BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Tên đề tài : ”NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM”

Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Trung Thành
Nhóm Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Hiếu
Tiêu Văn Tiến
Lớp : ĐTK10.1

NhËn xÐt, ®¸nh gi¸ cña c¸n bé híng dÉn

Trang 1
Hưng Yên, Ngày…Tháng Năm 2013
Giảng viên hướng dẫn

Dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Trung Thành nhóm sinh viên chúng em
thực hiện đề tài:” nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mạch đếm sản phẩm”. Trong quá
trình hoàn thành đề tài này chúng em xin chân thành cảm ơn thầy, cô trong khoa
Điện– Điện tử và đặc biệt là thầy Nguyễn Trung Thành đã giúp đỡ chúng em. Do
thời gian hoàn thành và kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi
những thiếu sót và chưa hợp lý, chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của
thầy cô và bạn bè để đề tài này được hoàn thiện hơn.

Chúng em xin trân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

Trang 3
1.1.Tổng quan về mạch 5
1.2. Ý tưởng thực hiện 5
2.1.Các Triger số 6
2.1.1. Định nghĩa và phân loại 6
RS-FF 8
JK-FF 8
T-FF 8
2.1.2 Các loại triger và điều kiện đồng bộ 8
2.1.3. Đầu vào bất đồng bộ 10
2.1.4. Triger RS 11
2.1.5 Triger RS đồng bộ 12
Hình 2.1: Cấu tạo bên trong IC 74LS90 14
Hình 2.2: Sơ đồ chân IC 74LS90 15
2.3. IC74LS247 16
2.6. Led 7 thanh 21
Hình 2.4: Sơ đồ chân Led 7 thanh 21
2.7. Led thu phát hồng ngoại 21

là ngành công nghệ điện tử kỹ thuật số thì những mạch ứng dụng vào thực tế càng
nhiều. Các thiết bị điện tử số dù đơn giản hay là hiện đại đến đâu đi nữa thì đều
hướng tới sự tiện lợi cho người sử dụng. Trước những yêu cầu đòi hỏi cấp thiết của
cuộc sống. Nhóm đồ án chúng em đã bắt tay vào tìm hiểu và thiết kế “mạch đếm số
sản phẩm hiển thị led trên 7 thanh”.
Dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Trung Thành và các thầy cô giáo trong
khoa đã giúp đỡ chúng em thực hiện ý tưởng này.
CHƯƠNG 2
GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH
2.1.Các Triger số.
2.1.1. Định nghĩa và phân loại.
a.Định nghĩa.
Triger trong tiếng anh gọi là Flip - Flop viết tắt là FF. Nó là một phần tử nhớ
hai trạng thái cân bằng ổn định tương ứng với hai mức logic 0 và 1. Dưới tác dụng
của các tín hiệu điều khiển ở lối vào, triger có thể chuyển về một trong hai trạng
thái cân bằng, và giữ nguyên trạng thái đó chừng nào chưa có tín hiệu điều khiển
làm thay đổi trạng thái của nó. Trạng thái tiếp theo của triger phụ thuộc không
những vào tín hiệu lối vào mà còn phụ thuộc vào trạng thái hiện hành của nó.
Đang chạy, nếu ngừng các tín hiệu điều khiển ở lối vào vẫn có khả năng giữ
trạng thái hiện hành của mình trong thời gian dài, chừng nào mà còn điện nuôi

Trang 6
mạch triger không bị ngắt thì thông tin dưới dạng nhị phân lưu giữ trong triger vẫn
được duy trì. Như vây, nó được sử dụng như một phần tử nhớ.
Triger được cấu thành từ một nhóm các cổng logic, mặc dù các cổng logic tự
thân nó không có khả năng lưu trữ, nhưng có thể nối nhiều cổng với nhau theo cách
thức cho phép lưu trữ được thông tin. Mỗi sự sắp xếp cổng khác nhau sẽ cho ra các
triger khác nhau.
Triger có nhiều đầu vào điều khiển và chỉ hai đầu ra luôn luôn ngược nhau là Q và .
Sơ đồ khối tổng quát của một triger:

2.1.2 Các loại triger và điều kiện đồng bộ

Trang 8
Flip - Flop
D - FF T-FF
RS-FF
JK-FF
AsvnchronousAvnchronous
Normal Master-Slave
Các triger đều có thể xây dựng từ các mạch tổ hợp có hồi tiếp. Ta biết rằng
mạch có hồi tiếp chỉ có thể làm việc tin cậy khi điều kiện sau đây được thoả mãn:
Mạch không rơi vào trạng thái dao động dưới tác động của bất kỳ tập hợp tín
hiệu điều khiển nào. Điều này có nghĩa là, ứng với mỗi tập hợp tín hiệu vào bất kỳ
phải tồn tại ít nhất một trạng thái ổn định. Trạng thái ổn định là trạng thái thoả mãn
điều kiện Q
n+1
=Q
n
(Q
n
: trạng thái lối ra ở thời điểm n, Q
n+1
: Trạng thái lối ra ở thời
điểm n+1 )

Theo chức năng có 4 loai FF cơ bản : D, T, RS, JK. Bảng chân lýcủa các FF như
sau
=>Từ bảng chân lý trên ta rút ra nhận xét :
Các D-FF và RS-FF có thể làm việc ở chế độ không đồng bộ vì mỗi tập hợp
tín hiệu vào điều khiển D-FF, RS-FF luôn luôn tồn tại ít nhất một trong các trạng

0
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
R S Q
n
Q
n+1
0
0

thái ổn định. Bởi vì tất cả tín hiệu vào điều khiển D-FF, RS- FF đều có một trạng
thái Q
n
= Q
n+1
.
Các T-FF và JK-FF không thể làm việc ở chế độ không đồng bộ vì mạch rơi
vào trạng thái dao động nếu như tập tín hiệu vàoT = 1 hoặc JK =1. Với các tập tín
hiệu vào này không bao giờ có trạng thái Q
n
= Q
n+1

Như vậy, các D-FF và RS-FF có thể làm việc ở hai chế độ: đồng bộ và không
đồng bộ, còn T-FF và JK-FF chỉ có thể làm việc ở chế độ đồng bộ .
♦ Chế độ không đồng bộ: Trạng thái đầu ra sẽ thay đổi bất kỳ khi nào khi có sự
thay đổi đầu vào điều khiển .
♦ Chế độ đồng bộ: Để khống chế sự thay đổi trạng thái đầu ra người ta đưa vào FF
1 đầu vào xung nhịp (Clock). Chỉ khi nào tác động của xung nhịp thì FF mới thay
đổi trạng thái theo đầu vào điều khiển. Xung nhịp thường là một chuỗi xung hình
chữ nhật hoặc xung vuông.
Hầu hết kỹ thuật số là đồng bộ vì mạch đồng bộ dễ thiết kế và dễ dò lỗi hơn là
bởi vì đầu ra của mạch chỉ thay đổi ở những thời gian xác định.
2.1.3. Đầu vào bất đồng bộ .
Đối với triger đồng bộ có đầu vào điều khiển và đầu xung nhịp. Các đầu vào
điều khiển còn được gọi là đầu vào đồng bộ vì tác động của chúng lên đầu ra của
triger đồng bộ với đầu vào xung nhịp.
Hầu hết các triger đều có một hoặc nhiều đầu vào bất đồng bộ là những đầu
vào hoạt động độc lập với đầu vào đồng bộ và đầu vào xung nhịp. Đầu vào bất đồng
bộ dùng để thiết lập FF ở trạng thái 1 hoặc xoá triger về trạng thái 0 bất kỳ thời

Nhớ
Thiết lập
Xoá
Cấm dùng
Trên bảng chân lý Q
n
chỉ trạng thái lối ra ở thời điểm hiện tại, Q
n+1
chỉ trạng
thái lối ra tại thời điểm tiếp theo .
Phương trình đặc trưng :
Q
n+1
=S + Q
n
Phương trình trên cho thấy lối ra không những là hàm số của lối vào mà còn
phụ thuộc vào trạng thái trước đó của lối ra.

Trang 11
Ta có thể xây dựng sơ đồ logic của triger RS từ mạch NOR, lối vào tích cực ở
mức cao.
Từ bảng chân lý trên ta cũng có thể viết phương trình của triger RS như sau:
Q
n+1
=S +Q
n
=(S+Q
n
) =
Sơ đồ logic và giản đồ xung biểu diễn trạng thái của triger :

muốn xoá mạch ta phải đưa 2 ngõ này lên cao trong chốc lát (ít nhất là vài chục

Trang 13
nano=giây) rồi đưa xuống thấp để cho phép mạch đếm lên. 2 ngõ này là 2 ngõ bất
đồng bộ vì tác động độc lập với đồng hồ (xung vào).
Hai thông số quan trọng để thiết kế mạch đếm này là: Bảng chân lý mã hóa ra
BCD và điều kiện để Reset (Trở về trạng thái ban đầu).
a. Cấu tạo bên trong.
Hình 2.1: Cấu tạo bên trong IC 74LS90
b. Sơ đồ chân.

Trang 14
Hình 2.2: Sơ đồ chân IC 74LS90

* IC 7490 là IC 14 chân,trongđó :
Chân 14 nhận xung vào.
Chân 12,11,9,8 dữ liệu ngõ ra.
Chân 10 nối GND.
Chân 5 nối VCC.
Chân 13,4 không được sử dụng.
Chân 2,3,6,7 RESET.
Chân 1 nhận xung clock báo tràn,led hiển thị từ số 9 về số 0 .
• Bảng chân lý mã hóa ra BCD

c. Mức Reset cho LS7490.
Nó có 4 chân Reset dùng để reset hệ thống
với các chân : MR1, MR2, MS1, MS2.
Đưa các mức thích hợp vào các chân này thì nó
sẽ tự động Reset. Sau đây là bảng mức Reset:


2.4 IC LM324N
LM324 là bộ gồm 4 mạch khuếch đại thuật toán (operational amplifier, op amp,
opamp) độc lập giống hệt nhau được đặt trong cùng một vỏ bọc và có khả năng
chạy nguồn đôi,( nguồn dương và nguồn âm)cũng như nguồn đơn( Vcc và GND).
Đặc điểm nữa là nguồn nuôi của LM324 có thể hoạt động độc lập với nguồn tín
hiệu:
+ Điện áp cung cấp: Nguồn cung cấp cho LM324 tầm từ 5V~32V. Tuy nhiên
ta chỉ nên dùng điện áp từ 5V~12V
+ Điện áp tối đa ngõ vào: áp ngõ vào từ 0~32V đối với nguồn đơn và cộng trừ
15V đối với nguồn đôi
+ Điện áp ngõ ra từ 0~Vcc-1,5V

Trang 19
+ Dòng ngõ ra
Dòng ngõ ra khi mắc theo kiểu đẩy dòng (dòng Sink) thì dòng đẩy tối đa
đạt được 20mA.
Dòng ngõ ra khi mắc theo kiểu hút dòng (dòng Souce) thì dòng hút tối đa có
thể lên đến 40mA
+ Tần số hoạt động của LM324 là 1MHz và độ lợi khuếch đại điện áp DC của
LM324 tối đa khoảng 100 dB
Sơ đồ chân:

2.5 IC logic 74ls14
IC 74ls14 Cổng NOT với 6 ngõ vào
Bảng chức năng và sơ đồ chân:

Tín hiệu vào có thể bị nhiễu và chưa “vuông” nên có thể gây ra việc đọc sai
số xung ở vi điều khiển.

Trang 20

.

Trang 22
Điện trở xi măng :Vật liệu chủ yếu là xi măng.Chúng được sử dụng chính trong
các mạch cung cấp nguồn điện do công suất cho phép cao không bốc cháy trong
trường hợp quá tải.
Điện trở oxit kim loại :Cấu tạo từ vật liệu oxit thiếc,loại này chịu được nhiệt độ
cao và độ ẩm cao,thường có công suất 1/2 W.
* Phân loại theo công dụng.
Biến trở :là loại điện trở có thể thay đổi trị số theo yêu cầu,thương gọi là chiết
áp.Có 2 loại biến trở :Biến trở dây quấn và biến trở than.
Công dụng :Biến trở có vai trò phân áp, phân dòng cho mạch hay để thay đổi âm
lượng, tốc độ đếm sản phẩm trong mạch.
2.10. Điện trở.
*Cách xác định trị số điện trở.
Các điện trở khác nhau ở vòng mầu thứ 3
Khi các điện trở khác nhau ở vòng mầu thứ 3, thì ta thấy vòng mầu bội số này
thường thay đổi từ mầu nhũ bạc cho đến mầu xanh lá , tương đương với điện trở < 1
Ω đến hàng MΩ.
Các điện trở có vòng mầu số 1 và số 2 thay đổi .
Ở hình trên là các giá trị điện trở ta thường gặp trong thực tế, khi vòng mầu số 3
thay đổi thì các giá trị điện trở trên tăng giảm 10 lần.

Trang 23
Còn vòng mầu thứ 4 thường là vòng mầu chỉ sai số của điện trở.
Các trị số điện trở thông dụng.Ta không thể kiếm được một điện trở có trị số bất kỳ,
các nhà sản xuất chỉ đưa ra khoảng 150 loại trị số điện trở thông dụng , bảng dưới
đây là mầu sắc và trị số của các điện trở thông dụng. Nên việc nhìn các màu điện
trở ta có thể xác định điện trở đó bao nhiêu ôm.
-Phân loại:

(1 / Rtd) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)
Nếu mạch chỉ có 2 điện trở song song thì
Rtd = R1.R2 / ( R1 + R2)
Dòng điện chạy qua các điện trở mắc song song tỷ lệ nghịch với giá trị điện trở .
I1 = ( U / R1) , I2 = ( U / R2) , I3 =( U / R3 )
Điện áp trên các điện trở mắc song song luôn bằng nhau
-Ứng dụng của trở:
Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và như vậy điện trở là linh kiện
quan trọng không thể thiếu được trong mạch điện , điện trở có những tác dụng sau:

Trang 25