Đồ án “Mạch đếm xe ra vào”

Chia sẻ: Trần Nhật Quang | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

373
lượt xem 116
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'đồ án “mạch đếm xe ra vào”', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án “Mạch đếm xe ra vào”

Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào Việt Nam ta ngày phát triển và giàu mạnh. Một trong những thay đổi đáng kể là Việt Nam đã gia nhập “WTO”, một bước ngoặc quan trọng để đất nước thay đổi bộ mặt nghèo nàn của mình, để chúng ta con người Việt có cơ hội nắm bắt nhiểu thành tựu vĩ đại của thế giới, đặc biệt là về các lĩnh vực khoa học kĩ thuật nói chung và ngành Điện Tử nói riêng . Thế hệ trẻ chúng ta không tự mình phấn đấu học hỏi không ngừng thì chúng ta sẽ sớm lạt hậu và nhanh chóng thụt lùi. Nhìn ra được điều đó Trường “ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH” đã sớm chủ trương hình thức đào tạo sâu rộng, từ thấp đến cao. Để tăng chất lượng học tập của sinh viên nhà trường nói chung và trung tâm Điện Tử nói riêng đã tổ chức cho sinh viên làm các đồ án môn học nhằm tạo nên tảng vững chắc cho sinh viên khi ra trường, đáp ứng nhu cầu tuyển dụng việc làm. Chính vì vậy nhóm chúng em đã chọn đề tài : “Mạch đếm xe ra vào” . -1-
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em được sự tận tình hướng dẫn của thầy cô trong Khoa Điện tử, đặc biệt là Thầy Đặng Quang Minh . Và do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện đồ án em không thể tránh khỏi sai sót, mong quý thầy cô trong hội đồng khảo thi bỏ qua và có hướng giúp đỡ để chúng em có thể hoàn chỉnh đồ án của mình . Em xin chân thành cảm ơn. -2-
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... -3-
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHÁN BIỆN ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... -4-
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào MỤC LỤC Phần A: Giới thiệu về vài linh kiện điển hình sử dụng trong mạch 1.Led 7 đoạn 2.IC 4093 3.IC 4071 4. IC 74LS14 5. IC 4081 6. IC 4013 7.IC 4543 8.IC 4510 Phần B: Nội dung 1. Sơ đồ khối 2. Chức năng nhiệm vụ các khối 3. Sơ đồ nguyên lý 4. Nguyên lý hoạt động Phần C: Mục lục tham khảo -5-
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào 1/ L e d 7 ñoaï n: Laø 7 con led saép xeáp laïi theo hình maãu. Moät chaân cuûa caùc con led ñöôïc noái chung vôùi nhau (Anod chung hoaëc Katod chung), caùc chaân con laïi ñöôïc ñöa ra ngoaøi ñeå phaân cöïc caùc con led. -6-
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào Đây là lọai đèn dùng hiển thị các số từ 0 đến 9, đèn gồm 7 đọan a, b, c, d, e, f, g, bên dưới mỗi đọan là một led (đèn nhỏ) hoặc một nhóm led mắc song song (đèn lớn).Qui ước các đọan cho bởi: Khi một tổ hợp các đọan cháy sáng sẽ tạo được một con số thập phân từ 0 - 9. Led 7 đoạn có hai loại là loại anot chung và catot chung. -7-
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào LED anot chung LED catot chung Đối với led 7 đoạn ta phải tính toán sao cho mỗi đoạn của led 7 đoạn có dòng điện từ 10....20mA. Với điện áp 5V thì điện trở cần dùng là 270Ω; công suất là 1,4 Watt Bảng 1: bảng giá trị Led 7 Đoạn 2/ IC 4093 Baûng giaù trò A B A.B 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 3/ I C4071 -8-
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào Bảng giá trị (Truth table) A B A+B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 5/ IC 74LS14 Bảng giá trị A A 0 1 1 0 8/IC4081 A B A.B 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 -9-
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào 4/IC4013 H = mức cao L = mức thấp X = giá trị bất kì 6/ IC 4543 DA to DD :dữ liệu lối vào PH : chân phase BI : chân xóa LD : chân chốt OA to OG : lối ra 7/IC4510 - 10 -
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào Chân 1 : nạp dữ liệu song song Q0 – Q3 : Ngõ ra bộ đếm D1 – D4 : Ngõ vào nạp song song Chân 10 : Cho phép đếm lên/ xuống + U / D =1 : đếm lên + U / D =0 : đếm xuống Chân 9 : Reset Chân 5 : cho phép đếm Chân 7 : Báo kết thúc đếm Chân 15 : Xung nhịp Chân 16: nguồn Chân 8 : mass - 11 -
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào - 12 -
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào - 13 -
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào 1/Sơ đồ khối KHỐI HỒNG NGOẠI KHỐI ĐIỀU KHIỂN NGU ỒN KH ỐI KHỐI ĐẾM KHỐI GIẢI MÃ KHỐI HIỂN THỊ 2/ Chức năng và nhiệm vụ từng khối a) Khối nguồn : tạo ra dòng điện ổn định cung cấp cho toàn mạch. b) Khối hồng ngoại : dùng để tạo ra xung clock có tần số với độ ổn định cấp cho khối điều khiển. V C C R 21 R 22 1K 1K V C C V C C V R 1 D 5 R 4 50K LE D 560 1 R 20 U 13A Q 1 C 1815 74LS 14 1K D 3 D 4 2 LE D P H A T LE D TH U C 1 1uF - 14 -
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào c) Khối điều khiển : nhận xung clock từ khối hồng ngoại để điều khiển cho khối đếm. 3 VC C U 3A 14 4071 7 1 2 11 4 VC C U 1B VC C U 1D 14 7 14 7 4093 4093 12 13 5 6 10 3 VC C U 1A VC C U 1C 14 7 14 7 4093 4093 1 2 8 9 VC C V C C 14 V C C 6 14 5 D VD D S 8 1 14 10 U 2C Q 4093 9 3 12 R 2 U 12A C LK U 2D 11 2 13 4093 Q 4013 1K 7 7 G N D R 7 4 R 1 D 2 1K D 1 LE D VC C LE D 14 5 4 U 2B 4093 6 7 d) Khối đếm : nhận xung từ khối điều khiển để đếm lên hoặc đếm xuống, đồng thời xuất ra giá trị BCD chuyển đến khối giải mã. 10 15 16 16 15 10 9 9 12 13 A2 C LK C LK U /D U /D RST RST VCC VCC 3 A3 7 5 7 4 A4 U6 4510 CO CI U 7 4510 CO 5 A1 GND CI Q4 Q3 Q2 Q1 PE A4 A3 A2 A1 GND Q4 Q3 Q2 Q1 PE 13 12 14 11 1 8 3 4 2 6 14 11 1 8 2 6 - 15 -
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào e) Khối giải mã : nhận giá trị BCD từ khối đếm và chuyển đổi thành giá trị Led 7 đoạn chuyển đến khối hiện thị 4 2 3 5 4 2 3 5 VCC VCC B A B A 1 6 1 6 D C D C LD U9 PH 7 LD U8 PH 7 16 4543 BI 8 16 4543 BI 8 VDD GND VDD GND g e d b a g e d b a c c f f 14 15 15 13 12 11 10 13 12 11 10 14 9 9 f) Khối hiển thị : nhận giá trị đã chuyển đổi từ khối giải mã và xuất ra Led 1 0 1 0 9 1 2 4 6 7 9 1 2 4 6 7 U 10 U 1 1 E B A E B A F F G G D C D C L E D 7 D O A N LE D 7 D O A N D P C A D P C A C A C A 5 8 3 5 8 3 - 16 -
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào 3/Sơ đồ nguyên lý - 17 -
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào VC C 3 VCC U3A 14 40 71 7 R 21 R 22 1K 1K 1 2 VCC VCC VC C VCC VR1 D5 R4 5 0K LE D 11 4 56 0 10 10 15 16 16 15 9 9 12 VCC U1B VCC U1D 13 A2 1 R 20 A3 U /D U /D C LK C LK R ST R ST U 13 A 14 7 14 7 3 7 5 7 VCC VC C Q1 40 93 40 93 4 A 4 U 6 451 0 C O CI U 7 4 51 0 C O C 181 5 74 LS 1 4 5 A1 1K CI GPA E4N D QQ 21 QQ 43 A1 AA 32 12 13 5 6 D3 D4 PG EN D QQ 34 QQ 21 14 2 21 4 313 11 2 18 6 LE D P H A T L E D TH U C1 21 4 11 18 6 1 uF 6 5 VCC 7 U 3B 1 4 4 07 1 10 3 42 35 42 35 VCC VCC 1 6 1 6 BA BA DC DC VCC U1A VCC U1C LD U9 PH 7 LD U 8 PH 7 14 7 14 7 16 45 43 B I 8 16 454 3 B I 8 VDD GND VDD GND 4 40 93 40 93 fge ba fge ba dc dc 154 121 1154 11321 13 10 10 1 2 8 9 1 1 9 1 9 R 3 R 6R 7R 8R 9R 10R 11 R 1R2 14R 13R 1 R5 1R6 17R 18 2 1 2. 2 K R ERS EIRS ETORI S ETOSRIS ETORI S ETORI S TORI S TO R R R ERS EIRS ETORI S ETORI S ETOSRIS ETORI S ETORI S TORI S TO R R VCC VC C 7 U 2A 1 4 VC C VC C VCC 4 09 3 14 6 5 14 8 1 D S 911 0 19 0 24 67 214 67 10 U2C Q U 10 U 11 VDD 14 3 40 93 9 3 12 R2 DC E BA DC E BA GF GF U 1 2A C L K U 2D 11 R 24 R 25 2 1 3 4 093 1K 1K Q 40 13 1K 7 7 GND R 7 LE D 7 D O A N LE D 7 D O A N SW 1 VCC VCC VC C DP CA DP CA CA CA 4 VR2 D8 5 0K R1 LE D 5 8 3 5 8 3 R23 56 0 D2 1K D1 LE D R5 3 R 26 U 13 B VC C LE D 1K Q2 C 181 5 74 LS 1 4 1K 14 D6 D7 5 4 4 U2B LE D P H A T L E D TH U C2 40 93 6 1 uF 7 4.Nguyên lý hoạt động: a/ Khi có xe vào: - 18 -
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào Khi có xe vào áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối vào )ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấp đi qua IC cổng đảo sẽ là mức cao. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân SD của IC 4013 -> chân SD ở mức 1. Khi không có xe ra áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối ra)ở mức thấp làm cho transistor không dẫn ( VB < 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức cao đi qua IC cổng đảo sẽ là mức thấp. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân CD của IC 4013 -> chân CD ở mức 0. Khi chân SD = 1 và CD = 0 làm cho Q =1 và Q = 0, chân 1 của U1A ở mức thấp do nhận tín hiệu từ chân CD, còn chân 2 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu từ chân 4 của U2B, tín hiệu ở ngõ ra chân CO của U6 và U7 luôn ở mức 1. Vì vậy, lối ra của U3B là mức 1, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 0 cấp cho chân 6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính hiệu từ Q = 0 nên lối ra của U2B là 1 cấp cho U1A. Lối ra của U1A đang là mức cao được đi qua U1B trở thành mức thấp được đưa vào chân 5 của U3A. Chân 8 của U2C nhận tín hiệu từ Q =1 còn chân 9 nhận tín hiệu từ chân 2 đang ở mức 0 của U2A, do chân 8 ở mức cao còn chân 9 ở mức thấp nên lối ra của U2C là mức cao cấp cho chân 9 của U1C, chân 8 của U1C là mức cao thì nhận tín hiệu từ khối hồng ngoại đưa tới khi có xe vào, do chân 8, chân 9 của U1C là mức 1 nên chân 10 của U1C là mức 0 sau đó đi qua U1D trở thành mức cao cấp cho U3A.Tín hiệu cấp cho U3A lấy từ chân 5 của U1B và chân 6 của U1D, lối ra của chân 4 U3A cấp cho chân 15 của U6, U7 làm xung kích. IC 4510 chỉ đếm khi chân xung clock bằng 1, còn đếm lên hay xuống là do chân U / D quyết định. Nếu U / D = 1 thì đếm lên còn U / D = 0 thì đếm xuống . Khi đếm đến 9 thì chân CO của U6 ở mức thì sẽ kích cho chân 5 của U7 đếm ( U7 tích cực mức thấp ) , khi U7 đếm tới 9 thì lối ra chân CO là mức 0. Do 2 chân CO của U6 và U7 đểu là mức 0 đi qua U3B sẽ là mức 0 qua U2A sẽ trở thành mức 1 cấp cho chân 6 của U2B và chân 9 của U2C, chân 8 của U2C nhận tín hiệu từ Q =1 còn - 19 -
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Mạch Đếm Xe Ra Vào chân 9 nhận tín hiệu từ chân 2 đang ở mức 1 của U2A, do chân 8, chân 9 ở mức thấp nên lối ra của U2C là mức cao cấp cho chân 9 của U1C, chân 8 của U1C là mức cao thì nhận tín hiệu từ khối hồng ngoại đưa tới khi có xe vào, do chân 8 ở mức 1 của U1C, chân 9 của U1C là mức 0 nêm chân 10 của U1C là mức1 sau đó đi qua U1D trở thành mức thấp cấp cho U3A, chân 1 của U1A ở mức thấp do nhận tín hiệu từ chân CD, còn chân 2 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu từ chân 4 của U2B, do tín hiệu ở ngõ ra chân CO của U6 và U7 lúc này ở mức 0. Vì vậy, lối ra của U3B là mức 0, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 1 cấp cho chân 6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính hiệu từ Q = 0 nên lối ra của U2B là 1 cấp cho U1A. Lối ra của U1A là mức cao được đi qua U1B trở thành mức thấp được đưa vào chân 5 của U3A. Do chân 5 của U3A ở mức 0 và chân 6 của U3A cũng ở mức 0 nên lối ra của U3A là mức 0 cấp cho chân 15 của U6, U7 nên làm cho 2 IC này không đếm . b/ Khi có xe ra: Khi có xe ra áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối ra) ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấp đi qua IC cổng đảo sẽ là mức cao. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân SD của IC 4013 -> chân SD ở mức 1. Khi không có xe vào áp tại chân ra của led thu (đặt ở lối vào) ở mức thấp làm cho transistor không dẫn ( VB < 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức cao đi qua IC cổng đảo sẽ là mức thấp. Tín hiệu này sẽ được đưa vào chân CD của IC 4013 -> chân CD ở mức 0. Khi chân SD = 0 và CD = 1 làm cho Q =0 và Q = 1, chân 1 của U1C ở mức thấp do nhận tín hiệu từ chân SD, còn chân 2 của U1A ở mức cao do nhận tín hiệu từ chân 4 của U2B, tín hiệu ở ngõ ra chân CO của U6 và U7 luôn ở mức 1. Vì vậy, lối ra của U3B là mức 1, tín hiệu này sao khi đi qua U2A sẽ là mức 0 cấp cho chân 6 của U2B,chân 5 của U2B nhận tính - 20 -