(TIỂU LUẬN) báo cáo đề tài tìm hiểu IC74194 thiết kế mạch điều khiển thanh ghi dịch 2 dịch 16 bit sử dụng một nút nhấn

PHÂN CÔNG CÔNG VIỆCBùi Đức Phú - Tìm hiểu IC 74LS194 và bộ dữ liệu vào - Giải thích hoạt động IC Hoàng Đại Phúc - Tìm hiểu mạch ghi dịch.. Trần Minh Tân - Tìm hiểu IC 555 và bộ tạo xung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM



BÁO CÁO

Đề tài: Tìm hiểu IC74194 Thiết kế mạch điều khiển thanh

ghi dịch 2 dịch 16 bit sử dụng một nút nhấn

GVHD: VÕ ĐỨC DŨNG SVTH:

1 BÙI ĐỨC PHÚ 20142386

2 HOÀNG ĐẠI PHÚC 20145301

3 TRẦN MINH TÂN 20142061

4 LÊ PHƯỚC THÀNH 20142410

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 05 năm 2022

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

Điểm: ………

KÝ TÊN

PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC

Bùi Đức Phú

- Tìm hiểu IC 74LS194 và bộ dữ liệu vào

- Giải thích hoạt động IC

Hoàng Đại Phúc

- Tìm hiểu mạch ghi dịch

- Thiết kế mạch in, thi công mạch

Trần Minh Tân

- Tìm hiểu IC 555 và bộ tạo xung CK

- Thực hiện báo cáo

Lê Phước Thành

- Thiết kế sơ đồ khối

- Tìm bộ hiển thị và tính toán các thông số đầu ra

Mục Lục

1 Giới thiệu 1

2 Thiết kế 1

2.1 IC74LS194 1

2.2 Thiết kế sơ đồ khối 5

2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý 5

3 Thi công mạch 7

3.1 Vẽ sơ đồ nguyên lí 7

3.2 Mạch in 7

4 Kết luận và tài liệu tham khảo 9

4.1 Kết luận 9

4.2 Tài liệu tham khảo 9

1 Giới thiệu

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển làm nền tảng thúc đẩy các ngành công nghiệp, nông nghiệp… cùng phát triển Việc ứng dụng những thành tựu của ngành kỹ thuật điện – điện tử sẽ giảm thời gian, giảm thiểu chi phí, nhất là hạn chế tai nạn lao động trong công nghiệp… Vì vậy, mạch điện tử có vai trò rất quan trọng trong dây chuyền sản xuất công nghiệp Để hạn chế tối đa thời gian, nhân lực và tăng độ chính xác trong việc đếm số sản phẩm trên một dây chuyền sản xuất công nghiệp từ đây mạch đếm sản phẩm được ứng dụng rộng và ngày càng được nghiên cứu sâu hơn Từ thực tiễn đó, nhóm em đã tìm hiểu và thi công về mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm Từ kiến thức đã học, thực hành và sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn nhóm em đã hoàn thành đề tài

“Tìm hiểu IC 74194 Thiết kế mạch điều khiển thanh ghi dịch 2 chiều 16 bit sử dụng 1 nút nhấn”

2 Thiết kế

2.1 IC74LS194

Chức năng: IC 74LS194 là thanh ghi dịch chuyển hai chiều được thiết kế để kết hợp hầu như tất cả các tính năng mong muốn trong thanh ghi dịch chuyển IC

có các đầu vào song song, đầu ra song song, đầu vào nối tiếp dịch phải và dịch trái, đầu vào điều khiển chế độ vận hành và một đường xóa ghi đè trực tiếp

Hình dạng và sơ đồ chân:

1

Ở đây S1 và S0 là đầu vào điều khiển chế độ (mode control), P0, P1, P2

và P3 là đầu vào dữ liệu song song (parallel data) DSL và DSR là đầu vào dữ liệu nối tiếp (serial data), CP là đầu vào đồng hồ (Active High Edge), Q0 đến Q3

là đầu ra dữ liệu song song và MR là viết tắt của Master Reset

Bảng sự thật:

Sơ đồ logic:

2

Biểu đồ thời gian:

Tỷ lệ tối đa tuyệt đối:

3

Điều kiện vận hành:

Thông số kỹ thuật:

Giải thích hoạt động của IC74LS194:

Ta có: S1= DSR S0= DSL

Mạch dịch trái: S0= DSL = 1, S1= DSR =0 Mạch dịch phải: S0= DSL = 1, S1= DSR =0 Kết ngối các thanh ghi: DSL0 = Q0 0

DSR1= Q3 0 DSL1= Q0 1

4

DSR2= Q3 1 DSL2= Q0 2

DSR3= Q3 2

2.2 Thiết kế sơ đồ khối

Khối nguồn Khối tạoxung Khối điềukhiển Khối thanh

ghi Khối hiểnthị

Chức năng từng khối:

- Khối nguồn: Cung cấp nguồn điện ổn định 5V DC để nuôi toàn bộ mạch

- Khối tạo xung: Tạo 1 xung Clock

- Khối điều khiển: Điều chỉnh dữ liệu cho thanh ghi dịch và quy định chiều dịch

- Khối thanh ghi: Cho phép ghi và dịch dữ liệu nạp vào

- Khối hiển thị: Hiển thị dữ liệu ngõ ra

2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý

Bộ tạo xung

Dùng IC555 để thiết kế mạch dao động tạo xung, theo sơ đồ khối sau:

Giới thiệu về IC555:

5

IC gồm 8 chân:

- Chân 1 (GND): Chân cho nối masse để lấy dòng

- Chân 2 (Trigger): Chân so áp với mức áp chuẩn là 1/3 mức nguồn nuôi

- Chân 3 (Output): Chân ngả ra, tín hiệu trên chân 3 c1 dạng xung, không ở mức áp

thấp thì ở mức áp cao

- Chân 4 (Reset): Chân xác lập trạng thái nghĩ với mức áp trên chân 3 ở mức thấp,

hay hoạt động

- Chân 5 (Control Voltage): Chân làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC 555

- Chân 6 (Threshold): Chân so áp với mức áp chuẩn là 2/3 mức nguồn nuôi

- Chân 7 (Discharge): Chân có khóa điện đóng masse, thường dùng cho tụ

xả điện

- Chân 8 (VCC): Chân nối vào đường nguồn V+ IC 555 làm việc với mức nguồn từ

3 đến 15V

Thông số:

- Điện áp đầu vào: 2 – 18V

- Dòng tiêu thụ: 6mA – 15mA

- Điện áp logic ở mức cao: 0.5 – 15V

- Điện áp logic ở mức thấp: 0.03 – 0.06V

- Công suất tiêu thụ (max) 600mW

6

3 Thi công mạch

3.1 Vẽ sơ đồ nguyên lí

3.2 Mạch in

7

Tính toán:

Cho mạch dao động sử dụng IC 555 có f = 0.5 kHz,C = 0.47uF và tổng các điện trở trong mạch là 3.17kΩ

R1+ R2=

I

R1 + R2 =3170

=> R1=261; R2=2909

Danh sách linh kiện cho mạch, lắp ráp, kiểm tra:

- IC 74LS194

- IC 555

- Tụ: tụ gốm 104, tụ hoá 100uF

- Điện trở: 1k, 220

- Điện trở thanh: A103: 10k

- Diode

- Led

- Công tắt

Phương trình sử dụng để tính toán:

T1 = 0 7 x R1 x C

T2 = 0 7 x R2 x C

T = T1 + T2 = 0 7 x (R1 + R2)x C

Rhd =V − Vdioder

I

I = 20mA

8

4 Kết luận và tài liệu tham khảo

4.1 Kết luận

- Mạch hoạt động tương đối ổn định

- Sản phẩm hoạt động tốt với sơ đồ nguyên lý

- Mạch nhỏ gọn nhưng chưa tối ưu đường mạch

4.2 Tài liệu tham khảo

STMICROELECTRONICS/74194.html

2 https://dientusangtaovn.com/ic-555-so-do-va-chuc-nang-hoat-dong/

3 Giáo trình Kỹ thuật số- ThS Nguyễn Trường Duy, ThS Võ Đức Dũng, PGS.TS Nguyễn Thanh Hải, ThS Nguyễn Duy Thảo, NXB Đại học Quốc gia, TP.HCM, 2019

9