Thiết kế mạch bảng led
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (255.89 KB, 10 trang )
Mạch bảng
LED
Chạy các kiểu LED chạy:
trái, phải, nhấp nháy.
Bài làm: Các bước thiết kế:
Bước 1:Xác định bài toán.
Mạch thiết kế có nhiệm vụ tạo bảng Led chạy từ trái sang phải và nh ấp
nháy.
Bước 2: Mô tả bài tốn.
Giả sử ta có mạch led như hình bên:
D1 D2 D3 D4
⊗ ⊗ ⊗ ⊗
Để LED sáng từ trái sang phải( lần lượt D1 sáng rồi đến D2,D3 và D4) và
ngược lại ( D4 sáng rồi đến D3,D2,D1 sáng). Cuối cùng là c ả 4 led cùng sáng
sau đó cùng tắt.
Như vậy sẽ có 10 trạng thái của mạch điện như sau:
D1
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
D2
D1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
D3
D2
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
D4
D3
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
D4
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
Với D=1 đèn sẽ sáng,D=0 đèn tắt.
Vậy để thiết kế được mạch điện theo u cầu bài tóan thì ta có 10 tr ạng thái
mạch điện (S1,S2,…S10). Như vậy, ta có thể sử dụng bộ đ ếm th ập phân đê
mã hóa 10 trạng thái của mạch điện với 10 Mod đếm của bộ đ ếm th ập phân.
Sau đây là đồ hình trạng thái của bộ đém tương ứng v ới các tr ạng thái c ủa
mạch điện:
Bước 3: xây dựng đồ hình trạng thái.
Giả sử ban đầu mạch ở trạng thái 0000 tương ướng với trạng thái S1 của
mạch điện:
0000 (S1) → 0001(S2) →0010(S3) →0011(S4) →0100(S5)
↑
↓
1001(S10) ← 1000 (S9) ←0111(S8) ← 0110(S7) ← 0101(S6)
Vì số trạng thái là 10 nên số trigơcần dung là để thiết kế và mã hóa các tr ạng
thái đó là 4( vì 2².2²≥10). 4 trigơ cần để mã hóa lần l ượt là Q4Q3Q2Q1.
Ta có bảng chuyển đổi trạng thái sau:
Q2Q1
00
01
11
10
00
0001
0010
0100
0011
01
0101
0110
1000
0111
11
X
X
X
X
10
1001
0000(Z=1)
X
X
Q4Q3
Bảng Các-No cho Q1
Q2Q1
00
01
11
10
00
1
0
0
1
01
1
0
0
1
11
X
X
X
X
10
1
0
X
X
Q4Q3
Q1=Q2.Q1 + Q2.Q1 =Q1
Ta có:
Bảng Các-Nô cho Q2
Q2Q1
00
01
11
10
00
0
1
0
1
01
0
1
0
1
11
X
X
X
X
10
0
0
X
X
00
01
11
10
00
0
0
1
0
01
1
1
0
1
11
X
X
X
X
Q4Q3
Bảng Các-Nô cho Q3
Q2Q1
Q4Q3
10
0
0
X
X
00
01
11
10
00
0
0
0
0
01
0
0
1
0
11
X
X
X
X
10
1
0
X
X
Bảng Các-Nô cho Q4
Q2Q1
Q4Q3
Bước 4: thiết kế mạch điện: Như vậy để thiết kế mạch LED như đầu bài thì
ta có các đầu vào của các LED lần lượt là S1,S2,…S10 như sau:
S1= Q1đ.Q2đ.Q3đ.Q4đ ( tất cả các đèn tắt)
S2= Q1đảo.Q2đảo.Q3đ.Q4 ( Đèn 1 sáng)
S3= Q1đ.Q2đ.Q3.Q4đ ( Đèn 2 sáng)
S4= Q1d.Q2đ.Q3Q4 ( Đèn 3 sáng)
S5= Q1đ.Q2.Q3đ.Q4đ ( Đèn 4 sáng)
S6= Q1đ.Q2.Q3đ.Q4 ( Đèn 4 sáng )
S7= Q1đ.Q2.Q3.Q4đ ( Đèn 3 sáng)
S8= Q1đ.Q2.Q3.Q4 ( Đèn 2 sáng)
S9= Q1.Q2đ.Q3đ.Q4đ ( Đèn 1 sáng)
S10= Q1.Q2.Q3.Q4 ( Tất cả các đèn sáng)
→Đèn1 sáng =S2+ S9+ S10
→Đèn 2 sáng =S3 +S8 +S10
(I)
→Đèn 3 sáng = S4 + S7 + S10
→Đèn 4 sáng =S5 + S6 + S10
Từ (I) ta có sơ đồ mạch điện như sau:
Cách 2: Ta cũng có thể sử dụng Ic bộ đếm 7490 để th ực hiện m ạch này sẽ đ ỡ
tốn trigơ hơn rất nhiều. Ta có mạch như sau:
Khả năng tự khởi động :
Đồ hình trạng thái
1111 ← 1110
↓
1010 → 1011
↓
1100
↓
0000 (S1) → 0001(S2) →0010(S3) →0011(S4) →0100(S5) ← 1101
↑
↓
1001(S10) ← 1000 (S9) ←0111(S8) ← 0110(S7) ← 0101(S6)
Như vậy mạch Led có khả năng tự khởi động sau tối đa 2 xung nh ịp clock khi
mạch rơi vào các trạng thái cấm( Từ 1010 - 1111)
Cách 3:Ta cũng có thể sử dụng Ic đếm chuyên dụng 4017 đ ể th ực hi ện mạch
điện trên mà sơ đồ mạch điện vơ cùng đơn giản. Ta có s ơ đ ồ chân nh ư hình
vẽ sau đây :
