ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN
BÀI TẬP LỚN MÔN KỸ THUẬT SỐ
MẠCH ĐO VÀ HIỂN THỊ TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
Giáo viên hướng dẫnNguyễn Thu Hà
Sinh viên thực hiện



 !"#
$%&'&()*
+
Lời nói đầu
",(-./012345"-%676869,
:%-;,<--=>,?-12,5@34A98$A
B$C-#,$3?%67D-E"-(-C<FB@
"59<G,-34-H-6I-,---.=J-<K
6L5<=B@,-MNC
$3?%67D-E"1<"O-F5P-N(=5(F5(QF3?%
6"--=1(5(Q59,5"-5%.5BJ--R-E"--
(4S57-E",(-3Q/0--=1(5(Q=-<--(4
=<,5"/TF%T,58-UA--"<T
V"@"O-%,W7F-IX595BJ-=KX,$O-12
34,5<=B@Y-MNC&7%/0=ZC,$?-C-E"O-
-IXN%=$[[C1C-%\5<,7]4-58
58-T^-H_`-</X6++Aa,bF1<M5<=++++Aa%Ic07
d5:-IX-O58-T-H4-58 +,ba%I.,$ +++Aa
%I,eC5<f
/<1C -b-CF=("1M<-H$-b-H
G3"3HcIX6<RF-<-M,I%5g-IX
<(N%=$

cơ
1.Các linh kiện sử dụng trong mạch thiết kế
-Mạch được thiết kế bởi những linh kiên sau:
• Led 7 thanh dung làm cơ cấu hiển thị
• IC giải mã 74LS47
Đếm xung
Encoder
Bộ Nhân
Bộ Mã Hóa
Bộ Giải Mã
Khối Hiển Thị
(led 7 thanh)
• IC đếm mã nhị phân 74LS90
• IC 555 tạo xung với tần số đáp ứng mạch đo
• Cổng logic AND
• IC4017 dùng để định thời gian và tạo dộ trễ hiển thị
• IC4013 dùng để chốt dữ lieu.
Led 7 thanh
Ta có 1 số hình ảnh kết cấu led 7 thanh
Led 7 thanh có cấu tạo bao gồm 7 led đơn có dạng thanh đc xếp heo
hình số 8 và một led đơn hình tròn nhỏ thể hiện dấu “chấm” tròn nhỏ ở
dưới góc bên phải của led 7 thanh. 8 led đơn trên ted 7 thanh có Anode
(cực +) hoặc Cathode (cực -) được nối chung với nhau tạo thành 2 loại
led 7 thanh:
- Anode chung (cực + chung): đầu (+) chung này được nối với +Vcc,
các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các led đơn.
Led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức thấp
- Cathode chung (cực – chung): đầu (-) chung được nối xuống Ground
(hay mass), các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của
các led đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức cao

R0(2) (chân số 3),
R9(1) (chân số 6),
R9(2) (chân số 7)
Khi đặt R0(1)= R0(2)= H (ở mức cao) thì bộ đếm được xóa về 0 và các
đầu
ra ở mức thấp.
R9(1), R9(2) là chân thiết lập trạng thái cao của đầu ra: QA=QD
=1, QB= QC=0.
Chân NC (chân 4): bỏ trống.
Chân 1 và chân 14: hai chân nhân xung đếm CK.
Bốn chân 8, 9, 11, 12: chân ngõ ra,ương ứng QC, QB, QD, QA.
Chân 5(Vcc): cấp nguồn cho IC
Chân 10 (GND) chân nối mass.
•Sơ đồ mạch logic và bảng trạng thái.
Sơ đồ logic:
Dựa vào sơ5ồ ta nhận thấy IC 7490 có bốn chân ngõ vào Reset dùng
để Reset hệ thống. Khi ta đưa vào IC các mức điện áp thích hợp thì IC sẽ
tự động
Reset.
Sau đây là bảng các mức Reset:
Khi dùng IC 7490, ta có hai cách nối mạch cho cùng chu kỳ đế
m 10,
tức tần số tín hiệu ở ngõ ra sau cùng bằng 1/10 tần số xung CK, nhưng d
ạng tín
hiệu ra khác nhau.
IC 555
ic ệ"5ượ-3ử/ụ1%ổNếở--ạ-ạ<
AF5H-ắ"=ữạ-/"<5ộ1-
1. Thông số
+ Điện áp đầu vào : 2 - 18V ( Tùy từng loại của 555 : LM555, NE555,

đến 63.2% điện áp cung cấp và hiểu thời gian này là 1 hằng số. Giá trị
thời gian đó có thể tính bằng công thức đơản sau:
t = R.C
4. Chức năng từng chân:
+ Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân còn
gọi là chân chung.
+ Chân số 2(TRIGGER): Đây là chân đầu vào thấp hơn điện áp so sánh
và được dùng như 1 chân chốt hay ngõ vào của 1 tần so áp.Mạch so sánh
ở đây dùng các transitor PNP với mức điện áp chuẩn là 2/3Vcc.
+ Chân số 3(OUTPUT): Chân này là chân dùng để lấy tín hiệu ra logic.
Trạng thái của tín hiệu ra được xác định theo mức 0 và 1. 1 ở đây là mức
cao nó tương ứng với gần bằng Vcc nếu (PWM=100%) và mức 0 tương
đương với 0V nhưng mà trong thực tế mức 0 này ko được 0V mà nó
trong khoảng từ (0.35 ->0.75V) .
+ Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4
nối masse thì ngõ ra ở mức thấp. Còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì
trạng thái ngõ ra tùy theo mức áp trên chân 2 và 6.Nhưng mà trong mạch
để tạo được dao động thường hay nối chân này lên VCC.
+ Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn
trong IC 555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài
cho nối GND. Chân này có thể không nối cũng được nhưng mà để giảm
trừ nhiễu người ta thường nối chân số 5 xuống GND thông qua tụ điện
từ 0.01uF đến 0.1uF các tụ này lọc nhiễu và giữ cho điện áp chuẩn được
ổn định.
+ Chân số 6(THRESHOLD) : là một trong những chân đầu vào so sánh
điện áp khác và cũng được dùng như 1 chân chốt.
+ Chân số 7(DISCHAGER) : có thể xem chân này như 1 khóa điện tử và
chịu điều khiển bỡi tầng logic của chân 3 .Khi chân 3 ở mức áp thấp thì
khóa này đóng lại.ngược lại thì nó mở ra. Chân 7 tự nạp xả điện cho 1
mạch R-C lúc IC 555 dùng như 1 tầng dao động .

- R = 1, S = 0 > Q=0, /Q = 1.
- Q = 0 > Ngõ ra đảo trạng thái = 0.
- /Q = 1 > Transistor dẫn, điện áp trên chân 7 xuống 0V !
- Tụ C xả qua Rb. Với thời hằng Rb.C
- Điện áp trên tụ C giảm xuống do tụ C xả, làm cho điện áp tụ C
nhảy xuống dưới 2Vcc/3.
* Tụ C tiếp tục "XẢ" từ điện áp 2Vcc/3 > Vcc/3:
- Lúc này, V+1 < V-1. Do đó O1 = 0.
- V+2 < V-2. Do đó O2 = 0.
- R = 0, S = 0 > Q, /Q sẽ giứ trạng thái trước đó (Q=0, /Q=1).
- Transistor vẫn dẫn !
* Tụ C xả qua ngưỡng Vcc/3:
- Lúc này V+1 > V-1. Do đó O1 = 1.
- V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) . Do đó O2 = 0.
- R = 0, S = 1 > Q = 1, /Q (Q đảo) = 0.
- Q = 1 > Ngõ ra = 1.
- /Q = 0 > Transistor không dẫn -> chân 7 không = 0V nữa và tụ C lại
được nạp điện với điện áp ban đầu là Vcc/3.
*Uầ3ố5ề-ế5ộ6ộA-ủ"
Nhìn vào sơ5ồ mạch trên ta có công thức tính tần số , độ rộng xung.
+ Tần số của tín hiệu đầu ra là
f = 1/(ln2.C.(R1 + 2R2))
+ Chu kì của tín hiệu đầu ra : t = 1/f
+ Thời gian xung ở mức H (1) trong một chu kì
t1 = ln2 .(R1 + R2).C
+ Thời gian xung ở mức L (0) trong 1 chu kì
t2 = ln2.R2.C
Cổng logic AND
m6"nởứ--"<ếm,<oom,<k5ềở
ứ--"<^ốư:,ớkpnqkrộ-ổ

động bình thường, các ngõ ra sẽ tuần tự xuất giá trị. Trong quá trình
các ngõ ra đang hoạt động, ta kích mức cao cho chân 13 thì giá trị nào
đang ở mức cao sẽ giữ nguyên trạng thái, các ngõ ra còn lại sẽ ở trạng
thái mức thấp hết.
o Các chân 3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9, 11 lần lượt sẽ là thứ tự của
các giá trị xuất ra.
o Chân 12 hoạt động mức thấp trong 5 giá trị xuất ra đầu tiên.
Nó sẽ hoạt động mức cao trong 5 giá trị xuất ra sau đó.
o Cấu tạo bên trong IC 4017:
Bảng sự thật:
1. H = trạng thái mức cao (điện thế dương hơn).
2. L = trạng thái mức thấp (điện thế âm hơn).
3. X = phi trạng thái.
4. chuyển bậc thang - mức dương
5.chuyển bậc thang - mức thấp
Biểu diễn dạng tín hiệu ngõ ra theo tín hiệu vào xung Clock:

IC4013
Khi chưa có xung CK (chưa nhấn phím) ngõ ra Q=0; QN=1;
dữ liệu tai D là ‘1’ QN=’0’; lúc này trạng thái ngõ ra sẽ được
chốt lại và chỉ thay đổi khi có them 1 xung CK