ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (302.17 KB, 18 trang )
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Tên đề tài:
THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM 5 - 15
1. Yêu cầu:
Theo nguyên lý mạch đếm từ 1 – 12 rồi về 1. Thiết kế mạch đếm 5 - 15
2. Nhiệm vụ đồ án:
Sử dụng các kiến thức trong môn học điện tử cơ bản2,kỹ thuật số
Có thể dùng vi điều khiển
3. Giáo viên hướng dẫn : Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHU
4. Ngày giao nhiệm vụ : 19-09-2010
5. Ngày hồn thành nhiệm vụ : 08-01-2011
Thơng qua bộ môn
Ngày … tháng … năm 2011
Chủ nhiệm bộ môn
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
-1-
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
e&f
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Giáo viên hướng dẫn
Th.S NGŨN ĐÌNH PHU
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
-2-
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
MỤC LỤC
Chương 1: Nội dung yêu cầu và giới hạn đề tài
5
I.
Nội dung yêu cầu
5
II.
Giới hạn đề tài
5
Chương 2:Thiết kế, khảo sát sơ đồ khối
6
I.
Thiết kế sơ đồ khối
6
II.
Khảo sát sơ đồ khối
6
1. Nguồn cung cấp
6
2. Mạch tạo xung dao động
7
3. Mạch đếm xung
7
4. Mạch giải mã
8
5. Mạch hiển thị
8
Chương 3: Sơ đồ nguyên lý
9
I.
Sơ đồ nguyên lý mạch đếm từ 5 đến 15
9
II.
Chức năng các IC sử dụng trong mạch
10
1. Mạch tạo dao động sử dụng IC LM555
10
2. Mạch đếm sử dụng IC 74LS192
14
3. IC giải mã BCD hiển thị LED 7 đoạn 74LS247
15
4. Led hiển thị
17
Nguyên lý hoạt động
18
III.
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
-3-
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay khoa học kỹ thuật ngày càng tiến bộ và được ứng dụng rất nhiều
trong tất cả các lónh vực của mọi quốc gia mà lónh vực Điện – ĐiệnTử là rất quan
trọng, đánh dấu một bước nhảy vọt về khoa học kỹ thuật trong thế giới hiện đại.
Việc kết hợp lónh vực điện - điện tử với các lónh vực khác như cơ, vật lý…đã tạo ra
những sản phẩm trí tuệ mà con người hằng mơ ước. Và trong sự phát triển khoa học
đó lónh vực điện tử luôn có sự đổi mới về mặt kỹ thuật và phương tiện.
Đề tài “Thiết Kế Mạch Đếm Từ 5 Đến 15 ” rất đa dạng và phong phú, có
nhiều loại hình khác nhau dựa vào cơng dụng và độ phức tạp. Do tài liệu tham khảo
bằng Tiếng Việt cịn hạn chế, trình độ có hạn và kinh nghiệm trong thực tế còn non
kém, nên đề tài chắc chắn cịn nhiều thiếu sót. Vì vậy rất mong nhận được những ý kiến
đóng góp, giúp đỡ chân thành của các thầy cô cũng như của các bạn sinh viên.
Trong quá trình học tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật HCM - Trung Tâm Cao
Đẳng Nghề Đà Nẵng , e đã được q thầy cơ hướng dẫn tận tình về những kiến thức
trong ngành.Từ những nền tảng kiến thức đó giúp e hoàn thành đồ án này
Em xin cảm ơn quý thầy cô trong khoa điện – điện tử , chân thành cảm ơn thầy Nguyễn
Đình Phú đã hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án này
Người Thực Hiện Đề Tài
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
-4-
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
CHƯƠNG 1:
NỘI DUNG YÊU CẦU VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
I.
Yêu cầu:
Theo nguyên lý mạch đếm từ 1 – 12 rồi về 1. Thiết kế mạch đếm 5 - 15
II.
Giới hạn đề tài:
Sử dụng các linh kiện trong môn học điện tử cơ bản, kỹ thuật xung, kỹ thuật số
Sử dụng các IC số và IC tạo xung dao động
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
-5-
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
CHƯƠNG II:
THIẾT KẾ - KHẢO SÁT SƠ ĐỒ KHỐI
I.
Sơ đồ khối:
Mạch tạo
xung dao
động
Mạch đếm
xung
Mạch giải
mã
Mạch hiển
thị LED 7
đoạn
Mạch khống chế
hiển thị
Nguồn
cung cấp
II.
Khảo sát sơ đồ khối:
1. Nguồn cung cấp:
Mỗi IC có thể làm việc được tốt thì cần cấp nguồn từ 5V đến 9V và dòng cho
mỗi loại IC như LM555, HC74LS192, HC74LS247, LED 7 đoạn đều sử dụng dòng rất
nhỏ, mỗi IC chỉ cần sử dụng khoảng vài chục mA nên ở đây ta chỉ cần sử dụng loại biến
thế 2A (ampe) là đủ.
Sau đây là mạch nắn điện áp xoay chiều thành một chiều.
D 1 ...D 4
T1
220VAC
12VAC
-
+13,2VDC
+
C 1
R t
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
-6-
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
Để mạch hoạt động ổn định, ta cần tạo ra điện áp ổn định bằng cách sử dụng các
IC ổn áp. Như 7805 để ổn định điện áp +5V, IC 7808 để ổn định điện áp +8V:
Dưới đây là cách đấu nối:
Chân 1: Ngõ vào, yêu cầu Vin > 1,5Vout
Chân 2: Nối mass
Chân 3: lấy điện áp ra
Với những mức điện áp khác nhau, ta có thể chọn từng loại IC ổn áp cho phù
hợp.
2. Mạch tạo xung dao động:
Mạch này có nhiệm vụ tạo ra tần số dao động chuẩn để đưa vào mạch đếm xung.
Để tạo xung dao động, ta có thể sử dụng nhiều loại mạch tạo xung như:
- Mạch dao động đa hài không trạng thái bền sử dụng 2 Transistor
- Mạch dao động đa hài không trạng thái bền sử dụng IC NE555
- Mạch dao động đa hài không trạng thái bền sử dụng mạch Op-amp
Trong đồ án này em sử dụng mạch dao động đa hài không trạng thái bền sử dụng
IC tạo dao động NE555
3. Mạch đếm xung:
Khi nhận tín hiệu xung dao động tại ngõ nhận xung nó sẽ lập tức đếm và mã hóa
chuyển đến ngõ ra dạng tín hiệu nhị phân.
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
-7-
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
Mạch đếm xung dao động có thể sử dụng nhiều loại IC đếm nhị phân như:
74LS393, 74LS192, 74LS193… trong đồ án, em xin chọn loại LS192 vì nó rất thơng
dụng trong thực tế.
Em sử dụng 2 IC 74LS192: 1 IC sẽ đếm hàng đơn vị và 1 IC sẽ đếm ở hàng
chục. Nếu cần đếm thêm lên hàng trăm hoặc lớn hơn ta có thể sử dụng các IC đếm nối
tiếp để đếm ở hàng trăm…
4. Mạch giải mã:
Chuyển đổi tín hiệu số dạng nhị phân thành tín hiệu điều khiển sự phát sáng của
các đèn LED trên LED 7 đoạn
Có nhiều loại IC giải mã như: 74LS47, 74LS247, 4511… tuy nhiên, để phù hợp
với cách hiển thị trên LED 7 đoạn có Anod chung thì em chọn loại 74LS247 để giải mã
hiển thị.
5. Mạch hiển thị:
Như đã trình bày ở phần giải mã, em chon j loại LED 7 đoạn có Anod chung để
phù hợp với IC giải mã 74LS247.
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
-8-
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
CHƯƠNG III:
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
I.
Sơ đồ nguyên lý mạch đếm từ 5 đến 15:
VCC
U3
R1
8
U5
R
V C C
4
Q
DC
5
1k
3
7
CV
G N D
1
TR TH
7
1
2
6
4
5
3
5
12
UP TCU
4
13
DN TCD
11
PL
14
MR
R2
47k
2
U1
15
3
D0 Q0
1
2
D1 Q1
10
6
D2 Q2
9
7
D3 Q3
U4
7
1
2
6
4
5
3
5
12
UP TCU
4
13
DN TCD
11
PL
14
MR
C1
10uF
13
12
11
10
9
15
14
U2
15
3
D0 Q0
1
2
D1 Q1
10
6
D2 Q2
9
7
D3 Q3
NE555
QA
QB
QC
QD
QE
QF
QG
74LS247
74LS192
6
A
B
C
D
BI/RBO
RBI
LT
A
B
C
D
BI/RBO
RBI
LT
QA
QB
QC
QD
QE
QF
QG
13
12
11
10
9
15
14
74LS247
74LS192
U6:A
U7
Khởi động
R3
1
2
13
12
10k
NOT
74ALS11
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
-9-
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
II.
Chức năng các IC sử dụng trong mạch:
1. Mạch tạo dao động sử dụng IC LM555:
a) Sơ đồ mạch
VCC
R1
8
R
VCC
4
Q
DC
5
1k
U5
Out
3
7
CV
R2
TR
TH
1
2
GND
47k
6
NE555
C1
10uF
b) Giải thích các chức năng:
IC LM555 là IC được chế tạo ở dạng chíp lần đầu tiên cho được cho ra vào năm
1971 IC LM555 được dùng làm rất nhiều ứng dụng như mạch tạo xung (Pulse
generator), dùng làm bộ định thời (time), dùng làm tầng so áp(comparator), IC LM555
rất đa năng và có rất nhiều cơng dụng thực tiển.
Sơ Đồ Chân
8
7
6
5
LM 555
1
2
3
4
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
- 10 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
Chân 1: Chân được nối masse để lấy dòng cấp cho IC
Chân 2: Ngõ vào của một tầng so áp 2, ở đây mức áp chuẩn bằng (1/3) Vcc,lấy
trên cầu chia Volt tạo bởi 3 điện trở 5k,khi mức áp trên chân 2 xuống đến mức áp cao
lúc này khoá điện trên chân số 7 sẻ ở trạng thái hở.
Chân 3: Ngõ ra, tín hiệu ở ngõ ra có dạng xung (mức áp không thấp không cao).
Khi chân số 2 xuống thấp hơn mức áp chuẩn (1/3) Vcc thì chân 3 lên mức áp cao và khi
chân 6 lên cao hơn mức áp chuẩn (2/3) Vcc thì chân 3 xuống mức áp thấp.
Chân 4: Chân reset, chân reset xác lập trạng thái ngả ra. Khi chân số 4 cho nối
masse( đặt ở mứcáp thấp) thì chân 3 sẽ bị chốt ở mức áp thấp, chỉ khi chân 4 đặt ở mức
áp cao thì ngả ra mới được tự do,và mới có thể lúc lên cao lúc xuống thấp.
Chân 5: Chân điều khiển, qua chân này làm thay đổi mức áp chuântreen cầu
chia Volt. Khi mức áp chuẩn cấp cho tầng so áp 1và 2 bị thay đổi thì tần số tín hiệu
cũng thay đổi theo. người ta thường đưa điện áp vào chân 5 để thực hiện sự điều chế tần
số.
Chân 6: Ngã vào của một tầng so áp 1.có mức áp chuẩn bằng (2/3)Vcc, lấy trên
cầu chia Volt tạo bởi 3 điện trở 5K. khi mức áp chân 6 lên mức (2/3) Vcc thì chân 3 sẽ
chuyển xuống mức áp thấp,lúc này khoá điện trên chân số 7 sẻ ở trạng thái đóng kín.
Chân 7: Chân xã điện, chân này là ngã ra của một khố điện đóng mở theo áp,
khố điện này đóng mở theo mức áp trên chân số 3. Khi chân số 3 ở mức áp cao thì
khố điện đóng lại và sẻ cho dịng chảy ra và khi chân số ở mức áp thấp thì khố điện
hở, cắt dịng.
Chân 8: Chân cấp nguồn, nối vào nguồn ni Vcc để cấp điện cho IC
LM555,IC LM555 có thể làm việc với mức nguồn nuôi từ 3V đến 18V
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
- 11 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
R1, R2, R3 dùng để điều chỉnh dòng nạp cho tụ C2, mục đích để tạo thời gian
nạp cũng như tạo mức xung thấp ở ngõ ra chân số 3 IC NE555
R1 dùng để điều chỉnh thời gian tụ C2 xả điện áp trên tụ vào chân 7 IC, cũng là
thời gian ngõ ra chân số 3 ở mức xung cao.
R4 và D1 là nơi phát ra tần số cao tần, ta có thể chọ D1 là LED hồng ngoại.
Sơ đồ cấu trúc bên trong:
8
6
5k
2/3Vcc
1
5
R
5k
1/3Vcc
F/F
Q
OUTPUT
3
S
7
2
Q 2
N PN
5k
PN P
Q 1
1
2
4
* Nguyên lý hoạt động:
Trong mạch chân số 6 được nối với chân số 2 nên hai chân này có chung điện áp
là điện áp trên tụ C2 để so sánh với điện áp chuẩn 2/3Vcc và 1/3 Vcc. Chân 5 có tụ nhỏ
nối mass để lọc nhiễu tần số cao có thể làm ảnh hưởng điện áp chuẩn 2/3Vcc. Chân 4
nối nguồn +Vcc nên không dùng chức năng Reset, chân 7 xả điện được nối vào giữa hai
điện trở R1 và R2 tạo đường xả cho tụ. Ngõ ra chân 3 đưa đến mạch nhận xung.
Khi mới đóng điện tụ C1 bắt đầu nạp điện từ 0V lên nên:
- Op-amp1 có Vi+ < Vi- nên ngõ ra có V01 = mức thấp, ngõ R = 0
- Op-amp2 có Vi+ > Vi- nên ngõ ra có V02 = mức cao, ngõ S = 1
- Mạch F/F có ngõ S = 1 nên Q = 1 và Q = 0. Lúc đó, ngõ ra chân 3 có Vo ~Vcc
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
- 12 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
- T2 có VB2 = 0 do Q = 0 nên T2 tạm ngưng dẫn và để tụ C được nạp điện.
Tụ C2 nạp điện qua điện trở R1, R2 với hằng số thời gian nạp là
t nap = ( R1 + R 2) × C2
Khi điện áp trên tụ tăng đến mức 1/3 Vcc thì Op-amp2 đổi trạng thái, ngõ ra có
V02 = mức thấp, ngõ S = 0. Khi S xuống mức thấp thì F/F khơng đổi trạng thái nên điện
áp ngõ ra vẫn ở mức cao.
Khi điện áp trên tụ tăng đến 2/3Vcc thì Op-amp1 đổi trạng thái, ngõ ra V01 =
mức cao, ngõ R = 1.
Khi F/F có ngõ R = 1 nên Q = 1. Lúc đó, ngõ ra chân 3 có Vo = 0V. Khi ngõ Q
= 1 sẽ làm T2 dẫn bảo hòa và chân 7 nối mass làm tụ C1 không nạp tiếp điện áp được
mà phải xả điện qua R2 và T2 xuống mass. Tụ C1 xả qua R2 với hằng thời gian:
t xa = R2 × C1
Khi điện áp trên tụ - tức là điện áp trên chân số 2 và số 6 - giảm xuống dưới
2/3Vcc thì Op-amp1 đổi trở lại trạng thái cũ là V 01 = mức thấp, ngõ R = 0. Khi R xuống
mức thấp thì F/F không đổi trạng thái nên điện áp ngõ ra vẫn ở mức thấp. Khi điện áp
trên tụ giảm xuống đến mức 1/3Vcc thì Op-amp2 lại có Vi + > Vi- nên ngõ ra có V02 =
mức cao, ngõ S = 1. Mạch F/F có ngõ S = 1 và Q = 0, ngõ ra chân 3 qua mạch đảo có
Vo = Vcc, đồng thời lúc đó T2 mất phân cực do Q = 0 nên ngưng dẫn và chấm dứt giai
đoạn xả điện của tụ. Như vậy, mạch đã trở lại trạng thái ban đầu và tụ lại nạp điện từ
mức 1/3Vcc lên 2/3Vcc, hiện tượng này lại tiếp diễn liên tục để tạo xung ở ngõ ra.
Tuy nhiên, khi mới khởi động, tụ C2 sẽ nạp từ 0V lên 2/3Vcc rồi sau đó xả điện
xuống 1/3Vcc chứ khơng phải xả xuống 0V. Do đó, từ chu ký thứ 2 trở đi thì thời gian
nạp xả của tụ C2 được tính bằng cơng thức sau:
* Thời gian nạp: t nap = 0,69( R1 + R2 )C1
* Thời gian xả:
t = 0,69 R2C1
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
- 13 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
* Chu kỳ:
T = tnap + txa
* Tần số xung:
f =
1
1
=
T t nap + t xa
Trong mạch ta sử dụng các linh kiện:
R1 = 1K
R2 = 47K
C1 = 10uF
−5
Vậy: thời gian nạp của tụ C1: t nap = 0,69(1000 + 47000)10 = 0,33s
Thời gian xả của tụ C1: t xa = 0,69 × 47000 × 10 −5 = 0,32s
Chu kỳ của mạch tạo xung T = tnap + txa = 0,33 + 0, 32 = 0,65s
Tần số dao động của mạch f = 1/T = 1/0,65 = 1,54Hz
2. Mạch đếm sử dụng IC 74LS192:
a) IC 74LS192:
* Cấu tạo IC 74LS192
16 15 14 13 12 11 10 9
74LS192
1
2
3
4
5
6
7
8
Chân 3, 2, 6, 7 (Q0, Q1, Q2, Q3): các ngõ ra Flip – Flop, đếm nhị phân từ 0 đến
9
Chân 4 (CPD): nhận tín hiệu xung đếm xuống
Chân 5 (CPU): nhận tín hiệu xung đếm lên
Chân 8 (GND): mass
Chân 11 (PL): chọn kiểu nhận tín hiệu ngõ vào. Nếu chân 11 ở mức cao (nối
+Vcc) IC 74LS192 sẽ nhận tín hiệu xung đếm ở chân 4 hoặc chân 5, nếu ở mức thấp
(nối mass) thì sẽ cho ngõ ra Qn = Dn
Chân 12 (TCU): chân đếm lên khi tràn dữ liệu, cấp cho chân 5 của IC đếm mức
cao hơn.
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
- 14 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
Chân 13 (TCD): chân xuống lên khi tràn dữ liệu, cấp cho chân 4 của IC đếm mức
cao hơn.
Chân 14 (MR): reset ở mức cao.
Chân 15, 1, 10, 9 (D0, D1, D2, D3): nhận dữ liệu để chốt số cần xuất
Chân 16: nhận điện áp nuôi Vcc
* Bảng trạng thái
* Sơ đồ mạch:
VCC
R1
4
R
VCC
8
U5
Q
DC
5
1k
3
7
CV
R2
U3
15
1
10
9
5
4
11
14
1
TR
GND
47k
2
TH
D0
D1
D2
D3
Q0
Q1
Q2
Q3
UP
DN
PL
MR
TCU
TCD
3
2
6
7
12
13
74LS192
6
U4
NE555
15
1
10
9
C1
10uF
5
4
11
14
D0
D1
D2
D3
Q0
Q1
Q2
Q3
UP
DN
PL
MR
TCU
TCD
3
2
6
7
12
13
74LS192
Trong mạch, U4 được dùng để đếm ở hàng đơn vị, U3 được dùng để đếm ở hàng
chục. Các chân 15, 1 , 10, 9 của U3 được chốt ở mức thấp để bắt đầu đếm từ 0 lên. Các
chân 15, 10 của U4 được chốt mức cao và 1, 9 chốt mức thấp để hàng đơn vị bắt đầu
đếm từ 5 trở lên.
3. IC giải mã BCD hiển thị LED 7 đoạn 74LS247:
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hoàng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
- 15 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
Có chức năng chuyển đổi mã BCD thành khn dạng phù hợp với hiển thị thập
phân bằng LED 7 đoạn có Anod chung. Khi đầu vào chân 3 (LAMP TEST) ở mức thấp,
tất cả các đầu ra đều thấp (hay ở trạng thái mở). Khi đầu vào chân 4 (RB OUTPUT)
mức thấp: tất cả các đầu ra ở mức cao (hay ở trạng thái tắt). Khi các đầu vào D, C, B, A
là LLLL (tất cả đều ở mức thấp) và chân số 5 (RB INPUT) cũng ở mức thấp, thì tất cả
các đầu ra đều ở mức cao (hay ở trạng thái tắt), điều này cho phép xóa bỏ các số 0
không mong muốn kéo theo trong một dãy số.
* Sơ đồ chân IC 74LS247:
U1
Chân 6, 2, 1, 7: các ngõ vào BCD
7
13
A
QA
Chân 3: khi nhận mức xung thấp thì tất cả
1
12 các
B
QB
chân ngõ ra đều ở mức xung thấp (lợi dụng tính
2
11
C
QC
10
chất này, ta có thể thử nhanh IC 74LS247 và LED 7 6
D
QD
4
9
đoạn kết nối với nó)
BI/RBO
QE
5
15
Chân 4: ngõ vào điều khiển tất cả các chân
RBI
QF
3
14
LT
QG
ngõ ra ở mức cao khi nhận được mức thấp
Chân 5: ngõ vào điều khiển tất cả các chân
74LS247
ngõ ra ở mức cao khi nhận được mức xung thấp
đồng thời các ngõ vào A, B, C, D đều ở mức thấp (xóa số 0 vô nghĩa)
Chân 14, 15, 9, 10, 11, 12, 13: ngõ ra nối với các chân g, f, e, d, c, b, a của LED
7 đoạn có Anod chung.
* Bảng trạng thái của IC 74LS247:
Số hiển
thị
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
LT
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
RBI
H
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Ngõ vào
D
C
L
L
L
L
L
L
L
L
L
H
L
H
L
H
L
H
H
L
H
L
H
L
H
L
H
H
H
H
H
H
H
H
RBO
B
L
L
H
H
L
L
H
H
L
L
H
H
L
L
H
H
A
L
H
L
H
L
H
L
H
L
H
L
H
L
H
L
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
a
H
L
H
H
L
H
L
H
H
H
H
L
H
L
H
H
b
H
H
H
H
H
L
L
H
H
H
H
L
L
H
L
L
c
H
H
L
H
H
H
H
H
H
H
H
H
L
H
L
L
Ngõ ra
d
H
L
H
H
L
H
H
L
H
L
L
H
H
H
H
L
e
H
L
H
L
L
L
H
L
H
L
H
H
H
H
H
H
f
H
L
L
L
H
H
H
L
H
H
H
H
H
L
H
H
g
L
L
H
H
H
H
H
L
H
H
H
H
H
H
H
H
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
- 16 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
4. LED hiển thị:
Để tương thích với IC giải mã 74LS247, ta chọn loại Anod chung
Anod
LED
a
LED
b
LED
c
LED
d
LED
e
LED
f
LED
g
LED
p o in t
Anod
Tùy theo số muốn hiển thị mà ta cấp điện áp mức
thấp vào các chân từ a đến g tương ứng.
a
b
c
d
e
f
g
5. IC cổng logic NAND 7412:
a) Sơ đồ chân:
b) Bảng trạng thái
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
- 17 -
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1: MẠCH ĐẾM TỪ 5 ĐẾN 15
III.
Nguyên lý hoạt động:
Khi mới cấp nguồn, IC tạo dao động NE555 sẽ tạo ra xung dao động ở chân số
3, tần số xung phụ thuộc vào các giá trị điện trở R1, R2 và tụ C1. Xung dao động này
được đưa vào chân UP (5) của IC 74LS192 (U4) để thực hiện phép đếm ở hàng đơn vị.
Tuy nhiên, lúc này do các chân Reset (chân 14 MR) của các IC 74LS192 đang ở trạng
thái ngắt nên mạch chưa sẵn sàng để hoạt động.
Để mạch hoạt động, ta phải nhấn nút khởi động. Lúc này IC U4 sẽ nhận xung từ
chân 3 IC NE555 đưa sang và bắt đầu đếm từ 0 lên.
Sau khi đếm hết hàng chục, chân tràn hàng chục TCU của U4 sẽ kích 1 xung
sang chân UP của U3 để thực hiện phép đếm hàng chục.
Khi đếm đến 15 và chuyển sang 16 thì các ngõ vào của IC U8A sẽ ở mức cao,
làm ngõ ra của IC U8A ở mức thấp, 2 IC 74LS192 sẽ thực hiện vòng đếm tiếp theo và
được chốt từ 5, do các cổng ngõ vào của IC đếm hàng đơn vị chốt ở mức 5
D0 = 1
D1 = 0
D2 = 1
D3 = 0
Nút khởi động lúc này sẽ làm chức năng reset mạch. Do khi Reset, chân MR của
các IC 74LS192 ở mức cao nên các IC này sẽ phải bắt đầu đếm từ 0 lên chứ không bị
phụ thuộc vào các vị trí chốt ngõ vào.
__________________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Hồng Thiện
GVHD: Th.S Nguyễn Đình Phú
- 18 -
