Bài tập lớn Vi mạch tương tự Vi mạch số

Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
CHƯƠNG I: TRÌNH BÀY VỀ CÁC MẠCH CHỨC NĂNG SỬ DỤNG
TRONG HỆ THỐNG
I : phân tích yêu cầu công nghệ
Đề tài yêu cầu hai nhiệm vụ rõ ràng:
-

Thiết kế bãi đỗ xe tự động
Giám sát nhiệt độ cho hệ thống

Như vậy trong bài chúng em sẽ thiết kế 2 khối mạch chính dùng cho 2 nhiệm
vụ trên một khối dùng để điều khiển hệ thống và 1 khối dùng để giám sát nhiệt
độ. Để hiện thị các số xe và thời gian dừng của cá động cơ, ta cần Led 7 thanh
để hiển thị. Ngoài ra ta cần chuông cảnh báo khi nhiệt độ quá nóng.
Đối với mạch đo nhiệt độ theo yêu cầu chúng em sử dung con ic LM35 với giả
đo từ ( 0 -> 50+n)oC và cảnh báo khi nhiệt độ quá mức ( 40 + n)oC :
Với n là số dư của phép chia ((9+2+5+9+5)/10) = 3,0 nên =>> n = 0.
Ngoài ra Yêu cầu dùng các vi mạch tương tự và vi mạch số để thiết kế. Hệ thống
gồm hai nút Start và Stop để khởi động và dừng hệ thống, 6 Led 7 thanh để hiển
thị giá trị số xe và hiển thị thời gian.
Khi ấn nút Start, hệ thống thực hiện nhiệm vụ , cảm biến nhiệt độ cũng cho giá trị
đầu ra sau mạch chuẩn hóa, nếu nhiệt độ đạt 40+n)°C thì cảnh báo bằng còi.
Khi ấn Stop, hệ thống dừng . Sử dụng các thiết bị đo để kiểm tra khi cần thiết.
1.1 :
1.1.1

Tìm hiểu chung về mạch chức năng sử dụng trong hệ thống
: Mạch logic tổng hợp

1.1.1.1 : Đặc điểm
- Mạch logic tổ hợp có đặc điểm cơ bản là giá trị ( 0 or 1 ) tín hiệu đàu ra tại

thời điểm bất kỳ chỉ phụ thuộc vào tổ hợp giá trị tín hiệu vào tại thời điểm đó.
Nói cách khác, mạch logic tổ hợp là mạch không có các phần tử nhớ.
- Mạch logic tổ hợp được xây dựng từ các mạch điện cổng logic.

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 1


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

1.1.1.2 Các phương pháp biểu thị
-

Hàm số logic

- Bảng chân lý
- Sơ đồ logic
- Bảng Cac-nô
- Đồ thị dạng song theo thời gian
1.1.1.3 : Phương pháp thiết kế mạch logic tổ hợp

1.1.2 : Bộ mã hóa
Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 2


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
1.1.2.1 : 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.
1.1.2.2 : 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
Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 3


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
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.
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.
1.1.3 : 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

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 4


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
1.1.4 : 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:
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 2n.
Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 5


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
+ 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:
Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 6


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
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:
+ 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.
Một số mạch điển hình dùng bộ đếm

Trong thực tế bộ đếm được sử dụng rộng rãi như:dùng làm đồng hồ số,bãi đỗ xe
tự động hay đèn báo giao thông ,…..
1.1.5 : Mạch tạo dao động
1.1.5.1 : Khái niệm về mạch dao động.
Mạch dao động được ứng dụng rất nhiều trong các thiết bị điện tử, như mạch
dao động nội trong khối RF Radio, trong bộ kênh Tivi mầu, Mạch dao động tạo

xung dòng , xung mành trong Tivi, tạo sóng hình sin cho IC Vi xử lý hoạt động
v v...
•

Mạch dao động hình Sin

•

Mạch dao động đa hài

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 7


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
•

Mạch dao động nghẹt

•

Mạch dao động dùng IC

Mạch dao động bằng IC
IC tạo dao động XX555 ; XX có thể là TA hoặc LA v v ...

Mạch tạo dao động băng IC555

IC 555 là một loại linh kiện khá là phổ biến bây giờ với việc dễ dàng tạo được

xung vuông và có thể thay đổi tần số tùy
thích, với sơ đồ mạch đơn giản,điều chế
được độ rộng xung. Nó được ứng dụng
hầu hết vào các mạch tạo xung đóng cắt
hay là những mạch dao động khác. Đây
là linh kiện của hãng CMOS sản xuất
1.1.6 : Mạch khuếch đại vi sai
Khuếch đại vi sai là bộ khuếch đại hiệu 2 điện áp vào. Hiện nay, thường sử dụng
khuếch đại thuật toán với sơ đồ đảo và không đảo để xây dựng mạch và dùng phản
hồi âm để ổn định hệ số khuếch đại.
Có 2 loại mạch khuếch đại vi sai cơ bản là:
Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 8


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
-

Mạch khuếch đại vi sai đơn giản.
Mạch khuếch đại vi sai cải tiến.

1.1.7 : Mạch so sánh tương tự
Mạch so sánh tương tự có nhiệm vụ so sánh 1 điện áp vào (U1) với một điện
áp chuẩn (Uch). Trong mạch so sánh tín hiệu ra(Uo)chỉ có hai mức, mức điện
áp cao(mức H-tương ứng mức logic 1 của số 1 hệ nhị phân) và mức điện áp
thấp(mức L-tương ứng mức logic 0,số 0 hệ nhị phân).
II : Các linh kiện cần dùng trong bài-Mục đích sử dụng

TÊN LINH KIỆN

3WATT10K
OPAMP
IC 4017

IC 7490
IC 74192
74ls85
SW-SPDT-MOM

AND , AND_3 , AND_4 , OR , NOT
BUTTON
CAP
Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

CHỨC NĂNG TRONG BÀI
Dùng như điện trở
Dùng để so sánh và khuếch đại
Dùng để đưa tín hiệu xung đến các IC
đếm 7490 và đưa tín hiệu ở mức tích cực
cao hoặc thấp đên các relay qua các cổng
logic
Dùng để đem thời gian động cơ dùng khi
có xe ra xe vào bãi
Dung để đếm số lượng xe có trong bãi
Dùng để so sánh số lượng xe có trong
bãi với số xe tối đa của bãi.
dùng để điều chỉnh việc đóng mở động
cơ và cấp tín hiệu ở mức tích cực cao
hoặc thấp vào con ic 4017
Dùng để đưa tín hiệu ở mức tích cực cao

hoặc thấp đến các IC
Dùng thay cho cảm biến và đưa tin hiệu
đến IC 74192
Điều chỉnh tần số xung của IC555
Page 9


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
LED-BIGY
MOTOR
RES
RELAY

Dùng để báo trong bãi còn hay hết xe
Dung để quay đóng mở cửa khi có xe ra
xe vào
Dùng để căn chỉnh giá trị dòng điện điện
áp trong các mạch khuếch đại
Dung để điều chỉnh việc cấp nguồn vào
động cơ để dừng hoặc quay đảo chiều
động cơ

BUZZER

Dùng để cảnh báo khi quá nhiệt độ cho
phép

NPN

Dùng để điều chỉnh việc có cấp hay

không cấp điện áp vào các tải như chông
hay led

7SEG-BCD

Dùng để hiển thị xe trong bãi và thời
gian dừng động cơ

555

Dùng để cấp xung cho các bộ đếm timer

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 10


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

KHỐI ĐIỀU KHIỂN

ĐỖ
VÀ

KHỐIKHỐI
HỒNG
NGOẠI
ĐẾM

CHƯƠNG II:

THIẾT KẾ HỆ
THỐNG ĐIỀU
KHIỂN BÃI
XE TỰ ĐỘNG
GIÁM SÁT
NHIỆT ĐỘ

KHỐI GIẢI MÃ
KHỐI SO SÁNH VÀ
CẢNH BÁO NHIỆT ĐỘ

KHỐI HIỂN THỊ

KHỐI NGUỒN
2.1 : Chức năng nhiệm vụ các khối
2.1.1 : Khối nguồn :
Tạo ra dòng điện ổn định cung cấp cho toàn mạch
Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 11


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
2.1.2 : Khối hồng ngoại
Dùng để tạo ra xung clock có tần số với độ ổn định cấp cho khối điều khiển.
V C C

R 21
1K

V C C

V C C

D 5
LE D

50K

1

R 4
560

VR 1

R 22
1K

R 20

1K

LE D P H A T

D 4
LE D TH U

74LS 14

2

D 3

U 13A

Q 1
C 1815

C 1
1uF

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

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 12


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
Hình3.4 Khối điều khiển

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.

Hình3.5: cấu tạo của IC555

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 13


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
Chân 1 (GND): Chân cho nối masse để lấy dòng.
Chân 2 (Trigger): Chân so áp với mức áp chuẩn là 1/3 mức nguồn nuôi.
Chân 3 (Output): Chân ngả ra, tín hiệu trên chân 3 c1 dạng xung, không ở mức áp
thấp thì ở mức áp cao.
Chân 4 (Reset): Chân xác lập trạng thái nghĩ với mức áp trên chân 3 ở mức thấp,
hay hoạt động.
Chân 5 (Control Voltage): Chân làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC 555.
Chân 6 (Threshold): Chân so áp với mức áp chuẩn là 2/3 mức nguồn nuôi.
Chân 7 (Discharge): Chân có khóa điện đóng masse, thường dùng cho tụ xả điện.
Chân 8 (VCC): Chân nối vào đường nguồn V+. IC 555 làm việc với mức nguồn từ
3 đến 15V.
*Thiết kế và tính toán mạch tạo dao động 1Hz.

Hình3.5: Mạch tạo dao động

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 14


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

Hình 3.6: Dạng xung ra

Công thức tính:
Tm = ln(2) . ( R1 + R2 ) . C1 : thời gian điện áp mức cao.
Ts = ln(2) . R2 .C1 : thời gian điện áp mức thấp.
T = Tm + Ts : chu kỳ toàn phần.

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 15


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
Tần số dao động:
f ==
Ta chọn C1=100uF, R1=10K, R2=2,2K.Vậy ta có xung ra với chu kì:
T =ln(2) .100 . 10-6. (10 .103 +2 .2,2 . 103)~ 1(s).
2.1.4 : 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.

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 16


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

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.
Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 17


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
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.

Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý của IC 74192

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 18


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

Hình 3.10 Sơ đồ mạch xung

2.1.6 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.
Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 19


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
- 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 .

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 20


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

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

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 21


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
- 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 .
2.1.7 : khối cảnh báo nhiệt độ
- nhận tín hiệu điện áp từ đầu ra của lm35 đi qua mạch chuẩn hóa nếu giá trị dòng
điện và điện áp vượt mức đặt trước sẽ tác động tín hiệu đến chuông và lam chuông
kêu…..báo quá nhiệt
2.2 Các linh kiện sử dụng trong bản thiết kế
- 2 nút ấn button: Thay thế cảm biến đầu vào và đầu ra để nhận biết xe vào bãi và
ra bãi
- Đèn Led D1: Báo còn chỗ
Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 22


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
- Đèn Led D2: Báo hết chỗ
- Led 7 thanh:
+ Hiển thị số xe có trong bãi đỗ
+ Hiển thị thời gian đếm
- Công tắc hành trình: Dừng động cơ
- Mortor : Động cơ quay để mở barriel
- Bộ so sánh 74LS85: Dùng để so sánh
- Bộ đếm thập phân IC 4017: Dùng để đếm trạng thái
- IC 74192: Đếm trạng thái
- OPAMP Dùng để so sánh và khuếch đại
- LM35: Cảm biến nhiệt độ

- Loa: Cảnh báo nhiệt độ khi vượt quá giá trị đặt
- IC 7490: Dùng để đếm trạng thái
- Các cổng OR,NOT,NAND,AND xử lí tín hiệu
- Diode: Đóng vai trò như 1 cái van

2.3 Xây dựng mạch chuẩn hóa nhiệt độ
*Thiết kế và tính toán mạch tạo dao động 1Hz.
Hình3.5: Mạch tạo dao động

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 23


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

Hình 3.6: Dạng xung ra
Công thức tính:
Tm = ln(2) . ( R1 + R2 ) . C1 : thời gian điện áp mức cao.
Ts = ln(2) . R2 .C1 : thời gian điện áp mức thấp.

Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 24


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
T = Tm + Ts : chu kỳ toàn phần.
Tần số dao động:
f ==

Ta chọn C1=100uF, R10=10K, R11=2,2K.Vậy ta có xung ra với chu kì:
T =ln(2) .100 . 10-6. (10 .103 +2 .2,2 . 103)~ 1(s).
2.4 xây dựng mạch chuẩn háo cho cảm biến nhiệt độ
Để tín hiệu đầu ra được chuẩn hóa ta dùng sở đồ khuếch đại đảo với sơ đồ hình
dưới đây :

Với giá trị điện áp Uv= (0 - > 0.502 v ) và giá trị điện áp ra là (0 - > 10V)
Vậy chon hệ số khuếch đại k = (Ur : UV) = 19,92( LẦN)
Đề tài: Thiết kế bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

Page 25