1 | P a g e
Lời nói đầu
Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cuộc sống của con
người đã có những thay đổi ngày càng tốt hơn, với những trang thiết bị hiện đại phục
vụ công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Đặc biệt góp phần vào sự phát
triển đó thì ngành kĩ thuật điện tử đã góp phần không nhỏ trong sự nghiệp xây dựng và
phát triển đất nước. Những thiết bị điện,điện tử được phát triển mạnh mẽ và được ứng
dụng rỗng rãi trong đời sống cũng như sản suất. Từ những thời gian đầu phát triển
KTS đã cho thấy sự ưu việt của nó và cho tới ngày nay tính ưu việt đó ngày càng được
khẳng định thêm. Những thành tựu của nó đã có thể biến được những cái tưởng chừng
như không thể thành những cái có thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất và tinh
thần cho con người.
Để góp phần làm sáng tỏ hiệu quả của những ứng dụng trong thực tế của môn
KTS chúng em sau một thời gian học tập được các thầy cô giáo trong khoa giảng dạy
về các kiến thức chuyên nghành, đồng thời được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Đào
Văn Đã, cùng với sự lỗ lực của bản thân, chúng em đã “Thiết kế hệ thống điều
khiển đèn giao thông tại ngã tư và xây dựng mô hình thực “ nhưng do thời gian,
kiến thức và kinh nghiệm của chúng em còn có hạn nên sẽ không thể tránh khỏi những
sai sót . Chúng em rất mong được sự giúp đỡ & tham khảo ý kiến cảu thầy cô và các
bạn nhằm đóng góp phát triển thêm đề tài.

2 | P a g e
1 Ý TƯỞNG THẾT KẾ
Mạch điều khiển dàn đèn giao thông tại ngã tư ưu tiên xe cơ giới, tại các góc
đường, đèn sẽ được bố trí như hình vẽ dưới đây. Mỗi góc của ngã tư đường sẽ gồm
một bộ đèn xanh, đỏ vàng dành cho xe cơ giới và đồng thời có led hiển
thị thời gian đếm ngược dành cho xe cơ giới để người đi xe tiện quan sát. Hướng chiếu
của các đèn và hướng đi lại trên đường sẽ được mô tả như hình vẽ.
Chiều mũi tên nhỏ chỉ hướng chiếu của đèn và người tham gia giao thông sẽ đi
theo hướng mũi tên đậm nằm trên đường và sẽ phải quan sát bộ đèn giao thông gần
nhất bên tay phải làm chỉ dẫn giao thông.

2
+ …. + x
n.
x
1
x
2
y
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
X
1
X
2
y
-
+
5 | P a g e
Mạch điện thực hiện quan hệ logic OR được gọi là cổng OR.
b. Cổng OR:

-0.7V
+2.3V
X
1
X
2
y
X
1
X
2
y
1
X
1
X
2
y
6 | P a g e
Khi V
x1
= 0V, V
x2
= 3V hoặc V
x1
= 3V, V
x2
= 0V thì V
y
= 3V – 0.7V = 2.3V (do 2 điốt có

0
0
0
1
Mạch điện minh hoạ quan hệ logic AND
+ Mở rộng cho trường hợp tổng quát có n biến: y = x
1
. x
2
.… . x
n.
.
Mạch điện thực hiện quan hệ logic AND được gọi là cổng AND.
b. Cổng AND
X
1
X
2
y
-
+
7 | P a g e
+ Định nghĩa: Là mạch có từ hai đầu vào trở lên và một đầu ra bằng tổ hợp AND các biến
đầu vào.
+ Giản đồ thời gian:
+ Ký hiệu logic:
+ Mạch điện dùng điốt bán dẫn:
Điện áp sụt trên điốt khi phân cực thuận là 0.7V.
Khi V
x1

x
1
x
2
y
&
x
1
x
2
y
X
1
X
2
y
x
1
x
2
y
E=+12V
R
0
0V
+3V
+0.7V
+3.7V
8 | P a g e
+ Hàm NOT (hàm đảo):

ở mức cao thì T thông bão hoà, y
ở mức thấp. Tác dụng của nguồn
âm E
B
là đảm bảo T ngắt hở
mạch tin cậy khi x ở mức thấp.
E
Q
và D
Q
có tác dụng giữ mức cao đầu ra ở giá trị quy định.
4. Hàm NOR (không hoặc: NOT - OR)
+ Hàm logic:
21
xxy +=
+ Bảng chân lý:
+ Ký hiệu logic:
x
1
x
2
y
0
0
1
1
0
1
0
1

x
X
1
X
2
y
X
1
X
2
y
1
X
1
X
2
y
10 | P a g e
+ Trong trường hợp tổng quát nếu n biến ta cũng có:
3.1
n
xxxy +++=
21
3.2
II- Các bộ đếm
1. Đặc điểm và phân loại bộ đếm.
a) Đặc điểm.
Đếm là khả năng nhớ được số xung đầu vào; mạch điện thực hiện thao tác đếm
gọi là bộ đếm. Số xung đếm được biểu diễn dưới các dạng số nhị phân hoặc thập phân.
Đếm là một thao tác rất quan trọng, được sử dụng rất rộng rãi trong thực tế, từ

dưới dạng mã nhị phân biểu thị bằng các trạng thái 0 và 1.
12 | P a g e
2.1.1 Bộ đếm nhị phân không đồng bộ (đếm nối tiếp):
a) Khái niệm: là bộ đếm mà các trigơ mắc nối tiếp với nhau, lối ra trigơ trước được
nối với lối vào của trigơ sau.
b) Đặc điểm: xung CLK không được đưa đồng thời vào các trigơ mà chỉ được đưa
vào và làm chuyển trạng thái của trigơ đầu tiên, lối ra của trigơ trước làm chuyển
trạng thái của trigơ liền sau nó.
c) Phân loại: trong đếm nhị phân không đồng bộ có các loại sau:
♦ Đ ếm tiến (Up counter):
- Sơ đồ:
- Giải thích sơ đồ: đây là sơ đồ đếm nhị phân không đồng bộ 4 bít đếm thuận
+ Muốn xoá: Pr=1, CLR=0. Muốn đặt: Pr=0, CLR=1
+ Để bộ đếm làm việc đặt mức lôgic J=K=1 ;CLR=1
13 | P a g e
+ Xung nhịp tác động vào trigơ có trọng số nhỏ nhất và tác động bởi sườn âm
nên khi CLK chuyển từ 1 về 0 thì lập tức đầu ra Q1=1; Q2, Q3, Q4=0
Trigơ 2 thay đổi trạng tháI khi Q1 chuyển từ 1 về 0
Trigơ 3 thay đổi trạng tháI khi Q2 chuyển từ 1 về 0
Trigơ 4 thay đổi trạng tháI khi Q3 chuyển từ 1 về
Đếm lùi(up/down):
-Sơ đồ:

- Giải thích:
Ta thấy bộ đếm ngược chỉ khác bộ đếm thuận ở chỗ lối ra Q(đảo) của trigơ trước được
nối vào CLK của trigơ sau nên trigơ sau sẽ chuyển trạng thái khi trigơ trước nó chuyển
từ 1 về 0
♦ Bộ đếm thuận ngược tuỳ ý:
Để có một bộ đếm vừa thuận vừa ngược ta thêm một đầu vào điều khiển tiến lùi
UP/DOWN.

1
nên các đầu ra khác giữ nguyên trạng thái Q
i
= 0
CE
1
= 1 đặt điều kiện cho trigơ JK thứ 2 hoạt động.
 Khi xung CLK nhảy từ 1 về 0, thì lập tức Q
1
nhảy từ 1 về 0 khi đó Q
2
có đủ
điều kiện hoạt động lập tức nhảy lên mức 1 còn các Q
1
khác giữ nguyên trạng thái
cũ.
 CE
2
= 1 đặt điều kiện cho trigơ JK thứ 3 hoạt động và lập tức nhảy lên 1.
16 | P a g e
 Như vậy trigơ JK chỉ lật trạng thái khi trigơ JK ở cấp thấp hơn nó lật trạng thái
từ 1 về 0 các xung CLK được đưa vào song song các trigơ JK. Cho nên bộ đếm sẽ
đếm tuần tự.
 Xét tăng dung lượng bộ đếm:
Khi cần đếm số lượng xung lớn hơn 15, người ta không kéo dài thêm trigơ vào sau
trigơ số 4 mà ghép từng nhóm 4 trigơ. Việc ghép liên tiếp các bộ đếm 4 bit phảI dùng
tín hiệu nhớ E và CE, các tín hiệu này được tạo bằng các mạch logic phụ.
 Ưu nhược điểm của bộ đếm đồng bộ so với bộ đếm không đồng bộ:
Trong một bộ đếm đồng bộ mọi trigơ sẽ thay đổi trạng tháI đồng thời, nghĩa là
chúng được đồng bộ hoá theo theo mức tích cực của xung nhịp. Do đó không giống

Q
B
Q
A
= 1010, để có được Q
D
Q
C
Q
B
Q
A = 0000 thì phải dập
17 | P a g e
hai số “1” đi. Muốn vậy ta phảI đưa hai lối ra Q
D
và Q
B
(có giá trị là 1 cần dập đi) vào
hai lối vào của một cổng NAND. Để xây dựng bộ đếm thập phân có kđ 10 phải dùng
ít nhất 4FF.
a) Sơ đồ của bộ đếm BCD không đồng bộ đếm tiến:
b) Giải thích sơ đồ:
Sơ đồ gồm 4 trigơ ghép nối tiếp với nhau. Lấy trạng thái 10 đưa quay trở về reset
các trigơ. Đầu vào J=K=1 đưa đồng thời vào các trigơ, xung CLK được đưa vào trigơ
có đầu ra có trọng số nhỏ nhất rồi lấy đầu ra đó làm xung cho trigơ tiếp theo có đầu ra
có trọng số nhỏ hơn. Vì đây là bộ đếm 10 (1010) nên có 6 trạng thái không xác định.
Ta lấy đầu ra Q

sẽ có dãy xung vuông góc lặp với tần số f thì ở đầy ra Q
3
sẽ có
dãy xung vuông góc tần số f/8. Mạch DIV.8 cũng có thể sử dụng như bộ đếm không
đồng bộ nhị phân 3 bít. Xung đếm dẫn vào CLK2, số nhị phân ở cửa ra là Q
3
Q
2
Q
1
(Q
1
có trọng số thấp nhất -2
0
, Q
3
có trọng số cao nhất -2
2
).
IC 7493 có thể sử dụng làm bộ đếm nhị phân 3 bít (bộ đếm modul 8). Nó cũng
có thể ding làm bộ đếm nhị phân không đồng bộ 4 bit, với đầu vào xung đếm đặt ở
CLK1, số nhị phân ở cửa ra là Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
(Q

COBO,
có quan hệ logic với các đầu vào/ra khác như sau:
)74193(
)74192(

ICQDQCQBQAUPCO
ICQQUPCO
QQcQQDOWNBO
DA
DBA
=
=
=
Ta thấy khi đếm ngược thì
CO
luôn bằng 0 logic (vì UP = 1logic), còn đầu ra
BO
chỉ nhảy từ giá trị 1 logic xuống 0 logic khi nội dung bộ đếm giảm xuống số 0 (Q
A
= Q
B
= Q
C
= Q
D
= 0) và không có xung đếm ở đầu vào DOWN, lúc đếm thuận thì
ngược lại đầu
BO
luôn bằng 1 logic ; đầu ra
CO

2.1 Khái niệm :
Mã nhị phân BCD được chuyển sang thập phân và được hiển thị các số thập phân
dưới dạng 7 đoạn sáng , ứng với mỗi tổ hợp xác định các thanh sáng sẽ hiển thị cho ta
1 số ở hệ thập phân.
2.2 Sơ đồ tổng quát:
3. Vi mạch ứng dụng :
A
B
C
D a
b
g
Bộ giải
mã
25 | P a g e
Trong thực tế người ta đã chế tạo sẵn các vi mạch để giải mã nhị phân ra 7 đoạn:
Các vi mạch 7448, 74LS48, 7449, 74LS49 là các IC giải mã 7 đoạn có lối ra tác
động ở mức cao ta có thể dùng chúng để giải mã từ mã BCD ra thập phân quy luật hiển