Tài liệu thiết kế máy chấm bài trắc nghiệm, chương 6 ppt

Chương 6: MẠCH XÁC LẬP MỨC TÍN HIỆU QUÉT
Tín hiệu nhận được từ đầu đọc gởi vào có biên độ khá nhỏ
nên khó có thể phân biệt giữa hai mức Logic 0 và 1. Yêu cầu
đặt ra là chỉ cần khuếch đại áp, mức khuếch đại từ 3
5 lần. Áp
ngõ ra là áp DC nên dùng áp này để điều khiển trực tiếp trạng
thái ngắt dẫn của BJT tạo tín hiệu xác lập mức [0] hay [1]. Do
đó, trong mạch tín hiệu có thiết kế thêm hai mạch khuếch đại
tín hiệu ngõ ra trước khi gởi tín hiệu này về mạch trung tâm
(Driver Card), dùng BJT, để xác lập hai nguồn tín hiệu này.
Dựa trên nguyên lý họat động của mạch mắc kiểu CE, hoạt
động ở chế độ đóng ngắt, mạch thực tế được thiết kế như sau:
Trong đó R1 là điện trở cách nguồn, chọn giá trò 10K
.
Để giảm hiện tượng nhiễu tín hiệu nên mắc thêm điện trở R
B
giữa cực B và GND.
Hình 11: Sơ đồ nguyên lý mạch
khuếch đại tín hiệu dùng BJT D468
I. MẠCH GIAO TIẾP:
Mạch giao tiếp được xây dựng dựa trên nguyên lý giao tiếp
song song qua cổng máy in. Mạch sử dụng vi mạch giao tiếp PPI
82A55 làm cơ sở chính. Sử dụng các vi mạch số để khống chế
quá trình giao tiếp và qua đó đònh vò chính xác các Port quy đònh
thực hiện việc trao đổi thông tin. Dữ liệu cũng như thông tin
được trao đổi giữa mạch (thẻ mạch; card) ngoài và CPU của
máy tính cá nhân (PC: Person Computer) gián tiếp tiến hành
thông qua vi mạch PPI 82A55.
PPI 82A55 là một vi mạch chuyên dùng cho việc giao tiếp
và trao đổi dữ liệu. Với thanh ghi điều khiển, PPI 82A55 thực
hiện rất nhiều chức năng khác nhau và tùy vào mong muốn của

người sử dụng. Ưu điểm của vi mạch chính là nhờ vào các thanh
ghi đệm (shift register), các thanh ghi này chốt lại dữ liệu xuất
ra.
Đề tài chỉ yêu cầu ở mức độ đơn giản, đó là trao đổi dữ liệu.
Để nâng cao tính đa năng của vi mạch 82A55, mạch giao tiếp
được thiết kế ở mức độ đơn giản nhưng tiện dụng. Đơn giản ở
chỗ chỉ sử dụng ít IC số kèm theo để khống chế tầm hoạt động
của vi mạch, mạch chỉ sử dụng bốn (04) IC và bốn (04) tụ lọc
ngoài ra không sử dụng thêm bất cứ linh kiện thụ động nào
khác. Tiện dụng ở chỗ, tùy theo yêu cầu giao tiếp mà người sử
dụng có thể cho vi mạch thực hiện công việc giao tiếp theo ý
muốn, bằng cách lập trình trực tiếp trên thanh ghi điều khiển
của PPI 82A55. Với ba cặp chuyển mạch (jumper) có thể sử
dụng tới 32 cảng giao tiếp. Ngoài ra mạch còn thiết kế thêm
phần nguồn để cung cấp cho bộ phận ngoại vi các mức áp
5VDC, 12VDC, GND.
Sơ đồ khối của mạch giao tiếp:
SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH GIAO TIẾP
Tiến hành tìm hiểu cấu trúc, sơ đồ khối và tập lệnh của vi
mạch PPI 82A55 cũng như sơ đồ chân và chức năng các chân
của Slot XT, kết hợp với nhu cầu của đề tài, mạch “Giao tiếp”
được thiết kế như sau:
SƠ ĐỒ MẠCH MẠCH GIAO TIẾP
Trong đó:
LINH KIỆN
Linh kiện Giá trò Chức năng
C
1
,C
2

,C
3
100nF Lọc nguồn cho các IC 1,2,3
J
1
,J
2
,J
3
Chọn đòa chỉ cố đònh cho mạch giao
tiếp
SV
2
Cảng ra; Port ABC, Supply
IC1 7404,7414 IC cổng NOT
IC2 7430 IC cổng NAND 8 ngõ vào
IC3 7432 IC cổng OR
U1 82C55A IC PPI, giao tiếp
BUS
Bus Giá trò Ý nghóa
VCC, GND 5V Nguồn cung cấp, lấy từ Slot XT của
PC
IO Data PA
0
PC
7
Ngõ ra của PPI 82A55
Address A
0
A

9
Các đường đòa chỉ của Slot XT
Data D
0
D
7
Các đường dữ liệu của PC truyền qua
Slot XT
Cotrol Data
Slot
RD\,WR\,
…
Các tín hiệu điều khiển lấy từ Slót XT
Cotrol RD\,WR\,
…
Các tín hiệu điều khiển PPI sau khi xử
lý
Mạch được thiết kế trên phần mềm EAGLE. Sau khi kiểm
tra sơ bộ các đường nối, tiến hành vẽ mạch in thử bằng chức
năng Auto của EAGLE, quá trình vẽ mạch in thử chính là bước
tính toán để sắp xếp linh kiện trên board sau cho hợp lý và
chiếm ít không gian trên mạch in nhất.
Chọn được những vò trí thích hợp cho mỗi linh kiện trên
board mạch, ghi lại file backup đề phòng sẽ có sự sửa chữa về
sau (công việc này thường được thực hiện trong suốt quá trình
thiết kế của mỗi mạch), tiến hành vẽ mạch in. Sau khi thực hiện
chức năng Auto, kiểm tra đường nối giữa board và schematic,
nối tốt, chỉnh lại các đường dây nối cho hợp lý hơn.
Trong thực tế, khi vẽ bằng thủ công (vẽ bằng các chức
năng) qua kinh nghiệm của hai lần vẽ bằng chức năng tự động,

mạch gọn hơn, đẹp hơn và ít lỗ xuyên mạch hơn.
Ghi chú các yếu tố quan trọng lên mạch. Làm mạch in.
Kiểm tra trên mạch in các lổ xuyên mạch, các đường mạch gần
nhau. Mạch tốt, thử lại từng linh kiện rời, hàn đế chân, hàn linh