Đề tài: Mạch Đo Tần Số
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
…… 000 ……
ĐỒ ÁN 1
ĐỀ TÀI:
Sinh viên thực hiện : HUỲNH VĂN TỰU – 07718121
PHẠM NGỌC QUỲNH - 07711591
Lớp : CĐĐT 9B
Giáo viên hướng dẫn : GV. NGUYỄN VĂN AN
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
1
MẠCH ĐO TẦN SỐ
MẠCH ĐO TẦN SỐ
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
TP.HỒ CHÍ MINH Tháng 6_2009
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Ngày … tháng…. Năm 2009
GVHD
NGUYỄN VĂN AN
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
3
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cô Trường Đại Học Công Nghiệp Thành
Phố Hồ Chí Minh đã dạy dỗ , chỉ bảo chúng em trong suốt thời gian học tập vừa qua .
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn An đã tận tình hướng dẫn chúng
em trong thời gian làm đồ án môn học.
Chúng tôi cảm ơn tất cả các bạn đã giúp đỡ và động viên chúng tôi vượt qua khó khăn
TP. HCM, ngày 29 tháng 5 năm 2009
Sinh viên thực hiện:
Huỳnh Văn Tựu
Phạm Ngọc Quỳnh
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
5
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
MỤC LỤC
PHẦN 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
1.1 : LINH KIỆN BÁN DẪN trang
1.1.1 : Điện trở trang
1.1.2: Tụ điện trang
1.1.2.1 Tụ không phân cực trang
1.1.2.2 Tụ phân cực trang
1.1.2.3 Diode trang
1.1.3: Đèn led trang
1.2: LINH KIỆN TÍCH HỢP trang
1.2.1 IC555 trang
1.2.2 IC4027 trang
1.2.3 IC4528 trang
1.2.4 IC4543 trang
1.2.5 IC4553 trang
1.2.6 LM741 trang
1.2.7 IC4093 trang
1.2.8 IC4081 trang
1.2.9 A1015 trang
PHẦN 2: THI CƠNG ĐỀ TÀI
2.1: Giới thiệu trang
2.1.1 Sơ đồ khối trang
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
8
R
C
C
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
1.1.2.3 Diode
Ký hiệu
Công dụng:nắn dòng
1.1.3 ĐÈN LED
1.1.3.1 Led 7 đoạn
Ký hiệu :
D 1
L E D 7 _ D O N _ 1
1
2
3
4
56
7
8
9
1 0
G
F
V C C
A
BD O T
L M 5 5 5
3
4 8
1 5
2 6
7
O U T
R S T V C C
G N D C V
T R G T H R
D S C H G
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
10
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
d/Chức năng của các chân IC555
chân số ký hiệu chức năng
1 GND Chân mass
2 TRG Ngõ vào xung nảy
3 OUT Ngõ ra
4 RST Reset (hồi phục)
5 CV Điện áp điều khiển
6 THR Thềm – ngưỡng
7 DSCHG Xả điện
8 VCC Nguồn dương
1.2.1.2 IC4027
a/Mô tả chung
CD4027BC kép J - K Những mạch Flip-plop là những mạch tổ hợp Mos (CMOS)
bổ sung nguyên khối được xây dựng Với N - Và P - Những transistor chế độ giàu kênh.
C L K
K
Q
Q
V D D
S
G N D
R
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
c/Chức năng của các chân IC
CHÂN KÝ HIỆU CHÚC NĂNG
1 Q Tín hiệu ra (không Đảo)
2 Q\ Tín hiệu ra(Đảo)
3 CLK Xung clock
4 R Tín hiệu vào
5 K Tín hiệu vào
6 J Tín hiệu vào
7 S Tín hiệu vào
8 GND MASS
16 VCC NỐI NGUỒN
1.2.1.3: IC 4528
a/Mô tả chung
IC4528 là bộ đa hài dàng kép. Mỗi thiết bị là retriggerable và resettable. Kích hoạt
có thể xảy ra từ hoặc tăng hoặc giảm đầu vào cạnh của một xung, dẫn đến một xung đầu ra
qua một phạm vi rộng, Thời khoảng xung và sự chính xác được xác định bởi những thành
phần tính toán thời gian Rx và Cx ngoài.
b/Biểu tượng
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
12
16 VCC NỐI NGUỒN
1.2.1.4 IC 4543
a/Mô tả chung
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
13
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
IC4543 la IC giải mã BCD.Tương ứng vơi một mã BCD sẽ giải mã ra một số tương
ứng.
b/Đặc tính chân linh kiện
Biểu tượng Chân Chức năng
LE\ 1 Đầu vào
D0 đến D3 5, 3, 2, 4 Gửi dữ liệu đã nhập vào
PH 6 Pha nhập vào
BL 7 Xóa tính hiệu vào
VSS 8 Điện áp cung cấp tiếp đất
Qa to Qg 9, 10, 11, 12, 13, 15, 14 Đầu ra
VDD 16 Điện áp cung cấp
b/Biểu tượng
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
14
U 3
4 5 4 3 / F P
5
3
2
4
6
7
Đối với màn hình tinh thể lỏng cung cấp một xung vuông đến PH.
-BI : Ngõ vào xóa ,tác dộng mức cao (Blanking input).
- LD : Ngõ vào không cho phép chốt tác động mức cao.
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
15
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
O
a
-O
g
: Các ngõ ra lái led 7 đoạn.
1.2.1.5 IC 4553
a/Mô tả chung
IC4353 là IC đếm mã BCD, tương ứng với một xung cấp vào sẽ đếm được một số
mã BCD.Thiết bị này được sử dụng trong những máy đếm trang bị máy móc, những màn
hình đồng hồ, những đồng hồ trên bảng số, và như một khối hợp nhất (cho) những ứng
dụng lôgic chung
b/ Bản sự thật
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
16
U 4
4 5 5 3
1 2 9
7
6
5
1 4
2
MR (RST): Ngõ vào đặt lại chủ (Mater reset input,khi chân này ở mức cao tất cả các ngõ
ra Q
0
-Q
3
ở mức thấp.
-LE : Ngõ vào cho phép chốt tác dộng mức cao.
-OF : Ngõ ra báo tràn khi chuyển từ 999 về 000.
C1A,C1B : Nối với tụ ,tạo xung quét chọn led tích cực.
-Tất cả các ngõ ra là loại TTL .
Mạch có thể được ứng dụng để đếm số lượng sản phẩm hoặc tốc độ động cơ :
Lúc đó ngõ vào của xung clock có thể là một cổng quang điện hồng ngoại ,khi bị chắn bởi
một sản phẩm trên băng chuyền ,ngõ vào này sẽ chuyển mức logic của nó và tạo ra một
xung ,kích cho 4553 đếm lên một số.Có thể ghép nối tiếp nhiều IC để đếm đến các số lớn
hơn nhờ vào chân báo tràn OF.
1.2.16:LM741
a/Mô tả chung
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
17
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
LM741 là những bộ khuếch đại thuật toán mục đích chung mà làm nổi bật sự
thực hiện cải tiến qua những tiêu chuẩn công nghiệp như LM709.Chúng trực tiếp thay thế
(cho) 709 C, LM201, MC1439 và 748 trong đa số những ứng dụng. . Những máy khuếch
đại đưa ra nhiều đặc tính mà làm ứng dụng của họ gần đáng tin cậy: sự bảo vệ quá tải trên
đầu vào và đầu ra, không có chốt lên trên khi các chế độ thông thường vượt quá phạm vi
cũng như tự do từ những sự dao động.
b/Sự đánh giá tối đa tuyệt đối
Điện áp cung cấp ±22V
Sự phát tán công suất 500 mW
VDD 14 Điện áp cung cấp
1.2.18 IC 4093
a/Mô tả chung
Các CD4093B bao gồm bốn Schmitt-kích hoạt các mạch. Mỗi
các chức năng như là một mạch 2-đầu vào cổng NAND với Schmitt-kích hoạt
hành động trên cả hai yếu tố đầu vào. Các cổng tắc ở các điểm
cho tích cực và tiêu cực-ra tín hiệu. Sự khác biệt giữa điện áp (V
T +)
và điện áp (V
T-
) được
định nghĩa là điện áp trễ(V
h
)
b/Nhữnh đặc tính
Độ rộng phạm vi cung cấo điện áp(3.0V to 15V)
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
19
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
Schmitt- trigger trên mỗi đầu vào mà không có những thành phần ngoài.
Chống nhiễu greater so với 50%
Nguồn và những dòng chìm Bằng nhau.
Không có giới hạn nào trên sự lên đầu vào và thời gian sụt.
Đầu ra loạt B Tiêu chuẩn điều khiển.
Điện áp Hiện tượng trễ (bất kỳ đầu vào nào) T
A
=25
O
C
CBO
-50 V
V
CEO
-50 V
V
EBO
-5 V
I
C
-150 mA
I
B
-50 mA
P
C
400 mW
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
21
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
PHẦN 2
THI CÔNG ĐỀ TÀI
2.1 Giới thiệu
2.1.1 Sơ đồ khối
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
22
Khối nhận tín hiệu
& Tạo xung
MẠCH ĐO TẦN SỐ
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
23
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
1 0 k
S I G N A L
U 1 9 A
4 0 2 7
6
3
5
1
2
74
J
C L K
K
Q
Q
SR
V C C
7 X 1 K
4 . 7 K
7 X 1 K
U 1 5 A
4 0 9 3
1
2
3
F
G
V D D
V S S
3 3 0
4 . 7 K
1 0 2
R
A 1 0 1 5
1 0 u F
1 0 u F
+
-
U 9
L M 7 4 1
3
2
6
7
1
4
5
2 2 K
A 1 0 1 5
1 0 4
U 1 8 A
4 0 8 1
1
2
3
G N D
C V
T R G
T H R
D S C H G
U 1 4
4 5 4 3
5
3
2
4
6
7 1
9
1 0
1 1
1 2
1 3
1 5
1 4
1 6
8
A
B
C
D
P H
B I L D
A
B
1 2
1 0
1 1
4
3
1 3
9
7
6
5
1 4
2
1
1 5
1 6
8
C L K
L E
D I S
C 1 A
C 1 B
R S T
Q 0
Q 1
Q 2
Q 3
O F
D S 1
D S 2
D S 3
O F
D S 1
D S 2
D S 3
V D D
V S S
V C C
1 0 K
4 . 7 K
4 . 7 K
V C C
Hình 2.2.1.Sơ đồ nguyên lý mạch đo tần số
2.3 GIẢI THÍCH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
IC 555 có tác dụng tạo xung để đưa vào cho IC 4553. Tần số của IC này có thể thay đổi
được bằng cách thay đổi giá trị của biến trở VR. Tần số giao động của nó bằng :
IC 4553 tạo bộ đếm BCD để đưa vào IC 4543 đồng thời nó có tác dụng tạo ra xung qúet
tại các chân 1, 2 v 15 để đưa vào bộ đảo là 3 transistor loại pnp (A1015) để điều khiển
LED bảy đoạn.
IC 4543 co tác dụng giải mã BCD sang LED bảy đoạn.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH
SVTH: Huỳnh Văn Tựu – Phạm Ngọc Quỳnh
24
Đề tài: Mạch Đo Tần Số
Khi mạch được cấp nguồn, IC 555 sẽ tạo ra các xung. Các xung này sẽ được đưa
vào chân số 12 của IC 4553. Khi đó ở các đầu ra Q
0
, Q
1
25