Tài liệu "Đèn Giao Thông Thực hiện bằng các IC 555 4017 kết hợp một số đèn led để hiển thị" có mã là 250014, file định dạng doc, có 16 trang, dung lượng file 544 kb. Tài liệu thuộc chuyên mục: Luận văn đồ án > Tổng hợp. Tài liệu thuộc loại Đồng
Nội dung Đèn Giao Thông Thực hiện bằng các IC 555 4017 kết hợp một số đèn led để hiển thị
Trước khi tải bạn có thể xem qua phần preview bên dưới. Hệ thống tự động lấy ngẫu nhiên 20% các trang trong tài liệu Đèn Giao Thông Thực hiện bằng các IC 555 4017 kết hợp một số đèn led để hiển thị để tạo dạng ảnh để hiện thị ra. Ảnh hiển thị dưới dạng slide nên bạn thực hiện chuyển slide để xem hết các trang.
Bạn lưu ý là do hiển thị ngẫu nhiên nên có thể thấy ngắt quãng một số trang, nhưng trong nội dung file tải về sẽ đầy đủ 16 trang. Chúng tôi khuyễn khích bạn nên xem kỹ phần preview này để chắc chắn đây là tài liệu bạn cần tải.
Xem preview Đèn Giao Thông Thực hiện bằng các IC 555 4017 kết hợp một số đèn led để hiển thị
Nếu bạn đang xem trên máy tính thì bạn có thể click vào phần ảnh nhỏ phía bên dưới hoặc cũng có thể click vào mũi bên sang trái, sang phải để chuyển nội dung slide.Nếu sử dụng điện thoại thì bạn chỉ việc dùng ngón tay gạt sang trái, sang phải để chuyển nội dung slide.
Home Mạch giao thông Mạch Đèn giao thông dùng IC số
Blog Điện Tử | Tin Học - Chia sẻ kiến thức kết nối đam mê điện tử
24 December, 2021 Thủ Thuật
MỤC DÍCH…………………………………………………………………………………………………….1
1.2
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠCH ĐÈN GIAO THÔNG DÙNG IC SỐ………………………………1
1.3
CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ SỬ DỤNG TRONG MẠCH……………………………………………….1
1.3.1
IC 74192……………………………………………………………………………………………….1
1.3.2
IC 4017…………………………………………………………………………………………………2
1.3.3
IC 555…………………………………………………………………………………………………..2
1.3.4
IC 7447…………………………………………………………………………………………………3
1.3.5
IC 7432…………………………………………………………………………………………………4
1.3.6
IC 7414…………………………………………………………………………………………………4
1.3.7
Điện trở, biến trở……………………………………………………………………………………5
1.3.8
Tụ điện………………………………………………………………………………………………….6
1.3.9
LED 7 đoạn……………………………………………………………………………………………6
1.3.10
LED……………………………………………………………………………………………………7
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MẠCH…………………………………………………………………………….8
2.1
SƠ ĐỒ KHỐI………………………………………………………………………………………………….8
2.2
SƠ ĐỒ MẠCH…………………………………………………………………………………………………9
2.3
CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI TRONG SƠ ĐỒ MẠCH VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC LINH
KIỆN TRONG CÁC KHỐI……………………………………………………………………………………………9
2.3.1
Khối nguồn…………………………………………………………………………………………….9
2.3.2
Khối tạo xung……………………………………………………………………………………….10
2.3.3
Khối đếm……………………………………………………………………………………………..11
2.3.4
Khối giải mã…………………………………………………………………………………………12
2.3.5
Khối hiển thị…………………………………………………………………………………………13
2.4
NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH……………………………………………………………….14
2.5
MẠCH MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ [ SỬ DỤNG PHẦN MỀM PROTUES]………………………15
2.5.1
Mạch mô phỏng……………………………………………………………………………………15
2.5.2
Kết quả………………………………………………………………………………………………..16
CHƯƠNG 3. THỰC THI PHẦN CỨNG……………………………………………………………….19
3.1
THIẾT KẾ MẠCH IN……………………………………………………………………………………….19
3.1.1
Mạch in của mạch nguồn……………………………………………………………………….19
3.1.2
Mạch in của mạch đề tài………………………………………………………………………..20
3.2
MẠCH NGUỒN……………………………………………………………………………………………..20
3.3
MẠCH ĐỀ TÀI………………………………………………………………………………………………21
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN, ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN…………………..22
4.1
KẾT LUẬN…………………………………………………………………………………………………..22
4.2
ỨNG DỤNG………………………………………………………………………………………………….22
4.3
HƯỚNG PHÁT TRIỂN…………………………………………………………………………………….22
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………………………………..23
PHỤ LỤC
24
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼHÌNH 1-1 IC 74192 [1]…………………………………………………………………………………………….2HÌNH 1-2 IC 4017 [2]………………………………………………………………………………………………2HÌNH 1-3 IC 555 [2]………………………………………………………………………………………………..3HÌNH 1-4 IC 7447 [2]………………………………………………………………………………………………3HÌNH 1-5 IC 7432 [3]………………………………………………………………………………………………4HÌNH 1-6 IC 7414 [4]………………………………………………………………………………………………4HÌNH 1-7 ĐIỆN TRỞ [5]…………………………………………………………………………………………5HÌNH 1-8 BIẾN TRỞ [6]…………………………………………………………………………………………5HÌNH 1-9 TỤ ĐIỆN [7]……………………………………………………………………………………………6HÌNH 1-10 LED 7 ĐOẠN [1]…………………………………………………………………………………..6HÌNH 1-11 LED [8]………………………………………………………………………………………………….7HÌNH 1-12 SƠ ĐỒ MẠCH ĐÈN GIAO THÔNG DÙNG IC SỐ……………………………..9HÌNH 1-13 KHỐI NGUỒN……………………………………………………………………………………10HÌNH 1-14 KHỐI TẠO XUNG……………………………………………………………………………..11HÌNH 1-15 KHỐI ĐẾM…………………………………………………………………………………………12HÌNH 1-16 KHỐI GIẢI MÃ………………………………………………………………………………….13HÌNH 1-17 KHỐI HIỂN THỊ………………………………………………………………………………..14HÌNH 1-18 MẠCH MÔ PHỎNG…………………………………………………………………………..16HÌNH 1-19 MẠCH MÔ PHỎNG Ở TRẠNG THÁI ĐÈN XANH…………………………..16HÌNH 1-20 MẠCH MÔ PHỎNG Ở TRẠNG THÁI ĐÈN VÀNG…………………………..17HÌNH 1-21 MẠCH MÔ PHỎNG Ở TRẠNG THÁI DÈN ĐỎ……………………………….18HÌNH 1-22 MẠCH IN CỦA MẠCH NGUỒN………………………………………………………..19HÌNH 1-23 MẠCH IN CỦA MẠCH ĐỀ TÀI…………………………………………………………20
HÌNH 1-24 MẠCH NGUỒN………………………………………………………………………………….20
HÌNH 1-25 MẠCH ĐỀ TÀI [ MẶT TOP]………………………………………………………………21
HÌNH 1-26 MẠCH ĐỀ TÀI [ MẶT BOTTOM]…………………………………………………….21
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
LED
Light Emitting Diode
IC
Integrated Circuit
ĐỒ ÁN 1
Trang 1/24
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐÈN GIAO THÔNG DÙNG IC
SỐ
1.1 Mục díchVấn đề về an toàn giao thông là một trong những vấn đề quan trọng của mỗi quốcgia trên thế giới. Đặc biệt là ở Việt Nam, một quốc gia có lượng phương tiện vàmạng lưới giao thông dày đặc. Do đó việc điều tiết giao thông là vô cùng cần thiết.Vì vậy việc sử dụng các trụ đèn giao thông tại các con đường hiện nay được xem làphương pháp tối ưu nhất để điều tiết giao thông, hạn chế phần nào tai nạn và ùn tắc.
Chính vì những lợi ích đó là giúp cho em có cảm hứng xây dựng nên đề tài này.
1.2 Giới thiệu chung về mạch đèn giao thông dùng IC sốMạch đèn giao thông dùng IC số mô tả lại cách thức hoạt động của một trụ đèn giaothông ngoài thực tế với bảng hiển thị thời gian 2 chữ số và 3 đèn hiệu lệnh [ xanh,đỏ, vàng]. Do sử dụng các linh kiện chính trong mạch là IC số nên mạch chỉ có thểmô tả lại được 1 chế độ duy nhất [ thời gian hiển thị không thay đổi được sau khithiết đặt ] so với nhiều chế độ của một trụ đèn giao thông thực tế.1.3 Các linh kiện điện tử sử dụng trong mạch1.1.1 IC 74192IC 74192 là loại IC số dùng để đếm nhị phân [ cách thức hoạt động tương tự một bộđếm bất đồng bộ]. Ngoài khả năng đếm tiến như các IC cùng loại thì IC 74192 còn
có thể đếm lùi.
ĐỒ ÁN 1
Trang 2/24
Hình 1-1 IC 74192 [1]
1.1.2 IC 4017IC 4017 là loại IC số dùng để đếm thập phân [ hệ 10] với 10 ngõ ra tín hiệu thay đổi
tuần tự theo xung clock mà ta đưa vào IC.
Hình 1-2 IC 4017 [2]
1.1.3 IC 555IC 555 là loại IC số được dùng khá phổ biến trong các mạch điện tử với rất nhiều
ứng dụng như tạo xung, đóng cắt,…
ĐỒ ÁN 1
Trang 3/24
Hình 1-3 IC 555 [2]
1.1.4 IC 7447IC 7447 là loại IC số được sử dụng riêng cho LED 7 đoạn loại anode chung. Chức
năng chính của IC là chuyển từ mã nhị phân [ BCD ] sang mã của LED 7 đoạn.
Hình 1-4 IC 7447 [2]
1.1.5 IC 7432
IC 7432 là loại IC số được tích hợp cổng Logic OR.
ĐỒ ÁN 1
Trang 4/24
Hình 1-5 IC 7432 [3]
1.1.6 IC 7414
IC 7414 là loại IC số tích hợp cổng Logic NOT [ cổng đảo ].
Hình 1-6 IC 7414 [4]
1.1.7 Điện trở, biến trởĐiện trở là loại linh kiện điện tử được dùng rất phổ biến trong cách mạch điện tử
ngày nay. Chức năng của điện trở là cản trở dòng điện chạy trong mạch.
ĐỒ ÁN 1
Trang 5/24
Biến trở là một dạng của điện trở với khả năng tuỳ chỉnh được giá trị. Có rất nhiềuloại biến trở với hình dạng và giá trị khác nhau như biến trở tinh chỉnh, biến trở
volume,…
Hình 1-7 Điện trở [5]
Hình 1-8 Biến trở [6]
1.1.8 Tụ điệnTụ điện là loại linh kiện điện tử được dùng phổ biến trong các mạch điện tử ngàynay. Với khả năng nạp xả điện áp, tụ điện thường được sử dụng để làm phẳng điện
áp nguồn hay dùng để lọc nhiễu trong các mạch tần số thấp.
ĐỒ ÁN 1
Trang 6/24
Hình 1-9 Tụ điện [7]
1.1.9 LED 7 đoạnLED 7 đoạn là loại linh kiện điện tử được cấu tạo từ các LED nối chung chân lạivới nhau dùng để hiện thị số. Dựa vào chân nối chung với nhau mà ta có hai loại
LED 7 đoạn là anode chung và cathode chung.
Hình 1-10 LED 7 đoạn [1]
1.1.10 LED
LED [ viết tắt từ Light Emitting Diode] là loại diode có khả năng đặc biệt phát ra
ánh sáng. Ánh sáng mà diode phát ra có thể có nhiều màu khác nhau tuỳ thuộc vào
chất liệu hoá học trong LED.
ĐỒ ÁN 1
Trang 7/24
Hình 1-11 LED [8]
ĐỒ ÁN 1
Trang 8/24
CHƯƠNG 2.
THIẾT KẾ MẠCH
1.4 Sơ đồ khối
Khối tạo xung
Khối đếm
Khối giải mã
Khối nguồn
Mạch đèn giao thông dùng IC số gồm 5 khối:– Khối nguồn.
– Khối tạo xung.
– Khối đếm.– Khối giải mã.– Khối hiển thị.
1.5 Sơ đồ mạch
Khối hiển thị
ĐỒ ÁN 1
Trang 9/24
Hình 1-12 Sơ đồ mạch đèn giao thông dùng IC số
1.6 Chức năng của từng khối trong sơ đồ mạch và chức năng của các linh kiện trongcác khối1.1.11 Khối nguồnKhối nguồn có chức năng cung cấp điện áp cho toàn bộ mạch hoạt động. Do mạchđồ án cần sử dụng nguồn điện áp 5V DC để hoạt động được nên ta sử dụng bộ biếnáp để giảm điện áp từ 220V AC xuống còn 6V AC, sau đó đi qua cầu diode đểchuyển từ AC sang DC, ở ngõ ra ta sẽ thu được điện áp xấp xỉ 5V do điện áp được
ổn định bởi IC ổn áp 7805.
ĐỒ ÁN 1
Trang 10/24
Hình 1-13 Khối nguồn
1.1.12 Khối tạo xung
Do mạch đồ án giống như một mạch đếm nên ta cần phải cung cấp xung clock cho
mạch thì các IC đếm mới hoạt động được. Vì vậy trong khối tạo xung này ta sửdụng IC 555 làm linh kiện chính kết hợp với các tụ điện và điện trở, biến trở tạo raxung clock. Ta có thể thay đổi được tần số xung clock bằng cách tuỳ chỉnh biến trở
và quan sát nó bằng đèn led trong khối.
ĐỒ ÁN 1
Trang 11/24
Hình 1-14 Khối tạo xung
1.1.13 Khối đếmKhối đếm có chức năng nhận tín hiệu xung clock từ khối tạo xung, thực hiện cácphép toán logic và đưa kết quả sang khối giải mã. Ngoài ra khối đếm còn được nốilên nguồn thông qua một nút nhấn, chức năng của nút nhấn này là làm cho khốiđếm chuyển tiếp sang trạng thái tiếp theo ngay lập tức [ ví dụ khi đang đèn xanh tanhấn thì lập tức mạch chuyển sang đèn vàng, đang đèn đỏ ta nhấn thì lập tức mạch
chuyển sang đèn xanh].
ĐỒ ÁN 1
Trang 12/24
Hình 1-15 Khối đếm
1.1.14 Khối giải mãKhối giải mã có chức năng nhân tín hiệu từ khối đếm, chuyển từ mã nhị phân sangmã LED 7 đoạn để hiển thị kết quả. Các ngõ ra của IC 7447 nối với các điện trở để
hạn chế dòng điện đi qua khối hiển thị nhằm hạn chế trường hợp cháy LED 7 đoạn.
ĐỒ ÁN 1
Trang 13/24
Hình 1-16 Khối giải mã
1.1.15 Khối hiển thịKhối hiển thị có chức năng hiển thị kết quả sau khi được nhận dữ liệu giải mã từ
khối giải mã.
ĐỒ ÁN 1
Trang 14/24
Hình 1-17 Khối hiển thị
1.7 Nguyên lí hoạt động của mạchKhi ta cấp nguồn cho mạch khối tạo xung sẽ thực hiện nhiệm vụ tạo ra xung clockđể đưa vào khối đếm. Tại đây các IC đếm và IC tích hợp cổng logic thực hiện cácphép toán logic và đưa tín hiệu sau khi xử lí xong sang khối giải mã. Khối giải mãchuyển từ hệ mã nhị phân sang mã của LED 7 đoạn và hiển thị thông tin trên LED 7đoạn, còn các LED đơn hiển thị các đèn giao thông thông qua ngõ ra của IC 4017 ởkhối đếm.1.8 Mạch mô phỏng và kết quả [ Sử dụng phần mềm Protues]
1.1.16 Mạch mô phỏng
ĐỒ ÁN 1
Trang 15/24
Từ sơ đồ nguyên lí trên ta sử dụng phần mềm Protues để mô phỏng quá trình hoạtđộng của mạch.Cấp nguồn 5V DC cho mạch hoạt động. Tín hiệu đầu vào là xung clock từ khối tạoxung đi vào khối đếm để thực hiện các phép tính toán. Đầu ra là tín hiệu đã qua xửlí và hiển thị ra trên LED 7 đoạn.Với 3 ngõ ra của IC 4017 [ Q0 đến Q2] nối với IC tích hợp cổng logic đưa tín hiệuchỉ thị trực tiếp tới ngõ vào của IC đếm 74192. Ta thiết lập được các giá trị mong
muốn 30, 35, 05 là số giây đếm theo thứ tự của đèn đỏ, đèn xanh, đèn vàng.
Hình 1-18 Mạch mô phỏng
1.1.17 Kết quả
ĐỒ ÁN 1
Trang 16/24
Kết quả mô phỏng cho thấy mạch chạy tương đối đúng so với thực tế [ khi test trêntest board ] ở trường hợp đèn vàng và đèn đỏ. Tuy nhiên mạch mô phỏng lại chưađúng ở trường hợp đèn xanh do thực tế đèn xanh phải hiển thị số giây đếm là 35.Điều này cho thấy có sự khác nhau khi ta kiểm thử giữa mạch mô phỏng và mạch
khi test thực tế.
Hình 1-19 Mạch mô phỏng ở trạng thái đèn xanh
ĐỒ ÁN 1
Trang 17/24
Hình 1-20 Mạch mô phỏng ở trạng thái đèn vàng
ĐỒ ÁN 1
Trang 18/24
Hình 1-21 Mạch mô phỏng ở trạng thái dèn đỏ
ĐỒ ÁN 1
Trang 19/24
CHƯƠNG 3.
THỰC THI PHẦN CỨNG
1.9 Thiết kế mạch inĐể thiết kế mạch in ta có thể phác thảo trước bằng vẽ tay hoặc sử dụng công cụ làcác phần mềm chuyên dùng để vẽ mạch in như Orcad, Protues, Altium,…
1.1.18 Mạch in của mạch nguồn
Hình 1-22 Mạch in của mạch nguồn
1.1.19 Mạch in của mạch đề tài
IC 555 ………………………………………………………………………………………………….. 21.3.4 IC 7447 ………………………………………………………………………………………………… 31.3.5 IC 7432 ………………………………………………………………………………………………… 41.3.6 IC 7414 ………………………………………………………………………………………………… 41.3.7 Điện trở, biến trở …………………………………………………………………………………… 51.3.8 Tụ điện …………………………………………………………………………………………………. 61.3.9 LED 7 đoạn …………………………………………………………………………………………… 61.3.10 LED. ………………………………………………………………………………………………….. 7CH ƯƠNG 2. THIẾT KẾ MẠCH ……………………………………………………………………………. 82.1 SƠ ĐỒ KHỐI …………………………………………………………………………………………………. 82.2 SƠ ĐỒ MẠCH ………………………………………………………………………………………………… 92.3 CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI TRONG SƠ ĐỒ MẠCH VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC LINHKIỆN TRONG CÁC KHỐI …………………………………………………………………………………………… 92.3.1 Khối nguồn ……………………………………………………………………………………………. 92.3.2 Khối tạo xung ………………………………………………………………………………………. 102.3.3 Khối đếm …………………………………………………………………………………………….. 112.3.4 Khối giải thuật ………………………………………………………………………………………… 122.3.5 Khối hiển thị ………………………………………………………………………………………… 132.4 NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ………………………………………………………………. 142.5 MẠCH MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ [ SỬ DỤNG PHẦN MỀM PROTUES ] ……………………… 152.5.1 Mạch mô phỏng …………………………………………………………………………………… 152.5.2 Kết quả ……………………………………………………………………………………………….. 16CH ƯƠNG 3. THỰC THI PHẦN CỨNG ………………………………………………………………. 193.1 THIẾT KẾ MẠCH IN. ……………………………………………………………………………………… 193.1.1 Mạch in của mạch nguồn ………………………………………………………………………. 193.1.2 Mạch in của mạch đề tài ……………………………………………………………………….. 203.2 MẠCH NGUỒN …………………………………………………………………………………………….. 203.3 MẠCH ĐỀ TÀI ……………………………………………………………………………………………… 21CH ƯƠNG 4. KẾT LUẬN, ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ………………….. 224.1 KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………………….. 224.2 ỨNG DỤNG …………………………………………………………………………………………………. 224.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ……………………………………………………………………………………. 22T ÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………………………….. 23PH Ụ LỤC24DANH MỤC CÁC HÌNH VẼHÌNH 1-1 IC 74192 [ 1 ] ……………………………………………………………………………………………. 2H ÌNH 1-2 IC 4017 [ 2 ] ……………………………………………………………………………………………… 2H ÌNH 1-3 IC 555 [ 2 ] ……………………………………………………………………………………………….. 3H ÌNH 1-4 IC 7447 [ 2 ] ……………………………………………………………………………………………… 3H ÌNH 1/5 IC 7432 [ 3 ] ……………………………………………………………………………………………… 4H ÌNH 1-6 IC 7414 [ 4 ] ……………………………………………………………………………………………… 4H ÌNH 1-7 ĐIỆN TRỞ [ 5 ] ………………………………………………………………………………………… 5H ÌNH 1-8 BIẾN TRỞ [ 6 ] ………………………………………………………………………………………… 5H ÌNH 1-9 TỤ ĐIỆN [ 7 ] …………………………………………………………………………………………… 6H ÌNH 1-10 LED 7 ĐOẠN [ 1 ] ………………………………………………………………………………….. 6H ÌNH 1-11 LED [ 8 ] …………………………………………………………………………………………………. 7H ÌNH 1-12 SƠ ĐỒ MẠCH ĐÈN GIAO THÔNG DÙNG IC SỐ …………………………….. 9H ÌNH 1-13 KHỐI NGUỒN …………………………………………………………………………………… 10H ÌNH 1-14 KHỐI TẠO XUNG. ……………………………………………………………………………. 11H ÌNH 1-15 KHỐI ĐẾM ………………………………………………………………………………………… 12H ÌNH 1-16 KHỐI GIẢI MÃ …………………………………………………………………………………. 13H ÌNH 1-17 KHỐI HIỂN THỊ ……………………………………………………………………………….. 14H ÌNH 1-18 MẠCH MÔ PHỎNG ………………………………………………………………………….. 16H ÌNH 1-19 MẠCH MÔ PHỎNG Ở TRẠNG THÁI ĐÈN XANH. …………………………. 16H ÌNH 1-20 MẠCH MÔ PHỎNG Ở TRẠNG THÁI ĐÈN VÀNG ………………………….. 17H ÌNH 1-21 MẠCH MÔ PHỎNG Ở TRẠNG THÁI DÈN ĐỎ ………………………………. 18H ÌNH 1-22 MẠCH IN CỦA MẠCH NGUỒN ……………………………………………………….. 19H ÌNH 1-23 MẠCH IN CỦA MẠCH ĐỀ TÀI ………………………………………………………… 20H ÌNH 1-24 MẠCH NGUỒN …………………………………………………………………………………. 20H ÌNH 1-25 MẠCH ĐỀ TÀI [ MẶT TOP ] ……………………………………………………………… 21H ÌNH 1-26 MẠCH ĐỀ TÀI [ MẶT BOTTOM ] ……………………………………………………. 21DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮTLEDLight Emitting DiodeICIntegrated CircuitĐỒ ÁN 1T rang 1/24 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐÈN GIAO THÔNG DÙNG ICSỐ1. 1 Mục díchVấn đề về bảo đảm an toàn giao thông là một trong những yếu tố quan trọng của mỗi quốcgia trên quốc tế. Đặc biệt là ở Nước Ta, một vương quốc có lượng phương tiện đi lại vàmạng lưới giao thông sum sê. Do đó việc điều tiết giao thông là vô cùng thiết yếu. Vì vậy việc sử dụng những trụ đèn giao thông tại những con đường lúc bấy giờ được xem làphương pháp tối ưu nhất để điều tiết giao thông, hạn chế phần nào tai nạn thương tâm và ùn tắc. Chính vì những quyền lợi đó là giúp cho em có cảm hứng thiết kế xây dựng nên đề tài này. 1.2 Giới thiệu chung về mạch đèn giao thông dùng IC sốMạch đèn giao thông dùng IC số diễn đạt lại phương pháp hoạt động giải trí của một trụ đèn giaothông ngoài trong thực tiễn với bảng hiển thị thời hạn 2 chữ số và 3 đèn hiệu lệnh [ xanh, đỏ, vàng ]. Do sử dụng những linh phụ kiện chính trong mạch là IC số nên mạch chỉ có thểmô tả lại được 1 chính sách duy nhất [ thời hạn hiển thị không đổi khác được sau khithiết đặt ] so với nhiều chính sách của một trụ đèn giao thông thực tiễn. 1.3 Các linh phụ kiện điện tử sử dụng trong mạch1. 1.1 IC 74192IC 74192 là loại IC số dùng để đếm nhị phân [ phương pháp hoạt động giải trí tựa như một bộđếm bất đồng bộ ]. Ngoài năng lực đếm tiến như những IC cùng loại thì IC 74192 còncó thể đếm lùi. ĐỒ ÁN 1T rang 2/24 Hình 1-1 IC 74192 [ 1 ] 1.1.2 IC 4017IC 4017 là loại IC số dùng để đếm thập phân [ hệ 10 ] với 10 ngõ ra tín hiệu thay đổituần tự theo xung clock mà ta đưa vào IC.Hình 1-2 IC 4017 [ 2 ] 1.1.3 IC 555IC 555 là loại IC số được dùng khá thông dụng trong những mạch điện tử với rất nhiềuứng dụng như tạo xung, đóng cắt, … ĐỒ ÁN 1T rang 3/24 Hình 1-3 IC 555 [ 2 ] 1.1.4 IC 7447IC 7447 là loại IC số được sử dụng riêng cho LED 7 đoạn loại anode chung. Chứcnăng chính của IC là chuyển từ mã nhị phân [ BCD ] sang mã của LED 7 đoạn. Hình 1-4 IC 7447 [ 2 ] 1.1.5 IC 7432IC 7432 là loại IC số được tích hợp cổng Logic OR.ĐỒ ÁN 1T rang 4/24 Hình 1-5 IC 7432 [ 3 ] 1.1.6 IC 7414IC 7414 là loại IC số tích hợp cổng Logic NOT [ cổng hòn đảo ]. Hình 1-6 IC 7414 [ 4 ] 1.1.7 Điện trở, biến trởĐiện trở là loại linh phụ kiện điện tử được dùng rất phổ cập trong cách mạch điện tửngày nay. Chức năng của điện trở là cản trở dòng điện chạy trong mạch. ĐỒ ÁN 1T rang 5/24 Biến trở là một dạng của điện trở với năng lực tuỳ chỉnh được giá trị. Có rất nhiềuloại biến trở với hình dạng và giá trị khác nhau như biến trở tinh chỉnh, biến trởvolume, … Hình 1-7 Điện trở [ 5 ] Hình 1-8 Biến trở [ 6 ] 1.1.8 Tụ điệnTụ điện là loại linh phụ kiện điện tử được dùng phổ cập trong những mạch điện tử ngàynay. Với năng lực nạp xả điện áp, tụ điện thường được sử dụng để làm phẳng điệnáp nguồn hay dùng để lọc nhiễu trong những mạch tần số thấp. ĐỒ ÁN 1T rang 6/24 Hình 1-9 Tụ điện [ 7 ] 1.1.9 LED 7 đoạnLED 7 đoạn là loại linh phụ kiện điện tử được cấu trúc từ những LED nối chung chân lạivới nhau dùng để hiện thị số. Dựa vào chân nối chung với nhau mà ta có hai loạiLED 7 đoạn là anode chung và cathode chung. Hình 1-10 LED 7 đoạn [ 1 ] 1.1.10 LEDLED [ viết tắt từ Light Emitting Diode ] là loại diode có năng lực đặc biệt quan trọng phát raánh sáng. Ánh sáng mà diode phát ra hoàn toàn có thể có nhiều màu khác nhau tuỳ thuộc vàochất liệu hoá học trong LED.ĐỒ ÁN 1T rang 7/24 Hình 1-11 LED [ 8 ] ĐỒ ÁN 1T rang 8/24 CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MẠCH1. 4 Sơ đồ khốiKhối tạo xungKhối đếmKhối giải mãKhối nguồnMạch đèn giao thông dùng IC số gồm 5 khối : – Khối nguồn. – Khối tạo xung. – Khối đếm. – Khối giải thuật. – Khối hiển thị. 1.5 Sơ đồ mạchKhối hiển thịĐỒ ÁN 1T rang 9/24 Hình 1-12 Sơ đồ mạch đèn giao thông dùng IC số1. 6 Chức năng của từng khối trong sơ đồ mạch và công dụng của những linh phụ kiện trongcác khối1. 1.11 Khối nguồnKhối nguồn có công dụng cung ứng điện áp cho hàng loạt mạch hoạt động giải trí. Do mạchđồ án cần sử dụng nguồn điện áp 5V DC để hoạt động giải trí được nên ta sử dụng bộ biếnáp để giảm điện áp từ 220V AC xuống còn 6V AC, sau đó đi qua cầu diode đểchuyển từ AC sang DC, ở ngõ ra ta sẽ thu được điện áp giao động 5V do điện áp đượcổn định bởi IC ổn áp 7805. ĐỒ ÁN 1T rang 10/24 Hình 1-13 Khối nguồn1. 1.12 Khối tạo xungDo mạch đồ án giống như một mạch đếm nên ta cần phải phân phối xung clock chomạch thì những IC đếm mới hoạt động giải trí được. Vì vậy trong khối tạo xung này ta sửdụng IC 555 làm linh phụ kiện chính phối hợp với những tụ điện và điện trở, biến trở tạo raxung clock. Ta hoàn toàn có thể biến hóa được tần số xung clock bằng cách tuỳ chỉnh biến trởvà quan sát nó bằng đèn led trong khối. ĐỒ ÁN 1T rang 11/24 Hình 1-14 Khối tạo xung1. 1.13 Khối đếmKhối đếm có công dụng nhận tín hiệu xung clock từ khối tạo xung, triển khai cácphép toán logic và đưa tác dụng sang khối giải thuật. Ngoài ra khối đếm còn được nốilên nguồn trải qua một nút nhấn, tính năng của nút nhấn này là làm cho khốiđếm chuyển tiếp sang trạng thái tiếp theo ngay lập tức [ ví dụ khi đang đèn xanh tanhấn thì lập tức mạch chuyển sang đèn vàng, đang đèn đỏ ta nhấn thì lập tức mạchchuyển sang đèn xanh ]. ĐỒ ÁN 1T rang 12/24 Hình 1-15 Khối đếm1. 1.14 Khối giải mãKhối giải thuật có công dụng nhân tín hiệu từ khối đếm, chuyển từ mã nhị phân sangmã LED 7 đoạn để hiển thị tác dụng. Các ngõ ra của IC 7447 nối với những điện trở đểhạn chế dòng điện đi qua khối hiển thị nhằm mục đích hạn chế trường hợp cháy LED 7 đoạn. ĐỒ ÁN 1T rang 13/24 Hình 1-16 Khối giải mã1. 1.15 Khối hiển thịKhối hiển thị có công dụng hiển thị tác dụng sau khi được nhận tài liệu giải thuật từkhối giải thuật. ĐỒ ÁN 1T rang 14/24 Hình 1-17 Khối hiển thị1. 7 Nguyên lí hoạt động giải trí của mạchKhi ta cấp nguồn cho mạch khối tạo xung sẽ thực thi trách nhiệm tạo ra xung clockđể đưa vào khối đếm. Tại đây những IC đếm và IC tích hợp cổng logic triển khai cácphép toán logic và đưa tín hiệu sau khi xử lí xong sang khối giải thuật. Khối giải mãchuyển từ hệ mã nhị phân sang mã của LED 7 đoạn và hiển thị thông tin trên LED 7 đoạn, còn những LED đơn hiển thị những đèn giao thông trải qua ngõ ra của IC 4017 ởkhối đếm. 1.8 Mạch mô phỏng và tác dụng [ Sử dụng ứng dụng Protues ] 1.1.16 Mạch mô phỏngĐỒ ÁN 1T rang 15/24 Từ sơ đồ nguyên lí trên ta sử dụng ứng dụng Protues để mô phỏng quy trình hoạtđộng của mạch. Cấp nguồn 5V DC cho mạch hoạt động giải trí. Tín hiệu nguồn vào là xung clock từ khối tạoxung đi vào khối đếm để triển khai những phép tính toán. Đầu ra là tín hiệu đã qua xửlí và hiển thị ra trên LED 7 đoạn. Với 3 ngõ ra của IC 4017 [ Q0 đến Q2 ] nối với IC tích hợp cổng logic đưa tín hiệuchỉ thị trực tiếp tới ngõ vào của IC đếm 74192. Ta thiết lập được những giá trị mongmuốn 30, 35, 05 là số giây đếm theo thứ tự của đèn đỏ, đèn xanh, đèn vàng. Hình 1-18 Mạch mô phỏng1. 1.17 Kết quảĐỒ ÁN 1T rang 16/24 Kết quả mô phỏng cho thấy mạch chạy tương đối đúng so với trong thực tiễn [ khi test trêntest board ] ở trường hợp đèn vàng và đèn đỏ. Tuy nhiên mạch mô phỏng lại chưađúng ở trường hợp đèn xanh do thực tiễn đèn xanh phải hiển thị số giây đếm là 35. Điều này cho thấy có sự khác nhau khi ta kiểm thử giữa mạch mô phỏng và mạchkhi test thực tiễn. Hình 1-19 Mạch mô phỏng ở trạng thái đèn xanhĐỒ ÁN 1T rang 17/24 Hình 1-20 Mạch mô phỏng ở trạng thái đèn vàngĐỒ ÁN 1T rang 18/24 Hình 1-21 Mạch mô phỏng ở trạng thái dèn đỏĐỒ ÁN 1T rang 19/24 CHƯƠNG 3. THỰC THI PHẦN CỨNG1. 9 Thiết kế mạch inĐể phong cách thiết kế mạch in ta hoàn toàn có thể phác thảo trước bằng vẽ tay hoặc sử dụng công cụ làcác ứng dụng chuyên dùng để vẽ mạch in như Orcad, Protues, Altium, … 1.1.18 Mạch in của mạch nguồnHình 1-22 Mạch in của mạch nguồn1. 1.19 Mạch in của mạch đề tài
Source: //blogtintuc247.net
Category: Thủ Thuật