BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN
ĐỀ TÀI:

GVHD: TRẦN MINH HỒNG
SVTH : ĐINH MINH TOÀN
LỚP : CĐĐT9B

TP.Hồ Chí MInh, Tháng 5 năm 2009

Báo cáo đồ án [ĐỒNG HỒ SỐ]
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
……………………………………………
Chữ ký của giáo viên phản biện:
- 3 -
Bỏo cỏo ỏn [NG H S]
MC LC
Nhn xột ca giỏo viờn hng dn 3
Li m u 4
Chng 1: Tng quan 5
1.1 t vn .
1.2Mc ớch v yờu cu.
1.3Giụựi haùn ủe taứi.
Chng 2. Gii thiu cỏc IC s dng trong mch 6
.2.1 IC 4543 8
2.2 IC 4510 11
2.3 IC 4060 14
Chng 3: Thit k v thi cụng15
3.1 S khi . 16
3.2 Nguyờn lý hot ng ca cỏc khi 16
3.3 S nguyờn lý 21.
3.4 Thi cụng. 22
Chng 4: Kt lun 22
4.1Nhn xột chung.
4.2Hng phỏt trin ca ti
Ph l c 23
- 4 -
Báo cáo đồ án [ĐỒNG HỒ SỐ]
LỜI NÓI ĐẦU
Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ngành điện

1.1. Đặt vấn đề.
Cùng với sự phát triển của khoa học và cơng nghệ, các thiết bị điện tử đã,
đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả trong
hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống xã hội.
Việc gia cơng, xử lý các tín hiệu điện tử hiện đại đều dựa trên cơ sở
ngun lý số. Vì các thiết bị làm việc dựa trên cơ sở ngun lý số có ưu điểm hơn
hẳn so với các thiết bị làm việc dưạ trên cơ sở ngun lý tương tự, đặc biệt là trong
kỹ thuật tính tốn.
Sự phát triển mạnh mẽ của cơng nghệ điện tử đã cho ra đời nhiều vi mạch
số cỡ lớn với giá thành rẻ và khả năng lập trình cao đã mang lại những thay đổi lớn
trong ngành điện tử. Mạch số ở những mức độ khác nhau đã đang thâm nhập trong
các lĩnh vực điện tử thơng dụng và chun nghiệp một cách nhanh chóng. Các
trường kỹ thuật là nơi mạch số thâm nhập mạnh mẽ và được học sinh, sinh viên ưa
chuộng do lợi ích và tính khả thi của nó. Vì thế sự hiểu biết sâu sắc về kỹ thuật số là
khơng thể thiếu đối với sinh viên ngành điện tử hiện nay. Nhu cầu hiểu biết về kỹ
thuật số khơng chỉ riêng đối với những người theo chun ngành điện tử mà còn đối
với những cán bộ kỹ thuật khác có sử dụng thiết bị điện tử.
1.2.Mục đích u cấu.
Sự cần thiết,quan trọng cũng như tính khả thi và lợi ích của mạch số
cũng chính là lý do để chọn và thực hiện đề án “thiết kế mạch đồng hồ số”
nhằm ứng dụng kiến thức đã học về kó thuật số vào thực tế.
1.3.Giới hạn đề tài.
Trong phạm vi tập đề án này, người thực hiện chỉ thiết kế và thi công
mạch đồng hồ thể thao gọn, đơn giản.
- 7 -
Báo cáo đồ án [ĐỒNG HỒ SỐ]
CHƯƠNG 2
Cơ SởLý Thuyết
2.1.Giới thiệu về các IC sử dụng trong mạch.
1. IC giải mã CD4543B

-Chân 6 (PH) : Ngõ vào điều khiển pha(tác động mức cao),đối với màn
hình hiển thị bằng led Cathode chung ,chọn PH =0,đối với led có Anode chung
chon PH =1. Đối với màn hình tinh thể lỏng cung cấp một xung vuông đến PH.
-Chân 7(BI) : Ngõ vào xóa ,tác dộng mức cao (Blanking input).
- Chân 1(LD) : Ngõ vào không cho phép chốt tác động mức cao.
-Chân 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15

: Các ngõ ra lái led 7 đoạn(tác động mức
thấp).
-Chân 8: Chân nối mass.
-Chân 16: Chân nối nguồn.
+Một số ứng dụng của Ic 4543:
-Lái màn hình hiển thị tinh thể lỏng.
-Lái màn hình hiển thị led .
-Lái màn hiển thị đèn huỳnh quang.
d) Sơ đồ logic và bảng trạng thái.
- 9 -
Báo cáo đồ án [ĐỒNG HỒ SỐ]
Hình 2.2: Sơ đồ logic của IC CD4543
Sơ đồ cấu trúc của IC CD4543, nó giúp cho những ai muốn tìm hiểu sâu
về IC giải mã CD4543 hoạt động và giải mã BCD sang led 7 đoạn như thế nào.
- 10 -
Báo cáo đồ án [ĐỒNG HỒ SỐ]
Hình 2.3: Bảng trạng thái của CD4543
Kết quả là khi mã số nhị phân 4 bit vào có giá trị thập phân từ 0 đến 15
đèn led hiển thị lên các số như ở hình bên dưới. Chú ý là khi mã số nhị phân vào là
1111= 15
10
thì đèn led tắt.
Hình 2.4: Các hiển thị của IC giải mã CD4543

được reset.
c) Các cổng logic:
- 12 -
Báo cáo đồ án [ĐỒNG HỒ SỐ]
Hình 2.5: Các cổng logic của IC
B ảng sự thật của IC 4510
3.IC 4060
- 13 -
Báo cáo đồ án [ĐỒNG HỒ SỐ]
a)Hình dạng IC
Hình 2.6: Hình dạng và Sơ đồ chân IC

b)Sơ đồ chân
Chân IC Ký hiệu Chức năng
1,2,3
7,5,4,6,14,13,15
8
9
10
11
12
16
Q12 đên Q14
Q4 đến Q10
GND
External C
External R
clock
Reset
VCC

phút
Mạch đếm
giờ
Khối tạo
xung dùng
Thạch anh
32768HZ
Mạch đếm
giây
Mạch
giải mã
BCD
Mạch
giải mã
BCD
Mạch
giải mã
BCD
Led 7
đoạn
loại
aond
chung
Led 7
đoạn
loại
anod
chung
Led 7
đoạn

Để kích cho IC4510B làm việc,bạn cần kết nối tất cả như sau.Tất cả ngõ vào của
mạch tích hợp chip CMOS phải được kết nối.Ví dụ như ngõ vào CLOCK,sẽ được
nối với ngõ ra của nguồn kích xung như là không ổn định.Hơn nữa bạn cần nối tất
cả các ngõ nhập dữ liệu vào thực hiện và ngõ vào lên xuống.
Hình 3.1: hình dạng IC4510
chãn tên đường nối
1 LOAD input thường ở mức LOW, 0 V
2 output D, Q8 Ngõ ra, bit 3
3 load input D, L8 nối với mức LOW
4 load input A, L1 nối với mức LOW
5 carry in (enable) thường ở mức LOW, 0 V
- 17 -
Báo cáo đồ án [ĐỒNG HỒ SỐ]
6 output A, Q1 Ngõ ra, bit 0
7 carry out Không cần nối
8 0 V Nguồn cung cấp 0 V
9 RESET input thường ở mức LOW
10 UP/DOWN input HIGH=LÊN, LOW=XUỐNG
11 output B, Q2 Ngõ ra, bit 1
12 load input B, L2 nối với mức HIGH
13 load input C, L4 nối với mức HIGH
14 output C, Q4 Ngõ ra, bit 2
15 CLOCK input Kích xung vào
16 +V Nguồn cung cấp +9 V (5-15 V)
3. Kh i gi i mã ( IC CD4543B).ố ả
Mạch giải mã BCD sang led 7 đoạn là mạch thúc nên cũng thường được
gọi là mạch giải mã/thúc. Giải mã BCD sang led 7 đoạn phức tạp hơn giải mã BCD
sang thập phân vì mạch phải có tổ hợp nhiều ngõ ra lên cao hoặc xuống thấp( tuỳ
từng loại led anod chung hay catod chung).
Mạch giải mã thông dụng nhất là sử dụng IC CD4543B. Vì có ngõ ra để

a-
o
g
). Mạch có chức năng chốt ,lưu trữ 4 bit
và giải mã ,lái số BCD ra 7 đoạn .Nó có thể làm đảo ngược mức logic của tổ hợp
ngõ ra,nhờ chân điều khiển phase(PH),ngõ vào xóa (BI) dùng để xóa hiển thị,và ngõ
vào không cho
4.Khối hiển thị:
a)
Led 7 đoạn:
Led 7 đoạn:
Là 7 con led sắp xếp theo hình mẫu. Một chân của con led được được nối với
Là 7 con led sắp xếp theo hình mẫu. Một chân của con led được được nối vớinhau( Anod chung hoặc Catod chung ), các chân còn lại được đưa ra ngoài để phân
nhau( Anod chung hoặc Catod chung ), các chân còn lại được đưa ra ngoài để phân
cực các con led.
cực các con led.
Đây là lọai đèn dùng hiển thị các số từ 0 đến 9, đèn gồm 7 đọan a, b, c, d, e,
f, g, bên dưới mỗi đọan là một led (đèn nhỏ) hoặc một nhóm led mắc song song (đèn
lớn).Qui ước các đọan cho bởi:
Khi một tổ hợp các đọan sáng sẽ tạo được một con số thập phân từ 0 - 9.
Led 7 đoạn có hai loại là loại anot chung và catot chung:
- 19 -
Báo cáo đồ án [ĐỒNG HỒ SỐ]
LED anot chung LED catot chung
Đối với led 7 đoạn ta phải tính toán sao cho mỗi đoạn của led 7 đoạn có dòng
điện từ 10 20mA. Với điện áp 12V thì điện trở cần dùng là 1kΩ; công suất là 1,4
Watt.

Một trong các chỉ báo thông dụng để hiển thị các số thập phân là led 7 đoạn.
ÔÛ loại anod chung( anod của đèn được nối lên +12V), đoạn nào sáng ta nối đầu
catod của đoạn đó xuống mức thấp thông qua điện trở để hạn dòng(R =1 k
Ω
).
3.3.S nguyên lý:ơ đồ
- 21 -
Báo cáo đồ án [ĐỒNG HỒ SỐ] 3.4. Thi công
1. Dụng cụ sử dụng.
-Đồng hồ VOM.
-Chì hàn.
-Các linh kiện.
-Mạch in.
-Các linh kiện
- 22 -
Báo cáo đồ án [ĐỒNG HỒ SỐ]
2. Qúa trình thi cơng.
-Phân tích sơ đồ ngun lý.
-Tiến hành gia cơng mạch.
-Lắp rắp và kiểm tra hoạt động của mạch.
CHƯƠNG 4
Kết Luận
4.1.NHẬN XÉT CHUNG.
Đồng hồ thể thao là một thiết bò ứng dụng nhiều trong thực tế, có nhiều
phương pháp thiết kế và thực hiện các mạch đồng hồ khác nhau. Trong tập đồ án
này chỉ trình bày một trong các dạng đó và chỉ trình bày một số chức năng của
đồng hồ mà thôi. Do thời gian và kinh nghiệm thực tế còn kém nên khi thực hiện