Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
MỤC LỤC
Contents
Contents.................................................................................................................................................1
1.2 Các phương pháp biểu thị.............................................................................................................3
1.3. Phương pháp thiết kế mạch logic tổ hợp.....................................................................................4
Bộ mã hóa nhị phân............................................................................................................................4
Bộ giải mã nhị phân............................................................................................................................5
3.3 Bộ giải mã hiển thị ký tự...............................................................................................................5
4.Bộ so sánh.......................................................................................................................................5
5.Bộ cộng............................................................................................................................................5
6.Bộ chọn kênh...................................................................................................................................5
II.MẠCH DÃY.......................................................................................................................................6
1.Đại cương về mạch dãy....................................................................................................................6
1.2.Phương pháp cơ bản phân tích chức năng logic mạch dãy...........................................................7
2.Bộ đếm............................................................................................................................................7
Bộ đếm đồng bộ.................................................................................................................................7
............................................................................................................................................................7
Bộ đếm dị bộ......................................................................................................................................7
3.Bộ nhớ.............................................................................................................................................9
Bộ nhớ................................................................................................................................................9
Ứng dụng bộ nhớ................................................................................................................................9
III.MẠCH TẠO DAO ĐỘNG.................................................................................................................10
Mạch dao động bằng IC....................................................................................................................10
Cảm ơn thầy cô đã xem bài của bọn em...........................................................................................30

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

1



Đặc điểm cơ bản và phương pháp thiết kế mạch logic tổ hợp
1.1.

Đặc điểm cơ bản của mạch logic tổ hợp

- Mạch logic tổ hợp có đặc điểm cơ bản là giá trị ( 0 or 1 ) tín hiệu đàu ra
tại thời điểm bất kỳ chỉ phụ thuộc vào tổ hợp giá trị tín hiệu vào tại thời điểm
đó. Nói cách khác, mạch logic tổ hợp là mạch không có các phần tử nhớ.
- Mạch logic tổ hợp được xây dựng từ các mạch điện cổng logic.

1.2 Các phương pháp biểu thị
- Hàm số logic
- Bảng chân lý
- Sơ đồ logic
- Bảng Cac-nô
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

3


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
- Đồ thị dạng song theo thời gian
1.3. Phương pháp thiết kế mạch logic tổ hợp

2.Bộ mã hóa
Khái niệm
- Mã hóa là việc sử dụng các ký hiệu để biểu thị một đối tượng xác định
hay một tín hiệu xác định nào đó
- Bộ mã hóa là mạch điện thực hiện thao tác mã hóa
Bộ mã hóa nhị phân

ở cửa ra của bộ cộng cũng là dãy xung điện áp, mỗi xung xó mức tương ứng.
•
•

Bộ cộng nửa bit
Bộ cộng đủ một bit

6.Bộ chọn kênh
- Bộ chọn kênh là mạch điện tử sử dụng n tín hiệu điều khiển để lựa chọn cho
phép một trong 2n tin hiệu được đưa lên kênh truyền.
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

5


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

II.MẠCH DÃY
1.Đại cương về mạch dãy
1.1Đặc điểm và phương pháp mô tả chức năng mạch dãy
Mạch dãy là mạch điện số mà trạng thái đầu ra của nó không chỉ phụ thuộc
vào trạng thái đầu vào ở thời điểm đó,mà còn phụ thuộc vào trạng thái bản
thân mạch ở thời điểm trước đó (đó là trạng thái trong mạch). Vậy trong mạch
dãy phai có mạch lật (mạch FF) để tạo nhớ. Sơ đồ khối mạch dãy có thể mô tả
như hình sau:

Các phương pháp để mô tả chức năng của mạch dãy
-Phương pháp sử dụng phương trình logic:dùng để mô tả quan hệ phụ thuộc
của các biến ra theo các biến vào và trạng thái nội tại đang có trong mạch
-Phương pháp sử dụng bảng trạng thái:dùng bảng liệt kê mối quan hệ theo

– Bộ đếm N phân
• Ngoài ra có bộ đếm thuận, bộ đếm nghịch, bộ
đếm thuận/ nghịch
Bộ đếm đồng bộ

Bộ đếm dị

bộ

Xét sơ đồ
trưng của

nguyên lí đặc
mạch dị bộ

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

7


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

8


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

Đồ thị dạng sóng tương ứng :

MẠCH TẠO DAO ĐỘNG

1.

Khái niệm về 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

Mạch dao động bằng IC
IC tạo dao động XX555 ; XX có thể là TA hoặc LA v v ...

Mạch tạo dao động băng IC555
IC 555 là một loại linh kiện khá là phổ biến bây giờ với việc dễ dàng tạo được xung vuông và có thể
thay đổi tần số tùy

thích, với sơ đồ mạch đơn giản,điều
chế được độ rộng xung. Nó được ứng
dụng hầu hết vào các mạch tạo xung

thẳng .
Hệ thống truyền thông và thông tin đề cao tính lưu động và tốc độ phản
hồi nhanh
Công nghệ sử dụng phải kinh tế và có khả năng mở rộng .
Hệ thống giám sát và chuẩn đoán lỗi phản ứng nhanh chóng, tin cậy và
liên tục thông báo tình trạng của hệ thống.
Tạo môi trường làm việc thân thiện và khả năng thực hiện cao.
• Một số hình ảnh về bãi đỗ xe tự động:

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

11


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

Hình ảnh bãi giữ xe Daibutsumae ở TOKYO

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

12


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

Hình ảnh bãi giữ xe Noborioji ở Nawasaki

C. Các linh kiện cần dùng trong bài-Mục đích sử dụng
- Linh kiện nhận biết tín hiệu
+ Nút ấn ( Thay thế cảm biến)

+ Loa

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

14


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BÃI ĐỖ
XE TỰ ĐỘNG VÀ GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ
2.1 Sơ đồ khối bố trí linh kiện trong bài
Hết xe
Tín hiệu vào
Xử lí tín hiệu

Bộ phận hiển thị

Tín hiệu ra

Số xe trong
bãi
Đầy xe

2.2 Các linh kiện sử dụng trong bản thiết kế
- 2 nút ấn button: Thay thế cảm biến đầu vào và đầu ra để nhận biết xe vào bãi
và ra bãi
- Đèn Led D1: Báo còn chỗ
- Đèn Led D2: Báo hết chỗ
- Led 7 thanh:



Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
2.5 Sơ đồ chân, bảng chân lí và ứng dụng các vi mạch sử dụng

• IC 555
Là IC tạo dao động tần số cấp xung nhịp

Sơ đồ khối 555

-

Chân 1 (GND): cho nối GND để lấy nguồn cấp cho IC hay chân

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

17


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
còn gọi là chân chung.
-

-

-

-

-

Chân 8 (VCC): đây là chân cung cấp áp và dòng cho IC hoạt động.
không có ,chân này coi như IC chết . Nó được cấp điện áp từ 2->18V.

• IC 4017
IC 4017 để tạo ra bộ đếm thập phân
- Sơ đồ chân:

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

18


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số
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 – Q9 lần lượt lên mức cao)
CO ở mức thấp.

• LED 7 thanh


Hình ảnh: Hình dáng LM35 thật

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

21


Bài tập lớn Vi mạch tương tự & Vi mạch số

LM35 không cần phải căn chỉnh nhiệt độ khi sử dụng. Độc chính xác thực tế
¼ độ C ở nhiệt độ phòng và ¾ độ C ở nhiệt độ ngoài trời. LM35 có hiệu năng
cao, thay đổi nhiệt độ nhanh và chính xác.
Cảm biến LM35 hoạt động bằng cách cho ra 1 giá trị hiệu điện thế nhất định
tại chân Vout ứng với mỗi mức nhiệt độ. Như vậy bằng cách đưa vào chân
bên trái LM35 hiệu điện thế 5V, chân phải nối đất, do hiệu điện thế ở giữa
chân bằng các chân được gắn tương ứng trên vi điều khiển sẽ thu được nhiệt
độ hiện tại
+ Đặc điểm chính của LM35
-

Điện áp đầu vào từ 4-30V
Độ phân giải điện áp đàu ra là 10mV/độ C
Độ chính xác cao ở 25 độ C là 0.5 độ C
Trở kháng đầu ta thấp 0,1 cho 1mA

Dải nhiệt độ đo được của Lm35 là từ -55độ C-150độ C với các mức điện áp
ra khác nhau

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ


Chân ( A0 A1 A2 A3 ) ; ( B0 B1 B2 B3 ) lần
lượt
2 giá trị cần so sánh

là

U11
10
12

A0

13

A2

15
9
11
14
1
2

Chân A < B(2); A = B (3) ; A > B (4) : các
giá
trị của phép toán so sánh trước ( nếu có )

A1



Nút bấm
•
•

Trạng thái mở : Không có tín hiệu ( hình a )
Trạng thái đóng : có tín hiệu (hình b )

Khi có xe vào hoặc ra khỏi bãi cảm biến sẽ nhận biết và phát tín hiệu:
tương ứng với việc đóng và mở 2 nút ấn để đưa tín hiệu vào hệ thống.

Hình b

2.6 Sơ đồ nguyên lí của mạch
Sơ đồ tổng quát:

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bãi đỗ xe tự động & giám sát nhiệt độ

25