến “15”
- IC đếm 74192
Là loại IC tích hợp bộ nhị phân không đồng bộ,song song nó có chức năng đếm
thuận nghịch. Đặc biệt có thể đặt trước giá trị đếm với chân điều khiển nạp giá trị.
Chức năng các chân của IC 74192.
D0 -> D3 là dữ liệu đầu vào.
Q0 -> Q3 là kết quả đưa ra.
TCU đếm lên
TCD đếm ngược
UP đồng hồ đếm đầu vào.
DN đồng hồ đếm ngược đầu vào.

PL tải song song.
MR thiết lập lại đầu vào.
BÀI TẬP LỚN 18
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý của IC 74192
Hình 3.10 Sơ đồ mạch xung
BÀI TẬP LỚN 19
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
3.2.5 Khối giải mã
Giải mã là quáy trình phiên dịch hàm ý đã gán cho mã, mạch điện thực hiện
việc giải mã được gọi là bộ giải mã
Khối giải mã nhận giá trị từ khối đếm và chuyển đổi thành giá trị led 7 đoạn
chuyển đến bộ hiển thị

Hình 3.11 Sơ đồ chân của IC 74LS247


Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý của IC 74LS247
BÀI TẬP LỚN 20
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
3.2.6 Khối hiển thị :
Trong các thiết bị . để báo trạng thái hoạt động của các thiết bị cho ra các
thong số chỉ là các dãy số đơn thuần , thường người ta sử dụng “ Led 7 đoạn “. Led
7 đoạn được sử dụng khi các dãy số không đòi hỏi quá phức tạp chỉ hiện thị số là
đủ chẳng hạn led 7 đoạn được dung để hiển thị nhiệt độ phòng , đồng hồ treo tường
bằng điện tử , hiển thị số lượng sản phẩm trong 1 công đoạn nào đó…
Led 7 đoạn có cấu tạo gồm 7 led đơn xếp ngang và có thêm 1 led đơn hình

tròn nhỏ bên phải của led 7 thanh .
8 led đơn của led 7 thanh có Anode (+) hoặc cathode (-) được nối chung với
nhau vào 1 điểm và đượ đưa chân ra ngoài để nối vào mạch điện.7 cự còn lại trên
mỗi led đơn của led 7 đoạn và 1 cực trên led đơn ỏ góc bên dưới , bên phải của led
7 đoạn được đưa thành 8 chân riêng để điều khiển cho led sáng tắt theo ý muốn.
- Nếu led 7 đoạn có Anode (cực +) chung, đầu chung này được nối với +Vcc, các
chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các led đơn, led chỉ sáng khi
tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 0.
- Nếu led 7 đoạn có Cathode (cực -) chung, đầu chung này được nối xuống Ground
(hay Mass), các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các led đơn,
led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 1.


Hình 3.13: Led 7 đoạn


Hình 3.14: Dạng chữ của Led 7 đoạn .
BÀI TẬP LỚN 21
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN

Hình 3.12 Nguyên lý hoat động :
Đối với loại Cathode chung chân phải có mức logic 0 muốn sáng Led thì tương
ứng các chân A – F , Dp ở mức logic 1 .
Mã LED 7 đoạn có Anode chung, muốn thanh nào sáng ta xuất ra chân Cathode
của LED đơn đó mức 0. Từ đó ta có bảng giải mã LED 7 đoạn Anode chung như
sau.

Hình 3.13 Bảng giải mã Led 7 đoạn Anode
BÀI TẬP LỚN 22

SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
- Mã LED 7 đoạn Cathode chung, muốn thanh nào sáng ta xuất ra chân Anode của
LED đơn đó mức 1. Từ đó ta có bảng giãi mã LED 7 đoạn Cathode chung như sau:

Hình 3.14 Bảng giải mã Led 7 đoạn Cathode
Vì Led 7 đoạn bên trong nó chứa các led đơn do đó khi kết nối cần đảm bảo qua
mỗi led đơn trong khoảng 10mA- 20mA để bảo vệ led .
BÀI TẬP LỚN 23
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
3.Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự đông :

Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý của mạch điều khiển bãi đỗ xe tự động
4.Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển bãi đỗ xe tự động :
Nhấn nút start cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống mạch điều khiển bãi đỗ xe tự động.
Khi có xe vào :
Khi có xe vào áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối vào ) ở mức cao làm cho
transistor dẫn ( V
B
> 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấp đi qua IC cổng đảo
sẽ là mức cao.Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân SD của IC 4013 -> chân SD ở
mức 1.
Khi không có xe ra áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối ra)ở mức thấp làm cho
transistor không dẫn ( V
B
< 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức cao đi qua IC cổng
đảo sẽ là mức thấp.Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân CD của IC 4013 -> chân CD
ở mức 0.
Khi chân SD = 1 và CD = 0 làm cho Q =1 và

Q
= 0, chân 1 của U1A ở mức
thấp do nhận tín hiệu từ chân CD, còn chân 2 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu
BÀI TẬP LỚN 24
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – KHOA ĐIỆN
từ chân 4 của U2B, tín hiệu ở ngõ ra chân
CO
của U6 và U7 luôn ở mức 1. Vì vậy,
lối ra của U3B là mức 1, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 0 cấp cho chân
6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính hiệu từ
Q
= 0 nên lối ra của U2B là 1 cấp
cho U1A. Lối ra của U1A đang là mức cao được đi qua U1B trở thành mức thấp
được đưa vào chân 5 của U3 ( ic 74192 ),chân 7 của U4 nhận tín hiệu ở mức cao từ
chân Q0 của U3 và các chân 1,2,6 của U4 nhận tín hiệu ở mức thấp từ các chân
Q1,Q2,Q3 của U3 sau đó giải mã hiển thị ra led 7 thanh hiển thị 1 xe vào.Đồng
thời khi có xe vào,tín hiệu ra của U1B qua U20 kích xung clock cấp cho U16,chân
Q2 của u16 sẽ chuyển từ tín hiệu thấp lên tín hiệu cao cấp cho U27.tín hiệu ra của
U27 sẽ ở mức cao và cấp cho relay.relay sẽ hút công tắc chuyển từ nối đất sang nối
với nguồn cấp cho động cơ,do đó khi có xe vào động cơ sẽ quay để mở barrie và
hệ thống sẽ đếm thêm 1 vào số xe trong bãi và hiển thị ra màn hình hiển thị LED 7
thanh.
Động cơ quay mở barrie cho đến khi gặp công tắc hành trình CT11 ( báo mở
hết ).công tắc hành trình CT11 sẽ cấp tín hiệu ở mức cao cho U20 và U25.U20
nhận tín hiệu ở mức cao từ CT11 sẽ cấp xung cho U16,chân Q2 của U16 sẽ ở mức
thấp do đó relay k được cấp điện sẽ nhả khóa k về nối đất.động cơ không được cấp
điện sẽ ngừng lại.Đồng thời U25 nhận tín hiệu ở mức thấp từ CT11 đầu ra của U25
sẽ ở mức cao.U19 nhận tín hiệu mức cao từ U25 sẽ phát xung clock cho U5.do đó
chân Q1 của U5 sẽ có tín hiệu ở mức cao kết hợp với tín hiệu ra của mạch tạo xung

NE555 với tần số 1hz qua U17 cấp xung cho U9 đếm xung rồi cấp tín hiệu mã hóa
cho U29 giải mã và hiển thị ra LED 7 thanh.Khi U9 đếm đến xung thứ 15 ( tức là
sau 15 giây )tín hiệu từ các chân 8 và 12 của U9 và chân 12 của U29 sẽ cấp tín
hiệu ra ở mức cao cho U31.ngõ ra của U31 sẽ ở mức cao,U32 nhận tín hiệu ở mức
cao từ U31,ngõ ra Q1 của U32 sẽ ở mức cao.relay nhận tín hiệu ở mức cao từ U32
BÀI TẬP LỚN 25
SVTH: Nhóm 7- Lớp Điện 1- K6