Đề tài 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 Tử 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 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH” 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 Tử nói riêng đã tổ chức cho sinh viên làm các đồ án môn học nhằm tạo nên tảng vững chắc cho sinh viên khi ra trường, đáp ứng nhu cầu tuyển dụng việc làm. Chính vì vậy nhóm chúng em đã chọn đề tài : “Mạch đếm xe ra vào” . Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em được sự tận tình hướng dẫn của thầy cô trong Khoa Điện tử, đặc biệt là Thầy Đặng Quang Minh . Và do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện đồ án 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 đồ án của mình . Em xin chân thành cảm ơn. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHÁN BIỆN MỤC LỤC Phần A: Giới thiệu về vài linh kiện điển hình sử dụng trong mạch 1.Led 7 đoạn 2.IC 4093 3.IC 4071 4. IC 74LS14 5. IC 4081 6. IC 4013 7.IC 4543 8.IC 4510 Phần B: Nội dung Sơ đồ khối Chức năng nhiệm vụ các khối Sơ đồ nguyên lý Nguyên lý hoạt động Phần C: Mục lục tham khảo 1/Led 7 ñoaïn: Laø 7 con led saép xeáp laïi theo hình maãu. Moät chaân cuûa caùc con led ñöôïc noái chung vôùi nhau (Anod chung hoaëc Katod chung), caùc chaân con laïi ñöôïc ñöa ra ngoaøi ñeå phaân cöïc caùc 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 hai loại là loại anot chung và catot chung. 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 2/ IC 4093 Baûng giaù trò A B 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 3/IC4071 Bảng giá trị (Truth table) A B A+B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 5/ IC 74LS14 Bảng giá trị A 0 1 1 0 8/IC4081 A B A.B 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 4/IC4013 H = mức cao L = mức thấp X = giá trị bất kì 6/ IC 4543 DA to DD :dữ liệu lối vào PH : chân phase BI : chân xóa LD : chân chốt OA to OG : lối ra 7/IC4510 Chân 1 : nạp dữ liệu song song Q0 – Q3 : Ngõ ra bộ đếm D1 – D4 : Ngõ vào nạp song song Chân 10 : Cho phép đếm lên/ xuống + =1 : đếm lên + =0 : đếm xuống Chân 9 : Reset Chân 5 : cho phép đếm Chân 7 : Báo kết thúc đếm Chân 15 : Xung nhịp Chân 16: nguồn Chân 8 : mass KHỐI NGUỒN KHỐI HỒNG NGOẠI KHỐI ĐIỀU KHIỂN KHỐI ĐẾM KHỐI GIẢI MÃ KHỐI HIỂN THỊ 1/Sơ đồ khối 2/ Chức năng và nhiệm vụ từng khối Khối nguồn : tạo ra dòng điện ổn định cung cấp cho toàn mạch. Khối hồng ngoại : dùng để tạo ra xung clock có tần số với độ ổn định cấp cho khối điều khiển. Khối điều khiển : nhận xung clock từ khối hồng ngoại để điều khiển cho khối đếm. Khối đếm : nhận xung từ khối điều khiển để đếm lên hoặc đếm xuống, đồng thời xuất ra giá trị BCD chuyển đến khối giải mã. Khối giải mã : nhận giá trị BCD từ khối đếm và chuyển đổi thành giá trị Led 7 đoạn chuyển đến khối hiện thị Khối hiển thị : nhận giá trị đã chuyển đổi từ khối giải mã và xuất ra Led 3/Sơ đồ nguyên lý 4.Nguyên lý hoạt động: a/ Khi có xe vào: Khi có xe vào áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối vào )ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấp đi qua IC cổng đảo sẽ là mức cao. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân SD của IC 4013 -> chân SD ở mức 1. Khi không có xe ra áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối ra)ở mức thấp làm cho transistor không dẫn ( VB chân CD ở mức 0. Khi chân SD = 1 và CD = 0 làm cho Q =1 và = 0, chân 1 của U1A ở mức thấp do nhận tín hiệu từ chân CD, còn chân 2 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu từ chân 4 của U2B, tín hiệu ở ngõ ra chân của U6 và U7 luôn ở mức 1. Vì vậy, lối ra của U3B là mức 1, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 0 cấp cho chân 6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính hiệu từ = 0 nên lối ra của U2B là 1 cấp cho U1A. Lối ra của U1A đang là mức cao được đi qua U1B trở thành mức thấp được đưa vào chân 5 của U3A. Chân 8 của U2C nhận tín hiệu từ Q =1 còn chân 9 nhận tín hiệu từ chân 2 đang ở mức 0 của U2A, do chân 8 ở mức cao còn chân 9 ở mức thấp nên lối ra của U2C là mức cao cấp cho chân 9 của U1C, chân 8 của U1C là mức cao thì nhận tín hiệu từ khối hồng ngoại đưa tới khi có xe vào, do chân 8, chân 9 của U1C là mức 1 nên chân 10 của U1C là mức 0 sau đó đi qua U1D trở thành mức cao cấp cho U3A.Tín hiệu cấp cho U3A lấy từ chân 5 của U1B và chân 6 của U1D, lối ra của chân 4 U3A cấp cho chân 15 của U6, U7 làm xung kích. IC 4510 chỉ đếm khi chân xung clock bằng 1, còn đếm lên hay xuống là do chân quyết định. Nếu = 1 thì đếm lên còn = 0 thì đếm xuống . Khi đếm đến 9 thì chân của U6 ở mức thì sẽ kích cho chân 5 của U7 đếm ( U7 tích cực mức thấp ) , khi U7 đếm tới 9 thì lối ra chân là mức 0. Do 2 chân của U6 và U7 đểu là mức 0 đi qua U3B sẽ là mức 0 qua U2A sẽ trở thành mức 1 cấp cho chân 6 của U2B và chân 9 của U2C, chân 8 của U2C nhận tín hiệu từ Q =1 còn chân 9 nhận tín hiệu từ chân 2 đang ở mức 1 của U2A, do chân 8, chân 9 ở mức thấp nên lối ra của U2C là mức cao cấp cho chân 9 của U1C, chân 8 của U1C là mức cao thì nhận tín hiệu từ khối hồng ngoại đưa tới khi có xe vào, do chân 8 ở mức 1 của U1C, chân 9 của U1C là mức 0 nêm chân 10 của U1C là mức1 sau đó đi qua U1D trở thành mức thấp cấp cho U3A, chân 1 của U1A ở mức thấp do nhận tín hiệu từ chân CD, còn chân 2 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu từ chân 4 của U2B, do tín hiệu ở ngõ ra chân của U6 và U7 lúc này ở mức 0. Vì vậy, lối ra của U3B là mức 0, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 1 cấp cho chân 6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính hiệu từ = 0 nên lối ra của U2B là 1 cấp cho U1A. Lối ra của U1A là mức cao được đi qua U1B trở thành mức thấp được đưa vào chân 5 của U3A. Do chân 5 của U3A ở mức 0 và chân 6 của U3A cũng ở mức 0 nên lối ra của U3A là mức 0 cấp cho chân 15 của U6, U7 nên làm cho 2 IC này không đếm . b/ Khi có xe ra: Khi có xe ra áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối ra) ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấp đi qua IC cổng đảo sẽ là mức cao. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân SD của IC 4013 -> chân SD ở mức 1. Khi không có xe vào áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối vào) ở mức thấp làm cho transistor không dẫn ( VB chân CD ở mức 0. Khi chân SD = 0 và CD = 1 làm cho Q =0 và = 1, chân 1 của U1C ở mức thấp do nhận tín hiệu từ chân SD, còn chân 2 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu từ chân 4 của U2B, tín hiệu ở ngõ ra chân của U6 và U7 luôn ở mức 1. Vì vậy, lối ra của U3B là mức 1, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 0 cấp cho chân 6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính hiệu từ = 1 nên lối ra của U2B là 1 cấp cho U1A. Lối ra của U1A đang là mức cao được đi qua U1B trở thành mức thấp được đưa vào chân 5 của U3A. Chân 8 của U2C nhận tín hiệu từ Q =0 còn chân 9 nhận tín hiệu từ chân 3 đang ở mức 0 của U2A, do chân 8 ở mức thấp còn chân 9 cũng ở mức thấp nên lối ra của U2C là mức cao cấp cho chân 9 của U1C, chân 8 của U1C là mức thấp vì nhận tín hiệu từ khối hồng ngoại đưa tới khi không có xe vào, do chân 8 là mức 0, chân 9 của U1C là mức 1 nên chân 10 của U1C là mức 0 sau đó đi qua U1D trở thành mức cao cấp cho U3A.Tín hiệu cấp cho U3A lấy từ chân 5 của U1B và chân 6 của U1D, lối ra của chân 4 U3A cấp cho chân 15 của U6, U7 làm xung kích. IC 4510 chỉ đếm khi chân xung clock bằng 1, còn đếm lên hay xuống là do chân quyết định. Nếu = 1 thì đếm lên còn = 0 thì đếm xuống . Khi đếm đến 9 thì chân của U6 ở mức thì sẽ kích cho chân 5 của U7 đếm ( U7 tích cực mức thấp ) , khi U7 đếm tới 9 thì lối ra chân là mức 0. Do 2 chân của U6 và U7 đểu là mức 0 đi qua U3B sẽ là mức 0 qua U2A sẽ trở thành mức 1 cấp cho chân 6 của U2B và chân 9 của U2C, chân 8 của U2C nhận tín hiệu từ Q = 0 còn chân 9 nhận tín hiệu từ chân 2 đang ở mức 1 của U2A, do chân 8, chân 9 ở mức thấp nên lối ra của U2C là mức cao cấp cho chân 9 của U1C, chân 8 của U1C là mức thấp thì nhận tín hiệu từ khối hồng ngoại đưa tới khi không có xe vào, do chân 8 ở mức 0 của U1C, chân 9 của U1C là mức 1 nêm chân 10 của U1C là mức 1 sau đó đi qua U1D trở thành mức thấp cấp cho U3A, chân 1 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu từ chân CD, còn chân 2 của U1A ở mức thấp do nhận tín hiệu từ chân 4 của U2B, do tín hiệu ở ngõ ra chân của U6 và U7 lúc này ở mức 0. Vì vậy, lối ra của U3B là mức 0, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 1 cấp cho chân 6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính hiệu từ = 1 nên lối ra của U2B là 0 cấp cho U1A. Lối ra của U1A là mức cao được đi qua U1B trở thành mức thấp được đưa vào chân 5 của U3A. Do chân 5 của U3A ở mức 0 và chân 6 của U3A cũng ở mức 0 nên lối ra của U3A là mức 0 cấp cho chân 15 của U6, U7 nên làm cho 2 IC này không đếm. Khi không có xe vào ra thi khi đó áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối ra) ở mức thấp làm cho transistor ngưng dẫn ( VB chân CD ở mức 0. Vì chân CD = 0 và SD = 0 nên lối ra Q và không có nên IC 4510 sẽ giữ trạng thái trước đó. Ngược lại, khi có xe vào đồng thời thì áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối ra) ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấp đi qua IC cổng đảo sẽ là mức cao. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân SD của IC 4013 làm cho chân SD ở mức 1, áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối vào) ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấp đi qua IC cổng đảo sẽ là mức cao. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân CD của IC 4013 -> chân CD ở mức 1. Vì chân CD = 1 và SD = 1 nên lối ra Q và không có nên IC 4510 sẽ giữ nguyên trạng thái trước đó. 1. Giáo trình điện tử số ĐHCN TPHCM 2. Kĩ thuật số thực hành - Huỳnh Đắc Thắng (NXB Khoa học Kĩ thuật) 3. www.google.com.vn 4. www.ant7.com 5. www.dientuvietnam.com 6. www.hiendaihoa.com