BÀI TẬP LỚN VI MẠCH TƯƠNG TỰ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN

BÀI TẬP LỚN: VI MẠCH TƯƠNG TỰ
ĐỀ SỐ 2

SINH VIÊN: NGUYỄN ĐỨC HƯNG
MÃ SINH VIÊN: 2018605428
LỚP: TĐH 3- K13
N= 27, a= 7


Hà Nội, ngày 5 tháng 06 năm 2020


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
MỤC LỤC
MỤC LỤC................................................................................................................... 1
BÀI TẬP LỚN: VI MẠCH TƯƠNG TỰ............................................................2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐO....................................................4
1.Khái niệm về nhiệt độ.................................................................................4
2.Các thang đo nhiệt độ..................................................................................4
3.Sử dụng vi mạch tương tự để đo và cảnh báo nhiệt độ...........4
4.Biến nhiệt thành điện..................................................................................5
CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU VỀ CÁC THIẾT BỊ CHÍNH..............................6
1.Cặp nhiệt điện (Thermocouple)..............................................................6
2.Mạch tích hợp KĐTT µA741.......................................................................9
3.IC 555 .................................................................................................................10
5.IC 7843..............................................................................
13
6. IC 7447 giải mã led 7 đoạn......................................................................................14

7.IC ổn áp 78xx và 79xx................................................................................16
8.Led 7 thanh......................................................................................................17
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐO......................................18
3.1)

Ý tưởng thiết kế..........................................................................18

3.2)

Tính toán, lựa chọn cảm biến.............................................19

3.3)

Tính toán, thiết kế khối khuếch đại và khối chuẩn

hóa.

20

3.4)

Tính toán, thiết kế mạch so sánh.....................................21

3.5)

Mạch cảnh báo............................................................................21

3.6)

Mạch nhấp nháy.........................................................................22

3.7)

ADC0804.............................................................................................

24
3.9)
3.10)

Khối nguồn....................................................................................29
Cơ cấu chỉ thị............................................................................30
1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
3.11)

Kết luận.............................................................

31

BÀI TẬP LỚN: VI MẠCH TƯƠNG TỰ
NỘI DUNG:
Đề tài: Dùng các vi mạch tương tự tính toán, thiết kế mạch đo và
cảnh báo
nhiệt độ sử dụng cặp nhiệt ngẫu.
Yêu cầu: - Dải đo từ: t0C =00C ÷ tmax = 0-(100+10*n)0C.
Đầu ra: Chuẩn hóa đầu ra với các mức điện áp:
1. U=0 ÷ 10V
2. U= 0 ÷ -5V

3. I=0÷20mA.
4. I=4÷20mA
Dùng cơ cấu đo để chỉ thị
Khi nhiệt độ trong giới hạn bình thường : t0C=0÷tmax/2 Thiết kế
mạch
nhấp nháy cho LED với thời gian sáng và tối bằng nhau và bằng:
T0=(1+0,5*a) giây.
Khi nhiệt độ vượt giá trị t0C=tmax-2*n.. Đóng điện cho động cơ điện
2


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
1
chiều 5VDC chạy làm mát.
Đưa ra tín hiệu cảnh báo bằng còi khi nhiệt độ vượt giá trị :
t0C=tmax/2
Trong đó:
a: chữ số hàng đơn vị của danh sách (ví dụ: STT=3→a=3;
STT=10→a=0)
n: Số thứ tự sinh viên trong danh sách.
PHẦN THUYẾT MINH
Yêu cầu về bố cục nội dung:
Chương 1: Tổng quan về mạch đo
Chương 2: Giới thiệu về các thiết bị chính
Chương 3: Tính toán, thiết kế mạch đo
- Tính toán, lựa chọn cảm biến
- Tính toán, thiết kế mạch đo
- Lựa chọn nguồn cung cấp.
- Tính toán, thiết kế mạch khuếch đại, chuẩn hóa
- Tính toán mạch nhấp nháy cho LED

- Tính toán, thiết kế mạch cảnh báo.
- ...
Kết luận và hướng phát triển

3


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐO
1.Khái niệm về nhiệt độ.
Nhiệt độ là đại lý đặc trưng cho cường độ chuyển động của các
nguyên tử, phân tử của một hệ vật chất. Tuỳ theo từng trạng thái của
vật chất ( rắn, lỏng, khí) mà chuyển động này có khác nhau. ở trạng
thái láng, các phân tử dao động quanh vi trí cân bằng nhưng vi trí
cân bằng của nó luôn dịch chuyển làm cho chất lỏng không có hình
dạng nhất định. Còn ở trạng thái rắn, các phần tử, nguyên tử chỉ dao
động xung quanh vị trí cân bằng. Các dạng vận động này của các
phân tử, nguyên tử được gọi chung là chuyển động nhiệt. Khi tương
tác với bên ngoài có trao đổi năng lượng nhưng không sinh công, thì
quá trình trao đổi năng lượng nói trên gọi là sự truyền nhiệt.

Quá

trình truyền nhiệt trên tuân theo 2 nguyên lý: Bảo toàn năng lượng.
Nhiệt chỉ có thể tự truyền từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt
độ thất. Ở trạng thái rắn, sự truyền nhiệt xảy ra chủ yếu bằng dẫn
nhiệt và bức xạ nhiệt.
Đối với các chất lỏng và khí ngoài dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt còn
có truyền nhiệt bằng đối lưu. Đó là hiện tượng vận chuyển năng
lượng nhiệt bằng cách vận chuyển các phần của khối vật chất giữa

các vùng khác nhau của hệ do chênh lệch về tỉ trọng.
2.Các thang đo nhiệt độ
Từ xa xưa con người đã nhận thức được hiện tượng nhiệt và
đánh giá cường độ của nó bằng cách đo và đánh giá nhiệt độ theo
mét đơn vị đo của mỗi thời kỳ. Có nhiều đơn vị đo nhiệt độ, chúng
được định nghĩa theo từng vùng,từng thời kỳ phát triển của khoa học
kỹ thuật và xã hội. Hiện nay chúng ta có 3 thang đo nhiệt độ chính
là:
 Thang nhiệt độ tuyệt đối ( K ).
 Thang Celsius ( 0C ): T( 0C ) = T( K ) – 273,15.
4


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
 Thang Farhrenheit: T( 0F ) = T( K ) – 459,67.
Nhiệt độ được đo bằng nhiệt kế. Nhiệt độ được đo bằng các đơn
vị khác nhau và có thể biến đổi bằng các công thức. Trong hệ đo
lường quốc tế, nhiệt độ được đo bằng đơn vị Kelvin, kí hiệu là K.
Trong đời sống ở Việt Nam và nhiều nước, nó được đo bằng độ C. Dựa
trên 3 thang đo này chúng ta có thể đánh giá được nhiệt độ.
3.Sử dụng vi mạch tương tự để đo và cảnh báo nhiệt độ.
Vi tương tự và vi mạch số là lĩnh vực không những mang tới thời
sự nóng bỏng mà còn ẩn chứa vô số điều bí ẩn và có sức hấp dẫn lạ
kỳ, đã và đang từng ngày thâm nhập vào đời sống của chúng ta.
Trong thực tế các dạng năng lượng thường ở dạng tương tự. Do đó
muốn xử lí chúng theo phương pháp kĩ thuật số ta phải biến đổi tín
hiệu tương tự thành tín hiệu số .
Xuất phát từ ý tưởng đó, em đã thưc hiện việc xây dựng một
mạch điện đo nhiệt độ hiển thị ra đèn LED. Mạch này chỉ mang tính
chất thử nghiệm, chưa có tính thực tế về vấn đề chuyển đổi ADC,

vấn đề cảnh báo nhiệt độ ra đèn và vấn đề đo lường các đại lượng
không điện bằng điện.
4.Biến nhiệt thành điện
Có nhiều phương pháp đo nhiệt độ tuỳ theo yêu cầu về kỹ thuật
và dải nhiệt độ.
Phân ra làm 2 phương pháp chính: Đo trực tiếp và đo gián tiếp:
 Đo trực tiếp là phương pháp đo trong đó các thiết bị đo được
đặt trực tiếp trong môi trường cần đo.
 Đo gián tiếp là phương pháp đo trong đó dụng cụ đo đặt ngoài
môi trường cần đo (áp dụng với trường hợp đo ở nhiệt độ cao ).
Ta chỉ khảo sát phương pháp đo trực tiếp với giải nhiệt độ cần đo
không phải ở quá cao. Dải đo từ: t0C =00C ÷ tmax = 00C ÷
(100+10*n)0C (n: số thứ tự sinh viên trong danh sách): n=27 => t 0C

5


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
= 00C ÷ 3700C. Do em được giao đề tài số 2 là dùng cặp nhiệt ngẫu
nên em sử dụng cặp nhiệt ngẫu loại J có dải đo từ: -40 0C ÷ 7500C

6


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU VỀ CÁC THIẾT BỊ CHÍNH
*Các thiết bị chính gồm:
- Cặp nhiệt ngẫu loại J.
- Mạch tích hợp KĐTT µA741.
- ADC0804.

- LM7805 , LM7812, LM7912.
- IC 7843,IC 7447.
- Còi, Led, Led 7 thanh, trở, tụ, đi ốt.
1.Cặp nhiệt điện (Thermocouple)
a)

Cấu tạo điển hình của một cặp nhiệt công nghiệp.

Hình 1.1: Cấu tạo cặp nhiệt
1) Vỏ bảo vệ
5) Bộ phận lắp đặt
2) Mối hàn
6) Vít nối dây
3) Dây điện cực
7) Dây nối
4) Sứ cách điện
8) Đầu nối dây
– Đầu làm việc của các điện cực (3) được hàn nối với nhau bằng
hàn vảy, hàn khí hoặc hàn bằng tia điện tử. Đầu tự do nối với dây nối
(7) tới dụng cụ đo nhờ các vít nối (6) dây đặt trong đầu nối dây (8).
Để cách ly các điện cực người ta dùng các ống sứ cách điện (4), sứ
cách điện phải trơ về hoá học và đủ độ bền cơ và nhiệt ở nhiệt độ
làm việc. Để bảo vệ các điện cực, các cặp nhiệt có vỏ bảo vệ (1) làm
bằng sứ chịu nhiệt hoặc thép chịu nhiệt. Hệ thống vỏ bảo vệ phải có
nhiệt dung đủ nhỏ để giảm bớt quán tính nhiệt và vật liệu chế tạo vỏ
phải có độ dẫn nhiệt không quá nhỏ nhưng cũng không được quá lớn.
Trường hợp vỏ bằng thép mối hàn ở đầu làm việc có thể tiếp xúc với
vỏ để giảm thời gian hồi đáp.
7

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
– Trên thị trường hiện nay có nhiều loại Cặp nhiệt điện khác nhau
(E, J, K, R, S, T…) đó là vì mỗi loại Cặp nhiệt điện đó được cấu tạo bởi 1
chất liệu khác nhau, từ đó sức điện động tạo ra cũng khác nhau dẫn đến
dải đo cũng khác nhau. Người sử dụng cần chú ý điều này để có thể lựa
chọn loại Cặp nhiệt điện phù hợp với yêu cầu của mình.
– Đồng thời khi lắp đặt sử dụng loại Cặp nhiệt điện thì cần chú ý
tới những điểm sau đây:
 Dây nối từ đầu đo đến bộ điều khiển càng ngắn càng tốt (vì tín
hiệu truyền đi dưới dạng điện áp mV nên nếu dây dài sẽ dẫn đến sai
số nhiều).
 Thực hiện việc cài đặt giá trị bù nhiệt (Offset) để bù lại tổn
thất mất mát trên đường dây. Giá trị Offset lớn hay nhỏ tùy thuộc
vào độ dài, chất liệu dây và môi trường lắp đặt.
 Không để các đầu dây nối của Cặp nhiệt điện tiếp xúc với môi
trường cần đo.
 Đấu nối đúng chiều âm, dương cho Cặp nhiệt điện.
b)

Cấu tạo của cặp nhiệt ngẫu loại J.

Hình 1.2: Hình ảnh thức tế của cặp nhiệt ngẫu
– Cấu tạo: Gồm 2 chất liệu kim loại Sắt và Constantan, hàn dính
một đầu, đầu T1 gọi là đầu nóng, hai đầu còn lại không hàn T2 gọi là
đầu lạnh hoặc đầu chuẩn.

8

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Hình 1.3: Hình mô phỏng nguyên lý hoạt động của cặp nhiệt
ngẫu
– Nguyên lý: Khi có chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu nóng và
lạnh (T1 và T2) thì ở đầu ra của cặp nhiệt ngẫu xuất hiện một suất
điện động e phụ thuộc vào chênh lệch nhiệt độ và bản chất hai kim
loại A và B.

Hình 1.4: Đường đặc tính của cặp nhiệt ngẫu
* Công thức tính suất điện động e:
e=K(T1-T2)

(cặp nhiệt ngẫu J có K=0,055mV)

– Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao, dải đo rộng, rẻ.
– Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số. Độ nhạy
không cao,cần điểm tham chiếu, ít ổn định.

9


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
– Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắc nghiệt, đo nhiệt nhớt
máy nén,…
– Dải đo: -40 ~ 750oC
– Ứng dụng: sản xuất công nghiệp, luyện kim, gia công vật
liệu…

10

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
2.Mạch tích hợp KĐTT µA741
- Hình ảnh thực tế của µA741:

- Sơ đồ chân của µA741:

Chức năng các chân:
Chân 1 _ bù tần số
Chân 2 _ cửa vào đảo
Chân 3 _ cửa vào không đảo

Chân 5 _ bù tần số
Chân 6 _ cửa ra
Chân 7 _ nguồn cấp
dương
Chân 8 _ không sử

Chân 4 _ nguồn cấp âm

dụng
- Op Amp là một công cụ có nhiều chức năng:
+ Khuếch đại hiệu hai điện thế:
 Uo= K( UI+ − UI− )
+ Khuếch đại tín hiệu điện:
 Uo= −K. UI− (UI+ = 0 )
 Uo= K. UI+ (UI− = 0 )
+ So sánh điện áp vào UI với điện áp chuẩn UCH:

11


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
 Nếu UI < UCH thì Uo = L ( có mức 0, tương đương điện áp thấp,
cỡ 0V).
 Nếu UI > UCH thì Uo = H ( có mức 1, tương đương điện áp cao,
cỡ 3,5V).
3.IC 555

Hình 3.1: Sơ đồ chân IC 555
 Bên trong vi mạch 555 có hơn 20 transistor và nhiều điện trở
thực hiện các chức năng như hình :

Hình 3.2: Cấu trúc bên trong của LM 555
 Chức năng các chân:
– 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
12


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
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.
4.ADC 0804.

Hình 4.1: Sơ đồ chân ADC0804
– Các chân khác của ADC0804 có chức năng như sau:

13


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
 CS (Chip select): Chân số 1, là chân chọn chip, đầu vào tích
cực mức thấp được sử dụng để kích hoạt Chip ADC0804. Để truy cập
tới ADC0804 thì chân này phải được đặt ở mức thấp.
 RD (Read): Chân số 2, là chân nhận tín hiệu vào tích cực ở
mức thấp. Các bộ chuyển đổi của 0804 sẽ chuyển đổi đầu vào tương
tự thành số nhị phân và giữ nó ở một thanh ghi trong. Chân RD được

sử dụng để cho phép đưa dữ liệu đã được chyển đổi tới đầu ra của
ADC0804. Khi CS = 0 nếu có một xung cao xuống thấp áp đến chân
RD thì dữ liệu ra dạng số 8 bit được đưa tới các chân dữ liệu (DB0 –
DB7).
 WR (Write): Chân số 3, đây là chân vào tích cực mức thấp
được dùng báo cho ADC biết để bắt đầu quá trình chuyển đổi. Nếu
CS = 0 khi WR tạo ra xung cao xuống thấp thì bộ ADC0804 bắt đầu
quá trình chuyển đổi giá trị đầu vào tương tự Vin thành số nhị phân 8
bit. Khi việc chuyển đổi hoàn tất thì chân INTR được ADC hạ xuống
thấp.
 CLK IN và CLK R: CLK IN (chân số 4), là chân vào nối tới đồng
hồ ngoài được sử dụng để tạo thời gian. Tuy nhiên ADC0804 c ũng có
một bộ tạo xung đồng hồ riêng. Để dùng đồng hồ riêng thì các chân
CLK IN và CLK R (chân số 19) được nối với một tụ điện và một điện
trở.
Tần số đồng hồ được xác định bằng biểu thức: f =
Chọn R = 10 kΩ, C = 150 pF và tần số nhận được f = 606 kHz
thì thời gian chuyển đổi là 110 µs.
 Ngắt INTR (Interupt): Chân số 5, là chân ra tích cực mức thấp.
Bình thường chân này ở trạng thái cao và khi việc chuyển đổi tương
tự số hoàn tất thì nó chuyển xuống mức thấp để báo cho CPU biết là
dữ liệu chuyển đổi sẵn sàng để lấy đi. Sau khi INTR xuống thấp, cần
đặt CS = 0 và gửi một xung cao xuống thấp tới chân RD để đưa dữ
liệu ra.
14


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
 Vin (+) và Vin (-): Chân số 6 và chân số 7, đây là 2 đầu vào
tương tự vi sai, trong đó Vin = Vin(+) – Vin(-). Thông thường Vin(-)

được nối tới đất và Vin(+) được dùng làm đầu vào tương tự và sẽ
được chuyển đổi về dạng số.
 Vcc: Chân số 20, là chân nguồn nuôi +5V. Chân này còn được
dùng làm điện áp tham chiếu khi đầu vào Vref/2 để hở.
 Vref/2: Chân số 9, là chân điện áp đầu vào được dùng làm điện
áp tham chiếu. Nếu chân này hở thì điện áp đầu vào tương tự cho
ADC0804 nằm trong dải 0 đến +5V. Tuy nhiên, có nhiều ứng dụng
mà đầu vào tương tự áp đến Vin khác với dải 0 đến +5V. Chân Vref/2
được dùng để thực hiện các điện áp đầu ra khác 0 đến +5V.

 D0 – D7, chân số 18 – 11, là các chân ra dữ liệu số (D7 là bit
cao nhất MSB và D0 là bit thấp nhất LSB). Các chân này được đệm
ba trạng thái và dữ liệu đã được chuyển đổi chỉ được truy cập khi
chân CS = 0 và chân RD đưa xuống mức thấp. Để tính điện áp đầu ra
ta tính theo công thức sau:
Dout = Vin / Kích thước bước.
5.IC 7843.
– Trong đó 2 số 4 bit vào là A 4A3A2A1 và
B4B3B2B1.
 Số nhớ ban đầu là C0.
 Vậy tổng ra sẽ là C4S4S3S2S1, với C4 là số
nhớ của phép cộng
Hình 5.1: Hình ảnh của
IC7483
 Bảng sự thật:
15


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
 Thông số:

 Nhận xét: IC7843 là IC cộng 2 số 4 bit.
6.IC 7447 giải mã led 7 đoạn.
 Sơ đồ chân :

 Ứng dụng:
– Đây là IC giải mã kí giành riêng cho LED 7 thanh Anot chung.
Ứng dụng khi ta cần hiện thị số trên led 7 thanh trong mạch số mà
không cần dùng vi xử lý hoặc muốn tiết kiệm chân.”
 Cấu tạo:

17


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
 Cách thức hoạt động:
– Sơ đồ nguyên lý: Như sơ đồ trên, trong đó:
+ A,B,C,D ( Nối với Vi xử lý, mạch số counter,…)
+ BI/RBO,RBI,LT ( chân điều khiển của 7447, tùy thuộc vào nhu cầu
sẽ nối khác nhau), Chân QA,QB,QC,QD,QE,QF,QG nối lần lượt với
chân a,b,c,d,e,f,g của led 7 thanh anot chung.
– Mô tả cách thức hoạt động như sau:
 PORT A,B,C,D : đầu vào của 7447, nhận các giá trị theo nhị
phân (BCD) từ 0 tới 15, tương ứng với mối giá trị nhận được sẽ giải
mã ra đầu ra Q tương ứng.

 PORT QA-QG : Nối trực tiếp LED 7 thanh với
QA=a,QB=b,QC=c,QD=d,QE=e,QF=f,QG=g, giá trị hiển thị trên LED
7 thanh phụ thuộc vào giá trị đầu vào PORTA,B,C,D theo bảng sau:

 BI/RBO,RBI,LT : Chân điều khiển của 7447, để hiểu rõ bạn cần
đọc và tìm hiểu mức bảng logic sau (Để kích hoạt IC 7447 hoạt động
chỉ cần nối BI/RBO=LT=1 ):

18


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

7.IC ổn áp 78xx và 79xx
– Họ 78xx là họ ổn định điện áp đầu ra là dương. Còn xx là giá
trị điện áp đầu ra như 5V, 9V,12V...
– Họ 79xx là họ ổn định điện áp đầu ra là âm. Còn xx là giá trị
điện áp đầu ra như : -5V,-9V,-12V…
19


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
– Sự kết hợp của hai con này sẽ tạo ra được bộ nguồn đối xứng.
– Về mặt nguyên lý nó hoạt động tương đối giống nhau
– 78xx là loại dòng IC dùng để ổn định điện áp dương đầu ra với
điều kiện đầu vào luôn luôn lớn hơn đầu ra 3V.
– Tùy

loại

IC

mà

nó

ổn

áp

đầu

ra

là

bao

nhiêu.

Ví dụ : 7805 có điện áp ra là +5V, 7812 có điện áp ra là +12V...
7905 có điện áp ra là -5V, 7912 có điện áp ra là -12V...

+ 78xx gồm có 3 chân :

+ 79xx gồm có 3 chân :

1 : Vin - Chân nguồn đầu

1 : GND - Chân nối đất

vào

2 : Vin - Chân nguồn đầu vào

2 : GND - Chân nối đất

3 : Vo - chân nguồn đầu ra.

3 : Vo - chân nguồn đầu ra.

20


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
8.Led 7 thanh.
 Cấu tạo:
– Trong LED 7 thanh bao gồm ít nhất là 7 con LED mắc lại với
nhau , vì vậy mà có tên là LED 7 đoạn là vậy ,7
LED đơn được mắc sao cho nó có thể hiển thị
được các số từ 0 - 9 , và 1 vài chữ cái thông
dụng, để phân cách thì người ta còn dùng thêm 1
led đơn để hiển thị dấu chấm (dot) .
– Các led đơn lần lượt được gọi tên theo chữ
cái A- B -C-D-E-F-G, và dấu chấm.
– Như vậy nếu như muốn hiển thị ký tự nào thì ta chỉ cần cấp
nguồn vào chân đó là led sẽ sáng như mong muốn .
 Thông số :
LED 7 thanh dù có nhiều biến thể nhưng tựu chung thì cũng chỉ vẫn
có 2 loại đó là :

+ Chân Anode chung (chân + các led mắc chung lại với nhau .)
+ Chân Catode chung (Chân - các led được mắc chung với nhau .)
Điện áp giữa Vcc và mass phải lớn hơn 1,3 V mới cung cấp đủ led
sáng, tuy nhiên không được cao quá 3V .

21


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐO.
3.1)

Ý tưởng thiết kế

– Theo yêu cầu của đề tài và số thứ tự trong danh sách
của em là 27 nên có:
 Dải đo từ: t0C = 00C ÷ 3700C.
 Đầu ra: Chuẩn hóa với mức điện áp:
1. U = 0 ÷ -5V
2. I = 4 ÷ 20mA
 Dùng cơ cấu đo chỉ thị.
 Khi gặp nhiệt độ trong giới hạn bình thường: t oC = 0 ÷ 185oC.
Thiết kế mạch nhấp nháy cho LED với thời gian sáng tối bằng nhau
và bằng:

= 4.5 giây.

 Đưa ra tín hiệu cảnh báo bằng còi khi nhiệt độ vượt quá: t 0C =
185oC.
 Dùng ADC0804 chuyển điện áp sang mã nhị phân. Xây dựng

bộ hiện thị số BCD.
– Sơ đồ khối hệ thống:

22


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

– Nhiệm vụ của từng khối:
 Khối nguồn: Cung cấp nguồn cho toàn hệ thống hoạt động ,
tất cả thiết bị chỉ ở một trong ba nguồn +12v hoặc - 12v hoặc +5v.
 Khối cảm biến: Cảm biến nhiệt độ biến nhiệt thành điện áp ở
mức vài mV.
 Khối khuếch đại đo lường và chuẩn hóa U-I: Khuyếch đại điện
áp từ cảm biến ra điện áp chuẩn, rồi chuyển đổi từ điện áp sang
dòng điện với mục đích truyền tải đi xa.
 Khối ADC và hiển thị : Chuyển đổi từ tín hiệu tương tự sang tín
hiệu số và đưa ra kết quả ra LED 7 thanh để hiển thị kết quả đo.
 Khối so sánh: So sánh với một điện áp đặt trước và đưa ra tín
hiệu dùng để báo động khi quá nhiệt độ cho phép.
 Khối nhấp nháy : thực hiện nhiệm vụ nhấp nháy với thời gian
đặt trước khi nhiệt độ trong mức cho phép.
23