Bộ giải mã 7 thanh chỉ thị các chữ số cơ số đếm 10 có điều khiển

MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU………………………………………………………………………...3 1)NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ...........................................................................6 *SƠ ĐỒ KHỐI………………………………………………………………….6 2)SƠ ĐỒ MẠCH CỦA CÁC KHỐI: a)SƠ ĐỒ MẠCH KHỐI NGUỒN:……………………………………………..7 b)SƠ ĐỒ MẠCH KHỐI MÃ HÓA…………………………………………….8 c)SƠ ĐỒ MẠCH KHỐI GIẢI MÃ…………………………………………….9 d)SƠ ĐỒ MẠCH KHỐI HIỂN THỊ:………………………………………….11 3)SỰ PHỐI HỢP HOẠT ĐỘNG GIỮA CÁC KHỐI...................................12 PHẦN II:CÁC LINH KIỆN THỰC HIỆN CHỨC NĂNG TRÊN:…….....13 1.ĐIỆN TRỞ:………………………………………………………………….13 2.CÔNG TẮC:………………………………………………………………....14 3)IC mã hóa 74147…………………………………………………………….14 4)IC đảo 74LS04………………………………………………………………15 5)IC giải mã 74LS247…………………………………………………………17 6) Led 7 đoạn:……………………………………………………………….....20 PHẦN III:SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN MẠCH:…………………...21 1)SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ,VÀ MẠCH MÔ PHỎNG:………………………21 2)MẠCH IN:……………………………………………………………….23 PHẦN IV:ĐÁNH GIÁ ƯU ,NHƯỢC ĐIỂM ……………………………25 PHẦN V:TỔNG KẾT CÔNG VIỆC CỦA TỪNG THÀNH VIÊN TRONG NHÓM:……………………………………………………………………25 PHẦN VI:KẾT LUẬN:…………………………………………………..26 TÀI LIỆU THAM KHẢO:………………………………………………26 LỜI NÓI ĐẦU X W Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến của thế giới, chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ…là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả ngày càng cao hơn. Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vực khác nhau cho đến nhu cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống hàng ngày. Một trong những ứng dụng của rất quan trọng của ngành công nghệ điện tử là việc hiển thị những con số,chữ cái bằng led ma trận và led 7 thanh.Việc dùng led để hiển thị đã được ứng dụng rộng rãi như làm các pano quảng cáo,bảng điện tử thông minh trên các sàn giao dịch chứng khoán hay trong ngân hang….. Xuất phát từ những ứng dụng đó, chúng em đã tìm hiểu nguyên tắc giải mã led 7thanh để chỉ thị các chữ số của cơ số 10 PHẦN THIẾT KẾ CHÍNH PHẦN I:NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ KHỐI 1)NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ . Để chỉ thị các chữ số thập phân từ 0Æ9 trong kỹ thuật số người ta sử dụng mạch giải mã từ mã BCD sang ma trận 7 khe sáng tương ứng tổ hợp lại để thành các chữ số tự nhiên.Căn cứ vào nhiệm vụ được quy định cho mạch giải mã ta cần xác định hàm điều khiển đối với các khe sáng .*SƠ ĐỒ KHỐI + Chức năng từng khối _Khối nguồn:cung cấp nguồn điên cho mạch hoạt động.Nguồn là điện áp 1 chiều 5V,ta có thể sử dụng IC 7805 ổ áp cung cấp 2 mức điện áp cho toàn mạch là +12vol và +5vol.Hoặc dùng sạc điện thoại để cung cấp nguồn cho mạch _Khối điều khiển:là những công tắc bấm hiển thị lần lượt các chữ số _Khối mã hóa:sử dụng Ic mã hóa 74147 IC này mã hóa 9 đường dữ liệu ngõ vào sang 4 đường dữ liệu ngõ ra theo mã BCD . Riêng số ‘0’ thì được hiển thị khi tất cả các ngõ vào đều ở mức cao . _Khối giải mã:ta dùng IC 74247 : Đây là IC chuyển từ mã nhị phân sang các số tương ứng được hiển thị trên led 7 đoạn . IC có ngõ ra tích cực mức thấp _Khối hiển thị:dùng led 7 thanh anode hiển thị các số từ 0Æ9 2)SƠ ĐỒ MẠCH CỦA CÁC KHỐI: a)SƠ ĐỒ MẠCH KHỐI NGUỒN: Khối nguồn Khối mã hóa Khối điều khiển Khối giải mã Khối hiển thị - Khối nguồn lấy nguồn AC_ 220V từ điện lưới gia đình,dùng biến thế hạ áp xuống 12Vol_AC, khi qua cầu chỉnh lưu được DC_ 12V, dùng IC 7805 ổ áp cung cấp 2 mức điện áp cho toàn mạch là +12vol và +5vol. Hoặc ta cũng có thể lấy trực tiếp sạc điện thoại dùng làm nguồn cho mạch b)SƠ ĐỒ MẠCH KHỐI MÃ HÓA. Sơ đồ khối 1. IC mã hóa 74147 : IC này mã hóa 9 đường dữ liệu ngõ vào sang 4 đường dữ liệu ngõ ra theo mã BCD . Riêng số ‘0’ thì được hiển thị khi tất cả các ngõ vào đều ở mức cao . Dưới đây là sơ đồ của các chân IC này : Các trạng thái và bảng mã: c)SƠ ĐỒ MẠCH KHỐI GIẢI MÃ: _IC gi ải m ã 7447 : IC này dùng để điều khiển việc hiển thị LED 7 đoạn theo mã BCD . Bên trong IC là các cổng NAND , các bộ đệm ngõ vào , và 7 cổng chuyển đổi AND-OR . 7 cổng NAND kết hợp với một bộ lái để tạo ra mã BCD cho việc giải mã 7 cổng chuyển đổi AND-OR . Ngoài ra còn có thêm 3 cổng đệm ngõ vào dùng cho việc thử đèn , ngõ vào xóa/ngõ ra xóa dợn sóng và ngõ vào xóa dợn sóng . IC này chỉ dành cho việc giải mã BCD , nếu không phải thì không giải mã và số sẽ hiển thị không đúng . Dưới đây là sơ đồ chân của IC này : Trạng thái vào ra của mạch giảỉ mã: Phương trình mạch giải mã: a=∑(0,2,3,5,6,7,8,9) b=∑(0,1,2,3,4,7,8,9) c=∑(0,1,3,4,5,6,7,8,9) d=∑(0,2,3,5,6,8,9) e=∑(0,2,6,8) f=∑(0,4,5,6,8,9) g=∑(2,3,4,5,6,8,9) d)SƠ ĐỒ MẠCH KHỐI HIỂN THỊ: 3)SỰ PHỐI HỢP HOẠT ĐỘNG GIỮA CÁC KHỐI: _Khối nguồn cung cấp nguồn nuôi cho toàn mạch.Khối nguồn ta dùng nguồn 5V ,khi lắp mạch chú ý thêm trở vào để tránh cháy ic và led _Khối điều ta dùng 9 công tắc để hiển thị các chữ số từ 1Æ 9,còn số 0 mặc đinh khi không bấm công tắc nào _Khi ta bấm 1 trong số 9 công tắc ở khối điều khiển thì ta đã cấp cho khối mã hóa 1 tổ hợp mã nhị phân,tổ hợp mã nhị phân đó được đưa đến khối giải mã. _Ở khối giải mã ta sử dụng mạch giải mã từ mã BCD sang ma trận 7 khe sáng.Ứng với 1 tổ hợp mã BCD thì sẽ có 1 số khe sáng tương ứng tổ hợp lại để tạo thành các chữ số tự nhiên được hiển thị thông qua khối hiển thị là LED 7 thanh PHẦN II:CÁC LINH KIỆN THỰC HIỆN CHỨC NĂNG TRÊN: 1.ĐIỆN TRỞ: Điện trở là một thiết bị điện dùng để hạn chế sự chuyển động của các điện tích. - Điện trở là một linh kiện có tính cản trở dòng điện và làm một số chức năng khác tùy vào vị trí điện trở trong mạch điện. - Cấu tạo: điện trở được cấu tạo từ những vật liệu có điện trở suất cao như làm bằng than, magie kim loại Ni-O2, oxit kim loại, dây quấn. Để biểu thị giá trị điện trở. Người ta dung các vòng màu để biểu thị giá trị điện trở. - Ký hiệu: - Hình dạng thực tế: - Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu: Giá trị điện trở thường được thể hiện qua các vạch màu trên thân điện trở, mỗi màu đại diện cho một số. Màu đen: số 0, màu nâu: số 1, màu đỏ: số 2, màu cam: số 3, màu vàng: số 4, màu lục: số 5, màu lam số 6, màu tím số 7, màu xám: số 8, màu trắng: số 9. - Nhìn trên thân điện trở, tìm bên có vạch màu nằm sát ngoài cùng nhất, vạch màu đó và vạch màu thứ hai, kế nó được dùng để xác định trị số của màu.. - Vạch thứ ba là vạch để xác định nhân tử lũy thừa: 10(giá trị của màu) . Giá trị của điện trở được tính bằng cách lấy trị số nhân với nhân tử lũy thừa Giá trị điện trở = trị số x nhân tử lũy thừa) - Phần cuối cùng: (không cần quan tâm nhiều)làvạch màu nằm tách biệt với ba vạch màutrước, thường có màu hoàng kim hoặc màubạc, dùng để xác định sai số của giá trị điệntrở, hoàng kim là 5%, bạc là 10%. Trong mạch này ta sử dụng loại điện trở có giá trị 100K 2.CÔNG TẮC: Ta sử dụng 9 công tắc tương ứng với các số từ 1Æ9 Khi ta bấm 1 trong số 9 công tắc ở khối điều khiển thì ta đã cấp cho khối mã hóa 1 tổ hợp mã nhị phân,tổ hợp mã nhị phân đó được đưa đến khối giải mã 3)IC mã hóa 74147 Sơ đồ chân: Trong đó: _chân 16 nối nguồn dương _chân 8 nối mass _chân 1,2,3,4,5,10,11,12,13 là chân dữ liệu vào _chân 15 không nối _chân 6,7,9,14 là chân dữ liệu ra BẢNG CHỨC NĂNG CỦA IC: