BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
——ﻩ¤¤ﻩ——
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ


CHỦ ĐÊ: GVHD : TRẦN VĂN HÙNG
SVTH : LÊ VIỆT QUỐC
NGUYỄN ĐỨC QUANG
Lớp : NCDT1B
Khóa : 2007– 2010
TP.Hồ Chí Minh 5/2009
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
——ﻩ¤¤ﻩ——
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ


CHỦ ĐÊ: GVHD : TRẦN VĂN HÙNG
SVTH : LÊ VIỆT QUỐC
NGUYỄN ĐỨC QUANG
Lớp : NCDT1B
Khóa : 2007– 2010
TP.Hồ Chí Minh 5/2009


TP.HCM Thứ 3 Ngày 10 Tháng 05 Năm 2009
Sinh Viên thực hiện : Lê Việt Quốc
: Nguyễn đức Quang NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

1.3 Nhiệm vụ của luận văn…………………………………………… 1
1.4Thực hiện …………………………………………………………………… 2
1.4.1Sơ đồ khối của hệ thống…………………………………………………….2
1.4.2 Mô tả hoạt động của mô hình…………………………………………… 2
Chương2:Lý thuyết về mạch ………………………….……………………… 3
2.1 Phần tử lôgic AND…………………………………………… ……………. 3
2.2 Tổng quan về flip flop (FF)…………………… ………………………………… 3
2.2.1 Các loại FF …………………………………………………………………4
a) FF SR (mạch lật lại đặt)……………………………………………………….4
b) FF JK………………………………………………………………………… 5
c) FF T…………………………………………………………………………….6
d) FF D……………………………………………………………………………6
e) Mạch chốt D ………………………………………………………………… 7
2.2.2 Flip flop khi có thêm ngõ vào trực tiếp………………………………… 8
2.3 Tụ điện……………………………………………………………………… 9
2.4 Điên trở ………………………………………………………………………9
2.5 Diốt………………………………………………………………………… 10
a) Phân cực thuận:………………………………………………………………10
b) Phân cực nghịch:…………………………………………………………… 11
2.6 LED……………………………………………………………………….….11
a.Hình dạng led……………………………………………………… …….….11
b.Hoạt động …………………………………………………………………….12
2.7 Thạch anh………………………………………………………………… 13
2.8 transistor………………………………………………………………….…14

Chương 3:Thiết kế và thi công mô hình phần cứng………………………….15
3.1Cấu trúc phần cứng…………………………………………………………15
3.2 Các khối chức năng…………………………………………………………15
3.2.1 Khối tạo xung lock……………………………………………………… 15
3.2.2Khối đếm sô nhị phân:…………………………………………………….17

vì điều này làm cho thiết bị dể bị hao mòn phần cứng dẩn đến hư hỏng nhanh .
1.3 Nhiệm vụ của luận văn
Để điều khiển đóng ngắt một thiết bị nào đó mà ta mong muốn.trước đây thì công
việc này ta phải tự làm bằng tay,nhưng ở đây thi chúng được điều khiển hoàn toàn
tự động ,để làm được điều này chúng ta cần phải tìm hiểu về cách sử lý tín hiệu số
và tạo xung clock cho mạch hoạt động.

KHỐI
NGUỒN
KHỐI TẠO
XUNG CLOCK
1HZ
KHỐI SỬ LÝ
TÍN HIỆU SỐ

KHỐI ON/OFF
(ĐÓNG
NGẮT)
OUT
KHỐI DẾM
SỐ NHỊ PHÂN
1.4 Thực hiện :
1.4.1 Sơ đồ khối của hệ thống
1.4.2 Mô tả hoạt động của mô hình
Khối đém khi nhận được tín hiệu của khối tạo xung thì lập túc khối đếm hoạt
động,khi khối đếm hoạt động đến một khoảng thời gian định trước thi khối sử lý
tín hiệu số sẽ nhận được tín hiệu va chuyển đến khối on/off làm relay hoạt
động,đồng thời chiuyền tín hiệu trở về để báo cho khối đếm biết để reset đếm lại.
Khi khối đếm đếm đến một khoảng thời gian định sẳn thì được truyền đến khối
khối sử lý tín hiệu số khối này sẽ đua tín hieu đến khối on/off làm relay ngưng

a) FF SR (mạch lật lại đặt)
Hình 3.1.14 Dạng sóng minh hoạ cho FF RS
FF RS nảy cạnh lên khi đó sẽ kí hiệu hình tam giác ở sơ đồ khối và dấu mũi tên
lên trong bảng trạng thái.
FF RS nảy bằng cạnh xuống tương tự và có khí hiệu thêm hình tròn nhỏ hay gạch
đầu Ck để chỉ cạnh xuống ở ký hiệu khối và vẽ dấu mũi tên xuống ở bảng trạng
thái
b) FF JK

FF JK bổ sung thêm trạng thái cho FF RS ( tránh trạng thái cấm)
Hình 3.1.15 Dạng sóng minh hoạ cho FF JK
Nhận thấy đầu vào J, K điều khiển trạng thái ngõ ra theo đúng như cách mà S R đã
làm trừ 1 điểm là khi J = K = 1 thì trạng thái cấm được chuyển thành trạng thái
ngược lại ( với J = K = 0 ). Nó còn gọi là chế độ lật của hoạt động.
Từ dạng sóng có thể thấy rằng ngõ ra FF không bị ảnh hưởng bởi sườn xuống của
xung ck các đầu vào J K cũng không có tác động trừ khi xảy ra tác động lên của
Ck
FF JK có thể tạo thành từ FF SR có thêm 2 đầu and có ngõ ra đưa về như hình :
Hình 3.1.16 FF JK từ FF SR
Còn cấu tạo bên trong của FF JK kích bằng cạnh sườn sẽ như sau :
Hình 3.1.17 Cấu trúc mạch của FF JK
c) FF T

Khi nối chung 2 ngõ vào JK như hình dưới thì sẽ được FF T : chỉ có một
ngõ vào T, ngõ ra sẽ bị lật lại trạng thái ban đầu khi ngõ T tác động và mỗi
khi có cạnh sườn lên hay xuống của xung ck.
Kí hiệu khối và bảng trạng thái của FF T như sau :
=>
Hình 3.1.18 Kí hiệu khối của FF T
Hình3.1.19 Dạng sóng minh hoạ cho hoạt động của FF T

có thể xây dựng ngay trạng thái của ngõ ra vì nó
còn tuỳ thuộc vào cấu trúc của mạch và các yếu tố
ngẫu nhiên khác. Vì lí do này 2 ngõ vào mới được
thêm vào để xác định chính xác trạng thái logic ra
lúc cấp điện (mở nguồn) hay bất cứ lúc nào muốn,
nó hoàn toàn độc lập với trạng thái logic ở các ngõ
vào đồng bộ J, K, R, S, D, T và kể cả xung đồng
hồ ck, tức là chúng giành quyền ưu tiên trước hết quyết định ngõ ra.
Chúng được gọi là ngõ vào trực tiếp (ngõ vào không đồng bộ) và đặt tên là Preset
(Pr) có nghĩa là đặt trước và Clear (Cl) có nghĩa là xoá
Cần phải để ý rằng không được phép đặt chân Pr = Cl = 0 vì khi đó Q = Q' =1
trạng thái cấm. Chân Pr, Cl khi này không có tác dụng gì, không xác định được
trạng thái ra. Do đó, nhiều mạch FF chỉ có 1 ngõ Clear để xoá mạch khi cần mà
không có ngõ Pr; có FF thì lại không có cả 2 ngõ này.
Về cấu trúc bên trong của FF khi này, 2 ngõ Pr và Cl sẽ được đưa vào tầng trung
gian của các FF, như trong cấu tạo của IC 74LS76.

Hình3.124Kí
hiệu FF SR có
thêm ngõ Pr và
Cl
2.3 Tụ điện
Tụ điện phẳng gồm hai bàn phẳng kim loại diện tích đặt song song và cách nhau
một khoảng d
Cường độ điện trường bên trong tụ có trị số:
E= δ/ε
0
ε
Trong đó:
ε

a)Phân cực thuận:
Khi được phân cực thuận ta thấy
Diode chỉ bắt đầu dẫn khi điện áp
phân
cực lớn hơn

b) Phân cực nghịch:
Khi phân cực ngược Diode rồi tăng điện thế VDC từ 0V lên theo trị số
âm chỉ có dòng rỉ IS đi qua Diode. Nếu tăng cao mức điện áp nghịch thì
dòng điện rỉ qua Diode tăng lên rất lớn sẽ làm hư Diode.
Theo chế tạo:
Các thông số kỹ thuật
Mã số Chất I
Fmax
I
S
V
rmax
1N4004 Si 1A 5 A 500V
1N4007 Si 1A 5 A 1000V
1N5408 Si 3A 5 A 1000V
2.6 LED
a.Hình dạng led .
LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang) là các điốt có
khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như điốt, LED
được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n.

b.Hoạt động.
Hoạt động của LED giống với nhiều loại điốt bán dẫn.
Khối bán dẫn loại p chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương

có nghĩa là chúng chuyển các dao động cơ khí thành điện áp và ngược lại, chuyển
các dao động cơ khí thành các xung điện áp. Tính chất áp điện này được Jacques
Curie phát hiện năm 1880 và từ đó chúng được sử dụng vào trong các mạch điện
tử do tích chất hữu ích này.
Một đặc tính quan trọng của tinh thể thạch anh là nếu tác động bằng các dạng cơ
học đến chúng (âm thanh, sóng nước ) vào tinh thể thạch anh thì chúng sẽ tạo ra
một điện áp dao động có tần số tương đương với mức độ tác động vào chúng, do
đó chúng được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực. Chẳng hạn kiểm soát những sự
rung động trong các động cơ xe hơi để kiểm soát sự hoạt động của chúng.
Lần đầu tiên Walter G. Cady ứng dụng thạch anh vào một bộ kiểm soát dao động
điện tử vào năm 1921. Ông công bố kết quả vào năm 1922 và đến năm 1927 thì
Warren A. Marrison đã ứng dụng tinh thể thạch anh vào điều khiển sự hoạt động
của các đồng hồ.
Ngày nay, mọi máy tính dù hiện đại nhất cũng vẫn sử dụng các bộ dao động tinh
thể để kiểm soát các bus, xung nhịp xử lý.

2.8 transistor
C1815 là Transitor BJT gồm ba miền tạo bởi hai tiếp giáp p-n, trong đó miền giữa
là bán dẫn loại n p.Miền có mật độ tạp chất cao nhất, kí hiệu n+ là miền
phát(emitter).Miền có mật độ tạp chất thấp hơn, kí hiệu là n,
miền thu (collecter).Miền giữa có mật độ tạp chất rất thấp, kí hiệu p,gọi là
miền gốc (base).Ba chân kim loại gắn với ba miền tương ứng với ba cực
emitter (E), base (B), collecter (C) của transistor

Chương 3:Thiết kế và thi công mô hình phần cứng
3.1Cấu trúc phần cứng
Mạch sử dụng các linh kiện:
a. IC : IC 4060, IC 4040,IC 4081, IC 4027, IC 4013
b. Điện trở: 1M,10K 560R
c. Tụ điện: 470pF , 0.1uF

IC được sử dụng là ic 4040 với chúc năng dếm dến 12bit
3.2.3Khối sử lý tín hiệu logic :Sử dụng IC 4081 dùng để sử lý tín hiẹu do khối
đếm chuyền tới để điều khiển khối ON/OFF
3.2.4khối On/OFF Relay