BÀI BÁO CÁO THỰC HÀNH XƯỞNG KT XUNG - SỐ

Báo cáo thực hành môn kỹ thuật xung số Nhóm sv: LTCĐĐH ĐT2-K2

BÀI BÁO CÁO THỰC HÀNH XƯỞNG

MÔN : KỸ THUẬT XUNG - SỐ

ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐỒNG HỒ SỐ DÙNG IC 74LS90 (HIỂN THỊ TRÊN LED 7 THANH).

GVHD : NGUYỄN NGỌC ANH

NHÓM SV : NGUYỄN MẠNH CƯỜNG NGỤY VĂN LƯỢNG NGÔ XUÂN TRƯỜNG TRẦN VĂN TÙNG

Đồng hồ số sử dụng IC 7490 trang 1


LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay công nghệ khoa học kĩ thuật rất phát triển, khoa học kỹ thuật đã được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống. Đặc biệt là công nghệ điện tử (kỹ thuật xung - số) đã và đang được ứng dụng nhiều vào trong công nghiệp và đời sống.trong các nhà máy xí nghiệp có các mạch đếm sản phẩm,mạch thời gian,mạch hiển thị,các máy chấm công … sử dụng công nghệ kỹ thuật số. Trong đời sống thì mạch đồng hồ số là một ứng rất phổ biến.

Sau một thời gian học tập và tìm hiểu tài liệu về kỹ thuật xung - số, chúng tôi đã quyết định chọn đề tài:”tìm hiểu và thiết kế mạch đồng hồ số dung IC 7490” làm bài tập lớn.Với đề tài này chúng tôi sử dụng các IC số để làm thành môt mạch đồng hồ thời gian thực bao gồm cả giờ, phút, giây.Bài tập bao gồm cả hình ảnh và mạch điện minh hoạ giúp các ban đọc dễ hiểu hơn về mạch đồng hồ số.

Do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế mà bài tập còn thiếu xót,chúng tôi rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của thầy cô giáo và các bạn đọc. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!

Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về cho chúng tôi theo địa chỉ : Nhóm SV: ĐT2-K2

Lớp : LT CĐ-ĐH ĐIỆN TỬ 2_K2Trường : ĐHCN HÀ NỘI



NỘI DUNG BÀI TẬP

I/ SƠ ĐỒ MẠCH NGUYÊN LÝ ĐỒNG HỒ SỐ DÙNG IC 7490:

U 8 7447

7 1 2 6

4

53

13 12 11 10 9 15 14

1 6 8

D0

D1

D2

D3

BI/RBO

RBI

LT

A B C D E F G

V C C G N D

H I

0

J 2

12

U 13le g7

7 6 4 2 1 9 10

8

a b c d e f g

vcc

0

4 . 7 u

0

R 2100

U 20A

7408

9108

U 7 74 47

7 1 2 6

4

53

13 12 11 10 9 15 14

1 6 8

D0

D1

D2

D3

BI/RBO

RBI

LT

A B C D E F G

V C C G N D

0

U 16le g7

7 6 4 2 1 9 10

8

a b c d e f g

vcc

+5V

0

HI

U 1 7490

14112 9 8 11 5

102 3 6 7

CLK

ACLK

BQA

QB

QC

QD

VCC

GND

R01

R02

R91

R92

D 4

U 11 7447

7 1 2 6

4

53

13 12 11 10 9 15 14

1 6 8

D0

D1

D2

D3

BI/RBO

RBI

LT

A B C D E F G

V C C G N D

D 3

0

D 1

R 9

100

HI

HI

0

HI

U 9 7447

7 1 2 6

4

53

13 12 11 10 9 15 14

1 6 8

D0

D1

D2

D3

BI/RBO

RBI

LT

A B C D E F G

V C C G N D

HI

U 19LM555

3

481 5

2

6

7 O U TRST

VCC

GND

CV

TR G

TH R

D SC H G

U 18le g7

7 6 4 2 1 9 10

8

a b c d e f g

vcc

HI

C 11104

U 6 7490

14112 9 8 11 5

102 3 6 7

CLK

ACLK

BQA

QB

QC

QD

VCC

GND

R01

R02

R91

R92

0

HI

R 10

100

U 2 7490

14112 9 8 11 5

102 3 6 7

CLK

ACLK

BQA

QB

QC

QD

VCC

GND

R01

R02

R91

R92

HIU 20A

7408

456

0

+

C 13

1000uF

U 3 7490

14112 9 8 11 5

102 3 6 7

CLK

ACLK

BQA

QB

QC

QD

VCC

GND

R01

R02

R91

R92

0

D 2

U 4 7490

14112 9 8 11 5

102 3 6 7

CLK

ACLK

BQA

QB

QC

QD

VCC

GND

R01

R02

R91

R92

0

HI

SW 2

HI

R 4100

50 k

R 5100

U 5 7490

14112 9 8 11 5

102 3 6 7

CLK

ACLK

BQA

QB

QC

QD

VCC

GND

R01

R02

R91

R92

S W 1

0

R 3100

0

U 15le g7

7 6 4 2 1 9 10

8

a b c d e f g

vcc

2 2

R 12100

U 17le g7

7 6 4 2 1 9 10

8

a b c d e f g

vcc

U 1 4le g 7

7 6 4 2 1 9 10

8

a b c d e f g

vcc

HI

HIU 20A

7408

123

2 2

R 6100

U 12 7447

7 1 2 6

4

53

13 12 11 10 9 15 14

1 6 8

D0

D1

D2

D3

BI/RBO

RBI

LT

A B C D E F G

V C C G N D

0

H I

HI

0

R 7

62 k

0

10u

HI

U 10 74477 1 2 6

4

53

13 12 11 10 9 15 14

1 6 8D0

D1

D2

D3

BI/RBO

RBI

LT

A B C D E F G

V C C G N D

R 1100

POW ER

0

R 11

100

U 30

LM7805 /TO1

2

3

HI



II/ SƠ ĐỒ MẠCH IN MẠCH ĐỒNG HỒ SỐ DÙNG IC 7490 :



1. IC 555 :

Là IC tạo dao động tần số 1Hz cấp xung nhịp cho IC 7490 đếm.

4 . 7 u

0

U 19LM555

3

481 5

2

6

7 O U TRST

VCC

GND

CV

TR G

TH R

D SC H G

HI

50 k

R 7

62 k

10u

Để tạo ra tần số f=1Hz, các linh kiện được chọn như mạch trên.

Sơ đồ khối 555



2. IC 7490 :

U 1

7490

141

129811

510

2367

C LKAC LKB

Q AQ BQCQD

VCC

GND

R 0 1R 02R 91R 92

Đặc điểm của 7490 - 7490 là bộ đếm thập phân gồm 2 bộ đếm: 1 bộ đếm 2(dung FF A) va 1 bộ đếm 5 (3 bộ đém B,C<D).Qa,Qb,Qc,Qd la các đầu ra . - Vi mạch gồm 14 chân, các kí hiệu NC là các chân không dùng đến - bốn chân thiết lập: Ro(1),Ro(2),R9(1),R9(2) +khi Ro(1)=Ro(2)=’1’ thì bộ đếm được xoá về 0 và các đầu ra ở mức thấp. +khi R9(1)=R9(2)=’1’ thì bộ đếm sẽ được thiết lập ở trạng thái 9, 2 đầu này phải có 1 đầu ở mức thấp và 2 đầu Ro(1) và Ro(2) khong cung ở mức cao thì bộ đếm mơi hoạt động đếm.

+ các chân QA,QB,QC,QD :là các chân đầu ra của bộ đếm.

+ A in(CLKA): dùng để đưa tín hiệu vào bộ đếm 2.

+ B in(CLKB): dùng đẻ đưa tín hiệu vào bộ đếm 5.

+khi nối QA vào B in(CLKB) và đưa tín hiệu vào A in (CLKA) thì ta có bộ đếm 10.

Sơ đồ khối và bảng nguyên lý hoạt động





3. IC 7447 :

Vai trò IC7447 và cách kết nối:

Đây là IC dùng để chuyển tín hiệu dạng số nhị phân ở ngõ vào sang mã 7 đoạn.

dễ thấy IC này hoạt động ở tích cực mức thấp. Do đó ta có bảng chân thực sau:

BCD ĐẦU VÀO TÍN HIỆU ĐẦU RALED

A B C D a b c d e f g0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 10 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 20 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 30 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 40 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 50 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 60 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 71 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 81 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 9

Để IC hoạt động ta kết nối chân 16 (Vcc) với nguồn 5 V, chân số 8 với đất. Ngỏ vào có 4 chân là 7,1,2,6 tương ứng với A,B,C,D trong đó mức ý nghĩa giảm dần từ A đến D. Kết nối các đầu ra của IC 7490 với các đầu vào A,B,C,D của IC 7447 để IC chuyển đổi mã BCD đếm được thành số nhị phân để hiển thị led. Các chạn LT, BI/RBO, RBI không cần kết nối.



4. IC 7408 :

Là IC được tích hợp bởi 4 cổng AND như hình vẽ.Dùng để AND logic tín hiệu đầu vào.

III/ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:Đồng hồ số sử dụng IC 7490 trang 9


Bộ tạo xung kích có chức năng tạo xung vuông đưa vào bộ đếm để kích cho bộ đếm hoạt động. Mỗi khi có 1 xung đưa vào chân CLK của bộ đếm thì bộ đếm sẽ thực hiện đếm 1 lần. Với mạch đồng hồ ta cần xung chuẩn là 1 Hz ( dùng IC 555). Mạch gồm 3 khối :- Khối giây : Chức năng điều khiển và hiển thị số giây của đồng hồ ( 0 -59).- Khối phút : Điều khiển và hiển thị số phút (0 – 59).- Khối giờ : Điều khiển và hiển thị số giờ (0 -23).Mỗi khối gồm có 2 IC đếm 74LS90 , 2 IC giải mã BCD 74LS47 , 2 led 7 đoạn loại A chung.

1. Khối giây : Xung kích được đưa vào chân CKA (CP0) của IC 74LS90 hàng đơn vị, như vậy cứ mỗi giây IC lại tăng 1 đơn vị ở đầu ra

Bằng cách nối đầu ra của bộ đếm cơ số 2 với đầu vào của bộ đếm cơ số 5 ,

tức là nối chân số 1 với chân 12 , ta được bộ đếm cơ số 10. Xung kích sẽ đưa vào chân số 14 (CPO) và đầu ra của bộ đếm cơ số 10 là mã BCD thong qua các chân QA ,QB ,QC ,QD. Để IC đếm được ta sẽ để cácchân R01 ,R02 ở mức thấpĐể thực hiện bộ đếm cơ số 6 ta xuất phát từ bộ đếm 10 trên dùng cách xóa bớt số đếm để bộ đếm chỉ đếm từ 0 – 5. Khi đếm đến 5 và xung nhịp tiếp theo sẽ nhảy lên 6 tương ứng với QDQCQBQA là 0110 . Ta lấy luôn đầu ra QCQB and voi nhau và đưa về 2 chân R01 và R02 như thế bộ đếm sẽ lập tức reset về 0. Như vậy bộ đếm cơ số 6 đã được thực hiệnBộ đếm 10 dùng trong đếm hàng đơn vị. Bộ đếm 6 để đếm hàng chục .Ta ghép chúng lại để được bộ đếm 60. Việc này được thực hiện bằng cách đưa chân Q3 của bộ đếm 10 vào chân CP0 của bộ đếm 6. Rõ rang khi bộ đếm từ 9 quay về 0 ( mã BCD chuyển từ 1001 sang 0000 ), chân Q3 sẽ cho 1 xung clock sườn âm vì thế nó kích thích bộ đếm 6 tăng thêm 1 đơn vị.Để ghép nối bộ đếm giây với bộ đếm phút ,ta thấy rằng khi đếm đến 59, chân QC của bộ đếm 6 ở mức cao (0101) vậy khi thêm 1 xung nhịp nữa thì bộ đếm quay về 0000. Vậy chân Qc sẽ quay về 0 và tạo ra xung clock sườn âm. Tín hiệu này được đưa về chân CP0 của bộ đếm 10 của khối đếm phút

Vậy mỗi khi đếm đến giây 60 khối đếm phút sẽ được kích thích tăng 1 đơn vị.


Báo cáo thực hành môn kỹ thuật xung số Nhóm sv: LTCĐĐH ĐT2-K22. Khối phút :Nguyên lý của bộ đếm phút cũng giống như bộ đếm giây. Tuy nhiên xung điều khiểu của hàng đơn vị của khối phút được lấy từ chân QC của IC 74ls90 của hàng chục khối giây.

3. Khối giờ :Nguyên lý hoạt động của bộ đếm giờ khác so với 2 bộ đếm trên. Dây là bộ đếm 24 tức là đếm đến 23 thì sẽ reset về 0Chân CP0 của IC 7490 hàng đơn vị của khối giờ được nối với chân QC của IC 7490 hàng chục của khối phút để lấy xung điều kiển. Bộ đếm giờ sẽ nhảy số khi bộ đếm phút nhảy tới 60 .Để có thể reset từ 23 trở về 0, Ta phải tiến hành reset cả hai chân IC 7490 hàng chục và hàng đơn vị.khi khối giờ đếm tới 23 thi ta co trạng thái các chân đầu ra của IC7490 hàng chục và hang đơn vị QDQCQBQA : QDQCQBQA là 0010 : 0011.nếu thêm một xung nữa thì đầu ra QC của hàng đơn vị là 1, vậy ta and đầu ra QB của IC 7490 hàng chục với QC của IC 7490 hàng đơn vị để đưa về reset cho khối đếm giờ.


Documents

BÀI BÁO CÁO THỰC HÀNH XƯỞNG KT XUNG - SỐ