ĐỀ ÁN
KỸ THUẬT VI ĐIỀU KHIỂN
TRANG NHẬN XÉT & LỜI CÁM ƠN
* Nhận xét của Giáo Viên hướng dẫn đồ án ( Thầy Nguyễn Đình Phú
) :
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
• Lời cảm ơn của Sinh Viên ( Người thực hiện SV Lớp 06501SP :
Nguyễn Lộc Đức MSSV : 06501012
Nguyễn Đức Trung MSSV : 06051054 )
- Do yêu cầu môn học việc làm đồ án này rất cần thiết , dưới sự hướng
dẫn của Thầy
( Trao dồi những hướng dẫn cơ bản về chi tiết 1 đồ án , lên kế hoạch
cần thực hiện , cũng như việc phân bố thời gian rất hợp lý , cung cấp
kiến thức đầy đủ ………… )
Đã tạo điều kiện cho 2 thành viên chúng em hòan thành công việc 1
cách hòan chĩnh .
Chúng em rất chân thành cám ơn vì điều này !
- Vì đây là lần đầu tiên làm đồ án môn học , sẽ không khỏi có nhiều thiếu
sót , kính mong thầy thông cảm và có những nhận xét cũng nhưng góp ý ,
giúp em có những cái nhìn mới hơn , cũng nhưng trái khỏi những sai sót
sau này .
- Một lần nữa xin cám ơn thầy đã giúp chúng em hòan thành đồ án !
Phụ Lục & Mục Lục
Chương I :Giới Thiệu Đề Tài
+Đặt vấn đề
+Phương án thực hiện
+Phạm vi đề tài
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
I – Đặt Vấn Đề :
- Dể tăng năng suất lao động , đồng thời giảm sức lao động con người ,
giảm giá thành sản phẩm , trong sản suất hiện nay đã và đang ứng dụng
nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật . Một trong những nghành được ứng
dụng rộng rãi trong việc tự động hóa sản xuất là kỹ thuật điện tử . Ví dụ để
đếm số số sản phẩm trên dây chuyền sản xuất , hiện nay do đòi hỏi nhu cầu
sản xuất cao , tốc độ ,chính xác , phương pháp đếm thủ công không còn phù
hợp nữa , chính vì lý do đó chúng em xin chọn đề tài mạch Đếm Sản Phẩm
bằng Led thu phát .
II – Phương án Thực Hiện :
- Việc thực hiện đề tài này chúng em sử dụng IC số , mạch nguồn , Led thu
phát , led hiển thị , OpM , ….
III – Phạm vi của đề tài :
- Trong đề tài này dùng led thu phát tạo thành bộ cảm biến để phát hiện
sản phẩm đi qua ( bộ đếm này có thể đếm được 99 sản phẩm ) sau đó
quay lại đếm từ đầu
IV – Giới Thiệu Đề Tài :
- Đây là lần đầu thực Hiện đồ án môn , kiến thức mình còn tiếp thu chưa
hết nên khi thực hiện đề tài em chỉ thực hiện các phần chính sau .
• Thiết kế mạch nguồn .
• Thiết kế mạch thu phát hồng ngoại .
• Thiết kết mạch tạo xung .
• Thiết kế mạch đếm – giải mã – Hiển Thị .
V – Giới Hạn – Hướng Phát Triển Của Đề Tài :
- Do sữ dụng IC số để đếm sản phẩm nên mạch chỉ đếm số sảm phẩm
không nhiều , mạch thi công qua nhiều công đoạn có thể dẽ bị hư , khó
đáp ứng tốt trong linh vực sản xuất công nghiệp trong các công ty có
băng chuyền lớn , khi thay đổi số sản phẩm trong 1 khoảng nào đó ta có
thể thay đổi điểm kết nối IC đếm .
khối xung chuẩn .
5- Khối giải mã :
- Giãi mã dữ liệu nhận được từ khối đếm là số BCD , sau đó xuất mã 7
đoạn tương ứng ở ngõ ra đưa đến khối hiên thị .
6- Khối Hiển thị :
- Hiển thị số sản phẩm được đếm ra led 7 đoạn .
Phần II : Giới thiệu các linh kiện trong mạch.
I – LED PHÁT :
1 – Cấu tạo và ký hiệu :
Diode phát quang là 1 trong những linh kiện bán dẫn thuộc nhóm điện
quang , biến đổi năng lượng ánh sáng , gồm có một chuyển tiếp P-N .
Các Diode phát quang được chế tạo không phải trên cơ sỡ Si hay Ge
như đa số các chất bán dẫn khác mà được chế tạo trên cơ sở Átentic –
Phosphist – Gali
Các Diode phát quang này phát sáng khi có dòng điện thuận chạy qua
nó . Miền phổ bức xạ diode có giới hạn tương đối hẹp , vị trí của miền
này phụ thuộc vào vật liệu bán dẫn được sử dụng .
Cấu tạo và ký hiệu Led Phát
P
N
2- Nguyên lý làm việc :
* Khi chuyển tiếp P-N phân cực thuận , sẽ có hiện tượng phun hạt dẫn ở
mức cao ( lổ trống từ P ++ phun sang N ++ Phun sang P++ ) và kèm theo
đó là hiện tượng tái hợp bức xạ làm phát ra ánh sáng .
* Hiện tượng hợp bức xạ là hiện tượng giải phóng ra các hạt phôt khi có sự
tái hợp trực tiếp giữa điện từ và lỗ trống .
• Một số diode phát quang trên thị trường :
+ Diode GaAs cho ánh sáng hồng ngoại mà mắt thường không nhìn thấy
được
Chức năng các chân của IC 7490:
Chân 1: đầu vàoClock của bộ chia 5
Chân 2 và chân 3 : lối vào Reset của các bộ Trigger
Chân 5: Nối tới cực âm của nguồn
Chân 6,7: Hai lối vào Set của các trigger .Khi hai lối vào này ở mức cao thì
các lối ra QAvà QD lên cao, các lối ra QB,QC ở mức thấp, tương
ứng với số 9 trong mã thập phân
Chân 12,9,8,11: tương ứng với các đầu ra QA,QB,QC,QDChân 14: lối
Clock của bộ đếm chia 2
Chân 10: Nối tới cực dương của nguồn
IC được thiết kế với hai tầng
đầu vào , với hai đường cấp
xung riêng rẽ
Tầng thứ nhất có 1 FF triger
Tầng thứ hai có 3 FF trigger
Bảng trạng thái của IC:
U 1
7 4 9 0
C L K A
1 4
C L K B
1
Q A
1 2
Q B
9
Q C
8
Q D
1 1
3
R 9 1
6
R 9 2
7
c l o c k
o u t p u t
o u t p u t
o u t p u t
o u t p u t
v c c
U 1
7 4 9 0
C L K A
1 4
C L K B
1
Q A
1 2
Q B
9
Q C
8
Q D
1 1
R 0 1
2
R 0 2
3
R 9 1
xung vào
Thiết kế mạch đếm BCD
bộ chia 10
7490
bộ chia 10
7490
đến tầng giải
mã led 7 thanh
đến tầng giải
mã led 7 thanh
U 2
7 4 4 7
D 0
7
D 1
1
D 2
2
D 3
6
B I / R B O
4
R B I
5
L T
3
A
1 3
R 9 1
6
R 9 2
7
U 2
7 4 9 0
C L K A
1 4
C L K B
1
Q A
1 2
Q B
9
Q C
8
Q D
1 1
R 0 1
2
R 0 2
3
R 9 1
6
R 9 2
7
Q 0
Q 1
Q 2
Q 3
1 0 0 0 X X X X X X X
1 0 0 1 X X X X X X
X = LOW Khoảng trống = HIGH
Các chân 1,2,6,7 : các ngõ vào của tín hiệu BCD
Chân số 3 Lamptest : dùng để kiểm tra các thanh đoạn của LED 7 thanh
cũng như các ngõ ra của IC
Chân số 4 Blank out : Chân cho phép đầu ra
Chân số 5 Blank in : chân cho phép loại bỏ số 0 không mong muốn ở các
bộ hiển thị
Chân 9,10,11,12,13,14,15 : các ngõ ra nối với led 7 thanh
Chân số 8 và 16 cung cấp nguồn cho IC
V Cấu trúc của 1 OP- AMP :
Một Op-Amp gồm có 3 tần riêng biệt :
+ Tầng khuếch đại vi sai ngõ vào : Khuếch đại sai lệch đưa 2 tín hiệu
vào op-amp
+ Tâng dời mức : có chức năng dich mức điện áp DC tại cực C của tần
khuếch đại vi sai xuống mức điệc áp thấp để ngõ ra của op-amp có mức
điện áp 0v khi ngõ vào Vin = 0Vdc
+ Tầng lấy tín hiệu ra : có nhiệm vụ khếch đại dòng , có tổng trở ngõ ra
nhỏ , có khả năng cho tín hiệu AC ra lớn vãn không bị méo.
Hoạt Động :
-OP-Amp có 2 vùng làm việc Khuếch đại và Bão hòa
a – Vùng Khuếch Đại :
- Trong chế độ này OP-amp thường làm việc ở cấu hình hồi tiếp âm : tín
hiệu hồi tiếp ngược pha với tín hiệu ngõ vào vì vậy làm hgiarm tín hiệu
ngõ vào của mạch .
b- Vùng bão hòa :
- Trong chế độ này op-amp làm việc ở cấu hình hồi tiếp dương tức là tín
hiệu hồi tiếp cùng pha với tín hiệu ngõ vào vì vậy làm tăng tín hiệu ngõ
- Xung đứ vào bộ đếm 74ls90
qua bộ giải mã
Hiển thị qua Led 7
đoạn .
- Khi chứa có sản phẩm đi qua , khối thu – phát không tạo ra xung đẻ
đưa đến khối đếm
- Khi có sản phẩm đi qua , khối thu- phát tạo ra xung clock đưa đến chân
IC đếm thứ I – IC bắt đầu đếm ( hàng đơn vị)
- Khi IC I đếm xong 1 chu kỳ tư 0->9 thì sẽ tạo 1 xung clock đưa đến chân
IC II -> IC này bắt đầu đếm( hàng chục).
Chương IV Thi Công Mạch
I Các bước thực hiện :
- Vẽ Mạch nguyên lí trong phần mềm , để mô phỏng nguyen tắc hoạt động
của mạch.
- Sắp sếp bố trí linh kiên.
- Chuyển mạch nguyên lý sang mạch in.
- Thi công mạch.
- Hàn linh kiện.
- Kiểm tra Hoạt động của mạch.
II Sơ Đồ mạch nguyên lý :
III Sơ đồ bố trí linh kiện :
IV Sơ đồ Mạch In :
V Kết Luận và Tài liệu Tham khảo , sử dụng .
- a . Kết Luận :
+ Qua các bước giới thiệu , thiết kế , đề tài của em xin được phép dừng lại
ở đây . Trong quán trình nghiên cứu , thiết kế em đã vận dụng những kiến
thức chuyên môn ., nhằm hoàn thành yêu cầu đặt ra . Qua đó em được dịp
cũng cố lại kiến thức cơ bản chuyên nghành . Trên cơ sơ đó chúng em có