Xem Thiết kế mạch giải mã 3 sang 8 ngõ ra có chân cho phép giải mã 2024
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (959.96 KB, 21 trang )
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CNTT HỮU NGHỊ VIỆT HÀN
KHOA ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI:
MẠCH GIẢI MÃ TỪ 3 SANG 8
Sinh viên
: Lê Văn Hòa
MSSV
: CCVT15A006
GVHD
: Nguyễn Thị Huyền Trang
Đà Nẵng 25 / 05 / 2017
1
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
MỞ ĐẦU
Trong sự phát triển của kỹ thuật điện tử ngày nay, điện tử đang dần chiếm ưu
thế về số lượng các ứng dụng của nó trên nhiều thiết bị điện tử từ dân dụng cho đến
chuyên dụng, trong nhiều lĩnh vực như điều khiển, v.v nhờ vào nhiều ưu điểm của nó.
Có thể nói, nền tảng của kỹ thuật số là các mạch logic số dựa trên sự kết hợp của các
cổng logic cơ bản mà ngày nay đã được tích hợp trong các IC số. Các mạch logic số sử
dụng LED để hiển thị thông tin nhằm mục đích thông báo, quảng cáo, trang trí tại các
nơi công cộng đã được sử dụng rất rộng rãi. Trên cơ sở những kiến thức đã được học
trong môn học thực hành điện tử và trong đồ án môn học: Thiết kế mạch, em đã thiết
kế một mạch giãi mã từ 3 sang 8. Với mục đích là tìm hiểu thêm về lĩnh vực điện tử,
nâng cao kiến thức của mình.
Do kiến thức còn hạn hẹp và thời gian thực hiện không được nhiều nên đề tài
của em còn rất nhiều sai sót, hạn chế. Mặc dù đã cố gắng phần nào thiết kế và tính toán
một các chi tiết các mạch, các thông số nhưng đôi khi còn mang tính lý thuyết, chưa
thực tế.
Em mong có sự góp ý và sửa chữa để đề tài này có tính khả thi hơn về cả
phương diện kinh tế cũng như kỹ thuật. Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Nguyễn
Thị Huyền Trang đã hướng dẫn và giúp đỡ em thiết kế và hoàn thành đề tài này.
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 2
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
MỤC LỤC
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 3
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 4
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
PHẦN 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Khối nguồn
-Dùng nguồn là pin 9V
Hình I. 1 Pin
1.2. Mạch dao động tạo xung dùng IC 555
Hình I. 2 IC 555
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 5
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
1.2.1. Sơ đồ nguyên lý mạch dùng IC 555
Hình I. 3 Sơ đồ IC 555
Mạch dao động tạo xung vuông dùng IC 555 thì có nhiều ưu điểm tạo ra xung
vuông không bị xoắn.
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 6
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
1.2.2. Sơ đồ cấu trúc bên trong của IC 555
Chân 8: chân nguồn
Chân 7: chân xả
Hình I. 4 Sơ đồ chân IC 555
Chân 6: chân thèm.
Chân 3: out (tín hiệu ra).
Chân 4: chân đặt lại.
Chân 5: chân điều khiển.
O1, O2: là 2 khuyếch đại opam.
A1: các TZT switch.
A2: TZT khuyếch đại đảo.
Các điện trở R tạo thành một mạng phân áp sao cho Vi = 2/3(+) B và Vj= (+) B/3.
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 7
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
1.2.3. Chức năng chân IC 555
Hình I. 5 Các chân của IC 555
+ Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân còn gọi là chân
chung.
+ Chân số 2(TRIGGER): Đây là chân đầu vào thấp hơn điện áp so sánh và được
dùng như 1 chân chốt hay ngõ vào của 1 tần so áp.Mạch so sánh ở đây dùng các
transitor PNP với mức điện áp chuẩn là 2/3Vcc.
+ Chân số 3(OUTPUT): Chân này là chân dùng để lấy tín hiệu ra logic. Trạng thái
của tín hiệu ra được xác định theo mức 0 và 1.
+ Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4 nối masse thì
ngõ ra ở mức thấp. Còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tùy theo
mức áp trên chân 2 và 6.Nhưng mà trong mạch để tạo được dao động thường hay nối
chân này lên VCC.
+ Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC
555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài cho nối GND. Chân này
có thể không nối cũng được nhưng mà để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân số
5 xuống GND thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF các tụ này lọc nhiễu và giữ cho
điện áp chuẩn được ổn định.
+ Chân số 6(THRESHOLD) : là một trong những chân đầu vào so sánh điện áp khác
và cũng được dùng như 1 chân chốt.
+ Chân số 7(DISCHAGER) : có thể xem chân này như 1 khóa điện tử và chịu điều
khiển bỡi tầng logic của chân 3 .Khi chân 3 ở mức áp thấp thì khóa này đóng lại.ngược
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 8
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
lại thì nó mở ra. Chân 7 tự nạp xả điện cho 1 mạch R-C lúc IC 555 dùng như 1 tầng
dao động .
+ Chân số 8 (Vcc): Không cần nói cũng bít đó là chân cung cấp áp và dòng cho IC
hoạt động. Không có chân này coi như IC chết. Nó được cấp điện áp từ 2V -->18V
(Tùy từng loại 555 thấp nhất là con NE7555).
1.2.4. Nguyên lý hoạt động IC 555
Hình I. 6 Sơ đồ nguyên lý làm việc của IC 555
Ký hiệu 0 là mức thấp bằng 0V, 1 là mức cao gần bằng VCC. Mạch FF là loại
RS Flip-flop, khi S = [1] thì Q = [1] và[0]. Khi R = [1] thì
= [0]. Sau đó, khi S = [0] thì Q = [1] và
=
= [1] và Q = [0].
Tóm lại, khi S = [1] thì Q = [1] và khi R = [1] thì Q = [0] bởi vì
= [1],
transisitor mở dẫn, cực C nối đất. Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp ở chân
6 không vượt quá V2. Do lối ra của Op-amp 2 ở mức 0, FF không reset.
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 9
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
Giai đoạn ngõ ra ở mức 1:
Khi bấm công tắc khởi động, chân 2 ở mức 0. Vì điện áp ở chân 2 (V-) nhỏ hơn
V1(V+), ngõ ra của Op-amp 1 ở mức 1 nên S = [1], Q = [1] và
ở mức 1.
= [0]. Ngõ ra của IC
Khi = [0], transistor tắt, tụ C tiếp tục nạp qua R, điện áp trên tụ tăng. Khi
nhấn công tắc lần nữa Op-amp 1 có V- = [1] lớn hơn V+ nên ngõ ra của Op-amp 1 ở
mức 0, S = [0], Q và
nguyên trạng thái đó.
vẫn không đổi. Trong khi điện áp tụ C nhỏ hơn V2, FF vẫn giữ
Giai đoạn ngõ ra ở mức 0:
Khi tụ C nạp tiếp, Op-amp 2 có V+ lớn hơn V- = 2/3 VCC, R = [1] nên Q = [0]và
= [1]. Ngõ ra của IC ở mức 0. Vì
= [1], transistor mở dẫn, Op-amp2 có V+ =[0] bé hơn V-, ngõ ra của Op-amp 2 ở mức 0. Vì vậy Q và
điện thông qua transistor.
không đổi giá trị, tụ C xả
Kết quả cuối cùng: Ngõ ra OUT có tín hiệu dao động dạng sóng vuông, có chu kỳ ổn
định
1.3. Mạch đếm sử dụng IC 74LS90
Hình I. 7 IC 74LS90
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 10
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
1.3.1. Sơ đồ nguyên lý của IC 74LS90
Hình I. 8 Sơ đồ nguyên lý của IC 74LS90
– 7490 là một loại IC số để thực hiện các phép đếm tiến (đếm bắt đầu từ 0).
Có 2 bộ đếm cụ thể như sau:
+ Với kd = 5: Đếm từ 0 đến 4.
+ Với kd = 10: Đếm từ 0 đến 9.
1.3.2. Sơ đồ cấu trúc bên trong của IC 74LS90
Hình I. 9 Cấu trúc bên trong của IC 74LS90
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 11
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
1.3.3. Sơ đồ chân IC 74LS90
Hình I. 10 Sơ đồ chân IC 74LS90
+ R0 (1), R0 (2), R9 (1), R9 (2): bốn chân thiết lập.
+ Khi đặt R0 (1) = R0 (2) = H (mức cao) thì bộ đếm được xóa về 0 và các đầu
ra ở mức thấp.
+ R9 (1), R9 (2) là chân thiết lâp trạng thái cao của đầu ra: QA=QD=1, QB=
QC=0.
+ Chân NC bỏ trống
+ Chân 1 và chân 14: chân nhân xung đếm CK.
+ Chân 8, 9, 11, 12: Ngõ ra QA, QD, QB, QC.
+ Chân 5: Vcc
+ Chân 10: GND
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 12
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
1.4. Nguyên lý làm việc của IC 74LS90
Bảng I. 1 Bảng sự thật
Công dụng đếm mã nhị phân chia 10 mã hóa BCD. Cứ mỗi xung vào thì IC
74LS90 đếm tiến lên 1 và được mã hóa ra 4 chân. Khi đếm đến 10 nó sẽ reset và trở
về ban đầu.
IC 74LS90 này có ứng dụng rộng trong các mạch số ứng dụng đếm 10 và trong
các mạch chia tần.
Bảng I. 2 Bảng đầu vào và đầu ra của IC 74LS90
L: là mức thấp.
X: Không xác định.
H: là mức cao.
COUNT: là đếm
Nhìn vào bảng sự thật ta thấy rằng: Muốn cho IC 7490 thực hiện phép đếm
thì phải thỏa mãn điều kiện sau
R0 (1), R0 (2) là GND (L) (mức thấp)
R9 (1), R9 (2) là GND (L) (mức thấp)
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 13
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
1.5. Mạch giải mã dùng IC 74LS138
1.5.1. Chức năng
Hình I. 11 IC 74LS138
Đây là bộ giải mã 3 bit thành 8 đường loại vi mạch hay mạch có 3 ngõvào và 8
ngõ ra, còn được gọi là mạch giải mã nhị phân sang octal (binary to octaldecoder), với
ngõ ra tích cực ở mức 1, 74LS138 có công dụng dịch bit logic 0 từ trên xuống và từ
dưới lên theo mã BCD nó hay được dùng để hỗ trợ quét.
Có bảng sự thật và sơ đồ nguyên lý sau:
Bảng I. 3
Hình I. 12 Cấu trúc bên trong IC 74LS138
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 14
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
1.5.2. Chức năng các chân ic74LS138 và nguyên lý hoạt động của nó
Hình I. 13 Sơ đồ chân IC 74LS138
+ A0, A1, A2 là 3 đường địa chỉ ngõ vào
+ E1, E2 là các ngõ vào cho phép (tác động mức thấp)
+ E3 là ngõ vào cho phép tác động mức cao
+ O0 đến O7 là 8 ngõ ra (tác động ở mức thấp)
Hình I. 14 Sơ đồ nguyên lý của IC 74LS138
Đưa dữ liệu nhị phân 3bit vào ở C, B, A(LSB), lấy dữ liệu ra ở các ngõ O0 đến
O7; ngõ cho phép E2 và E3 đặt mức thấp, ngõ cho phép E1 đặt ở mức cao. Chẳng hạn
khi CBA là 001 thì ngõ O1 xuống thấp còn các ngõ ra khác đều ở cao.
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 15
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
PHẦN II. ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT VÀO MẠCH THỰC TIỄN
Mạch giải mã từ 3 sang 8 gồm có 5 phần cơ bản:
+ Cấp nguồn
+ Phần tạo xung dùng IC 555
+ Phần mạch đếm dùng IC 74LS90
+ Phần giải mã dùng IC 74LS138
+ Phần hiển thị dùng LED đơn
2.1.
Cấp nguồn
Gồm có: + Nguồn pin 9V
+ Adapter 9V
Có nhiệm vụ cung cấp điện áp cho cả mạch, giúp mạch hoạt động.
Hình I. 15 Adapter
Hình I. 16 Pin
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 16
Mạch giải mã từ 3 sang 8
2.2.
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
Phần tạo xung dùng IC 555
Có chức năng tạo xung cung cấp cho mạch đếm.
Hình I. 17 IC 555
2.3.
Phần mạch đếm dùng IC 74LS90
Hình I. 18 IC 74LS90
Có chức năng nhận xung từ IC 555 và bắt đầu đếm từ 0 và cho ra 4 ngõ ra.
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 17
Mạch giải mã từ 3 sang 8
2.4.
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
Phần giải mã dùng IC 74LS138
Có chức năng giải mã 3 đường sang 8 đường từ IC 74LS90.
Hình I. 19 IC 74LS138
2.5.
Phần hiển thị dùng LED đơn
LED có chức năng hiển thị để chúng ta quan sát được hoạt động của mạch
mà ta đã tạo.
Hình I. 20 LED
2.6.
Mô phỏng mạch bằng proteus và nguyên lý làm việc
Mạch dùng IC 555 để tạo xung rồi đưa qua IC 74LS90 để thực hiện đếm tăng
dần, sau đó đưa 3 ngõ ra vào IC 74LS138 để chuyển 3 đường thành 8 đường, cuối
cùng mắt 8 LED tương ứng với 8 ngõ ra của IC 74LS138 để hiển thị.
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 18
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
Hình I. 21 Mô phỏng bằng proteus
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 19
Mạch giải mã từ 3 sang 8
2.7.
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
Mạch thực tế
Hình I. 22 mạch thực tế
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 20
Mạch giải mã từ 3 sang 8
GVHD: Nguyễn Thị Huyền Trang
PHẦN III. KẾT LUẬN
Trong những phần trên em đã trình bày xong phần bài tập của mình. Tuy quá
trình thực hiện không dài như nó đã giúp em hệ thống lại được những kiến thức của
em về các môn đã học ở trường.
Đây củng là hành trang quang trọng để em hoàn thành đồ án môn học của mình,
để em sẵn sàng bước qua học kì mới. Em rất cảm ơn bộ môn và khoa Công Nghệ Điện
Tử – Viễn Thông đã tạo cho em cơ hội để tiếp cận thực tế này. Qua đây em củng xin
gửi lời cảm ơn chân thành tới cô Nguyễn Thị Huyền Trang đã giúp đở em tận tình
trong quá trình làm bài tập.
Do kiến thức và khả năng còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót.
Em rất mong được sự góp ý, chỉ dạy thêm của các thầy, cô trong khoa củng như trong
bộ môn và các bạn để bài tập của em được hoàn thiện hơn và được áp dụng thực tế
hơn vào cuộc sống.
Em xin chân thành cảm ơn!
LÊ VĂN HÒA CCVT15A006
Trang 21
Bạn đang tìm hiểu bài viết: Thiết kế mạch giải mã 3 sang 8 ngõ ra có chân cho phép giải mã 2024
HỆ THỐNG CỬA HÀNG TRÙM SỈ QUẢNG CHÂU
Điện thoại: 092.484.9483
Zalo: 092.484.9483
Facebook: https://facebook.com/giatlathuhuongcom/
Website: Trumsiquangchau.com
Địa chỉ: Ngõ 346 Nam Dư, Trần Phú, Hoàng Mai, Hà Nội.
