Bé m«n ®iÖn tö    bµi tËp dµi ®iÖn tö sè
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐÈN TRANG TRÍ HIỂN THỊ DÒNG CHỮ
“TRẦN HẢI QUỲNH”
1.VAI TRÒ, Ý NGHĨA CỦA HỆ THỐNG VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG
ĐÈN TRANG TRÍ.
Trong thực tế chúng ta thường hay gặp các hệ thống đèn nhấp nháy rất
đẹp mắt trang trí cho các biểu tượng hay các ký tự khác nhau . Nhất là các biển
quảng cáo hay các trung tâm vui chơi giải trí , các nơi giải trí công cộng hay
những biển ba nô áp phích cổ động. Nhằm tập trung sự chú ý về ba đêm .
Để thực hiện được như vậy người ta phải ghép nhiều bóng với nhau , sau
đó điều khiển sự sáng của chúng, để chúng nháy tắt theo một quy luật nhất
định .
Một hệ thống như vậy gồm 2 phần chính phần là phần hiển thị và điều
khiển thị. Phần hiển thị chính là các bóng đèn được ghép lại thành các biểu
tượng hoặc ký tự, còn phần điều khiển là phần tạo ra các quy luật đóng cắt
nguồn cung cấp cho bóng đèn.
Dòng chữ “TRẦN HẢI QUỲNH” được ghép lại từ 12 ký tự là :T, R, Ầ,
N, H, Ả, I, Q, U, Ỳ, N, H. hệ thống đèn trang trí cho dòng chữ này phải thoả
mãn hai điều kiện:
- Thứ nhất: Từng ký tự được sáng và giữ nguyên trạng thái cho tới ký tự cuối
cùng được sáng.
- Thứ hai: Khi tất cả các ký tự sáng hết, tiếp theo cùng tắt rồi lại cùng sáng và
lại tắt hết, sau đó tiếp tục theo yêu cầu thứ nhất.
2 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG ĐÈN TRANG TRÍ.
Từ các yêu cầu trên ta có bảng trạng thái của các ký tự như sau:
stt
T R Ầ N H Ả I Q U Ỳ N H
TrÇn H¶i Quúnh líp K38ID
1
Bé m«n ®iÖn tö    bµi tËp dµi ®iÖn tö sè
0

chu kỳ.
Nhìn vào bảng trên ta thấy có 15 trạng thái khác nhau của dòng chữ “TRẦN
HẢI QUỲNH” trong một chu kỳ, chúng được tạo ra bởi hai trạng thái sáng, tắt
của 12 ký tự. Trạng thái sáng của một ký tự khi nó nhận mức logic 1, còn trạng
thái tắt của ký tự nó nhận mức logic 0 tương ứng ta có bảng 2.
stt Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
T R Ầ N H Ả I Q U Ỳ N H
0
0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1
0
0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2
0
0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3
0
0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
4
0
1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
5

1
WR
1
WR
2
Xung ra
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý mạch
phát xung chuẩn dùng IC 555
Bé m«n ®iÖn tö    bµi tËp dµi ®iÖn tö sè
biến Q
Thông qua các phân tích trên ta đưa ra sơ đồ khối của hệ thống đèn trang trí
cho dòng chữ “TRẦN HẢI QUỲNH” như sau:
Hình 1: Sơ đồ khối của hệ thống đèn trang trí.
- Khối phát xung chủ đạo PXCĐ có chức năng tạo ra dẫy xung cung cấp cho
khối đếm. Khối đếm sẽ thực hiện đếm các xung và cho kết quả ở đầu ra Q
3
, Q
2
,
Q
1
, Q
0
dưới dạng mã nhị phân gửi đến cho khối giải mã. Nhìn trên bảng 2 ta
thấy có 15 trạng thái khác nhau của tổ hợp biến Q, do đó muốn có 15 trạng thái
này ta phải dùng bộ đếm 4 bit môdun 15. Khối giải mã sẽ nhận các đầu ra của
bộ đếm, tiến hành giải mã tạo ra các hàm tương ứng với 12 ký tự của dòng chữ
“TRẦN HẢI QUỲNH” để đưa đến khối hiển thị. Nhận các tín hiệu điều khiển
của khối giải mã, khối hiển thị thực hiện hiển thị hay nói cách khác là điều khiển
sự sáng tắt của các ký tự theo luật của tín hiệu điều khiển. Như vậy ta có thể

3
Ucc2
v in ỏp t ti u vo khụng o ca OA2 l
3
Ucc
, õy l
hai in ỏp ngng ca hai mch so sỏnh. Hai u vo o ca OA1 v OA2
c a ra ngoi qua hai chõn 6 v 2 ca vi mch. Chỳng c ni vi nhau v
ni vi t C. Nh vy in ỏp trờn t C c a ti hai khuych i thut toỏn
so sỏnh vi hai in ỏp ngng ly trờn cu phõn ỏp. u ra ca hai KTT
c a ti hai u vo R v S ca trig, xung ra ca mch c ly trờn u
ra 1 ca trig R-S thụng qua cng NAND.
Trần Hải Quỳnh lớp K38ID
4
1 2 3 4 5 6
A
B
C
D
654321
D
C
B
A
Title
Number RevisionSize
B
Date: 1-Jan-1997 Sheet of
File: C:\ADVSCH\HH03.SCH Drawn By:
G1

S
T
R
RB
RA
8
4
3
7
2
6
C
D
XUNG RA
+Ucc
2Ucc
3
Ucc
3
Trig
R-S
Ura
Bé m«n ®iÖn tö    bµi tËp dµi ®iÖn tö sè
Hình 3: Sơ đồ trải của 555 trong mạch phát xung chủ đạo.
* Nguyên lý hoạt động của mạch phát xung:
Hình 4: Giản đồ thời gian của điện áp trên mạch phát xung.
* Giả sử tại thời điểm đầu (t = 0) điện áp trên tụ C là
3
Ucc2
U

ra
= 0.
+ Đến thời điểm t
1
điện áp
3
Ucc
U
C
≤
nên đầu ra OA
2
có mức logic 1, còn
đầu ra OA
1
vẫn có mức logic 0. Lúc này đầu vào S của trigơ có mức logic 1 nên
đầu ra của trigơ chuyển trạng thái và 1 có mức logic 0. Qua cổng NAND ta có
TrÇn H¶i Quúnh líp K38ID
5
U
C
U
ra
2Ucc/3
Ucc/3
0
0
t
t
t

3
U
Uc
C).RR(
tn
CC
C).RR(
tn
CC
BAAB
+

+

+=
.
Trong ú U
C
l in ỏp trờn t C, t
n
thi gian np ca t C.
+ Khi in ỏp trờn t tng n giỏ tr
3
Ucc
U
C
=
thỡ u ra ca OA
2
chuyn

1
. Kt qu l ta thu c mt dy xung vuụng u ra trờn chõn 7
ca vi mch 555.
Trong mt chu k phúng np ca t thỡ ta ly ra c mt xung vuụng u
ra. thay i tn s xung ra v rng xung thỡ thay i thi gian phúng np
cho t bng cỏch thay i giỏ tr cỏc in tr R
A
v R
B
.
Thi gian in ỏp trờn t t n giỏ tr U
C
= 2U
CC
/3 ta tớnh c theo
cụng thc sau:








+=
+

+

C).RR(