Trường ĐHCN Hà Nội Bộ Môn ĐLĐK
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN
ĐỒ ÁN
MÔN: KĨ THUẬT SỐ
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH ĐO TẦN SỐ
Giáo Viên Hướng Dẫn : Nguyễn Vũ Linh
Lớp : ĐH Điện 3_K6
Sinh Viên Thực Hiện : Lại Văn Hợp (0641040211)
Hoàng Văn Hùng (0641040147)
Vũ Mạnh Hùng (0641040180)
Hoàng Thị Thu Hoài (0641040187)
Nguyễn Khắc Hóa (0641040194)

GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN
Đề Tài:
Thiết Kế Mạch Đo Tần Số
Mô Tả :
Mạch dùng để đo và hiển thị tần số xung vuông hoặc tín hiệu xoay chiều.
Khuyến Khich : Cho phép chọn các chế độ đo khác nhau (Hz,KHz).

LỜI MỞ ĐẦU
Như chúng ta đã biết, khoa học công nghệ đang phát triển một cách nhanh
chóng trong những năm gần đây, đặc biệt là ngành kỹ thuật điện-điện tử. Sự xuất
hiện của các vi mạch, IC số tổng hợp đã giúp cho kích thước mạch nhỏ gọn, tiện
lợi hơn.
Trải qua sự phát triển của khoa học công nghệ, giờ đây chúng ta đã chế tạo
ra rất nhiều loại tần số, phục vụ trong ngành điện tử viễn thông, công nghệ thông
tin, tự động hóa
Máy đo tần số là 1 thiết bị cho phép chúng ta biết được tần só của tín hiệu 1

4. Khối tín hiệu cho phép đếm và dừng đếm……………….………… 25
5. Cổng NOT………………………………………………….………….25
6. Cổng AND…………………………………………………….………25
7. Khối tín hiệu cần đo ………………………………………….………26
8. Lắp ghép các sơ đồ ta được mạch hoàn chỉnh : …………….……… 26
9.Thuyết minh nguyên lý hoạt động……………………………….……27
Chương 3 : Mạch mô phỏng……………………………………….……28
1. Khối mạch khi chưa chạy: ………………………………….……….28
2. Khối mạch khi đang chạy: ……………………………………….….29
3. Khối mạch khi dừng đếm sau khi đếm xong kết quả tần số đo được: 30
Kết luận ………………………………………………………….…… 31
Chương 1: Tìm hiểu chung về mạch tổ hợp, mạch dãy và mạch dao dộng
I. Mạch tổ hợp
1. Mã hóa
Mã hóa và giải mã không có gì xa lạ và là tất yếu trong đời sống chúng ta.
Nó được dùng để dễ nhớ, dễ đặt, dễ làm,….là quy ước chung cũng có thể phổ biến
cũng có thể bí mật. Chẳng hạn dùng chữ để đặt tên cho 1 con đường, cho 1 con
người, dùng số trong mã số sinh viên, trong thi đấu thể thao, quy ước đèn xanh, đỏ,
vàng tương ứng là cho phép đi,đứng, dừng trong giao thông, rồi viết bức thư sử
dụng chữ viết tắt, kí hiệu riêng để giữ bí mật hay phức tạp hơn là phải mã hoá các
thông tin dùng trong tình báo, …
Trong các hệ thống số kể cả viễn thông, máy tính, các đường điều khiển tuỳ
chọn hay dữ liệu được truyền đi hay xử lí đều phải ở dạng số hệ 2 chỉ gồm 1 và 0,
có nhiều đường tín hiệu chỉ có 1 bit như đường điều khiển mở nguồn cho mạch ở
mức 1, rồi có nhiều đường địa chỉ nhiều bit chẳng hạn 110100 để CPU xác định địa
chỉ trong bộ nhớ, rồi dữ liệu dạng hex gửi xuống máy in cho in ra kí tự. Tất cả các
tổ hợp bit đó được gọi là các mã số (code) hay mã. Và mạch tạo ra các mã số gọi là
mạch mã hoá (lập mã: encoder).
1.1.1 Bộ mã hóa nhị phân – thập phân ( bộ mã hoa BCD)
Bộ mã hóa nhị-thập phân là mạch điện có nhiệm vụ chuyển 10 chữ số hệ thập phân

Thanh ghi là dãy mạch nhớ có chức năng lưu giữ dưc liệu hoặc biến đổi
dữ liệu số từ nối tiếp sang song song và ngược lại. mỗi mạch lật chỉ lưu
giữ được 1 bit, vậy thanh ghi dài bao nhiêu bit phải tạo từ bấy nhiêu
mạch lật.
Thanh ghi nhận dữ liệu song song
Mạch chốt dữ liệu
Bộ ghi dịch
3.2. Bộ đếm
Bộ đếm là thiết bị đếm được số xung cửa vào, đầu ra của bộ đếm là số lượng xung
đếm được.
- Bộ đếm nhị phân đồng bộ - Bộ đếm thập phân đồng bộ
4. Mạch dao động. Mạch dao động được ứng dụng rất nhiều trong các thiết bị điện tử, như mạch
dao động nội trong khối RF Radio, trong bộ kênh Tivi mầu, Mạch dao động tạo
xung dòng , xung mành trong Tivi, tạo sóng hình sin cho IC Vi xử lý hoạt động v
v
Mạch dao động hình Sin.
Mạch dao động đa hài.
Mạch dao động nghẹt.
Mạch dao động dùng IC.
Chương 2: Thiết kế hệ thống đo và hiển thị tần số
I. Linh kiện trong mạch :
- IC NE 5555 : Dùng tạo dao động đếm thời gian
- Điện trở 1k,217.0475 k
- Tụ điện (0.01 uF. tụ thường) ,(0.001 .ph
- IC 4017 để tạo ra bộ đếm thập phân
- Nguồn tín hiệu cần đo : Cho 1500H
- SEG 7Vạch cathode chung,
- Ic 74ls190 và Ic 74hc4511,7408
- Cổng NOT, AND
- Điện trở băng rx8(180)

2. IC 4017
IC 4017 để tạo ra bộ đếm thập phân
- Sơ đồ chân:
Hoạt động :
- Chân 14( CLK) nhận xung.
- Chân (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11, 10, 9) (Q0-Q9) đưa dữ liệu ra ngoài, mỗi lần kích
một xung vào, một chân sé được đưa lên mức cao một cách tuần tự, các chân
còn lại ở mức thấp.
- Chân 13(E): Tích cực mức thấp.
- Chân 15(MR): Chân reset, mỗi khi kích lên mức cao, IC được reset.
- Chân 12 (CO): Trong 5 xung đầu ( từ Q0 - Q4 lần lượt lên mức cao) CO ở
mức cao, 5 xung tiếp theo (từ Q5 – Q9lần lượt lên mức cao) CO ở mức thấp.
Sơ đồ xung ra ở các chân:
Mạch dùng IC 4017 tạo ra bộ đếm
5. IC đếm BCD 74ls190
Là IC tích hợ bộ đếm thập phân đồng bộ, đầu ra song song. Nó có chức năng
đếm thuận hoặc nghịch.Đặc biệt có thể đặt trước giá trị đếm với chân điều
khiển giá nạp giá trị
- Chân cấp nguồn : 16 (VCC) và chân 8(GND) Nhóm chân dữ liệu nạp vào : A(15) B(1) C (10) D(9)
- Nhóm chân dữ liệu đầu ra : Qa (3) Qb(2) Qc(6) Qd(7)- Chân cấp xung clock CLK :14
- Chân chọn chế độ đếm thuận nghịch D/U :5- Chân cho phép đếm Enable :4
- Chân nạp giá trị load :11- Chân xung đếm ra RCO :13
Chức năng các chân:
- Chân cấp nguồn : 16 (VCC) và chân 8(GND) Nhóm chân dữ liệu nạp vào : A(15) B(1) C (10) D(9)
- Nhóm chân dữ liệu đầu ra : Qa (3) Qb(2) Qc(6) Qd(7)- Chân cấp xung clock CLK :14
- Chân chọn chế độ đếm thuận nghịch D/U :5- Chân cho phép đếm Enable :4
- Chân nạp giá trị load :11- Chân xung đếm ra RCO :13
- Chân cấp nguồn : 16 (VCC) và chân 8(GND) Nhóm chân dữ liệu nạp vào : A(15) B(1) C (10) D(9)
- Nhóm chân dữ liệu đầu ra : Qa (3) Qb(2) Qc(6) Qd(7)- Chân cấp xung clock CLK :14
- Chân chọn chế độ đếm thuận nghịch D/U :5- Chân cho phép đếm Enable :4

- Nhóm chân dữ liệu đầu ra : Qa (3) Qb(2) Qc(6) Qd(7)- Chân cấp xung clock CLK :14
- Chân chọn chế độ đếm thuận nghịch D/U :5- Chân cho phép đếm Enable :4
- Chân nạp giá trị load :11- Chân xung đếm ra RCO :13
- Chân cấp nguồn : 16 (VCC) và chân 8(GND)
Nhóm chân dữ liệu nạp vào : A(15) B(1) C (10) D(9)- Nhóm chân dữ liệu đầu ra : Qa (3) Qb(2) Qc(6) Qd(7)
- Chân cấp xung clock CLK :14- Chân chọn chế độ đếm thuận nghịch D/U :5
- Chân cho phép đếm Enable :4- Chân nạp giá trị load :11
- Chân xung đếm ra RCO :13- Nhóm chân dữ liệu nạp vào : A(15) B(1) C (10) D(9)
- Nhóm chân dữ liệu đầu ra : Qa (3) Qb(2) Qc(6) Qd(7)
- Chân cấp xung clock CLK :14
- Chân chọn chế độ đếm thuận nghịch D/U :5
- Chân cho phép đếm Enable :4
- Chân nạp giá trị load :11
- Chân xung đếm ra RCO :13
Bảng trạng thái các chân chức năng đặc biệt :
Giản
đồ
xung của 74ls190 :
4.IC giải mã 74hc4511
- Đây là một IC giải mã , nó làm nhiệm vụ giải mã từ mã nhị phân logíc (dạng0,1)
sang mã của led 7 vạch để xuất ra led 7 vạch .về cấu tạo nó là một tập hợp
các mạch tổ hợp gồm cách linh kiện số logic như các cổng and , or , việc thiết
kế một mạch như vậy không hẳn là quá khó ,chỉ cần xây dựng mạch tổ hợp lả
chúng ta hoàn toàn có thể làm được ,nhưng điều đó khiến chúng ta mất thời
gian ,không đảm bảo chất lượng sử dụng , =>dùng IC tích hợp cho tiện .
- Chúng ta tìm hiểu sơ đồ chân của nó như sau :
-Chú ý là loại này dùng cho seg 7 vạch loại cathot chung có nghĩa là tất cả
cathot của led nốí chung với nhau và nối với đất ,như vậy dữ liệu đẩy vào led sẽ
tích cực ở mức cao tức là mức 1 thì mới làm led sang.
- 4511 Có 16 chân .

- toff=0.69.R1.C2
Theo yêu cầu đề bài lên ta chọn chu kì 1 giây tức là T=1s
Ta chọn : ton= 0.85s t0ff= 0.15s
2.Khối đếm xung hay đo tần số
Nguyên lý hoạt động:
Khi ấn nút START mạch sẽ hoạt động đếm xung hay tần số đến khi nhận được tín
hiệu dừng thì mạch dừng đếm.
2. Khối tín hiệu cho phép đếm và dừng đếm
Khối tín hiệu được sử dụng băng cổng AND 7408 khi mạch ở chế độ hoạt đông
đầu ra của cổng là mức thấp 0 và khi đạt mức cao thì mạch sẽ dừng.
4.Cổng NOT (inverter - bộ đảo)
Ngõ ra Q ở mức cao khi ngõ vào A là đảo (Not) của mức cao, ngõ ra là đảo
(ngược lại ) của ngõ vào : Q = NOT A. Cổng NOT chỉ có thể có một ngõ ra.
Một cổng NOT cũng có thể được gọi là bộ đảo.
5.Cổng AND
Ngõ ra Q ở mức cao nếu ngõ vào A "AND" ngõ vào B đều ở mức cao (giống
như nhân A với B): Q= A AND B. Một cổng AND có thể có hai hoặc nhiềungõ
vào. Ngõ ra của nó ở mức cao nếu tất cả các ngõ vào ở mức cao
6.Khối tín hiệu cần đo Nguồn tín hiệu cần đo tín hiệu xung vuông hoặc xoay chiều
Tại bài : Ta chọn tín hiệu xoay chiều tần số 1500Hz
7.Lắp ghép các sơ đồ ta được mạch hoàn chỉnh :
7. Lắp ghép các sơ đồ ta được mạch hoàn chỉnh :
8.Thuyết minh nguyên lý hoạt độngKhi ta ấn nut START mạch hoạt động IC 555 cấp xung cho bộ đếm
thời gian và nguồn tín hiệu cần đo cấp xung cho bộ đếm xung hoat động .
Khi mạch đếm chưa hết tần số thì đầu ra của cổng 7408 vẫn ở mức thấp
mạch hoạt động khi đạt hết quá trình đếm xung thì đầu ra của 7408 đạt mức
cao hệ thống ngừng đếm. Và đó chính là kết quả đo tần sô của nguồn tín
hiệu cần đo.
Khi muốn chuyển thang đo ta ấn nút MODE
Khi muốn dùng mạch ta ấn nút STOP mạch sẽ dừng lại cả khối đếm