- Khối tạo dao động: dùng IC NE555 để tạo ra - Khối tạo dao động: dùng IC NE555 để tạo ra xung clock cấp cho mạch.xung clock cấp cho mạch.. để cấp nguồn cho cả mạch và để cấp nguồn cho c
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM
BÁO CÁO:
Học kì 2/2021-2022 MÔN HỌC: KỸ THUẬT SỐ
S
ST TT T H Họ ọ v và à ttê ên n M MS SS SV V
1 NNgguuyyễễn n LLê ê BBììnnh h AAnn 2200115511111133
2 NNgguuyyễễn n HHooàànng g ÂÂnn 2200115511009977
3 VVõ õ VVăăn n DDuuyy 2200115511334477
TP.HCM 5/2022
Trang 2Phân công nhiệm vụ:
H
Họ ọ v và à ttê ên n C Cô ôn ng g v viiệ ệcc M Mứ ức c đ độ ộ h ho oà àn n tth hà àn nh h
N Nggu uyyễễn n LLê ê B Bììn nh h A An n TTììm m h hiiểểu u IIC C N NEE5 55 55 5, , TTììm m
hàm ngõ ra cho khối tạo
2 chế độ, Tổng hợp ý kiến làm báo cáo, Thuyết
trình.
100%
N Nggu uyyễễn n H Ho oààn ng g  Ân n TTììm m h hiiểểu u IIC C 7 74 4LLSS1 11 12 2 vvàà
100%
Trang 3cc) ) KKhhốối i ttạạo o xxuunng g ddaao o đđộộnngg 66 dd) ) KKhhốối i ddịịcch h LLEDED 99
e) e) Khối Khối tạo tạo 2 2 chế chế độ độ 13 ff) ) KKhhốối i cchhuuyyểển n đđổổi i 2 2 cchhế ế đđộộ 1144 gg) ) KKhhốối i hhiiểển n tthhịị 2222
PHẦN 3: MẠCH MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN PHẦN 3: MẠCH MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM MỀM PROTUES 24
Trang 4LỜI LỜI CAM CAM ĐOANĐOAN
Đề tài này là do chúng em
Đề tài này là do chúng em thực hiện dựa trên sự tham khảo một số tài thực hiện dựa trên sự tham khảo một số tài liệu vàliệu vàkhông sao chép từ tài liệu hay công trình đã
không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó Nếu có sao chép chúngcó trước đó Nếu có sao chép chúng
em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm
Phần 1: Giới thiệu đề tài
1
1 GiGiới ới ththiệiệu:u:
Xã hội ngày càng phát triển theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá, chính vìthế khoa học và kĩ thuật cũng ngày càng
thế khoa học và kĩ thuật cũng ngày càng trở nên quan trọng và phổ biến trong cuộctrở nên quan trọng và phổ biến trong cuộcsống của mỗi chúng ta Trong đó đặc biệt phải kể
sống của mỗi chúng ta Trong đó đặc biệt phải kể đến kỹ thuật số Với những sựđến kỹ thuật số Với những sựtiện ích mà kĩ thuật số mang lại đã
tiện ích mà kĩ thuật số mang lại đã và đang làm cho cuộc sống của chúng ta và đang làm cho cuộc sống của chúng ta trở nêntrở nên
dễ dàng hơn Để tìm hiểu thêm về kỹ
dễ dàng hơn Để tìm hiểu thêm về kỹ thuật số nhóm em đã thực hiện đề tài thuật số nhóm em đã thực hiện đề tài về lĩnhvề lĩnhvực: Tìm hiểu IC và thiết kế mạch
vực: Tìm hiểu IC và thiết kế mạch và đề tài của nhóm chúng em là và đề tài của nhóm chúng em là ““ Tìm hiểu ICTìm hiểu IC
Trang 5 Chức năng từ Khối:
- Khối nguồn: có chức năng cấp nguồn cho cả mạch
- Khối nguồn: có chức năng cấp nguồn cho cả mạch hoạt động.hoạt động
- Khối tạo dao động: dùng IC NE555 để tạo ra
- Khối tạo dao động: dùng IC NE555 để tạo ra xung clock cấp cho mạch.xung clock cấp cho mạch
- Khối hiện thị: Sử dụng 24 Led đơn để
- Khối hiện thị: Sử dụng 24 Led đơn để mô tả 2 chế độ của mô tả 2 chế độ của mạch.mạch
Khối tạo dao động
Khối tạo 2 chế độ
Khối dịch Led 74164
Khối chuyển
2 chế độ
Khối hiển thị Led Khối
nguồn
Trang 6để cấp nguồn cho cả mạch và
để cấp nguồn cho cả mạch và để đơn giản nhóm em dùng Adapter tạo rađể đơn giản nhóm em dùng Adapter tạo ranguồn DC 5V ổn định cung cấp cho toàn mạch
c
c KhốKhối tại tạo dao dao độo động ( ng ( tạo tạo xuxung)ng)::
Chức năng: để cấp xung clock cho mạch:
Trang 7Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung:
Ở mạch tạo xung này nhóm em sử
Ở mạch tạo xung này nhóm em sử dụng thêm 1 con biến trở: để có thể dụng thêm 1 con biến trở: để có thể dễ dàng thaydễ dàng thayđổi giá trị điện trở từ đó có
đổi giá trị điện trở từ đó có thể thay đổi chu kì dao động theo mong muốn Việc làmthể thay đổi chu kì dao động theo mong muốn Việc làmnày dựa trên công thức lý thuyết: T= Ton+ Toff = (R 11+R 22).C.ln2
TThhôônng g ssố ố ccủủa a mmạạcchh::
+ Chọn C2 = C3= 47 uF
Trang 8+ R2 = 220 ())
Tìm hiểu IC NE555
Hình ảnh IC Hình ảnh IC NE55NE55
IC NE555 gồm 8 chân:
Chức năng của từng chân:
- Chân 1 (GND): Chân nối mass để giúp cung cấp dòng
- Chân 1 (GND): Chân nối mass để giúp cung cấp dòng cho IC.cho IC
- Chân 2 (TRIG): Chân kích
- Chân 3 (OUT): Chân tín hiệu ngõ ra
Trang 9- Chân 4 (RESET): Lập định mức trạng thái ra Khi nối mass
- Chân 4 (RESET): Lập định mức trạng thái ra Khi nối mass thì ngõ ra mức thấp,thì ngõ ra mức thấp,khi nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ
khi nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tuỳ theo mức áp trên chân 2 và ra tuỳ theo mức áp trên chân 2 và 66
- Chân 5 (CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC NE555 theo các m
NE555 theo các mức biến áp ngoàiức biến áp ngoài
- Chân 6 (THRES): Chân ngưỡng, là ngõ vào của 1 tầng
- Chân 6 (THRES): Chân ngưỡng, là ngõ vào của 1 tầng so áp khác.so áp khác
- Chân 7 (DISCH): có thể xem chân này như 1
- Chân 7 (DISCH): có thể xem chân này như 1 khóa điện tử và chịu điều khiển bỡikhóa điện tử và chịu điều khiển bỡitầng logic của chân 3
- Chân 8 (VCC): Chân ngõ vào cung cấp nguồn
Thông số kĩ thuật:
Vcc: 4,5 – 16VDòng tiêu thụ: 6mA – 15mAĐiện áp mức cao: 0.5 – 15VĐiện áp mức thấp: 0.03 – 0.06V
d
d KhKhốối di dịcịch Lh LEDEDChức năng: Thanh ghi và dịch dữ liệu
Trang 11- Chân Q0 đến Q7: Các chân kết
- Chân Q0 đến Q7: Các chân kết nối với các led và điện trở nối với các led và điện trở để đưa tín hiệu ngõ ra -để đưa tín hiệu ngõ ra Chân CLK: Chân nhận xung Clock của IC Để IC
-Chân CLK: -Chân nhận xung Clock của IC Để IC có thể hoạt động thì phải có xungcó thể hoạt động thì phải có xung
CK đưa vào chân này Xung Clock sẽ
CK đưa vào chân này Xung Clock sẽ được tạo ra bởi khối tạo dao động chính là được tạo ra bởi khối tạo dao động chính là ICIC NE555 và ngõ ra c
NE555 và ngõ ra của khối tạo dao độnủa khối tạo dao động sẽ được kết nối vớg sẽ được kết nối với ngõ vào xung CK i ngõ vào xung CK củacủa
IC 74164
- Chân MR: Chân master reset dùng để reset lại
- Chân MR: Chân master reset dùng để reset lại hoạt động của IC, tác động mứchoạt động của IC, tác động mứcthấp Khi chân này được đưa về mức
thấp Khi chân này được đưa về mức thấp thì toàn bộ ngõ ra sẽ được thấp thì toàn bộ ngõ ra sẽ được đưa về mứcđưa về mứcthấp
- Chân GND: Chân này sẽ nối xuống mass
- Chân Vcc: Chân cấp nguồn cho IC hoạt động
+ Sơ đồ logic của IC 74164:
+ Bảng trạng thái:
KhKhi ci châhân Cn CLR lLR là mà mức tức thấhấp thp thì cì các nác ngõ gõ ra ra QQ00 đến Q77 đều là mức thấp
Khi Khi xung xung CK táCK tác độnc động cạng cạnh xuh xuống tống thì nghì ngõ ra õ ra không không thay thay đổi đổi trạng trạng tháithái
Khi Khi CLR mCLR mức caức cao và CK o và CK tác đtác động cộng cạnh lạnh lên tên thì thì tronrong 2 ngg 2 ngõ vào õ vào A, BA, B
Trang 12nếu có 1 ngõ vào mức thấp thì
nếu có 1 ngõ vào mức thấp thì ngõ ra Qngõ ra Q00 là mức thấp và các ngõ Q11 đến Q77 sẽ có giá trị tương ứng từ Q00 đến Q66
Khi Khi CLR CLR mức mức cao cao và Cvà CK táK tác độc động cng cạnh ạnh lênlên, nế, nếu 2 nu 2 ngõ vgõ vào đào đềuềumức cao thì Q00 mức cao và Q11 đến Q77 có giá trị tương ứng từ Q00 đến Q66
- Giản đồ thời gian IC 74164:
Trang 14 Din = Q 0+Q 1+Q 2+Q 3+Q 4=> sử dụng cổng NOR 5 ngõ vào
f
f KhKhối ối chchuyuyển ển đổđổi 2 ci 2 chế hế độđộ::
ChứChức nc năngăng: C: Chuyhuyển đển đổi ổi giữgiữa 2 a 2 chế chế độ độ hiểhiển thn thị.ị
LLý ý ddo o llựựa a cchhọọnn::
+ Với yêu cầu cần chuyển 2 chế + Với yêu cầu cần chuyển 2 chế độ nên chọn IC 74LS112 sẽ giúp mạchđộ nên chọn IC 74LS112 sẽ giúp mạchchuyển đổi qua lại 2 chế độ
chuyển đổi qua lại 2 chế độ bằng trạng thái đảo của Flip-Flop JK.bằng trạng thái đảo của Flip-Flop JK
Tìm hiểu IC 74LS112Tìm hiểu IC 74LS112::
+ 74LS112 là IC flip-flop JK kép có tính năng J, K, + 74LS112 là IC flip-flop JK kép có tính năng J, K, đồng hồ và bộ khôngđồng hồ và bộ khôngđồng bộ riêng lẻ và đầu vào rõ
đồng bộ riêng lẻ và đầu vào rõ ràng cho mỗi flip-flop.ràng cho mỗi flip-flop
Trang 15Sơ đồ chân IC 74LS112:
Trang 16+ Cơ chế hoạt động+ Cơ chế hoạt động::
Để mạch có thể hoạt động ở 2 Để mạch có thể hoạt động ở 2 chế độ như trên ta sử chế độ như trên ta sử dụng một nút nhất đểdụng một nút nhất đểchuyển trạng thái và sử dụng flip flop D để
chuyển trạng thái và sử dụng flip flop D để đảo trạng thái.đảo trạng thái
AA11 AA22 QQ00 DDiinn
Sử dụng bìa K đ
Sử dụng bìa K để rút gọn:ể rút gọn:
Trang 17QQ00 AA11 AA22 0000 0011 1111 1100
Din = A2.Q 0 + A1.Q0
Sử dụng 2 Cổng AND và 1 cổng Sử dụng 2 Cổng AND và 1 cổng OR.OR
Tìm hiểu IC 7408(Cổng AND):
Trang 19IC 7408 có 14 chân, bao gồm chân mặt
IC 7408 có 14 chân, bao gồm chân mặt đất và chân Vcc.đất và chân Vcc
PiPin 1 n 1 là đlà đầu ầu vàvào co của ủa cổcổng ng ANAND đD đầu ầu titiênên,, pin pin 2 là đ2 là đầu vàầu vào tho thứ hai vứ hai và pià pin 3 là đn 3 là đầu rầu ra của ca của cổng Aổng AND đND đầu tiầu tiên.ên
Pin Pin 4 đế4 đến 6 ln 6 là đầà đầu vàu vào và o và đầu đầu ra cra của của cổng ổng AND AND thứ thứ haihai
Pin Pin 7 là c7 là chân hân mặt mặt đất đất cuncung cấg cấp năp năng lng lượnượng chg cho cho chip.ip
Pin 1Pin 14 là t4 là thiết hiết bị đầbị đầu cuối u cuối Vcc củVcc của chipa chip, và nó , và nó được sđược sử dụnử dụng để cg để cung cấung cấp chop chochip nguồn điện
Trang 20Thông số kỹ thuật DảDải đii điện áện áp hop hoạt đạt độnộng: +g: +4.4.75 đ75 đến + ến + 5.5.2525VV ĐiĐiện ện áp áp hohoạt ạt độđộng ng đưđược ợc đề đề xuxuấtất: + : + 5V5V ĐĐiệiện án áp np nguguồồn tn tối ối đađa: 7: 7VV
DònDòng đig điện tện tối đối đa đưa được pợc phép hép rút rút qua qua mỗi mỗi đầu đầu ra cra cổngổng: 8m: 8mAA ĐĐầầu u rra a TTTTLL
TTiêiêu u ththụ ụ íít t đđiệiện n nănăngng ThThời ời gigian an tătăng ng điđiển ển hìhìnhnh: 1: 18n8nss ThThời ời gigian an gigiảm ảm điđiển hển hìnình: h: 1818nsns
Tìm hiểu IC 74LS32(Cổng OR):
Trang 21Thông số kỹ thuật
- Dải điện áp hoạt động: 2 -
- Dải điện áp hoạt động: 2 - 6V.6V
- Dòng điện tối đa được phép rút qua mỗi
- Dòng điện tối đa được phép rút qua mỗi đầu ra cổng: 8mA.đầu ra cổng: 8mA
- Nhiệt độ hoạt động: 0°C đến 75°C
- Bao gồm 4 cổng OR, mỗi cổng có
- Bao gồm 4 cổng OR, mỗi cổng có 2 ngõ vào, 1 ngõ ra.2 ngõ vào, 1 ngõ ra
- - Kiểu Kiểu chân: chân: DIP DIP 14.14
Trang 23- Thông số kỹ thuật:
+ + Kích Kích thước: thước: dài dài 0.9in, 0.9in, rộng rộng 0.3in, 0.3in, khoảng khoảng cách cách giữa giữa các các đoạn đoạn 0.1in.0.1in. + + Dòng: Dòng: 10mA10mA
+ + Điện Điện áp: áp: 1.8V1.8V + + Công Công suất suất mỗi mỗi led: led: 18mW18mW
Trang 24PHẦN 3: MẠCH MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM
PROTUES
1) Trường hợp 5 tối 1 sáng
Trang 252) Trường hợp 5 sáng 1 tắt
