Bé m«n ®iÖn tö
bµi tËp dµi ®iÖn tö sè
THI T K H TH NG ĐÈN TRANG TRÍ HI N TH DÒNG CHẾ Ế Ệ Ố Ể Ị Ữ
“TR N H I QUỲNH”Ầ Ả
1.VAI TRÒ, Ý NGHĨA C A H TH NG VÀ YÊU C U Đ I V I H TH NGỦ Ệ Ố Ầ Ố Ớ Ệ Ố
ĐÈN TRANG TRÍ.
Trong th c t chúng ta th ng hay g p các h th ng đèn nh p nháyự ế ườ ặ ệ ố ấ
r t đ p m t trang trí cho các bi u t ng hay các ký t khác nhau . Nh t là cácấ ẹ ắ ể ượ ự ấ
bi n qu ng cáo hay các trung tâm vui ch i gi i trí , các n i gi i trí công c ngể ả ơ ả ơ ả ộ
hay nh ng bi n ba nô áp phích c đ ng. Nh m t p trung s chú ý v ba đêm .ữ ể ổ ộ ằ ậ ự ề
Đ th c hi n đ c nh v y ng i ta ph i ghép nhi u bóng v i nhau ,ể ự ệ ượ ư ậ ườ ả ề ớ
sau đó đi u khi n s sáng c a chúng, đ chúng nháy t t theo m t quy lu tề ể ự ủ ể ắ ộ ậ
nh t đ nh .ấ ị
M t h th ng nh v y g m 2 ph n chính ph n là ph n hi n th và đi uộ ệ ố ư ậ ồ ầ ầ ầ ể ị ề
khi n th . Ph n hi n th chính là các bóng đèn đ c ghép l i thành các bi uể ị ầ ể ị ượ ạ ể
t ng ho c ký t , còn ph n đi u khi n là ph n t o ra các quy lu t đóng c tượ ặ ự ầ ề ể ầ ạ ậ ắ
ngu n cung c p cho bóng đèn.ồ ấ
Dòng ch “TR N H I QUỲNH” đ c ghép l i t 12 ký t là :T, R, ,ữ Ầ Ả ượ ạ ừ ự Ầ
N, H, , I, Q, U, Ỳ, N, H. h th ng đèn trang trí cho dòng ch này ph i thoẢ ệ ố ữ ả ả
mãn hai đi u ki n:ề ệ
- Th nh t: T ng ký t đ c sáng và gi nguyên tr ng thái cho t i ký tứ ấ ừ ự ượ ữ ạ ớ ự
cu i cùng đ c sáng.ố ượ
- Th hai: Khi t t c các ký t sáng h t, ti p theo cùng t t r i l i cùng sángứ ấ ả ự ế ế ắ ồ ạ
và l i t t h t, sau đó ti p t c theo yêu c u th nh t.ạ ắ ế ế ụ ầ ứ ấ
2 THI T K S Đ KH I C A H TH NG ĐÈN TRANG TRÍ.Ế Ế Ơ Ồ Ố Ủ Ệ Ố
T các yêu c u trên ta có b ng tr ng thái c a các ký t nh sau:ừ ầ ả ạ ủ ự ư
TrÇn H¶i Quúnh
líp K38ID
1
Bé m«n ®iÖn tö
bµi tËp dµi ®iÖn tö sè
stt T R ẦNHẢI QUỲNH
0Sáng T tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắ
1Sáng Sáng T tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắ
2Sáng Sáng Sáng T tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắ
3Sáng Sáng Sáng Sáng T tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắ
4Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng T tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắ
5Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng T tắT tắT tắT tắT tắT tắ
6Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng T tắT tắT tắT tắT tắ
7Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng T tắT tắT tắT tắ
8Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng T tắT tắT tắ
9Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng T tắT tắ
10 Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng T tắ
11 Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng
12 T tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắ
13 Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng Sáng
14 T tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắT tắ
B ng 1: Tr ng thái các ký t c a dòng ch “TR N H I QUỲNH” trong m tả ạ ự ủ ữ Ầ Ả ộ
chu kỳ.
Nhìn vào b ng trên ta th y có 15 tr ng thái khác nhau c a dòng ch “TR Nả ấ ạ ủ ữ Ầ
H I QUỲNH” trong m t chu kỳ, chúng đ c t o ra b i hai tr ng thái sáng,Ả ộ ượ ạ ở ạ
t t c a 12 ký t . Tr ng thái sáng c a m t ký t khi nó nh n m c logic 1, cònắ ủ ự ạ ủ ộ ự ậ ứ
tr ng thái t t c a ký t nó nh n m c logic 0 t ng ng ta có b ng 2.ạ ắ ủ ự ậ ứ ươ ứ ả
stt Q3Q2Q1Q0T R ẦN H ẢI Q U Ỳ N H
000 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
100 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
200 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
300 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
401 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
501 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
601 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
7 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0
9 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0
10 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
11 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
12 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
TrÇn H¶i Quúnh
líp K38ID
2
4
8
7555
D1
+5V
3
1
2
6
C1
R1
WR1
WR2
Xung ra
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý mạch
phát xung chuẩn dùng IC 555
Bé m«n ®iÖn tö
bµi tËp dµi ®iÖn tö sè
13 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
14 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
B ng 2: Tr ng thái các hàm trong dòng ch ‘TR N H I QUỲNH” theo cácả ạ ữ Ầ Ả
bi n Qế
Thông qua các phân tích trên ta đ a ra s đ kh i c a h th ng đèn trang tríư ơ ồ ố ủ ệ ố
cho dòng ch “TR N H I QUỲNH” nh sau:ữ Ầ Ả ư
Hình 1: S đ kh i c a h th ng đèn trang trí.ơ ồ ố ủ ệ ố
- Kh i phát xung ch đ o PXCĐ có ch c năng t o ra d y xung cung c pố ủ ạ ứ ạ ẫ ấ
cho kh i đ m. Kh i đ m s th c hi n đ m các xung và cho k t qu đ u raố ế ố ế ẽ ự ệ ế ế ả ở ầ
Q3, Q2, Q1, Q0 d i d ng mã nh phân g i đ n cho kh i gi i mã. Nhìn trênướ ạ ị ử ế ố ả
b ng 2 ta th y có 15 tr ng thái khác nhau c a t h p bi n Q, do đó mu n cóả ấ ạ ủ ổ ợ ế ố
15 tr ng thái này ta ph i dùng b đ m 4 bit môdun 15. Kh i gi i mã s nh nạ ả ộ ế ố ả ẽ ậ
các đ u ra c a b đ m, ti n hành gi i mã t o ra các hàm t ng ng v i 12 kýầ ủ ộ ế ế ả ạ ươ ứ ớ
TrÇn H¶i Quúnh
líp K38ID
3
PXCĐ ĐẾM GIẢI MÃ HIỂN THỊ
Bé m«n ®iÖn tö
bµi tËp dµi ®iÖn tö sè
t c a dòng ch “TR N H I QUỲNH” đ đ a đ n kh i hi n th . Nh n cácự ủ ữ Ầ Ả ể ư ế ố ể ị ậ
tín hi u đi u khi n c a kh i gi i mã, kh i hi n th th c hi n hi n th hay nóiệ ề ể ủ ố ả ố ể ị ự ệ ể ị
cách khác là đi u khi n s sáng t t c a các ký t theo lu t c a tín hi u đi uề ể ự ắ ủ ự ậ ủ ệ ề
khi n. Nh v y ta có th chia s đ kh i thành hai ph n chính là ph n hi nể ư ậ ể ơ ồ ố ầ ầ ể
th và ph n đi u khi n hi n th . Ph n hi n th có ch c năng hi n th các ký tị ầ ề ể ể ị ầ ể ị ứ ể ị ự
theo yêu c u c a bài đ t ra. Vi c đ m b o ph n hi n th làm vi c đúng quyầ ủ ặ ệ ả ả ầ ể ị ệ
lu t đ c ph n đi u khi n đ m nhi m. Đ có th hi u rõ đ c ho t đ ngậ ượ ầ ề ể ả ệ ể ể ể ượ ạ ộ
c a h th ng ta đi thi t k cho t ng kh i.ủ ệ ố ế ế ừ ố
3.KH I PHÁT XUNG CH Đ O DÙNG VI M CH IC 555Ố Ủ Ạ Ạ .
Kh i phát xung ch đ o có nhi m v phát ra m t d y xung liên t c cungố ủ ạ ệ ụ ộ ẫ ụ
c p cho kh i đ m . Yêu c u đ t ra đ i v i kh i này là xung ra ph i thay đ iấ ố ế ầ ặ ố ớ ố ả ổ
đ c chu kỳ đ t đó có th thay đ i đ c th i gian t n t i tr ng thái các kýượ ể ừ ể ổ ượ ờ ồ ạ ạ
t . Hình 2 là s đ nguyên lý c a m t m ch phát xung ch đ o đáp ng đ cự ơ ồ ủ ộ ạ ủ ạ ứ ượ
các yêu c u trên.ầ
Vi m ch 555 là m t vi m ch đ c dùng đ phát xung vuông chuyên d ng.ạ ộ ạ ượ ể ụ
Đ t o ra đ c d y xung liên t c ng i ta ti n hành ghép vi m ch này v i tể ạ ượ ẫ ụ ườ ế ạ ớ ụ
C1 và đi n tr Rệ ở 1 nh hình v . Đ hi u rõ nguyên lý ho t đ ng c a phát xungư ẽ ể ể ạ ộ ủ
c a vi m ch 555 ta quan sát s đ tr i c a vi m ch 555 hình 3. ủ ạ ơ ồ ả ủ ạ
Ph n đ c đóng khung b ng nét đ t là vi m ch 555, nó có c u t o t haiầ ượ ằ ứ ạ ấ ạ ừ
ph n t khuy ch đ i thu t toán OA1, OA2 và m t Trig R-S. Hai khuy chầ ử ế ạ ậ ộ ơ ế
đ i thu t toán OA1, OA2 đ c m c theo ki u m ch so sánh có đ u vào khôngạ ậ ượ ắ ể ạ ầ
đ o n i v i c u phân áp dùng 3 đi n tr R. Do đó đi n áp đ t t i đ u vàoả ố ớ ầ ệ ở ệ ặ ớ ầ
không đ o c a OA1 là ả ủ
3
Ucc2
và đi n áp đ t t i đ u vào không đ o c a OA2ệ ặ ớ ầ ả ủ
là
3
Ucc
, đây là hai đi n áp ng ng c a hai m ch so sánh. Hai đ u vào đ o c aệ ưỡ ủ ạ ầ ả ủ
OA1 và OA2 đ c đ a ra ngoài qua hai chân 6 và 2 c a vi m ch. Chúng đ cượ ư ủ ạ ượ
n i v i nhau và n i v i t C. Nh v y đi n áp trên t C đ c đ a t i haiố ớ ố ớ ụ ư ậ ệ ụ ượ ư ớ
TrÇn H¶i Quúnh
líp K38ID
4
Bé m«n ®iÖn tö
bµi tËp dµi ®iÖn tö sè
khuy ch đ i thu t toán đ so sánh v i hai đi n áp ng ng l y trên c u phânế ạ ậ ể ớ ệ ưỡ ấ ầ
áp. Đ u ra c a hai KĐTT đ c đ a t i hai đ u vào R và S c a trig , xung raầ ủ ượ ư ớ ầ ủ ơ
c a m ch đ c l y trên đ u ra ủ ạ ượ ấ ầ 1 c a trig R-S thông qua c ng NAND.ủ ơ ổ
Hình 3: S đ tr i c a 555 trong m ch phát xung ch đ o.ơ ồ ả ủ ạ ủ ạ
* Nguyên lý ho t đ ng c a m ch phát xung:ạ ộ ủ ạ
Hình 4: Gi n đ th i gian c a đi n áp trên m ch phát xung.ả ồ ờ ủ ệ ạ
* Gi s t i th i đi m đ u (t = 0) đi n áp trên t C là ả ử ạ ờ ể ầ ệ ụ
3
Ucc2
UC=
thì đ u raầ
OA1 có m c logic1 còn đ u ra OA2 có m c logic 0. Đ u vào R c a trig R-Sứ ầ ứ ầ ủ ơ
có m c logic 1, còn đ u vào S có m c logic 0 d n đ n đ u ra ứ ầ ứ ẫ ế ầ 1 có m c logic 1ứ
làm cho tranzitor T thông. T C phóng đi n qua Rụ ệ B, qua T v mát làm cho đi nề ệ
TrÇn H¶i Quúnh
líp K38ID
5
UC
Ura
2Ucc/3
Ucc/3
0
0
t
t
t1t2t3t4t5t6
tntp
T
1 2 3 4 5 6
A
B
C
D
654321
D
C
B
A
Title
Number RevisionSize
B
Date: 1-Jan-1997 Sheet of
File: C:\ADVSCH\HH03.SCH Drawn By:
G1
G2
G3
G4
Qn
Qn
Dn
C
X1
X2
F
CD
+
X1
X2
X1
X2
CD
F
CD
F
R
_
+
_
+
R
OA1
OA2
R
Q
ST
R
RB
RA
84
3
7
2
6
C
D
XUNG RA
+Ucc
2Ucc
3
Ucc
3
Trigơ
R-S
Ura