Báo cáo BÀI TẬP LỚN MÔN KĨ THUẬT SỐ: THIẾT KẾ Mạch đếm xe ra vào

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (633.01 KB, 21 trang )

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN

BÀI TẬP LỚN
MÔN:KĨ THUẬT SỐ
ĐỀ TÀI:THIẾT KẾ BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG

SVTH:Vương Bá Cải
MSSV:0541040279

1

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

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 ngoặc
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 lạt 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 trung tâm Điện
nói riêng đã tổ chức cho sinh viên làm các bài tập lớn môn học nhằm
tạo nên tảng vững chắc cho sinh viên khi ra học tập, đáp ứng nhu cầu
tuyển dụng việc làm.Đề tài mà em muốn giới thiệu là : “Mạch đếm xe
ra vào” .

2

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

Trong quá trình thực hiện chúng em được sự tận tình
hướng dẫn của các thầy cô giáo bộ môn, đặc biệt là cô Nguyễn
Thị Thu Hà .
Và do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện 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 bài
tập của mình
Em xin chân thành cảm ơn.

3

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

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

3) IC 555
4) Tìm hiểu chung về mạch giới hạn
5) Tìm hiểu chung về mạch tạo trễ

 Phần B: Nội dung
Mở đầu:Tìm hiểu chung về mạch dãy,mạch tổ hợp va mạch dao động
6) Sơ đồ khối
7) Chức năng nhiệm vụ các khối
8) Sơ đồ nguyên lý
9) Nguyên lý hoạt động

Phần C: Mục lục tham khảo

5

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

PHẦN A:

GIỚI THIỆU VỀ VÀI
LINH KIỆN ĐIỂN
HÌNH SỬ DỤNG
TRONG MẠCH

6

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

1/Led 7 đoạn
Là 7 con led sắp xếp lại theo hình mẫu. Một chân của các con led được
nối chug với nhau (anot hoặc catot nối chung), các chân còn lại được nối ra ngoài
với phần các con led.
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.

Led 7 đoạn có 2 loại là anot và catot chung

7

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

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 5V thì điện trở cần dùng là 270Ω; công
suất là 1,4 Watt

Bảng 1: bảng giá trị Led 7 Đoạn

8

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

2/IC74192
 Sơ đồ chân:

 Bảng chân lí:

9

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

 Sơ đồ mạch logic:

-Là một mạch hệ tuần tự chứa 4 con Flip-Flop 4 SR
-Có khả năng đếm lên đếm xuống đồng bộ 4 Bit
-Có 2 chân đếm lên,đếm xuống riêng biệt(Count Up,Count Down)
-Có khả năng thiết lập thông số ban đầu
-Xuất dữ liệu ra BCD mã nhị phân 4 Bit

10

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

3/IC555
 Sơ đồ chân

 Mạch logic:

-IC555:Có nhiệm vụ tạo ra xung vuông
-Chu ki va tần số được tính theo công thức:
T=0.7×(R1+2R2)×C1
F=1,4/(R1+2R2)×C1
-Công thức tính thời gian trễ:
T=1,068×RC

11

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

PHẦN B:

NỘI DUNG

12

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

MỞ ĐẦU:

Mạch đếm xe ra vào

Tìm hiểu chung về mạch logic tổ hợp,mạch
dãy, mạch dao động

• Mạch logic tổ hợp
• 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
• 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=2n tín hiệu
• 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
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.
• Bộ giải mã
13

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

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 2n 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
• 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
• 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
14

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

• Bộ chọn kênh
• 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

• Mạch dãy
• Đại cương về mạch dãy
• Đặc điểm
• Một mạch điện được gọi là mạch dãy nếu trạng thái đầu ra ổn định ở thời
điểm xét bất kì không 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.
• Phương pháp phân tích chức năng logic mạch dãy.
• Viết phương trình
• Tìm phương trình trạng thái
• Tính toán
• Vẽ bảng trạng thái
• 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
15

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

• Bộ đếm IC cỡ trung
• 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
• Bộ tạo xung tuần tự
• Bộ nhớ RAM và dụng cụ ghép điện tích CCD
• Mạch dao động
• 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
• 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.
• Mạch đa hài đợi
• Mạch đa hài đợi CMOS
• Đa hài đợi họ TTL
• IC định thời họ CMOS

1/Sơ đồ khối

16

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

2/
KHỐI CẢM BIẾN

KHỐI ĐIỀU KHIỂN

KHỐI
NGUỒN

KHỐI ĐẾM+GIẢI MÃ

KHỐI HIỂN THỊ

KHỐI TRỄ+ĐỘNG LỰC

Chức năng và nhiệm vụ của từng khối
a) Khối nguồn : tạo ra dòng điện ổn định cung cấp cho toàn mạch.
b) Khối cảm biến : dùng để tạo ra xung clock có tần số với độ ổn định
cấp cho khối điều khiển.

c) Khối điều khiển : nhận xung clock từ khối hồng ngoại để điều khiển
17

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

cho khối đếm.

d)Khối hiển thị:
-Sử dụng Led 7 thanh như đã trình bày trên phần:Một số linh kiện sử dụng
-Ngoái ra còn có khối hiển thị báo còn xe,hết xe:
NOT
AND
2
N
1
7

1
1

L
E
D

L
E
D

Khi có cả 2 tín hiệu mức tích cực cao,ở phía ra của chân AND có tín hiệu
kích mở 2N1711,dòng điện qua Led đỏ báo hết chỗ.
18

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

Khi 1 trong 2 chân vào của AND ở mức tích cực thấp,có tín hiệu qua
NOT kích mở 2N1711 lám sang đèn xanh báo còn chỗ
e) Khối giải mã + khối đếm (tích hợp trên IC74192): Nhận giá trị BCD từ khối
đếm và chuyển đổi thành giá trị Led 7 đoạn chuyển đến khối hiển thị
-Chân Data A,B,C,D dung để thiết lập giá trị ban đầu
-2 chân UP,Dơn bình thường ở mức cao và tác dụng lên 2 cạnh của xung
-Chân Load ở mức cao IC sẵn sang làm việc
-Các chân Qa,Qb,Qc,Qd đưa ra chân tín hiệu

f)Khối tạo trễ+ Khối động lực:

-Mạch tạo trễ có nhiệm vụ tạo trễ kể từ khi cảm biến tác dụng cho tới khi mạch
động lực làm Moto quay mỏ Barrie.
19

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

-Mạch bao gồm khối xung 555 va Role.

3/Sơ đồ nguyên lý

20

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Mạch đếm xe ra vào

4.Nguyên lý hoạt động:
a/ Khi có xe vào:
Giả sử khi có xe vào cảm biến tác động với mức cao 1 sẽ tương ứng khi
ta tác động vào công tắc “ĐẾM TIẾN”.Khi đó chân Count Up sẽ nhận
tín hiệu ở mức cao và thực hiện nhiệm vụ đếm lên giá trị tương ứng với
số lần công tắc tác dụng,đồng thời xuất tín hiệu giải mã ra Led 7 thanh.
Cùng thời điểm tác động bộ trễ được kích hoạt,khi dạt thời gian trễ yêu
cầu cuộn hút RL1 trở về vị trí ban đầu,dòng điện được phóng qua Moto
làm barrie mở.

Công thức tính thời gian trễ:

b/Khi có xe ra:
Khi có xe ra công tắc “ĐẾM LÙI” nhận giá trị ở mức cao,chân Count
Down sẽ nhận tín hiệu ở mức cao,bộ đếm trên IC 74192 đếm lùi giá trị
hiện tại và xuất tín hiệu ra Led 7 thanh.
Cùng thời điểm đó bộ trễ được kích họa khi đạt thời giant re yêu cầu
cuộn hút RL2 trở về vị trí ban đầu,dòng diện từ tụ được khép kìn qua
Moto làm barrie mở.

21

Báo cáo BÀI TẬP LỚN MÔN KĨ THUẬT SỐ: THIẾT KẾ Mạch đếm xe ra vào

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về