hungmannamsinhbs_hp
New Member
Tải Đề tài Thiết kế mạch chuông tự động
Đề tài:
Thiết kế mạch chuông tự động
Họ và tên :
Phan Lê Việt Nga
Phạm Thị Việt Hương
Lê Thị Thanh Phúc
Nguyễn Thị Thuý Hoa
Công Như Quỳnh
I - CáC YÊU CầU:
- Thiết bị phải hiển thị chính xác thời gian, ngày tháng hiện tại, phải tự động biết được năm nhuận cũng như số ngày trong từng tháng.
- Thiết bị có thể báo giờ theo thời gian đã lập trình sẵn. Có hai chế độ chuông báo giờ: Trường học và công sở.
+ Chế độ trường học được cài đặt như sau:
Một ngày có hai buổi học (sáng, chiều), mỗi buổi học có sáu tiết, mỗi tiết 45 phút, sau tiết chẵn có ra chơi 10 phút, sau tiết lẻ có ra chơi 5 phút.Yêu cầu chuông vào giờ kéo dài 10 giây, chuông ra kéo dài 5 giây.
Ta có bảng bố trí các tiết học trong một ngày như sau:
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
ThiÕt kÕ m¹ch chu«ng tù ®éng
Hä vµ tªn :
Phan Lª ViÖt Nga
Ph¹m ThÞ ViÖt H¬ng
Lª ThÞ Thanh Phóc
NguyÔn ThÞ Thuý Hoa
C«ng Nh Quúnh
I - C¸C Y£U CÇU:
- ThiÕt bÞ ph¶i hiÓn thÞ chÝnh x¸c thêi gian, ngµy th¸ng hiÖn t¹i, ph¶i tù ®éng biÕt ®îc n¨m nhuËn còng nh sè ngµy trong tõng th¸ng.
- ThiÕt bÞ cã thÓ b¸o giê theo thêi gian ®· lËp tr×nh s½n. Cã hai chÕ ®é chu«ng b¸o giê: Trêng häc vµ c«ng së.
+ ChÕ ®é trêng häc ®îc cµi ®Æt nh sau:
Mét ngµy cã hai buæi häc (s¸ng, chiÒu), mçi buæi häc cã s¸u tiÕt, mçi tiÕt 45 phót, sau tiÕt ch½n cã ra ch¬i 10 phót, sau tiÕt lÎ cã ra ch¬i 5 phót.Yªu cÇu chu«ng vµo giê kÐo dµi 10 gi©y, chu«ng ra kÐo dµi 5 gi©y.
Ta cã b¶ng bè trÝ c¸c tiÕt häc trong mét ngµy nh sau:
TiÕt
B¾t ®Çu
KÕt thóc
NghØ
1
6h45’
7h30’
5’
2
7h35’
8h20’
10’
3
8h30’
9h15’
5’
4
9h20’
10h5’
10’
5
10h15’
11h
5’
6
11h5’
11h50’
NghØ
7
12h15’
13h
5’
8
13h5’
13h50’
10’
9
14h
14h45’
5’
10
14h50’
15h35’
10’
11
15h45’
16h30’
5’
12
16h35’
17h20’
NghØ
+ChÕ ®é c«ng së ®îc cµi ®Æt nh sau:
Mét ngµy cã hai buæi lµm s¸ng vµ chiÒu. Giê cô thÓ nh sau:
Buæi
B¾t ®Çu
KÕt thóc
S¸ng
7h30’
11h30
ChiÒu
1h
5h
II- C¬ së lý thuyÕt ®Ó thùc hiÖn
S¬ ®å khèi cña hÖ thèng
Khèi chuyÓn ®æi chÕ ®é
§iÒu khiÓn b¸o chu«ng
Khèi ®ång hå
Khèi t¹o xung
.
Chu«nga
Khèi ®iÒu khiÓn ®é dµi chu«ng
Khèi nguån
Chøc n¨ng cña tõng khèi nh sau:
* Khèi nguån: cung cÊp n¨ng lîng ho¹t ®éng cho c¸c khèi.
* Khèi ®ång hå: lµ ®ång hå thêi gian thùc, cung cÊp thêi gian trong mét ngµy(24 giê).
* Khèi chuyÓn ®æi chÕ ®é: lµm nhiÖm vô chuyÓn gi÷a hai chÕ ®é: chÕ ®é trêng häc vµ chÕ ®é c«ng së.
* Khèi ®iÒu khiÓn b¸o chu«ng: lµ 1 otomat cã nhí, ë chÕ ®é trêng häc khèi sÏ nhí 24 thêi ®iÓm cÇn b¸o chu«ng cßn ë chÕ ®é c«ng së lµ 4 thêi ®iÓm. Khèi nµy lÊy tÝn hiÖu thêi gian tõ khèi ®ång hå, khi ®Õn ®óng thêi ®iÓm cÇn b¸o chu«ng nã sÏ ph¸t tÝn hiÖu xung ra ®Õn khèi khuyÕch ®¹i ©m tÇn.
* Khèi khuyÕch ®¹i ©m tÇn: Cã nhiÖm vô khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu nhËn ®îc tõ khèi ®iÒu khiÓn chu«ng. VÝ dô nh ë chÕ ®é trêng häc, tÝn hiÖu b¸o hiÖu vµo giê sÏ ®îc khuyÕch ®¹i kÐo dµi trong 10s cßn tÝn hiÖu ra ch¬i sÏ kÐo dµi trong 5s.
* Khèi chu«ng: NhËn tÝn hiÖu tõ khèi khuyÕch ®¹i ©m tÇn vµ ph¸t ra chu«ng cã ®é dµi ®óng b»ng tÝn hiÖu xung nhËn ®îc.
2- Ph©n tÝch c¸c khèi
a- Khèi chuyÓn chÕ ®é
Khèi ®iÒu khiÓn sö dông mét chuyÓn m¹ch (c«ng t¾c) gåm 2 tr¹ng th¸i ®Ó ®¸p øng yªu cÇu thùc hiÖn c«ng viÖc.
ChuyÓn m¹ch gåm 2 tr¹ng th¸i: 1 vµ 2. Khi chu«ng b¸o phôc vô cho trêng häc th× chuyÓn m¹ch ë tr¹ng th¸i 1, cßn khi dïng trong c«ng së th× chuyÓn m¹ch ë tr¹ng th¸i 2. ViÖc chuyÓn ®æi gi÷a c¸c tr¹ng th¸i ®îc thùc hiÖn b»ng mét cÇn g¹t hay c«ng t¾c.
C«ng t¾c ë tr¹ng th¸i 1 E1 = L; E2 = H
Khi dïng trong c«ng së (tr¹ng th¸i 2) E1 = H; E2 = L
b- Khèi t¹o xung
§Ó t¹o ®îc d·y xung clock ta dïng vi m¹ch ®Þnh thêi 555 (Timer 555). Timer 555 lµ mét vi m¹ch ®Þnh thêi rÊt th«ng dông. Nã cã thÓ sö dông theo nhiÒu chøc n¨ng: lµm m¹ch ®a hµi ®¬n æn hoÆc ®a hµi phiÕm ®Þnh, ®Ó t¹o mét xung ®¬n hay mét d·y xung vu«ng gãc lÆp l¹i, hoÆc mét d·y xung tam gi¸c. Thêi gian ®Þnh thêi cã thÓ thay ®æi tõ vµi µs ®Õn vµi tr¨m gi©y (s) nhê mét m¹ch RC ®¬n gi¶n, víi ®é chÝnh x¸c ®iÓn h×nh lµ ±1%.
Kh¸i niÖm vÒ m¹ch ®Þnh thêi 555:
Cã 2 lo¹i m¹ch ®Þnh thêi th«ng dông nhÊt lµ Timer 555 chÕ t¹o theo c«ng nghÖ transistor lìng cùc (BJT) vµ Timer 7555 chÕ t¹o theo c«ng nghÖ CMOS. §iÖn ¸p cung cÊp cho IC 555 lµ 5 ¸ 15V, cho IC 7555 lµ 2 ¸ 18V. C«ng suÊt tiªu thô vµ dßng cung cÊp cho IC 7555 còng nhá h¬n nhiÒu so víi ë IC 555. Víi nguån +15V, IC 555 yªu cÇu dßng cung cÊp cì 10mA. Dßng ®Çu ra cùc ®¹i cña IC 555 cã thÓ ®¹t tíi 200mA ( ë IC 7555 chØ b»ng kho¶ng 1/2 ).
S¬ ®å khèi chøc n¨ng vµ vá cña IC 55
Hai h×nh trªn t¬ng øng lµ s¬ ®å khèi chøc n¨ng v¶ vá kiÓu hai hµng ch©n song song cña IC 555. ë ®©y ta chØ xÐt vai trß cña t¸m ch©n (1 ¸ 8) trªn vá IC ë h×nh 2: Ch©n sè 8 ®Ó ®Æt nguån cung cÊp Ucc = 5 ¸ 15V. Ch©n sè 1 lµ ch©n nèi “m¸t”. Ch©n sè 2 lµ ®Çu vµo kÝch khëi (trigger), dïng ®Ó dÆt xung kÝch thÝch bªn ngoµi khi m¹ch lµm viÖc ë chÕ ®é ®a hµi ®¬n æn. Ch©n sè 3 lµ ®Çu ra cña IC. Ch©n sè 4 lµ ch©n xo¸ (Reset); nã cã thÓ ®iÒu khiÓn xo¸ ®iÖn ¸p ®Çu ra khi ®iÖn ¸p ®Æt vµo ch©n nµy tõ 0,7 V trë xuèng. V× vËy, ®Ó cã thÓ ph¸t ra xung ë ®Çu ra, ch©n sè 4 ph¶i ®Æt ë møc cao H. Ch©n sè 5 lµ ch©n ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn (Control Voltage). Ta cã thÓ ®a mét ®iÖn ¸p ngoµi vµo ch©n nµy ®Ó lµm thay ®æi viÖc ®Þnh thêi cña m¹ch, nghÜa lµ lµm thay ®æi tÇn sè xung ph¸t ra. Khi kh«ng ®îc sö dông th× ch©n sè 5 nèi xuèng “m¸t” th«ng qua 1 tô kho¶ng 0,01µF. Ch©n sè 6 lµ ch©n ®iÖn ¸p ngìng (Threshold). Ch©n 7 lµ ch©n phãng ®iÖn (Discharge).
§Ó t¹o ®îc d·y xung vu«ng th× IC 555 ph¶I lµm viÖc nh mét m¹ch dao ®éng ®a hµi phiÕm ®Þnh. Ch©n ra sè 3 sÏ ph¸t ra mét d·y xung vu«ng lÆp l¹i.
H×nh b
H×nh a
Tõ h×nh vÏ a) ta thÊy: Thêi gian tån t¹i xung t1 (®é réng xung) phô thuéc tèc ®é n¹p cña tô C tõ nguån cung cÊp, nghÜa lµ tØ lÖ víi h»ng sè thêi gian n¹p
tn = (R1 + R2)C, ta cã :
t1 = (R1 + R2)Cln2 » 0,7( R1 + R2)C (1)
Thêi gian kh«ng cã xung t2 (thêi gian nghØ) phô thuéc sù phãng ®IÖn cña tô C qua ch©n phãng ®iÖn sè 7, nghÜa lµ tØ lÖ víi h»ng sè thêi gian phãng
tp = R2C vµ:
t2 = R2Cln2 » 0,7R2C (2)
VËy, tÇn sè cña d·y xung ë ®Çu ra:
f = 1/T = 1/(t1+t2) » 1,44/(R1+2R2)C
Muèn nhËn ®îc d·y xung vu«ng gãc ®èi xøng, nghÜa lµ t1 = t2 =T/2 ta cã thÓ lµm theo 2 c¸ch sau:
+ Chän R1 « R2. Lóc ®ã, theo (1) vµ (2) cã thÓ coi t1 » t2 = 0,7R2C. Tuy hiªn kh«ng thÓ chän R1 qu¸ nhá ®îc, vÝ dô R1 = 100W, v× khi ®ã dßng ®i tõ nguån +Ucc vµo ch©n 7 khi transistor T dÉn lµ +Ucc/R1 sÏ qu¸ lín, ph¸ háng transistor.
+ Sö dông thªm 1 diode m¾c song song víi R2 ( h×nh b )vµ chän R1 = R2 =R. ë h×nh vÏ, ®êng n¹p cho tô C tõ nguån +Ucc cã ®i qua diode; ®iÖn trë R nèi song song víi diode khi ®ã coi nh bÞ ng¾n m¹ch vµ h»ng sè thêi gian cña m¹ch n¹p tn =tp nªn t1 = t2 » 0,7RC
D·y xung ë ®Çu ra lµ ®èi xøng, víi tÇn sè
f = 1/T = 1/(t1+t2) = 1/1,4RC
Do yªu cÇu m¹ch chu«ng b¸o giê häc ph¶i chÝnh x¸c, sai sè chØ cho phÐp kho¶ng 5 gi©y trong toµn bé buæi häc kho¶ng 5 giê, do ®ã viÖc thiÕt kÕ m¹ch ®ång hå cÇn cã ®é chÝnh x¸c cao.
Khi cÇn d·y xung vu«ng gãc víi ®é chÝnh x¸c tÇn sè rÊt cao, tÇn sè d·y xung còng cao ( thêng lµ 1MHz ¸ 10 MHz), ngêi ta hay dïng m¹ch ph¸t xung th¹ch anh. ë ®©y, tinh thÓ th¹ch anh ¸p ®iÖn ®îc sö dông nh m¹ch céng hëng c¬ ®iÖn víi ®é chÝnh x¸c rÊt cao.
H×nh b
H×nh a
H×nh a) dïng 2 phÇn tö ®¶o hä TTL cña IC 74LS04 ®Ó t¹o thµnh m¹ch ph¸t xung th¹ch anh cã tÇn sè ë trong d¶i tõ vµi tr¨m kHz ®Õn 10MHz. Tinh thÓ th¹ch anh lo¹i ho¹t ®éng kiÓu nèi tiÕp. Tô C kho¶ng vµi nF vµ ph¶i chØnh ®Þnh theo tÇn sè cña d·y xung ra.
H×nh b) dïng hai phÇn tö ®¶o cña vi m¹ch hä CMOS ( IC 4049B ) ®Ó häp thµnh víi tinh thÓ th¹ch anh ho¹t ®éng kiÓu song song, t¹o thµnh m¹ch ph¸t d·y xung vu«ng gãc víi tÇn sè cì MHz.
c- Khèi ®ång hå
ë ®©y ta thiÕt kÕ 1 ®ång hå b¸o thøc 24 giê. Do ®ã ta cÇn cã:
- 1 bé ®Õm 24.
- 2 bé ®Õm 60
§Ó thiÕt kÕ bé ®Õm 24 ta nèi ghÐp bé ®Õm 3 vµ bé ®Õm 10. Sau ®ã sö dông c¸c m¹ch logic ®Ó khö 6 tr¹ng th¸i thõa.
§Ó thiÕt kÕ bé ®Õm 60 ta nèi ghÐp bé ®Õm 6 vµ bé ®Õm 10.
Cô thÓ nh sau:
* ThiÕt kÕ bé ®Õm 3:
Dïng ®å h×nh Mealy ®Ó biÓu diÔn hÖ thèng
X ={0, 1}
S ={0, 1, 2}
B¶ng ho¹t ®éng:
x
S(t)
S(t+1)
0 1
0
0 1
1
1 2
2
2 0
Rót gän: bµi to¸n ®· ë d¹ng otomat min
M
Download miễn phí Đề tài Thiết kế mạch chuông tự động
Đề tài:
Thiết kế mạch chuông tự động
Họ và tên :
Phan Lê Việt Nga
Phạm Thị Việt Hương
Lê Thị Thanh Phúc
Nguyễn Thị Thuý Hoa
Công Như Quỳnh
I - CáC YÊU CầU:
- Thiết bị phải hiển thị chính xác thời gian, ngày tháng hiện tại, phải tự động biết được năm nhuận cũng như số ngày trong từng tháng.
- Thiết bị có thể báo giờ theo thời gian đã lập trình sẵn. Có hai chế độ chuông báo giờ: Trường học và công sở.
+ Chế độ trường học được cài đặt như sau:
Một ngày có hai buổi học (sáng, chiều), mỗi buổi học có sáu tiết, mỗi tiết 45 phút, sau tiết chẵn có ra chơi 10 phút, sau tiết lẻ có ra chơi 5 phút.Yêu cầu chuông vào giờ kéo dài 10 giây, chuông ra kéo dài 5 giây.
Ta có bảng bố trí các tiết học trong một ngày như sau:
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
§Ò tµi:ThiÕt kÕ m¹ch chu«ng tù ®éng
Hä vµ tªn :
Phan Lª ViÖt Nga
Ph¹m ThÞ ViÖt H¬ng
Lª ThÞ Thanh Phóc
NguyÔn ThÞ Thuý Hoa
C«ng Nh Quúnh
I - C¸C Y£U CÇU:
- ThiÕt bÞ ph¶i hiÓn thÞ chÝnh x¸c thêi gian, ngµy th¸ng hiÖn t¹i, ph¶i tù ®éng biÕt ®îc n¨m nhuËn còng nh sè ngµy trong tõng th¸ng.
- ThiÕt bÞ cã thÓ b¸o giê theo thêi gian ®· lËp tr×nh s½n. Cã hai chÕ ®é chu«ng b¸o giê: Trêng häc vµ c«ng së.
+ ChÕ ®é trêng häc ®îc cµi ®Æt nh sau:
Mét ngµy cã hai buæi häc (s¸ng, chiÒu), mçi buæi häc cã s¸u tiÕt, mçi tiÕt 45 phót, sau tiÕt ch½n cã ra ch¬i 10 phót, sau tiÕt lÎ cã ra ch¬i 5 phót.Yªu cÇu chu«ng vµo giê kÐo dµi 10 gi©y, chu«ng ra kÐo dµi 5 gi©y.
Ta cã b¶ng bè trÝ c¸c tiÕt häc trong mét ngµy nh sau:
TiÕt
B¾t ®Çu
KÕt thóc
NghØ
1
6h45’
7h30’
5’
2
7h35’
8h20’
10’
3
8h30’
9h15’
5’
4
9h20’
10h5’
10’
5
10h15’
11h
5’
6
11h5’
11h50’
NghØ
7
12h15’
13h
5’
8
13h5’
13h50’
10’
9
14h
14h45’
5’
10
14h50’
15h35’
10’
11
15h45’
16h30’
5’
12
16h35’
17h20’
NghØ
+ChÕ ®é c«ng së ®îc cµi ®Æt nh sau:
Mét ngµy cã hai buæi lµm s¸ng vµ chiÒu. Giê cô thÓ nh sau:
Buæi
B¾t ®Çu
KÕt thóc
S¸ng
7h30’
11h30
ChiÒu
1h
5h
II- C¬ së lý thuyÕt ®Ó thùc hiÖn
S¬ ®å khèi cña hÖ thèng
Khèi chuyÓn ®æi chÕ ®é
§iÒu khiÓn b¸o chu«ng
Khèi ®ång hå
Khèi t¹o xung
.
Chu«nga
Khèi ®iÒu khiÓn ®é dµi chu«ng
Khèi nguån
Chøc n¨ng cña tõng khèi nh sau:
* Khèi nguån: cung cÊp n¨ng lîng ho¹t ®éng cho c¸c khèi.
* Khèi ®ång hå: lµ ®ång hå thêi gian thùc, cung cÊp thêi gian trong mét ngµy(24 giê).
* Khèi chuyÓn ®æi chÕ ®é: lµm nhiÖm vô chuyÓn gi÷a hai chÕ ®é: chÕ ®é trêng häc vµ chÕ ®é c«ng së.
* Khèi ®iÒu khiÓn b¸o chu«ng: lµ 1 otomat cã nhí, ë chÕ ®é trêng häc khèi sÏ nhí 24 thêi ®iÓm cÇn b¸o chu«ng cßn ë chÕ ®é c«ng së lµ 4 thêi ®iÓm. Khèi nµy lÊy tÝn hiÖu thêi gian tõ khèi ®ång hå, khi ®Õn ®óng thêi ®iÓm cÇn b¸o chu«ng nã sÏ ph¸t tÝn hiÖu xung ra ®Õn khèi khuyÕch ®¹i ©m tÇn.
* Khèi khuyÕch ®¹i ©m tÇn: Cã nhiÖm vô khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu nhËn ®îc tõ khèi ®iÒu khiÓn chu«ng. VÝ dô nh ë chÕ ®é trêng häc, tÝn hiÖu b¸o hiÖu vµo giê sÏ ®îc khuyÕch ®¹i kÐo dµi trong 10s cßn tÝn hiÖu ra ch¬i sÏ kÐo dµi trong 5s.
* Khèi chu«ng: NhËn tÝn hiÖu tõ khèi khuyÕch ®¹i ©m tÇn vµ ph¸t ra chu«ng cã ®é dµi ®óng b»ng tÝn hiÖu xung nhËn ®îc.
2- Ph©n tÝch c¸c khèi
a- Khèi chuyÓn chÕ ®é
Khèi ®iÒu khiÓn sö dông mét chuyÓn m¹ch (c«ng t¾c) gåm 2 tr¹ng th¸i ®Ó ®¸p øng yªu cÇu thùc hiÖn c«ng viÖc.
ChuyÓn m¹ch gåm 2 tr¹ng th¸i: 1 vµ 2. Khi chu«ng b¸o phôc vô cho trêng häc th× chuyÓn m¹ch ë tr¹ng th¸i 1, cßn khi dïng trong c«ng së th× chuyÓn m¹ch ë tr¹ng th¸i 2. ViÖc chuyÓn ®æi gi÷a c¸c tr¹ng th¸i ®îc thùc hiÖn b»ng mét cÇn g¹t hay c«ng t¾c.
C«ng t¾c ë tr¹ng th¸i 1 E1 = L; E2 = H
Khi dïng trong c«ng së (tr¹ng th¸i 2) E1 = H; E2 = L
b- Khèi t¹o xung
§Ó t¹o ®îc d·y xung clock ta dïng vi m¹ch ®Þnh thêi 555 (Timer 555). Timer 555 lµ mét vi m¹ch ®Þnh thêi rÊt th«ng dông. Nã cã thÓ sö dông theo nhiÒu chøc n¨ng: lµm m¹ch ®a hµi ®¬n æn hoÆc ®a hµi phiÕm ®Þnh, ®Ó t¹o mét xung ®¬n hay mét d·y xung vu«ng gãc lÆp l¹i, hoÆc mét d·y xung tam gi¸c. Thêi gian ®Þnh thêi cã thÓ thay ®æi tõ vµi µs ®Õn vµi tr¨m gi©y (s) nhê mét m¹ch RC ®¬n gi¶n, víi ®é chÝnh x¸c ®iÓn h×nh lµ ±1%.
Kh¸i niÖm vÒ m¹ch ®Þnh thêi 555:
Cã 2 lo¹i m¹ch ®Þnh thêi th«ng dông nhÊt lµ Timer 555 chÕ t¹o theo c«ng nghÖ transistor lìng cùc (BJT) vµ Timer 7555 chÕ t¹o theo c«ng nghÖ CMOS. §iÖn ¸p cung cÊp cho IC 555 lµ 5 ¸ 15V, cho IC 7555 lµ 2 ¸ 18V. C«ng suÊt tiªu thô vµ dßng cung cÊp cho IC 7555 còng nhá h¬n nhiÒu so víi ë IC 555. Víi nguån +15V, IC 555 yªu cÇu dßng cung cÊp cì 10mA. Dßng ®Çu ra cùc ®¹i cña IC 555 cã thÓ ®¹t tíi 200mA ( ë IC 7555 chØ b»ng kho¶ng 1/2 ).
S¬ ®å khèi chøc n¨ng vµ vá cña IC 55
Hai h×nh trªn t¬ng øng lµ s¬ ®å khèi chøc n¨ng v¶ vá kiÓu hai hµng ch©n song song cña IC 555. ë ®©y ta chØ xÐt vai trß cña t¸m ch©n (1 ¸ 8) trªn vá IC ë h×nh 2: Ch©n sè 8 ®Ó ®Æt nguån cung cÊp Ucc = 5 ¸ 15V. Ch©n sè 1 lµ ch©n nèi “m¸t”. Ch©n sè 2 lµ ®Çu vµo kÝch khëi (trigger), dïng ®Ó dÆt xung kÝch thÝch bªn ngoµi khi m¹ch lµm viÖc ë chÕ ®é ®a hµi ®¬n æn. Ch©n sè 3 lµ ®Çu ra cña IC. Ch©n sè 4 lµ ch©n xo¸ (Reset); nã cã thÓ ®iÒu khiÓn xo¸ ®iÖn ¸p ®Çu ra khi ®iÖn ¸p ®Æt vµo ch©n nµy tõ 0,7 V trë xuèng. V× vËy, ®Ó cã thÓ ph¸t ra xung ë ®Çu ra, ch©n sè 4 ph¶i ®Æt ë møc cao H. Ch©n sè 5 lµ ch©n ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn (Control Voltage). Ta cã thÓ ®a mét ®iÖn ¸p ngoµi vµo ch©n nµy ®Ó lµm thay ®æi viÖc ®Þnh thêi cña m¹ch, nghÜa lµ lµm thay ®æi tÇn sè xung ph¸t ra. Khi kh«ng ®îc sö dông th× ch©n sè 5 nèi xuèng “m¸t” th«ng qua 1 tô kho¶ng 0,01µF. Ch©n sè 6 lµ ch©n ®iÖn ¸p ngìng (Threshold). Ch©n 7 lµ ch©n phãng ®iÖn (Discharge).
§Ó t¹o ®îc d·y xung vu«ng th× IC 555 ph¶I lµm viÖc nh mét m¹ch dao ®éng ®a hµi phiÕm ®Þnh. Ch©n ra sè 3 sÏ ph¸t ra mét d·y xung vu«ng lÆp l¹i.
H×nh b
H×nh a
Tõ h×nh vÏ a) ta thÊy: Thêi gian tån t¹i xung t1 (®é réng xung) phô thuéc tèc ®é n¹p cña tô C tõ nguån cung cÊp, nghÜa lµ tØ lÖ víi h»ng sè thêi gian n¹p
tn = (R1 + R2)C, ta cã :
t1 = (R1 + R2)Cln2 » 0,7( R1 + R2)C (1)
Thêi gian kh«ng cã xung t2 (thêi gian nghØ) phô thuéc sù phãng ®IÖn cña tô C qua ch©n phãng ®iÖn sè 7, nghÜa lµ tØ lÖ víi h»ng sè thêi gian phãng
tp = R2C vµ:
t2 = R2Cln2 » 0,7R2C (2)
VËy, tÇn sè cña d·y xung ë ®Çu ra:
f = 1/T = 1/(t1+t2) » 1,44/(R1+2R2)C
Muèn nhËn ®îc d·y xung vu«ng gãc ®èi xøng, nghÜa lµ t1 = t2 =T/2 ta cã thÓ lµm theo 2 c¸ch sau:
+ Chän R1 « R2. Lóc ®ã, theo (1) vµ (2) cã thÓ coi t1 » t2 = 0,7R2C. Tuy hiªn kh«ng thÓ chän R1 qu¸ nhá ®îc, vÝ dô R1 = 100W, v× khi ®ã dßng ®i tõ nguån +Ucc vµo ch©n 7 khi transistor T dÉn lµ +Ucc/R1 sÏ qu¸ lín, ph¸ háng transistor.
+ Sö dông thªm 1 diode m¾c song song víi R2 ( h×nh b )vµ chän R1 = R2 =R. ë h×nh vÏ, ®êng n¹p cho tô C tõ nguån +Ucc cã ®i qua diode; ®iÖn trë R nèi song song víi diode khi ®ã coi nh bÞ ng¾n m¹ch vµ h»ng sè thêi gian cña m¹ch n¹p tn =tp nªn t1 = t2 » 0,7RC
D·y xung ë ®Çu ra lµ ®èi xøng, víi tÇn sè
f = 1/T = 1/(t1+t2) = 1/1,4RC
Do yªu cÇu m¹ch chu«ng b¸o giê häc ph¶i chÝnh x¸c, sai sè chØ cho phÐp kho¶ng 5 gi©y trong toµn bé buæi häc kho¶ng 5 giê, do ®ã viÖc thiÕt kÕ m¹ch ®ång hå cÇn cã ®é chÝnh x¸c cao.
Khi cÇn d·y xung vu«ng gãc víi ®é chÝnh x¸c tÇn sè rÊt cao, tÇn sè d·y xung còng cao ( thêng lµ 1MHz ¸ 10 MHz), ngêi ta hay dïng m¹ch ph¸t xung th¹ch anh. ë ®©y, tinh thÓ th¹ch anh ¸p ®iÖn ®îc sö dông nh m¹ch céng hëng c¬ ®iÖn víi ®é chÝnh x¸c rÊt cao.
H×nh b
H×nh a
H×nh a) dïng 2 phÇn tö ®¶o hä TTL cña IC 74LS04 ®Ó t¹o thµnh m¹ch ph¸t xung th¹ch anh cã tÇn sè ë trong d¶i tõ vµi tr¨m kHz ®Õn 10MHz. Tinh thÓ th¹ch anh lo¹i ho¹t ®éng kiÓu nèi tiÕp. Tô C kho¶ng vµi nF vµ ph¶i chØnh ®Þnh theo tÇn sè cña d·y xung ra.
H×nh b) dïng hai phÇn tö ®¶o cña vi m¹ch hä CMOS ( IC 4049B ) ®Ó häp thµnh víi tinh thÓ th¹ch anh ho¹t ®éng kiÓu song song, t¹o thµnh m¹ch ph¸t d·y xung vu«ng gãc víi tÇn sè cì MHz.
c- Khèi ®ång hå
ë ®©y ta thiÕt kÕ 1 ®ång hå b¸o thøc 24 giê. Do ®ã ta cÇn cã:
- 1 bé ®Õm 24.
- 2 bé ®Õm 60
§Ó thiÕt kÕ bé ®Õm 24 ta nèi ghÐp bé ®Õm 3 vµ bé ®Õm 10. Sau ®ã sö dông c¸c m¹ch logic ®Ó khö 6 tr¹ng th¸i thõa.
§Ó thiÕt kÕ bé ®Õm 60 ta nèi ghÐp bé ®Õm 6 vµ bé ®Õm 10.
Cô thÓ nh sau:
* ThiÕt kÕ bé ®Õm 3:
Dïng ®å h×nh Mealy ®Ó biÓu diÔn hÖ thèng
X ={0, 1}
S ={0, 1, 2}
B¶ng ho¹t ®éng:
x
S(t)
S(t+1)
0 1
0
0 1
1
1 2
2
2 0
Rót gän: bµi to¸n ®· ë d¹ng otomat min
M