Trường ĐHCN Hà Nội Bộ môn ĐLĐK
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN
BÀI TẬP LỚN MÔN KĨ THUẬT SỐ
MẠCH ĐỒNG HỒ BÁO GIỜ

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Vũ Linh
Sinh viên thực hiện : 1.Đỗ văn Huy
2.Phạm văn Khải
3.Nguyễn thành Hưng
4.Mai huy Hưng
5.Hoàng văn khắc
Lớp : ĐH Điện 3-K6.
Năm 2013
GVHD: Nguyễn Vũ Linh SVTH:Nhóm 5
Trường ĐHCN Hà Nội Bộ môn ĐLĐK
Nhận xét của giáo viên.
không thể tránh được thiếu sót, kính mong nhận được sự thông cảm và góp ý
của Thầy giáo.
Nhóm em xin chân thành cảm ơn!
Người thực hiện:
Nhóm 5
GVHD: Nguyễn Vũ Linh SVTH:Nhóm 5
Trường ĐHCN Hà Nội Bộ môn ĐLĐK
Chương 1: Tìm hiểu chung về mạch logic tổ hợp,
mạch dãy, mạch dao động
I.Mạch logic tổ hợp
1. Đặc điểm cơ bản và phương pháp thiết kế của mạch
- Đặc điểm: mạch tổ hợp là mạch mà trị số ổn định của tín hiệu đầu ra ở
thời điểm bất kì chỉ phụ thuộc vào tổ hợp các giá trị tín hiệu đầu vào ở
thời điểm đó.
- Phương pháp thiết kế:
+ Phân tích yêu cầu
+ Kê bảng chân lí
+Tiến hành tối thiểu hóa
+ Vẽ sơ đồ logic
2. Bộ mã hóa
Mã hóa là dung văn tự, kí hiệu hay mã để biểu thị một đối tượng xác
định.
Bộ mã hóa là mạch điện thực hiện thao tác mã hóa.
Các bộ mã hóa:
- Bộ mã hóa nhị phân
Là mạch điện dung n bit để mã hóa N=2
n
tín hiệụ
- Bộ mã hóa nhị - thập phân
Là mạch điện chuyển mã hệ thập phân bao gồm 10 chữ số 0,1,2… 9

• Bộ so sánh bằng nhau 4 bit
- Bộ so sánh
5. Bộ cộng
- Bộ cộng nửa
Là mạch điện thực hiện phép cộng nửa, tức là phép cộng hai số 1 bit.
- Bộ cộng đủ
- Bộ cộng có nhớ nối tiếp
6. Bộ chọn kênh
7. Rom
- Bộ nhớ cố định chỉ đọc(ROM)
- Bộ nhớ chỉ đọc có thể ghi trình tự (PROM)
- Bộ nhớ chỉ đọc có thể viết lại
II.Mạch dãy
1. Đại cương về mạch dãy
a. Đặc điểm
- Một mạch điện được gọi là mạch dãy nếu trạng thái đầu ra ổn định ở
thời điểm xét bất kì không vhir phụ thuộc vào trạng thái đầu vào thời
điểm đó mà còn phụ thuộc vào cả trạng thái bản thân mạch điện ở thời
điểm trước.
b. Phương pháp phân tích chức năng logic mạch dãy.
- Viết phương trình
- Tìm phương trình trạng thái
- Tính toán
- Vẽ bảng trạng thái
2. Bộ đếm
- Bộ đếm đồng bộ:
+ bộ đếm nhị phân đồng bộ: cấu trúc bằng Flip Flop T
+ bộ đếm thập phân đồng bộ
GVHD: Nguyễn Vũ Linh SVTH:Nhóm 5
Trường ĐHCN Hà Nội Bộ môn ĐLĐK

người và đồng hồ số báo giờ là sản phẩm của công nghệ hiện đại kĩ thuật số
ngày nay. Để thực hiện đề tài này chúng em đã sử dụng bộ tạo xung,bộ đếm và
bộ so sánh,kết hợp với đèn led để hiển thị và một số linh kiện khác. Với việc sử
dụng các bộ IC trên, ta có thể thiết kế mạch đồng hồ số báo giờ hoàn chỉnh
nhưng còn nhiều hạn chế. Rất mong nhận được sự chỉ bảo của Thầy Cô giáo và
các bạn sinh viên.
I.Sơ đồ khối và chức năng các khối:
1/Sơ đồ khối
Mạch gồm có 5 khối:
- Bộ nguồn
- Bộ tạo xung
- Bộ so sánh
- Bộ đếm
- Bộ hiển thị
GVHD: Nguyễn Vũ Linh SVTH:Nhóm 5
Bộ hiển thị
Bộ Đếm
Bộ So
Sánh
Bộ tạo
xung
Bộ nguồn
Trường ĐHCN Hà Nội Bộ môn ĐLĐK
2. Chức năng các khối
2.1/ Bộ nguồn:
Bộ nguồn cung cấp cho toàn bộ mạch ở đây ta dùng nguồn một chiều
khoảng +5V cung cấp cho toàn bộ mạch.
2.2 / Bộ tạo xung:
Dùng IC 555 để tạo ra xung nhịp.
Hình 1:Cấu tạo IC 555

GVHD: Nguyễn Vũ Linh SVTH:Nhóm 5
Trường ĐHCN Hà Nội Bộ môn ĐLĐK
mức (1/3)Vcc thì chân 3 sẽ chuyển lên mức cao, lúc này khóa điện tử trên chân
số 7sẽ hở.
Chân số 3: (Output) Ngõ ra tín hiệu ở dạng xung (mức áp không thấp thì
cao).
Chân số 4 :(Reset) Xác lập trạng thái ngõ ra .Khi chân số 4 cho nối mass thì
chân số 3 chốt ở mức áp thấp , chỉ khi chân số 4 đặt ở mức áp cao thì ngõ ra
chân 3 mới được tự do và mới có thể lúc cao lúc thấp.
Chân số 5:(Control Voltage) Chân điều khiển ,chân này làm thay đổi các
mức điện áp chuẩn trên trên cầu chia volt.
Chân số 6: (Threshold) Ngõ vào của một tầng so với áp 1.Có mức áp chuẩn
bằng 2/3 Vcc.
Chân số 7: (Dirchange) Chân xả điện, chân này là ngõ ra của một khóa điên
(tranistor) khóa điện này đóng mở theo mức áp chân số 3. Khi chân 3 ở mức áp
cao thì khóa điện đóng lại và cho dòng chay qua, ngược lại thì khóa điện hở và
cắt dòng.
Chân số 8: (+Vcc) Chân nguồn nối vào nguồn nuôi Vcc để cấp điện cho IC
555.
2.3 Bộ so sánh:
Sử dụng IC 74ls85
Hình 2.3 Mạch so sánh độ lớn 4 bit 74LS85
GVHD: Nguyễn Vũ Linh SVTH:Nhóm 5
Trường ĐHCN Hà Nội Bộ môn ĐLĐK
Bảng 2.3.2 Bảng sự thật của 74LS85:
Nhìn vào bảng sự thật của IC ta có thể thấy được hoạt động của mạch:
Ở 8 trường hợp đầu mạch so sánh bình thường, lần lượt so sánh từ bít cao trước.
Khi tất cả các bit của 2 ngõ vào đều bằng nhau thì phải xét đến logic của các
ngõ vào nối chồng (được dùng khi ghép chồng nhiều IC để có số bit so sánh lớn
hơn). Logic ở các ngõ vào này thực ra là của các ngõ ra tầng so sánh các bit

của 7 con led này nối với nhau,còn các chân K thì riêng.Đối với K chung chũng
có thể hiểu tương tự như vậy
Sơ đồ các chân:
GVHD: Nguyễn Vũ Linh SVTH:Nhóm 5
Trường ĐHCN Hà Nội Bộ môn ĐLĐK
Tiếp theo là bảng mã led theo các chữ số từ 0=>9 ,bảng này tương ứng mới mức
1 sáng (5v) led katot chung . Còn với loại anot chung thì thay bảng trạng thái
led sáng là mức 0.

2.7 Sơ Lược Về Các Linh Kiện Trong Mạch.
a) Tụ điện:
• Đặc điểm của tụ là cho dòng điện xoay chiều đi qua, ngăn cản dòng điện
một chiều.
• Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động tạo bởi 2 bề mặt dẫn điện được
ngăn cách bởi điện môi. Khi có chênh lệnh điện thế tại 2 bề mặt ,tại các
bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng cường độ nhưng trái dấu.
GVHD: Nguyễn Vũ Linh SVTH:Nhóm 5
01
10
outA
Trường ĐHCN Hà Nội Bộ môn ĐLĐK
• Về mặt lưu trữ năng lượng,tụ điện có phần giống ắc qui, nhưng hoạt động
của chúng lại hoàn toàn khác.tụ điện chỉ có khă năng lưu trữ electron và
khả năng nạp và xả rất nhanh.
b) Điện trở:
Điện trở là linh kiện thụ động có tác dụng cản trở cả dòng và áp.
Điện trở đựơc sử dụng rất nhiều trong các mạch điện
tử.
R =ρℓ/S hoặc R=U/I
Trong đó ρ là điện trở suất của vật liệu

Khối giây có nhiệm vụ hiển thị giá trị từ “00” đến “59”. Khi khối giây
đếm đến giá trị “59” và sau một chu kì xung tiếp theo thì giá trị đếm tự động
reset về “00”, và đồng thời cấp xung cho khối phút đếm phút.
Tần số 1Hz tại đầu ra của IC tạo dao động 555 được cấp cho khối giây để
đếm. Hàng đơn vị sẽ đếm giá trị từ “0” đến “9”, còn hàng chục sẽ đếm từ “0”
đến “5”. Cứ sau 1 chu kì xung được cấp thì khối giây đếm tăng 1 giá trị. Ở đây
ta phải sử dụng bộ đếm 10 cho hàng chục (c) và hàng đơn vị (dv). Các chân Q0,
Q1, Q2, Q3 tạo thành một bộ đếm lần lượt tương ứng với bộ đếm A, B, C, D.
Khi hàng chục đếm đến giá trị “6” (DCBA = “0110”) thì có mức điện áp logic
tương ứng với giá trị “6” (C = D = “1”) được đưa về từng chân R0(1) và R0(2)
của IC đếm hàng chục để reset giá trị đếm về “0” và đồng thời cấp xung Clock
(Clk) cho khối phút.
3. Khối phút.
Khối phút có nhiệm vụ hiển thị giá trị từ “00” đến “59” và sau khi đếm
đến “59”, sau 1 chu kì xung tiếp theo thì giá trị đếm cũng tự động reset về “00”
và đồng thời cấp xung cho khối giờ để đếm giờ.
Xung được cấp cho khối phút khi khối giây đếm giá trị “59” về “00”. Vì
vậy cứ sau khi khối giây đếm hết 60 giây thì khối phút đếm tăng 1 giá trị. Hàng
đơn vị sẽ đếm giá trị từ “0” đến “9”, còn hàng chục sẽ đếm từ “0” đến “5”.Ta
cũng sử dụng bộ đếm 10 cho cả hàng chục và hàng đơn vị và quá trình reset
cũng tương tự như khối giây.
4. Khối giờ.
Khối giờ có nhiệm vụ hiển thị giá trị từ “00” đến “23” ở chế độ 24h hoặc
“00” đến 11” ở chế độ 12h. Khi khối giờ đếm đến giá trị “23” hặc “12” và sau
1 chu kì xung tiếp theo thì giá trị đếm tự động reset về “00”.
Xung cấp cho khối giờ được cấp từ khối phút. Cứ sau khi khối phút đếm
hết 60 phút thì khối giờ đếm tăng 1 giá trị. Hàng đơn vị sẽ hiển thị giá trị từ “0”
đến “9”, còn hàng chục sẽ hiển thị giá trị từ “0” đến “1”. Ở chế độ 24h ta sẽ sử
dụng bộ đếm 4 (B và C) cho hàng chục và bộ đếm 10 cho hàng đơn vị. Khi
hàng chục đếm được giá trị “2” (CB = “10”) và hàng đơn vị đếm đến giá trị “4”

-Tốn chi phí cho việc sử dụng và sửa chữa.
3. Kết luận nội dung đề tài
-Đề tài này đã giúp chúng em hiểu thêm được về cấu tạo, nguyên lý
hoạt động, ứng dụng… của các loại IC và linh kiện điện tử mà chúng em
đã được học ở trên lớp.
-Hiểu được nguyên tắc hoạt động của mạch đồng hồ số.
-Đưa ra sơ đồ và mạch mô phỏng.
4. Các hạn chế
-Do chưa hiểu rõ về vi điều khiển nên chưa thể thiết kế mạch đồng
hồ tối ưu nhất.
-Chưa có điều kiện được tiếp xúc nhiều các linh kiện dùng trong
mạch
-sự hiểu biết thực tế các linh kiện liên quan còn hạn chế nên không
tính được giá thành các hệ thống thiết bị.
5. Biện pháp khắc phục
-Cần tìm hiểu về vi điều khiển.
-Tìm hiểu thêm và đi quan sát thực hành thực tế với các linh kiện đã
được học.
GVHD: Nguyễn Vũ Linh SVTH:Nhóm 5
Trường ĐHCN Hà Nội Bộ môn ĐLĐK
-tìm hiểu thêm các thiết bị lien quan về chất lượng và giá thành thực
tế.
Với sự nhiệt tình,cố gắng của các thành viên trong nhóm và kiến
thức chuyên ngành được học,đồng thời được sự hướng dẫn,giúp đỡ
nhiệt tình của giảng viên hướng dẫn Thầy “NGUYỄN VŨ LINH” nhóm
em đã hoàn thành đề tài đúng thời hạn.Để đề tài thêm hoàn thiện rất
mong nhận được những nhận xét và đóng góp ý kiến của Thầy,Cô và
các bạn!
Nhóm em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 25 tháng 12 năm 2013