Do đó, việc thiết kế mạch đếm sẽ chỉ mang yếu tố củng cố kiến thức về FF nếu như không có các ứng dụng như ví dụ sau: Thiết kế mạch điều khiển tốc độ và đảo chiều quay động cơ bước.. cuộ
Trang 1
bước
Trên thực tế, người ta đã chế tạo được các vi mạch đếm rất đa dạng và có thể đáp ứng được một cách khá đầy đủ các nhu cầu thực tiễn và làm việc rất ổn định Do đó, việc thiết kế mạch đếm sẽ chỉ mang yếu tố củng cố kiến thức về
FF nếu như không có các ứng dụng như ví dụ sau: Thiết kế mạch điều khiển tốc độ và đảo chiều quay động cơ bước
cuộn dây cảm trong động cơ sẽ cần được cấp dòng và ngắt dòng theo một trình tự cụ thể để hình thành nên bước quay; và tín hiệu điều khiển dạng số điều khiển đóng cắt dòng điện trong các cuộn dây của động cơ Động cơ bước rất thông dụng và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực đặc biệt đòi hỏi điều khiển chính xác như đầu đọc ghi ở đĩa từ, điều khiển đầu in ở máy in, trong tay máy, người máy (có công suất bé) …
Trang 2 Hình trên là sơ đồ một động cơ bước đặc trưng với 4 cuộn dây từ tính Để cho chính xác, cuộn 1 và 2 phải luôn ở trạng thái ngược nhau (tức là cuộn 1 được cấp điện thì cuộn 2 ngắt và ngược lại như vậy ta có thể nối tới 2 đầu ra
Q vào của một FF JK Tương tự với cuộn 3 và 4 cũng phải ngược trạng thái như giữa cuộn 1 và 2
động cơ và kí hiệu là C Ngõ C độc lập với việc chuyển trạng thái hiện tại và
kế tiếp của các ngõ ra
Tín hiệu điều khiển tốc độ là fx và đảo chiều quay là C, khi thay đổi hai tín hiệu này mạch sẽ thay đổi tốc độ và chiều quay tương ứng Dùng 2 FF JK để thiết kế mạch đếm lên/xuống tương ứng với đảo chiều quay nhớ vào mạch giải mã 4555/4556 (lựa chọn một trong hai IC này tuỳ thuộc vào mạch đệm lái các cuộn dây động cơ bước) Như vậy mạch đếm cần thiết kế có thể tóm lược như sau:
Lập bảng trạng thái logic với QA = A và QB = B và C là ngõ vào chọn chiều quay, tính toán tương tự như bài táon trước ta có:
Trang 3 Từ bảng trạng thái logic, bìa K được vẽ và biểu thức logic được rút gọn là:
JA = C.B + C
KA = C + C.B
JB = C + C.A
KB = CA + C
* Kết quả
K ỹ Thuật Số
Blogthongtin.info Biên tập: Nguyễn
Trọng Hòa
BÀI 8: ỨNG DỤNG MẠCH ĐẾM
12), không đồng bộ hay đồng bộ, được ứng dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực
Ỡ các ứng dụng như vậy mạch đếm được dùng kết hợp với nhiều loại mạch khác như dao động, so sánh , giải mã, Phần này chỉ nêu một số loại mạch ứng dụng chính của mạch đếm và để được đơn giản, chúng sẽ được trình bày
ở dạng sở đồ khối Hơn nữa, ngày nay có nhiều IC tích hợp quy mô lớn hay
Trang 4rất lớn (LSI, VLSI) kết hợp nhiều chức năng khiến mạch trở nên đơn giản hơn, nhưng ở đây chỉ dùng các IC rời vì dễ trình bày nguyên lí
5.1 Đếm nhiều hàng hay chia tần số liên tiếp
đếm chia 10, chẳng hạn 7490 Mạch đếm đầu tiên nơi có xung đếm vào là hàng đơn vị, mạch đếm tiếp theo là hàng chục, tiếp theo nữa là hàng trăm
Ta cũng có thể nói mạch đếm có nhiều số, số có giá trị thấp nhất là LSD và
số có giá trị cao nhất là MSD Ví dụ để đếm từ 0 lên đến 999 thì cần 3 mạch đếm mắc nối tiếp Với số đếm tối đa là 999 thì tuỳ theo dấu thập phân nằm ở đâu mà có các trị số 999, 99.9, 9.99, Số đếm ở các mạch đếm được đưa vào khối hiển thị gồm mạch giải mã và các đèn hiển thị (xem chừng 9) Ở mạch hình khi mạch đếm 7490 thứ 1 đã đếm đầy tức đạt đến số đếm 1001 =
910, thì nếu có thêm một xung vào nữa mạch đếm sẽ tự động reset về 0 tức ngõ ra QD của nó sẽ từ 1 xuống 0 tạo cạnh xuống đến ngõ vào CLKB của mạch đếm 7490 thứ làm ngõ ra của mạch đếm này là 0001 = 1 Số đếm lúc bây giờ của 2 mạch đếm là 1010 Tiếp tục như thế mạch đếm lên 11 … 19 rồi 20 , 21 ….29, 30, 31…
mạch mới hoạt động Ngoài ra, còn phải sắp xếp ngõ xoá để xoá mạch khi cần Ở hình vẽ là một cách như vậy : khi mới mở điện tụ chưa nạp điện nên ngõ xoá ở cao để xoá các mạch 5đếm, sau thời gian ngắn (vài us), tụ nạp gần
đủ điện khiến ngõ xoá xuống thấp cho phép các mạch đêm đêm lên, mỗi khi cần xoá mạch thì ấn nút để đưa ngõ xoá lên cao trong chốc lát
Trang 5 Mặt khác mạch đếm cơ bản là mạch chia tần nên trong nhiều ứng dụng mạch 5đếm được dùng như mạch 5chia tần Ví dụ với hai mạch đếm thập giải mắc nối tiếp như hình trên thì tần số ngõ ra ở QD của 7490 thứ 2 là 1/100 tần số của xung vào Dùng các ngõ ra khác thay vì QD hay dùng các IC đếm không phải thập giai (như 7493, 7492…) ta sẽ có sự chia tần mong muốn
5.2 Mạch đếm sự kiện
kiện chẳng hạn đếm số xe vào bãi, số người đi qua cửa, số sản phẩm đi trên băng truyền được đóng gói Hình dưới minh hoạ cho một mạch đếm như vậy
của các hiện tượng trên thành xung điện kích cho mạch đếm Nếu cần, có thể thêm mạch lọc nhiễu, khuếch đại và chuyển đổi để phù hợp với ngõ vào IC đếm
số xung vào mà ta có thể nối chồng thêm nhiều IC đếm để cho số đếm lớn hơn
vào cổng
mạch báo tràn để khi số người vượt quá số đếm của mạch (mạch sẽ reset) thì led sẽ sáng và như hình vẽ ta có thể lấy mức tín hiệu tràn này để điều khiển
mở nguồn cho 1động cơ để đóng cửa lại Ơ đây thiết kế tới số đếm là 99 bạn cũng có thể thiết kế số đếm tuỳ ý, khi này phải dùng các mạch đếm phù hợp, các cổng logic thêm vào cho phép báo tràn ở một số tuỳ ý (thiết kế tổ hợp ngõ ra)