Bài tập lớn kỹ thuật số thiết kế mạch đồng hồ số

Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN KỸ THUẬT SỐ
TÊN ĐỀ TÀI:
Số 4: Thiết kế mạch đồng hồ số
Page
1
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
PHIẾU GIAO BÀI TẬP LỚN MÔN KỸ THUẬT SỐ
Số 4: Thiết kế mạch đồng hồ số.
Nội dung:
Thiết kế mạch đồng hồ số gồm: hai nút Start và Stop để khởi động và dừng hệ
thống, 6 Led 7 thanh để hiển thị Giờ, Phút, Giây ( hh:mm:ss), một nút chọn chế
đọ Mode, 3 nút để chỉnh giờ, phút, giây.
Hoạt động:
Khi nhấn nút Start đồng hồ hoạt động ở chế độ 24h. Nếu nhấn Mode đồng hồ
chuyển sang chế độ 12h. Đang ở chế độ 12h, nếu ấn Mode thì chuyển sang chế
độ 24h và ngược lại.
Điều chỉnh thời gian bằng 3 nút H, M,S. Khi ấn Stop, hệ thống dừng hoạt động.
Phần thuyết minh:
Chương 1: Trình bày về các mạch chức năng sử dụng trong hệ thống
1.1. Phân tích các yêu cầu công nghệ
1.2. Các linh kiện cần dùng trong bài
Chương 2: Thiết kế hệ thống điều khiển đèn giao thông.
2.1. Sơ đồ khối bố trí các linh kiện trong bài
2.2. Liệt kê các linh kiện sử dụng trong bản thiết kế
2.3. Trình bày sơ đồ chân,bảng chân lý và ứng dụng các vi mạch sử
dụng
2.4. Sơ đồ nguyên lý mạch
2.5. Thuyết minh nguyên lý hoạt động của mạch
2.6. Xây dựng mạch mô phỏng trên phần mề proteus và chạy thử

Chương 3: Kết luận
3.1. Các kết quả đạt được
3.2. Các hạn chế tồn tại của bản thiết kế và phương hương khắc
phục
Page
2
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Chú ý:
Trước khi bảo vệ đồ án sinh viên phải nộp:
- File mềm gồm file trình bày đồ án và file mô phỏng
- Quyển in khổ A4 Có phiếu giao đề tài và danh sách nhóm.
BỘ MÔN ĐL&ĐK GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Nguyễn Bá Khá Nguyễn Vũ Linh
Page
3
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay các hệ thống điện tử rất đa dạng và đang dần thay thế các công
việc hàng ngày của con người từ những công việc đơn giản đến phức tạp như
điều khiển tín hiệu đèn giao thông, đo tốc độ động cơ hay các đồng hồ số. Các
hệ thống này có thể thiết kế theo hệ thống tương tự hoặc hệ thống số. Tuy nhiên
trong các hệ thống điện tử thông minh hiện nay người ta thường sử dụng hệ
thống số hơn là các hệ thống tương tự bởi một số các ưu điểm vượt trội mà hệ
thống số mang lại đó là: độ tin cậy cao, giá thành thấp, dễ dàng thiết kế, lắp đặt
và vận hành… Để làm được điều đó, chúng ta phải có kiến thức về môn kỹ
thuật số, hiểu được cấu trúc và chức năng của một số IC số, mạch giải mã, các
cổng logic và một số kiến thức về các linh kiện điện tử.
Sau một thời gian học tập và tìm hiểu các tài liệu về môn kỹ thuật số, với
sự giảng dạy, hướng dẫn nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn cô giáo Nguyễn Thị
Hà, em đã hoàn thành xong đề tài:”Thiết kế mạch điều khiển đèn giao thông”

. Do kiến thức và trình độ năng lực hạn hẹp nên việc thực hiện đề tài này
không thể tránh được thiếu sót, kính mong nhận được sự thông cảm và góp ý
của cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn!
Người thực hiện:

Page
4
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Chương 1: CÁC MẠCH CHỨC NĂNG SỬ DỤNG
TRONG HỆ THỐNG
1.1 Phân tích yêu cầu công nghệ
Mạch đèn giao thông bao gồm 2 cột đèn .Ban đầu cột đèn thứ nhất ở đèn
xanh ,cột thứ 2 để đèn đỏ.Đặt thời gian là 15 s với cột thứ nhất và 20s với
cột thứ 2 .Sau 15s cột đèn thứ nhất chuyển sang đèn vàng ,sau 20s cột đèn
thứ 2 chuyển sang đèn đỏ.Trong khoảng thời gian 5s 2 cột đèn cách nhau thì
cột đèn thứ nhất ở trạng thái đèn vàng.Hết 5s 2 cột đèn lại quay trở lại trạng
thái ban đầu và hoạt động lặp lại theo chu kỳ.
1.2 Các mạch và chức năng của từng mạch
1.2.1.Mạch logic tổ hợp
a. Đặc điểm cơ bản và phương pháp thiết kế của mạch
- Đặc điểm: mạch tổ hợp là mạch mà trị số ổn định của tín hiệu đầu ra ở
thời điểm bất kì chỉ phụ thuộc vào tổ hợp các giá trị tín hiệu đầu vào ở
thời điểm đó.
- Phương pháp thiết kế:
+ Phân tích yêu cầu
+ Kê bảng chân lí
+Tiến hành tối thiểu hóa
+ Vẽ sơ đồ logic
b. Bộ mã hóa

Mã hóa là dung văn tự, kí hiệu hay mã để biểu thị một đối tượng xác
định.
Bộ mã hóa là mạch điện thực hiện thao tác mã hóa.
Các bộ mã hóa:
- Bộ mã hóa nhị phân
Là mạch điện dung n bit để mã hóa N=2
n
tín hiệụ
- Bộ mã hóa nhị - thập phân
Là mạch điện chuyển mã hệ thập phân bao gồm 10 chữ số 0,1,2… 9
thành mã hệ nhị phân. Đầu vào là 10 chữ số, đầu ra là nhóm mã số
nhị phân,.
- Bộ mã hóa ưu tiên
Page
5
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Bộ mã hóa ưu tiên có thể có nhiều tín hiệu đồng thời đưa đến, nhưng
mạch chỉ tiến hành mã hóa tín hiệu đầu vào nào có cấp ưu tiên cao
nhất ở thời điểm xét.
c. Bộ giải mã
Giải mã là quá trình phiên dịch hàm ý đã gán cho từ mã
Bộ giải mã là mạch điện thực hiện giải mã từ mã thành tín hiệu đầu ra,
biểu thị tin tức vốn có.
- Bộ giải mã nhị phân
Thực hiện phiên dịch các từ mã nhị phân thành tín hiệu đầu ra
Nếu từ mã đầu vào có n bit thì sẽ có 2
n

tín hiệu đầu ra tương ứng
với mỗi từ mã.

- Bộ giải mã (BCD)- thập phân
Là bộ giải mã thực hiện chuyển đổi từ mã BCD thành 10 tín hiệu đầu
ra tương ứng 10 chữ số của hệ thập phân.
- Bộ giải mã của hiển thị kí tự
Hai loại hiển thị số:
+ linh kiện hiển thị bán dẫn
+ đèn hiển thị số 7 thanh chân không
Bộ giải mã hiển thị
d. Bộ so sánh
- Bộ so sánh bằng nhau:
Bộ so sánh bằng nhau 1 bit
Bộ so sánh bằng nhau 4 bit
- Bộ so sánh
e. Bộ cộng
- Bộ cộng nửa
Là mạch điện thực hiện phép cộng nửa, tức là phép cộng hai số 1 bit.
- Bộ cộng đủ
- Bộ cộng có nhớ nối tiếp
f. Bộ chọn kênh
g. Rom
- Bộ nhớ cố định chỉ đọc(ROM)
- Bộ nhớ chỉ đọc có thể ghi trình tự (PROM)
- Bộ nhớ chỉ đọc có thể viết lại
1.2.2 Mạch dãy
1. Đại cương về mạch dãy
a. Đặc điểm
Page
6
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
- Một mạch điện được gọi là mạch dãy nếu trạng thái đầu ra ổn định ở

thời điểm xét bất kì không vhir phụ thuộc vào trạng thái đầu vào thời
điểm đó mà còn phụ thuộc vào cả trạng thái bản thân mạch điện ở thời
điểm trước.
b. Phương pháp phân tích chức năng logic mạch dãy.
- Viết phương trình
- Tìm phương trình trạng thái
- Tính toán
- Vẽ bảng trạng thái
2. Bộ đếm
- Bộ đếm đồng bộ:
+ bộ đếm nhị phân đồng bộ: cấu trúc bằng Flip Flop T
+ bộ đếm thập phân đồng bộ
+ bộ đếm N phân đồng bộ
- Bộ đếm dị bộ:
+ bộ đếm nhị phân dị bộ
+bộ đếm thập phân dị bộ
- Bộ đếm IC cỡ trung
3. Bộ nhớ
- Bộ nhớ cơ bản: là mạch điện có chức năng tiếp nhận tín hiệu nhị phân
mã hóa và xóa tín hiệu đã nhớ trước
- Bộ ghi dịch
4. Bộ tạo xung tuần tự
5. Bộ nhớ RAM và dụng cụ ghép điện tích CCD
1.2.3.Mạch dao động
1. Bộ phát xung
- Bộ dao động đa hài cơ bản cổng NAND TTL
- Bộ dao động đa hài vòng RC
- Bộ dao đọng đa hài thạch anh
- Bộ dao động đa hài CMOS
2. Trigơ smit

- Trigo smit có thể biến đổi dạng xung, biến đổi vô cùng châm chạp ở
đầu vào thành dạng xung vuông thỏa mãn yêu cầu mạch số ở đầu ra.
- Có ứng dụng rộng trong các mạch phát xung và tạo dạng xung.
3. Mạch đa hài đợi
- Mạch đa hài đợi CMOS
- Đa hài đợi họ TTL
4. IC định thời họ CMOS
1.3.Các linh kiện cần dùng trong bài
IC 555
Page
7
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
4017
74LS190
74LS247
Chương 2:Thiết kế hệ thống điều khiển đèn giao
thông
I.Sơ đồ nguyên lý mạch:
1/Sơ đồ khối
Mạch gồm có 5 khối:
- Bộ tạo xung
- Bộ đếm
- Bộ giải mã hiển thị
- Bộ hiển thị
Page
8
Bộ tạo
xung
Bộ đếm
Bộ giải mã

hiển thị
Bộ hiển thị
Bộ nguồn
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
- Bộ nguồn
2/ Chức năng các khối
2.1/ Bộ nguồn:
Bộ nguồn cung cấp cho toàn bộ mạch ở đây ta dùng nguồn một chiều
khoảng 5V cung cấp cho bộ tạo xung IC555 và bộ đếm IC 74190 .
2.2 / Bộ tạo xung:
Dùng IC 555 để tạo ra xung nhịp.
Cấu tạo IC 555

*Sơ đồ tạo xung nhịp:

Page
9
U 1
N E 5 5 5
3
4
8 1
5
2
6
7
O U T
R S T
V C C G N D
C V

T R G
T H R
D S C H G
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện

*Chu kỳ tạo xung:
Thông thường trong mạch dao động ta có công thức tính thời gian
ngưng dẫn của transistor là :
T = RCln2 =0.693 RC
. Thời gian ngưng dẫn ở mức áp cao cũng là lúc tụ C2 nạp d.ng
qua R1+R2
Tn = 0.693*(R1+R2)*C2
Thời gian ngưng dẫn ở mức áp thấp cũng là lúc tụ C2 xả d.ng qua R2
Tx = 0.693*R2*C2
Như vậy chu kỳ của tín hiệu sẽ là : T = Tn+Tx
T = 0.693*(R1+2*R2)*C2 .
Vi mạch định thì LM 555 là mạch tích hợp Analog- digital. Do có ngõ vào là tín
hiệu tương tự và ngõ ra là tín hiệu số. Vi mạch định thì LM555 được ứng dụng
rất rộng rãi trong thực tế, đặc biệt trong lĩnh vực điều khiển, vì nếu kết hợp với
các linh kiện R, C thì nó có thể thực hiện nhiều chức năng như: định thì, tạo
xung chuẩn, tạo tín hiệu kích, hay điều khiển các linh kiện bán dẫn công suất
như Transistor, SCR, Triac…
*Sơ đồ chân LM555
Page
10
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Chân số 1 : (GND) Cho nối mass để lấy dòng cấp cho IC , dòng điện từ mas
chảy vào IC.
Chân sô 2: (Trigger Input ) Ngõ vào của một tầng, ở đây mức áp chuẩn bằng
1/3 Vcc, lấy cầu phân áp tạo bởi ba điện trở 5K.Khi mức áp chân 2 xuống đến

mức (1/3)Vcc thì chân 3 sẽ chuyển lên mức cao, lúc này khóa điện tử trên chân
số 7sẽ hở.
Chân số 3: (Output) Ngõ ra tín hiệu ở dạng xung (mức áp không thấp thì
cao).
Chân số 4 :(Reset) Xác lập trạng thái ngõ ra .Khi chân số 4 cho nối mass thì
chân số 3 chốt ở mức áp thấp , chỉ khi chân số 4 đặt ở mức áp cao thì ngõ ra
chân 3 mới được tự do và mới có thể lúc cao lúc thấp.
Chân số 5:(Control Voltage) Chân điều khiển ,chân này làm thay đổi các
mức điện áp chuẩn trên trên cầu chia volt.
Chân số 6: (Threshold) Ngõ vào của một tầng so với áp 1.Có mức áp chuẩn
bằng 2/3 Vcc.
Chân số 7: (Dirchange) Chân xả điện, chân này là ngõ ra của một khóa điên
(tranistor) khóa điện này đóng mở theo mức áp chân số 3. Khi chân 3 ở mức áp
cao thì khóa điện đóng lại và cho dòng chay qua, ngược lại thì khóa điện hở và
cắt dòng.
Chân số 8: (+Vcc) Chân nguồn nối vào nguồn nuôi Vcc để cấp điện cho IC
555.
2.2.1 Đếm xung dao động dùng IC 4017
1 Giới thiệu IC 1047
Ic1047 dùng để đếm xung thập phân. Nó dùng để đếm xung sườn âm và đếm
xung sườn dương kết thúc 1 chu kỳ tự động Reset . Và được ứng dụng nhiều
vào trong các ứng dụng như :điều khiển tự động, làm các công cụ âm nhạc , hệ
thống cảnh báo, điện tử công nghiệp
2 Sơ đồ kiểu chân và tác dụng của từng chân.
Page
11
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Từ hình vẽ ta thấy:
+ Từ chân 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 tương ứng với 10 xung đầu ra của DC4017.
Các chân này được xuất ra mức 1 khi số xung được đếm tương ứng với số thự

tự các chân đầu ra.
+ Chân 15 là chân Reset. Khi chân này tác động ở mức 1 thì đếm sẽ Reset về
đầu.
+ Chân 14 là xung đầu vào và đếm ở sườn dương.
+ Chân 13 là xung đầu vào và đếm ở sườn âm.
+ Chân 12 là xung báo hiệu là đếm xong 1 chu kỳ đếm (Có nghĩa là khi
CD4017 đếm từ 1 đến 5 thì chân 12 ở mức 1 và CD4017 đếm từ 6 đến 10 thì
chân CD4017 ở mức 0 )
2.3 /Bộ đếm:
Dùng IC 74190 bộ đếm thập phân
*Sơ đồ cấu tạo:
Page
12
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
:
2.4/Bộ giải mã:
2.5/Bộ hiển thị:
Bộ hiển thị là thiết bị thể hiện số đếm, và thiết bị hiển thị bộ đèn giao thông
*Sơ Lược Về Các Linh Kiện Chính Trong Mạch.
a) Máy biến áp
Page
13
Sơ đồ thế hiện số
đếm
Hiển thị số đèn
giao thông
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Máy biến thế hay máy biến áp là thiết bị điện gồm hai hoặc nhiều cuộn dây,
hay 1 cuộn dây có đầu vào và đầu ra trong cùng 1 từ trường. Cấu tạo cơ bản của
máy biến thế thường là 2 hay nhiều cuộn dây đồng cách điện được quấn trên

cùng 1 lõi sắt hay sắt từ ferit.
Máy biến thế có thể thay đổi hiệu điện thế xoay chiều,
tăng thế hoặc hạ thế, đầu ra cho 1 hiệu điện thế tương
ứng với nhu cầu sử dụng. Máy biến thế đóng vai trò
rất quan trọng trong truyền tải điện năng.
Máy biến thế hoạt động tuân theo 2 hiện tượng vật lí:
• dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường (từ
trường)
• sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra 1 hiệu điện thế cảm ứng (cảm
ứng điện)
Dòng điện được tạo ra trong cuộn dây sơ cấp khi nối với hiệu điện thế sơ cấp,
và 1 từ trường biến thiên trong lõi sắt. Từ trường biến thiên này tạo ra trong
mạch điện thứ cấp 1 hiệu điện thế thứ cấp. Như vậy hiệu điện thế sơ cấp có thể
thay đổi được hiệu điện thế thứ cấp thông qua từ trường. Sự biến đổi này có thể
được điều chỉnh qua số vòng quấn trên lõi sắt.
Khi N
P
, U
P
, I
P
, Φ
P
và N
S
, U
S
, I
S
, Φ

S
là số vòng quấn, hiệu điện thế, dòng điện và
từ thông trong mạch điện sơ cấp và thứ cấp (primary và secondary) thì theo
Định luật Faraday ta có:
và
Nếu Φ
S
= Φ
P
thì ,
ngoài ra
Như vậy
b) Tụ điện:
• Tụ điện một chiều, hay tụ phân cực (Electrolytic Capacitor): Khi đấu nối
phải đúng cực âm - dương. Thường trên tụ quy ước cực âm bằng cách sơn
Page
14
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
một vạch màu sáng dọc theo thân tụ, hoặc khi tụ chưa cắt thì chân dài hơn
là cực dương.
• Tụ điện xoay chiều: hay tụ không phân cực
Tụ điện là một linh kiện thụ động cấu tạo của tụ điện là hai bản cực bằng kim
loại ghép cách nhau một khoảng d ở giữa hai bản tụ là dung dịch hay chất điện
môi cách điện có điện dung C. Đặc điểm của tụ là cho dòng điện xoay chiều đi
qua, ngăn cản dòng điện một chiều.
Công thức tính điện dung của tụ: C = ε.S/d
ε là hằng số điện môi
S là điện tích bề mặt tụ m
2
d là bề giày chất điện môi

Tụ điện phẳng gồm hai bàn phẳng kim loại diện tích đặt song song và
cách nhau một khoảng d.
÷
Cường độ điện trường bên trong tụ có trị số
E =
0
δ
ε ε
0
ε
= 8.86.10
-12
C
2
/ N.m
2
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
÷
5
c) Điện trở:
Điện trở là linh kiện thụ động có tác dụng cản trở cả dòng và áp.
Page
15
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Điện trở đựơc sử dụng rất nhiều trong các mạch điện

tử.
R =ρℓ/S hoặc R=U/I
Trong đó ρ là điện trở suất của vật liệu
S là thiết diện của dây.
ℓ là chiều dài của dây.
d) Diode:
Diode được cấu tạo gồm hai lớp bán dẫn p-n được ghép với nhau. Diode
chỉ hoạt động dẫn dòng điện từ cực anot sang catot khi áp trên hai chân được
phân cực thuận (V
P
>V
N
) và lớn hơn điện áp ngưỡng. Khi phân cực ngược
(V
P
<V
N
) thì Diode không dẫn điện.
e) IC ổn áp (LM 78xx)
Page
16
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
2 2 0 0 u F / 2 5 v
+ 1 2 v
l m 7 8 1 2
L 7 8 5 2 / T O 3
1
3
2
V I N

G N D
V O U T
D 1
L 7 8 0 5
1
3
2
V I N
G N D
V O U T
D 2D 4
A C
D 3
A C
+ 5 v

Trong mạch điện tử thì khối nguồn là quan trọng nhất, nó quyết định sự
hoạt động hay không của cả mạch . một bộ nguồn tốt sẽ làm cho mạch hoạt
động ổn định và đảm bảo sự bền vững lâu dài cho các linh kiện có trong mạch .
Chức năng chính của khối nguồn là biến đổi dòng điện AC thàn dòng điện DC
để nuôi mạch hoạt động.Có thể dùng nhiều loại IC nhưng thông dụng nhất là họ
IC 78xx loại IC này có 3 chân rất tiện cho việc thiết kế bộ nguồn nhỏ và ổn định
hay các ổn áp trên xe ô tô .
Họ IC 78xx chân 1 là ngõ vào , chân 2 là ngõ ra, điện áp ngõ ra ở chân 2 có giá
trị là xx vnhu7 được ghi trên IC (ví dụ như IC 7805,7812, thì điện áp ngõ ra có
giá trị là 5v, 12v, ). Tùy vào dòng điện ngõ ra người ta thêm vào để chỉ như là:
78 L xx : dòng chỉ danh định là 100mA
78 xx : dòng điện ra là 1A
78H xx : dòng điện ra danh định là 5A
Các tụ 0.33uF và 0.1uF dùng chống nhiễu và cải thiện đáp ứng quá độ của ổn

áp . các tụ này đặt càng gần IC càng tố
78xx là dòng họ điện tử dùng để biến đổi hiệu điện thế từ cao xuống thấp
tùy thuộc vào đặc tính của từng loại họ 78 ví dụ 7805,7812…
Page
17
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Ta xét nguyên lý hoạt động của họ 78:
Ta thấy họ 78 có 3 chân 2 chân vào và 1 chân ra (có chung cực âm) Khi
đặt hiệu điện thế nhất định vào chân 1 (hiệu điện thế chân vào phải lớn hơn chân
ra).Khi đó tại chân ra sẽ cho ta hiệu điện thế chúng ta cần theo từng loại chức
năng mà của họ 78.
f) Phần tử đảo (NOT)
Chức năng:
Thực hiện phép toán logic ĐẢO (NOT)
Page
18
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Cổng ĐẢO chỉ có 1 đầu vào:
ký hiệu:
 Bảng thật:

 Biểu thức: out = A
g) Phần tư AND
Chức năng thực hiện phép nhân logic
Cổng AND gồm hai đầu vào và một hàm ra
Page
19
01
10
outA

Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Ký hiệu : *Bảng hoạt động:

X1
Y
X2
h) Phần tử OR:
cổng OR gồm hai tín hiệu vào một tín hiệu ra chức năng thực hiện cộng logic
sơ đồ ic 7432 : * Bảng hoạt động:
1x 2x y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
1x 2x y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Page
20
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
*Sơ Đồ Nguyên Lý Mạch Nguồn Và Mạch Tạo Xung:
Nguồn Ac hoặc Dc 15V đuợc lấy từ con 3 (máy biến áp) dẫn qua cầu diode
nén điện dẫn qua tụ lọc gợn sóng qua IC ổn áp 78xx qua tụ chống nhiễu 104 qua
IC 741 tạo xung vuông đơn cực.
-Sơ Đồ Nguyên Lý Mạch Nguồn:

Nguồn và xung được lấy từ mạch nguồn và mạch

xung, xung được cung cấp cho IC 74190 đếm
Page
21
XUNG C
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
chạy đuổi sau mỗi chu kì xung từ Q0-Q9. Nhiệm vụ của diode từ D1-D9 chống
dòng điện quay ngược trở về IC 4017.Khi Q0-Q3 lần lược tích cực mức cao và đưa
vào cực b của U2, điện trở Rb phân cực cho C1815 bây giờ BJT dẫn đèn Xanh_1
sáng đồng thời kích cho U3 dẫn đèn đỏ 2 sáng.Nhiệm vụ của các điện trở cực E
của BJT là hạ áp cho Led. Đến lúc Q4 tích cục mức cao kích cho U4 dẫn làm cho
đèn Vàng 1 và đèn Đỏ 2 sáng.Tương tự cho chu kì tích cực mức cao của
IC4017.Đèn giao Thông này hoạt động theo nguyên lý đèn Đỏ = Đèn Vàng + Đèn
Xanh. Để đèn sáng nhanh hay chậm ta chỉnh chu kì xung ở mạch tạo xung.
Mạch này có hai trụ riêng biệt,để 4 trụ ta gắn các led song song với nhau.
-Sơ Đồ Nguyên Lý Mạch Tạo Xung:

Mạch dùng IC 555 được lắp theo sơ đồ nguyên lý như hình vẽ
*Thiết kế bộ hiển thị đèn giao thông:
Nguyên lý: các trạng thái chuyển tiếp theo thứ tự lặp tuần hoàn
•
• Bảng trạng thái tổng quát:


V
X
)t)s )1+t)s 1Z 2Z 3Z
0s 1s 1 0 0
1s 2s 0 1 0
2s 0s 0 0 1
Đ V X

Page
22
Đ
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
• Bảng mã hóa trạng thái:  Bảng trạng thái mã hóa:
s 1y2y
0s 00
1s 01
2s 10
* Chọn JKFF lập bảng kích:
1y2y 1Y2Y 3Z2Z1Z
00 01 100
01 10 010
10 00 001
1y2y 1K1J 2K2J 3Z2Z1Z
00 X1 X0 100
01 1X X1 010
10 X0 1X 001
Page
23
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
Tối thiểu hàm ra theo bìa cacno ta có:
J2= y2 ; K2= 1 ; J1 = y2 ; K1= 1
Z1= y2 y1 ; Z2=y1 ; Z3=y2
* Sơ đồ thiết kế bộ xung kích trạng thái hiển thị đèn giao thông:
* Sơ đồ nguyên lý bộ đêm thập phân ngược đồng bộ:
Page
24
Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện
II. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của mạch dùng IC số điều khiển đèn giao

thông ở ngã tư:
III.Thuyết minh nguyên lý hoạt động của mạch
-Đầu tiên mạch sẽ được nuôi bằng một nguồn xung vuông.Ta sử dụng IC555 để
tạo xung vuông,nguyên lý hoạt động của mạch nguồn:
Ký hiệu 0 là mức thấp bằng 0V, 1 là mức cao gần bằng VCC. Mạch FF là loại
RS Flip-flop,
Page
25