Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP
THIẾT KẾ MẠCH ĐO TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ HIỂN THỊ
( N VÒNG/ PHÚT )
Trang : 1
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới đã và đang
ngày một văn minh, hiện đại hơn, sự phát triễn của 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 cao. Từ nhu cầu trên các
thiết bị điện tử đã du nhập vào thị trường Việt Nam ngày càng nhiều về số lượng cũng như
chất lượng và trở nên phổ biến. Điên tử trở nên một ngành khoa học đa nhiệm vụ đáp ứng
được những đòi hỏi không ngừng ở từng công trường, nhà máy, xí nghiệp cho đến các nhu
cầu cần thiết cho hoạt động đời sống hàng ngày.
Qua thời gian học ngành điện tử tin học , dưới sự chỉ bảo chu đáo và nhiệt tình
giảng dậy của các thầy cô trong suốt thời gian qua . làm đồ án tốt ngiệp không những là cơ
sở giúp chúng em kết thúc khóa học mà còn chứng tỏ khả năng
tiếp thu kiến thức và năng lực của mỗi người .
Sau khi chọn đề tài chúng em cố gắng thực hiện cùng sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy
mong sẽ đem lại kết quả tốt đẹp.
Vì thời gian thực hiện đề tài có hạn và điều kiện cũng như năng lực còn nhiều hạn
chế nên đề tài chắc chắn không thể tránh được những thiếu sót. Kính mong sự góp ý của
các thầy và các ban để cho đề tài này được hoàn thiện hơn và ngày càng ứng dụng rộng rãi
trong thực tế.
Đà nẵng, tháng 7 năm 2007
Nhóm sinh viên thực hiện
Lê Huy Quang
Thái Quốc Hưng
Phan Duy Rin
Hồ Ngọc Thảo

tốc độ có hiển thị . đơn vị :( vòng /phút)
Trang : 4
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH
Giới thiệu sơ lược các dặc điểm chính của một số Linh kiện sử dụng trong mạch:
Điện trở - Tụ điện - Diod chỉnh lưu - biến áp nguồn - Diod ổn áp-Transistor - IC ổn áp -
Vi mạch khuyếch đại thuật toán. – IC 4518 – IC 5411 – IC555 – IC 4093 .
1/ Điện trở :
Cấu tạo, đặc điểm, trị số, ký hiệu, đơn vị đo :
a. Điện trở than :
Đây là loại điện trở mà người ta dùng bột than trộn với một loại keo cách điện theo một
tỉ lệ xác định sau đó ép thành từng thỏi hình trụ tròn hai đầu gắn 2 chân vòng kim loại, sau
đó người ta phủ bên ngoài 1 lớp nhựa tổng hợp có khả năng cách điện và toả nhiệt tốt.
Cuối cùng người ta dùng phẩm màu vẽ lên điện trở các vòng màu, để giúp được người sử
dụng biết được trị số của điện trở.
Hình dạng :
Đặc điểm :
Điện trở than là loại điện trở được sử dụng hầu hết trong các mạch điện, trị số của điện
trở than thường thay đổi trong khoản 0,1Ω - 1,5MΩ và công suất tối đa là 2w. Do công
suất tương đối nhỏ cho nên trong các trường hợp mạch điện yêu cầu điện trở có công suất
lớn thì điện trở than không đáp ứng được nên người ta phải sử dụng điện trở dây quấn có
công suất lớn.
Ký hiệu :
Đơn vị đo : Ohm Ω, kΩ, MΩ
Trị số :
Do điện trở than có kích thước khá nhỏ nên người ta không thể ghi trực tiếp trị số
lên thân của nó, mà người ta kí hiệu bằng các vòng màu và dựa vào các vòng màu ta có thể
Trang : 5
R
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông

± 10%
Không màu ± 20%

Đối với điện trở 4 vòng màu : Dưới đây là 1 điện trở ghi trị số theo hệ thống 4 vòng
màu để khỏi nhầm lẫn cần lưu ý thứ tự các vòng A, B, C, D. Vòng A nằm sát 1 đuôi điện
trở và không có màu vòng kim hoặc bạc kim.
Hai vòng đầu (A,B) chỉ trực tiếp 2 số đầu tiên của trị số . Vòng thứ 3 (C) chỉ số zero
theo 2 số đầu .
Đối với điện trở 4 vòng màu thì thứ 4(D) thường chỉ có 2 màu vàng kim hoặc bạc
kim.
b. Điện trở dây quấn :
Đây là loại điện trở mà trong cấu tạo người ta dùng dây hợp kim “Ni-Cr” quấn
nhiều vòng trên một lỏi hình trụ tròn hai đầu nối với 2 chân vòng kim loại. Sau đó người ta
bọc bên ngoài một lớp sứ hoặc xi măng nhằm mục đích để cách điện và toả nhiệt.
Trang : 6
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
Đặc điểm : Đây là loại điện trở có công suất khá lớn khoảng vài chục W. Do có
công suất lớn nên kích thước của điện trở dây quấn lớn hơn nhiều so với kích thước của
điện trở than, trị số của điện trở dây quấn có thể thay đổi từ 0,1Ω đến vài MΩ
Trị số : Do điện trở dây quấn có kích thước rất lớn cho nên trị số của nó được ghi
trực tiếp lên thân của nó.
c/. Biến trở (Variable Resistor) :
Đây là loại điện trở có trị số biến đổi được trong một giới hạn xác định. Có cấu tạo
gồm 3 chân trong đó có 2 chân nối với vòng bột than và một chân là chỗi tì và quét lên
vòng bột than đó để cho ta các giá trị điện trở khác nhau, khi ta thay đổi vị trí của chổi
quét.
Kí hiệu :
Trị số : Đối với các biến trở có kích thước lớn thì người ta trực tiếp ghi trị số lên
thân của nó, còn đối với các biến trở có kích thước nhỏ thì người ta kí hiệu bằng 3 chữ số
trong đó 2 chữ số đầu giữ nguyên còn chữ số thứ 3 là luỹ thừa cơ số 10 nhân thêm vào.

tụ sẽ xả điện cho đến khi điện áp giữa 2 bản cực bằng o. Để đặc trưng cho khả năng nạp và
xả điện của tụ điện người ta dùng một đại lượng gọi là điện dung
Ký hiệu : C Đơn vị của tụ F đọc là Fara
1F = 10
6
µF = 10
9
ηF = 10
12
ρF
* Điện dung của tụ tuỳ thuộc vào 4 thông số sau :
- Bề mặt các bản cực : Bề mặt càng rộng thì điện dung càng lớn
- Khoảng cách giữa 2 bản cực là khoảng cách càng gần thì điện dung càng lớn
- Các lớp bản cực : Càng có nhiều lớp chồng lên nhau thì điện dung càng lớn
- Đặc tính của chất điện môi biểu thị bằng hằng số điện môi (K) với chuẩn K =
1 đối với không khí.
Các loại tụ và trị số :
Được dựa trên cơ sở chất điện môi giữa 2 bản cực và một số đặc điểm chính mà ta có
các loại tụ như sau.
a. Tụ hoá :
Đây là loại tụ có chất điện môi là giấy được tẩm một loại dầu hoá học. Điện dung
của tụ hoá khá lớn được tính bằng đơn vị µF. Trên thân tụ hoá người ta sẽ kí hiệu cực tính
của tụ hoá
Khi sử dụng ta cần lưu ý là điện áp đặc vào cực dương của tụ phải lớn hơn điện áp
đặc vào cực âm. Ngoài ra trên thân tụ hoá nhà sản xuất còn cho biết điện dung, điện áp làm
việc, nhiệt độ bảo quản. Điện áp làm việc là điện áp lớn nhất mà ta đặc vào 2 bản cực.
Ký hiệu : b. Tụ thường :

Đặc điểm :
Biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng sinh ra dòng điện
khi đặt vào 2 đầu cuộn dây sơ cấp một điện áp xoay chiều thì sẽ xuất hiện dòng điện và
cuộn dây, cuộn dây sinh ra từ trường. Vì chiều dòng điện biến đổi cho nên từ trường do
cuộn sơ cấp gâp ra cũng biến đổi từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp và lúc này có thể xem
như từ trường qua cuộn thứ cấp đã biến đổi, trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện.
Biến áp có nhiều loại :
a. Theo cấu tạo :
- Biến áp tự ngẫu
- Biến áp cách ly
b. Theo công dụng :
- Biến áp nguồn
- Biến áp đảo pha
- Biến áp xuất âm
c. Theo đặc điểm :
- Biến áp tăng áp
- Biến áp hạ áp
Hoạt động của biến thế là chuyển đổi từ điện năng ở sơ cấp qua từ năng tập trung vào lõi
sắt rồi chuyển từ năng ở lõi sắt thành điện năng trở lại bên thứ cấp. Dòng AC vào sơ cấp
tạo ra từ trường luôn biến đổi tập trung vào lõi sắt để đưa vào thứ cấp cho ra dòng AC để
sử dụng
Mối quan hệ giữa các đại lượng trong biến áp :
Gọi U
1
; I
1
;

n
1

=
1
2
I
I

Hiệu điện áp 2 đầu cuộn dây tỷ lệ thuận với số vòng dây và tỷ lệ nghịch với cường độ
dòng điện qua cuộn dây.
4.Diode
Cấu tạo :
Diode bán dẫn có cấu tạo gồm 2 miền bán dẫn P - N tiếp xúc với nhau và nối với 2
điện cực đưa ra bên ngoài.
Điên cực nối với miền P gọi là Anode, Ký hiệu là A
Điên cực nối với miền N gọi là Cathode, Ký hiệu là K

Các loại Diode bán dẫn :
a. Diode chỉnh lưu :

Đây là loại diode được chế tạo chủ yếu là phục vụ cho mạch chỉnh lưu điện áp. Diode chỉnh lưu
thường được cấu tạo tiếp mặt cho nên khả năng chịu đựng dòng điện và điện áp khá lớn. Bán dẫn
làm ra diode chỉnh lưu thường là silic.
b. Diode ổ : áp (diode Zener) :
Trang : 12
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
Đây là loại diode mà khi chế tạo người ta ứng dụng hiệu ứng đánh thủng làm cho
Diode có khả năng ổn áp, trên thân của diode có ghi mức điện áp mà nó ổn áp. Điều cần
lưu ý dể thực hiện chức năng ổn áp diode Zener phải được đặt ở chế độ phân cực nghịch.
c. Diode phát quang (Led):
Diode phát quang (Led) : Đây là loại diode mà khi có dòng điện qua nó thì nó sẽ
phát ra ánh sáng. Diode phát quang, hện nay với công nghệ bán dẫn phát triển thì led có

Tại miền tiếp giáp PN giữa cực B và E (S
1
) và miền tiếp
giáp PN giữa cực B và C (S
2
) sẽ xuất hiện các hàng rào ngăn
cảng sự chuyển động khuếch tán của các hạt mang điện.
Vì vậy sẽ không có dòng điện chạy trong Transistor.
- Khi có điện trường ngoài đặt vào các cực của Transistor :
Đặt vào giữa 2 cực B và E của Transistor một điện
áp VBE sao cho miền tiếp giáp giữa 2 cực B và E được phân cực thuận. Lúc này các lỗ
hỗng mang điện tích dương tại miền E sẽ bị đẩy trần sang miền B tại đây chúng sẽ kết hợp
với các Electron của miền B để tạo ra dòng điện phân cực Ib. Vì miền B là miền có nồng
độ tạp chất thấp cho nên giá trị dòng Ib rất nhỏ. Do số lượng lỗ hổng mang điện dương tại
miền E rất lớn bề dày của miền B rất mỏng cho nên sau khi tràn qua miền tiếp giáp S
1
các
lỗ hổng dư thừa sẽ tập trung tại miền tiếp giáp S
2
. Bây giờ nếu ta đặt giữa cực B và cực C
một điện áp sao cho miền tiếp giáp S
2
được phân cực nghịch thì lúc này các lỗ hổng dư
thừa của miền E sẽ bị điện trường gia tốc đẩy tràn sang miền C và tạo thành dòng điện I
C
.
Vì số lượng loå hổng dư thừa rất lớn cho nên dòng I
C
có giá trị rất lớn. Khi dòng I
C

Vì dòng I
C
có giá trị rất lớn so với Ib cho nêm trong một số trường hợp ta có thể xem
như I
C
≈ I
E

Trong thực tế ngoài các dòng điện Ib; I
C
; I
E
Trong Transistor còn có một dòng điện rất
nhỏ gọi là dòng rỉ. Ở điều kiện bình thường thì dòng rỉ xem như không đáng kể. Tuy nhiên
khi nhiệt dộ Transistor tăng lên thì dòng rỉ sẽ tăng lên rất nhanh gây mất ổn định cho hoạt
động của Transistor. Vì vậy khi sử dụng Transistor người ta thường thiết kế các mạch ổn
định nhiệt độ nhằm mục đích hạn chế tối đa dòng rỉ.
. Phân cực và ổn định nhiệt độ :
Phân cực là cách dùng điện trở ghép từ nguồn cực C để cách cho cực B thay thế nguồn
Vb. Còn ổn định nhiệt là cách làm cho Transistor không nóng thêm khi nhiệt độ tăng.
Nguyên tắc ổn định nhiệt là phải nối mạch phân cực Transistor sao cho khi nhiệt độ tăng
lên thì phân cực giảm để kéo theo dòng I
C
(Dòng I
C
giảm thì Transistor không còn nóng
thêm nữa).
. Đặc tuyến của
Transistor :
a. Đặc tuyến truyền

điện ngỏ ra I
C
. Tuy đặc tuyến ngỏ ra có vô số
nhánh, nhưng trong quá trình sử dụng tại một thời
điểm bất kì ta chỉ chọn được một trong vô số nhánh đó.
Từ đồ thị mỗi nhánh ta thấy dòng I
C
chỉ xuất hiện khi điện áp ngỏ ra VCE >0 và dòng I
C
phụ thuộc vào điện áp VCE
trong một khoảng thời gian rất ngắn sau đó dòng I
C
hầu như không thay đổi theo
điện áp VCE.
- Vùng đánh thủng : Đây là lớp điện áp VDS đạt giá trị quá lớn kênh dẫn bị đánh
thủng do dòng điện quá lớn.

. Vài dạng transistor thực tế :
Dạng vỏ như hình vẽ thường thấy, dạng này
cũng dùng cho 2 loại transistor Jfet và Mosfet bằng
cách thay đổi mật độ các chất pha trộn và thể tích khối
các cực : C,B,E sẽ cho ra những Transistor có các đặc tính khác nhau có loaïi cho độ
Trang : 16
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
khuếch đại lớn hơn gấp 800 lần. Có loại thích hợp với điệnn thế cao nhưng loại phổ biến và
nhiều công dụng thường có dòng cực thu tối đa chỉ vài trăm mA . Với Transistor khuếch
đại công suất dòng cực thu có thể lên 30A. Ngoài ra còn có lõi Transistor được chế tạo đặc
biệt dùng với cao tần hoặc dùng như loại contact điện tử đóng mở đột ngột (dạng số).
Transistor Darlingtor : Đây là một cặp Transistor NPN được ghép
lại với nhau để tăng cường hệ số khuếch đại và công suất.

khuếch đại, tạo tín hiệu sin, xung, trong bộ ổn áp và bộ lọc…Kí hiệu của Op-Amp như
hình (7.1).
Hình 7.1: Ký hiệu của Op-Amp.
Ta có điện áp ngõ ra của Op-Amp là: U
r
= K
d
.U
d
Trong đó: - K
d
: hệ số khuếch đại của Op-Amp.
- U
d
= U
P
- U
N
o Nếu U
N
= 0 thì U
r
= K
d
.U
P
nên U
r
đồng pha với tín hiệu vào U
P

đổi điện áp ra của KĐTT (hay miền tuyến tính). Ngoài dãi này, điện áp ra không thay đổi
và được xác định bằng các trị số Ur min, Ur max gọi là điện áp bão hoà, giá trị điện áp này
không phụ thuộc vào điện áp vào và gần bằng trị số nguồn cung cấp (điện áp bão hoà này
thường thấp hơn trị số nguồn từ 1V đến 3V về giá trị)

Trang : 18
-
+
U
N
U
P
U
r
Miền
tuyến tính
Miền bão
hoà
Miền bão
hoà
Đầu vào
đảo
Đầu vào
không đảo
Ur max
Ur min
Ủr
Ủv
Ec
-

3
Q 1
4
Q 2
5
Q 3
6
V S S
8
Trang : 19
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông

6 Q 3
1
2
3
U 5
J
1
C L K
2
K
3
R
4
Q
5
Q
6
G N D

5
Q
6
G N D
8
V C C
7
U8
J
1
C L K
2
K
3
R
4
Q
5
Q
6
G N D
8
V C C
7
U9
1 6 V C C
1 C K
7 R I S E R
8 G N D8 G N D
5 Q 24 Q 13 Q 0

4511
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
 các chân 13,12, 11,10,9,14,15 là các ngõ ra của mã thập phân ( led 7 đoạn)
 các chân 7,1,2,6,8, là các ngõ vào của mã BCD .
 chân số 5 là chân chốt .
 chân 8 mass
 chân 16 nguồn .
 chân 4,5
b .bảng trạng thái:
Trang : 22
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
10 / IC 555 ::
a .kí hiệu :-chân 1 :GND
-chân 8: Vcc
-chân 2:(trigger) , chân 6 :( threshold) , là ngõ vào của tầng so áp
-chân 7 :(discharge) được xem như là một công tất điện đóng mở , khi chân 3 ở mức thấp
thì các chân nay đóng lại và khi chân 3 ở mức cao thì nó mở ra. tạo sự nạp xả điện cho
mạch R-C .
Chân 5 : (control) dung dể thây đổi mức áp chuẩn trong IC .
Trang : 23
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
Chân 3 : (out put) ngõ ra của xung.
Chân 4 :( riset) tác động mức thấp .
vi mạch này làm việc như một bộ định thời gian kiểu 1 xung (one shot time) hoặc một bộ
đa hài phiến định (aactable multivibrator).
b. sơ đồ cấu tạo bên trong vi mạch :
+

77
11
:
11. led 7 đoạn:
- có 2 loại: + anode chung
+ catode chung
-Thông thường chân 3,8 là 2 chân chung .
a.kí hiêu:
Trang : 24
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đơng
1 0
6
74
1
2
3 8
9
5
D 1
T I L 3 0 9

b. bảng trạng thái::
a = 0 + 2 +3 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9
b = 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 + 5 + 6 + 8 + 9
Một trong các số chỉ báo thông dụng là LED 7đoạn. Đèn gồm 7 đoạn mang