Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Mạch: THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM TỪ 00 ĐẾN 99 SỬ DỤNG IC ĐẾM MÃ BCD 7490

Giới thiệu chung Hiện nay với sự phát triển của khoa học công nghệ cho ra nhiều phần mềm thiết kế mạch điện tử nhưng ứng dụng nhất vẫn là phần mềm Orcad chuyên thiết kế phần mềm cho ra mạch in. Chính vì vậy việc sử dụng và hiểu hết các chức năng của Orcad là một điều cần thiết. Nhằm hiểu rõ và nâng cao kỹ năng trong quá trình học bộ môn thiết kế mạch nhóm chúng em gồm 3 thành viên Lý Thị Hà, Nguyễn Thị Thu Hường và Bùi Văn Hựu xin giới thiệu với cô và các bạn đề tài “ thiết kế mạch đếm từ 00 tới 99 sử dụng các IC tương tự và Ic số”. Nội dung thiết kế mạch gồm có: Phần 1: Sơ đồ nguyên lý Phần 2: Nguyên tắc hoạt động Phần 3: Mạch in Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hoàn thành bài tập này song không tránh phải những sai sót trong quá trình thiết kế mong thầy và các bạn thông cảm đóng góp ý kiến. Chúng em xin chân thành cám ơn Phần 1: Sơ đồ nguyên lý Phần 2: Nguyên tắc hoạt động I . Chức năng linh kiện 1. IC 555. _ Cấu tạo của IC 555: + Sơ đồ chân: + IC 555 có 8 chân và được bố trí như hình trên. + Sơ đồ cấu tạo: Bên trong IC555 gồm có 2 OA khuếch đại thật toán và một IC nhớ RSFF,mạch OUTPUT khuếch đại lối ra tăng dòng cho tải, và một transistor loại pnp Chức năng của các chân của IC: + Chân 1: nối ra lấy dòng cung cấp cho IC + Chân 2: ngõ vào của 1 tần số so áp, mạch so áp dùng các đén bán dẫn thuận (Mức áp chuẩn là 2Vcc3) + Chân 3: Ngõ ra + Chân 4: dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân 4 nối mass thì ngõ ra ở mức thấp, còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tuỳ theo mức áp ở chân 2 va 6 + Chân 5: dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trg IC theo VR hay R ngoài cho nối mass. Tuy nhiên trg các mạch ứng dụng chân số 5 nối mass wa 1 con tụ từ 10nF > 100nF tác dụng lọc bỏ nhiễu cho mức áp chuẩn ổn định + Chân 6: ngõ vào của 1 tần so áp khác, mach so sánh dùng các Transistor ngược Vcc3 + Chân 7: có thể xem như 1 khoá điện + Chân 8: Cấp nguôn` nuôi cho IC. Nguồn nuôi cấp cho IC khoản từ +5V> 15V , tối đa là =18V Công thức tính các tham số đầu ra của IC 555: + Tần số của tín hiệu đầu ra là : f = 1(ln2.C.(R1 + 2R2)) + Chu kì của tín hiệu đầu ra : t = 1f + Thời gian xung ở mức H (1) trong một chu kì : t1 = ln2 .(R1 + R2).C + Thời gian xung ở mức L (0) trong 1 chu kì : t2 = ln2.R2.C 2. IC đếm 7490 Trong các mạch số ứng dụng, ứng dụng đếm chiếm một phần tương đối lớn. IC 7490 là IC đếm thường được dùng trong các mạch số ứng dụng đếm 10 và trong các mạch chia tần số. Cấu tạo của IC 7490 như hình sau: Trong các mạch số ứng dụng, ứng dụng đếm chiếm một phần tương đối lớn. IC 7490 là IC đếm thường được dùng trong các mạch số ứng dụng đếm 10 và trong các mạch chia tần số. Sơ đồ chân của IC 7490: Sơ đồ nguyên lý mạch kiểm tra hoạt động của IC 7490. 3. IC giải mã 7447 Đây là IC khá đơn giản dùng để chuyển tín hiệu dạng số nhị phân ở ngõ vào sang mã 7 đoạn. dễ thấy IC này hoạt động ở tích cực mức thấp. Do đó ta có bảng chân thực sau: BCD inputs Segment outputs Display A B C D a b c d e f g 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 3 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 4 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 5 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 6 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 7 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 9 Để IC hoạt động ta kết nối chân 16 (Vcc) với nguồn 5 V, chân số 8 với đất. Ngỏ vào có 4 chân là 7,1,2,6 tương ứng với A,B,C,D trong đó mức ý nghĩa giảm dần từ A đến D. Kết nối các ngõ ra A,B,C,D của iC với các công tắc mà mỗi công tắc đơn giản là nằm giữa 2 mức cao hoặc thấp. Các chạn LT, BIRBO, RBI không cần kết nối. Nếu ta dùng Led 7 đoạn kiểu cathod chung thì mỗi ngõ ra của IC 7447 cần kết nối với các cổng đảo trước khi đến các chân của Led. Giải quyết điều này bằng cách sử dụng thêm IC 7404. Do đó ngõ ra tích cực mức thấp của IC 7447 sẽ chuyển thành mức cao khi qua IC7404 do đó làm cho led 7 đoạn kiểu cathode chung hoạt động. II. Nguyên tắc hoạt động Mạch tạo xung dùng IC 555 Xung Clock từ mạch tạo xung được đưa vào chân 14 của IC đếm BCD 7490 thứ nhất. Đầu ra của Ic đếm thứ nhất được đưa ra bộ giải mã dùng IC 7447 và led 7thanh hiển thị hàng đơn vị. Xung Clock dùng cho IC đếm hàng chục được lấy từ IC đếm thứ nhất. Khi IC đếm thứ nhất ở giá trị đếm tới 9 ở giá trị nhị phân 1001. QD nhảy lên giá trị mức 1 sẽ cung cấp xung đầu vào cho Ic đếm thứ 2 hoạt động nhảy mức từ 0 sang 1. Phần 3: Mạch in

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN TỬ

…………………

BÁO CÁO

BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC THIẾT KẾ MẠCH

ĐỀ TÀI:”THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM TỪ 00 ĐẾN 99 SỬ DỤNG IC ĐẾM

MÃ BCD 7490.”

SINH VIÊN THỰC HIỆN : LÝ THỊ HÀ

NGUYỄN THỊ THU HƯỜNG

BÙI VĂN HỰU

LỚP : ĐH ĐIỆN TỬ1-K2

****************************************

Giới thiệu chung

Hiện nay với sự phát triển của khoa học công nghệ cho ra nhiều phần mềm thiết kế mạch điện tử nhưng ứng dụng nhất vẫn là phần mềm Orcad chuyên thiết

kế phần mềm cho ra mạch in Chính vì vậy việc sử dụng và hiểu hết các chức năng của Orcad là một điều cần thiết Nhằm hiểu rõ và nâng cao kỹ năng trong quá trình học bộ môn thiết kế mạch nhóm chúng em gồm 3 thành viên Lý Thị

Hà, Nguyễn Thị Thu Hường và Bùi Văn Hựu xin giới thiệu với cô và các bạn đề tài “ thiết kế mạch đếm từ 00 tới 99 sử dụng các IC tương tự và Ic số”

Nội dung thiết kế mạch gồm có:

Phần 1: Sơ đồ nguyên lý Phần 2: Nguyên tắc hoạt động Phần 3: Mạch in

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hoàn thành bài tập này song không tránh phải những sai sót trong quá trình thiết kế mong thầy và các bạn thông cảm đóng góp ý kiến Chúng em xin chân thành cám ơn !

**************************************************

Phần 1: Sơ đồ nguyên lý

Phần 2: Nguyên tắc hoạt động

I Chức năng linh kiện

1 IC 555.

_ Cấu tạo của IC 555:

+ Sơ đồ chân:

+ IC 555 có 8 chân và được bố trí như hình trên

+ Sơ đồ cấu tạo:

- Bên trong IC555 gồm có 2 O-A khuếch đại thật toán và một IC nhớ

RS-FF,mạch OUTPUT khuếch đại lối ra tăng dòng cho tải, và một transistor loại pnp

- Chức năng của các chân của IC:

+ Chân 1: nối ra lấy dòng cung cấp cho IC

+ Chân 2: ngõ vào của 1 tần số so áp, mạch so áp dùng các đén bán dẫn thuận

(Mức áp chuẩn là 2*Vcc/3)

+ Chân 3: Ngõ ra

+ Chân 4: dùng lập định mức trạng thái ra Khi chân 4 nối mass thì ngõ ra ở

mức thấp, còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tuỳ theo mức

áp ở chân 2 va 6

+ Chân 6: ngõ vào của 1 tần so áp khác, mach so sánh dùng các Transistor

ngược Vcc/3

+ Chân 7: có thể xem như 1 khoá điện

+ Chân 8: Cấp nguôn` nuôi cho IC Nguồn nuôi cấp cho IC khoản từ +5V >

15V , tối đa là =18V

- Công thức tính các tham số đầu ra của IC 555:

+ Tần số của tín hiệu đầu ra là : f = 1/(ln2.C.(R1 + 2R2)) + Chu kì của tín hiệu đầu ra : t = 1/f

+ Thời gian xung ở mức H (1) trong một chu kì : t1 = ln2 (R1 + R2).C + Thời gian xung ở mức L (0) trong 1 chu kì : t2 = ln2.R2.C

2 IC đếm 7490

Trong các mạch số ứng dụng, ứng dụng đếm chiếm một phần tương đối lớn IC

7490 là IC đếm thường được dùng trong các mạch số ứng dụng đếm 10 và trong các mạch chia tần số

Cấu tạo của IC 7490 như hình sau:

Trong các mạch số ứng dụng, ứng dụng đếm chiếm một phần tương đối lớn IC 7490 là

IC đếm thường được dùng trong các mạch số ứng dụng đếm 10 và trong các mạch chia

Sơ đồ chân của IC 7490:

3 IC giải mã 7447

Đây là IC khá đơn giản dùng để chuyển tín hiệu dạng số nhị phân ở ngõ vào sang mã 7 đoạn

dễ thấy IC này hoạt động ở tích cực mức thấp Do đó ta có bảng chân thực sau:

Display

Để IC hoạt động ta kết nối chân 16 (Vcc) với nguồn 5 V, chân số 8 với đất Ngỏ vào có 4 chân là 7,1,2,6 tương ứng với A,B,C,D trong đó mức ý nghĩa giảm dần từ A đến D Kết nối các ngõ ra A,B,C,D của iC với các công tắc mà mỗi công tắc đơn giản là nằm giữa 2 mức cao hoặc thấp Các chạn LT, BI/RBO, RBI không cần kết nối Nếu ta dùng Led 7 đoạn kiểu cathod chung thì mỗi ngõ ra của IC 7447 cần kết nối với các cổng đảo trước khi đến các chân của Led Giải quyết điều này bằng cách sử dụng thêm IC 7404

Do đó ngõ ra tích cực mức thấp của IC 7447 sẽ chuyển thành mức cao khi qua IC7404 do đó làm cho led 7 đoạn kiểu cathode chung hoạt động

II Nguyên tắc hoạt động

Mạch tạo xung dùng IC 555

Xung Clock từ mạch tạo xung được đưa vào chân 14 của IC đếm BCD

7490 thứ nhất Đầu ra của Ic đếm thứ nhất được đưa ra bộ giải mã dùng

IC 7447 và led 7thanh hiển thị hàng đơn vị

Xung Clock dùng cho IC đếm hàng chục được lấy từ IC đếm thứ nhất Khi IC đếm thứ nhất ở giá trị đếm tới 9 ở giá trị nhị phân 1001

Phần 3: Mạch in