Luận văn Thiết kế và thi công đồng hồ báo giờ dùng eprom

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ & LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ĐỒNG HỒ BÁO GIỜ DÙNG EPROM Giáo Viên Hướng Dẩn : Thầy TRẦN MINH CHÁNH Sinh Viên Thực Hiện : Ngô Quang Liêm (95101079) Nguyễn Hữu Lợi (95101082) Lớp : 95 KĐĐ TP. HỒ CHÍ MINH – THÁNG 03 / 2000 A . LỜI CẢM TẠ Trước khi vào nội dung luận văn, chúng em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô trong KHOA ĐIỆN - TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT - TP HỒ CHÍ MINH đã truyền đạt kiến thức cho chúng em trong suốt quá trình học tập. Xin chân thành cảm ơn sự giúp đở của các bạn đồng môn trong qúa trình học tập tại trường. Đặt biệt chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TRẦN MINH CHÁNH đã tận tình giúp đở và hướng dẩn chúng em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này. Sinh viên thực hiện: Ngô Quang Liêm ( 95101079 ) Nguyễn Hữu Lợi ( 95101082 ) B . LỜI NÓI ĐẦU Ngành KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ có vai trò rất quan trọng trong cuột sống của con người. Mọi hoạt động sinh hoạt và lao động hằng ngày của con người đều có sự tham gia của ngành KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ. Đặt biệt khi Kỹ Thuật Số ra đời thì ngành KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ đã đưa con người tiến một bước nhảy vọt trong cuộc Cách Mạng Tự Động Hoá trong công nghiệp. Khi cuộc sống được nâng cao thì quátrình tự động là điều tất yếu. Một ứng dụng để góp một phần nhỏ vào quá trình tự động hoá trong trường học là làm một đồng hồ báo giờ học và giờ nghỉ giải lao giửa các tiết học. Để làm đồng hồ báo giờ có 2 kỹ thuật được sử dụng: Kỹ Thuật Tương Tự và Kỹ Thuật Số. Đồng hồ báo giờ dùng Kỹ Thuật Tương Tự: cách làm đơn giản nhưng tính chính xác, độ tin cậy không cao ; kích thước lớn, … Vì vậy để khắc phục các nhược điểm này mà đồng hồ báo giờ dùng Kỹ Thuật Số được chọn. Đồng hồ báo giờ này dùng EPROM để hiển thị giờ, phút, báo chuông. Vì vậy tên đề tài là : “ ĐỒNG HỒ BÁO GIỜ DÙNG EPROM “ . Do thời gian thực hiện đề tài và năng lực có hạn nên việc thực hiện đề tài này không thể tránh được thiếu xót, người viết rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn đồng môn. C . THIẾT KẾ  D . SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ CHƯƠNGTRÌNH EPROM  E . MẠCH IN  F . KẾT LUẬN Trong thời gian thực hiện luận văn , chúng em đã đạt được những kết qủa sau : Ø Hiểu biết nhiều hơn qua thực tế . Ø Tay nghề được nâng cao . Ø Có khả năng phân tích , thiết kế và thi công một sản phẩm hoàn chỉnh . Tuy nhiên do thời gian có hạn , chúng em chưa thực hiện được các ý tưởng sau : Ø Mạch báo ngày , tháng . Ø Chế độ chọn giờ báo tùy người sử dụng bằng RAM , EEPROM . Một lần nửa chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TRẦN MINH CHÁNH và các thầy , cô đã nhiệt tình hướng dẫn và truyền đạt kiến thức trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp . Sinh viên thực hiện Ngô Quang Liêm ( 95101079 ) Nguyễn Hữu Lợi ( 95101082 )  G . TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 . GIÁO TRÌNH MẠCH SỐ : Tập 1 và 2 . Tác giả : NGUYỄN HƯŨ PHƯƠNG . Nhà xuất bản : Trường Đại Học Tổng Hợp – TP HCM . Năm xuất bản : 1988 . 2 . Chuyên đề : HƯỚNG DẨN CÁCH TỰ LÀM CÁC MẠCH ĐÈN QUẢNG CÁO . Tác giả : Vương Khánh Hưng . Tên chuyên đề : Điện Tử Thực Hành . 3 . SƠ ĐỒ CHÂN LINH KIỆN BÁN DẨN . Tác giả : DƯƠNG MINH TRÍ . Nhà xuất bản : Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật . Năm xuất bản : 1997 . 4 . KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ . Tác giả : LƯU PHI YẾN – LƯU PHÚ – NGUYỄN NHƯ ANH . Nhà xuất bản : Đại Học Bách Khoa – TP HCM. Năm xuất bản : 1996 .  MỤC LỤC A . LỜI CẢM TẠ B . LỜI NÓI ĐẦU C . THIẾT KẾ CHƯƠNG I : SƠ ĐỒ KHỐI I . Sơ Đồ Khối II . Nhiệm Vụ Của Các Khối III . Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG II : THIẾT KẾ KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ 1 / 60 Hz I . Giới Thiệu Linh Kiện II . Sơ Đồ Nguyên Lý III . Tính Toán IV . Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG III : THIẾT KẾ KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ QUÉT 400 Hz I . Giới Thiệu Linh Kiện II . Sơ Đồ Nguyên Lý III . Tính Toán IV . Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG IV . THIẾT KẾ KHỐI GIẢI MẢ ĐỊA CHỈ I . Giới Thiệu Linh Kiện II . Sơ Đồ Nguyên Lý III . Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG V : THIẾT KẾ BỘ NHỚ I . Giới Thiệu Linh Kiện II . Sơ Đồ Nguyên Lý III . Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG VI : THIẾT KẾ KHỐI GIẢI ĐA HỢP I . Giới Thiệu Linh Kiện II . Sơ Đồ Nguyên Lý III . Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG VII : THIẾT KẾ KHỐI HIỂN THỊ I . Giới Thiệu Linh Kiện II . Sơ Đồ Nguyên Lý III . Tính Toán IV . Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG VIII : THIẾT KẾ KHỐI BÁO CHUÔNG I . Giới Thiệu Linh Kiện II . Sơ Đồ Nguyên Lý III . Tính Toán IV . Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG IX : THIẾT KẾ KHỐI BÁO THỨ I . Giới Thiệu Linh Kiện II . Sơ Đồ Nguyên Lý III . Tính Toán IV . Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG X : THIẾT KẾ KHỐI ĐIỀU CHỈNH I . Giới Thiệu Linh Kiện II . Sơ Đồ Nguyên Lý III . Tính Toán IV . Nguyên lý hoạt động CHƯƠNG XI : THIẾT KẾ KHỐI NẠP ACQUI I . Giới Thiệu Linh Kiện II . Sơ Đồ Nguyên Lý III . Tính Toán IV . Nguyên Lý Hoạt Động D . SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ CHƯƠNG TRÌNH EPROM CHƯƠNG I : SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG I . Sơ Đồ Nguyên Lý II . Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG II : CHƯƠNG TRÌNH EPROM I . Kết Nối Của EPROM Và LED 7 Đoạn II . Các Giờ Cần Báo Chuông III . Chương Trình Nạp Cho Eprom E . MẠCH IN F . KẾT LUẬN G . TÀI LIỆU THAM KHẢO NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày Tháng Năm 2000 Ký tên TRẦN MINH CHÁNHNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT Ngày Tháng Năm 2000 Ký tên CHƯƠNG I : SƠ ĐỒ KHỐI I . SƠ ĐỒ KHỐI : KHỐI GIẢI KHỐI HIỂN ĐA HỢP THỊ KHỐI DAO ĐỘNG BỘ NHỚ KHỐI BÁO TẠO TẦN SỐ EPROM CHUÔNG QUÉT 400Hz KHỐI GIẢI MẢ ĐỊA CHỈ KHỐI ĐIỀU KHỐI BÁO CHỈNH THỨ KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ 1/60 Hz II . NHIỆM VỤ CỦA CÁC KHỐI : KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ 1 / 60 Hz : Được dùng để tạo ra xung có tần số là 1/60 Hz (chu kỳ là 60 giây). Tần số do khối này tạo ra phải có độ chính xác rất cao vì độ chính xác của đồng hồ là do khối này quyết định. KHỐI GIẢI MẢ ĐỊA CHỈ : Được chia ra 2 phần. Phần 1 để tạo địa chỉ cho phần đếm phút. Phần 2 để tạo địa chỉ cho phần đếm giờ. KHỐI GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ sẽ tạo địa chỉ cho bộ nhớ EPROM xuất dử liệu hiện giờ và phút. BỘ NHỚ EPROM : Là bộ nhớ đã được lập trình để hiển thị giờ, phút và báo chuông. KHỐI HIỂN THỊ : Được dùng để hiển thị các giá trị giờ và phút. KHỐI GIẢI ĐA HỢP : Được dùng để điều khiển cho khối hiển thị hiển thị giờ , phút . Khối này phối hợp đồng bộ với EPROM để hiển thị giờ, phút. KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ QUÉT 400 Hz : Được dùng điều khiển KHỐI GIẢI ĐA HỢP. Tần số của khối này là 400 Hz để tạo cảm giác cho người xem thấy được các giá trị giờ, phút luôn được sáng. KHỐI ĐIỀU CHỈNH : Được dùng để điều chỉnh giờ, phút và thứ. KHỐI BÁO THỨ : Được dùng để báo thứ và khống chế báo chuông vào thứ 7 và chủ nhật. KHỐI BÁO CHUÔNG : Được dùng để điều khiển cho chuông reo 8 giây. II . NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG : KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ 1/60 Hz sẽ tạo ra xung vuông có tần số là 1/60 Hz. Xung vuông này sẽ vào KHỐI GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ để tạo địa chỉ cho EPROM xuất dử liệu ra KHỐI HIỂN THỊ. KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ QUÉT 400 Hz điều khiển KHỐI GIẢI ĐA HỢP và EPROM cho đồng bộ nhau để điều khiển KHỐI HIỂN THỊ hiện các giá trị : đơn vị phút, chục phút, đơn vị giờ, chục giờ. Khi đến giờ cần báo chuông, bộ nhớ EPROM sẽ xuất lệnh cho KHỐI BÁO CHUÔNG hoạt động để chuông reo. KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ QUÉT 400 Hz sẽ đưa dao động có tần số là 0,78 Hz để cho chuông reo trong 8 giây. Khi cần điều chỉnh lại giờ, phút, thứ, KHỐI ĐIỀU CHỈNH sẽ nhận dao động từ KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ QUÉT 400 Hz các dao động có tần số là 6 Hz và 3 Hz để đưa lên KHỐI GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ chỉnh lại giờ, phút và đưa lên KHỐI BÁO THỨ để chỉnh lại thứ. KHỐI BÁO THỨ sẽ nhận xung từ KHỐI GIẢI MÃ ĐỊA CHĨ để điều khiển KHỐI BÁO THỨ hiện thứ từ thứ 2 đến chủ nhật, đồng thời KHỐI BÁO THỨ cũng tham gia điều khiển KHỐI BÁO CHUÔNG để không cho chuông reo vào thứ 7 và chủ nhật. CHƯƠNG II : THIẾT KẾ KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ 1 / 60 Hz I . GIỚI THIỆU LINH KIỆN : I . 1. IC 4040 : Đây là IC đếm họ CMOS có 16 chân . IC 4040 có 12 tầng flip - flop T nên có thể đếm đến 212 = 4096 . IC sẽ nẩy dưới tác động của cạnh xuống của xung Ck . Ngỏ MASTER RESET sẽ tác động ở mức [1] . Sau đây là sơ đồ chân và chức năng của các chân : Q11 1 16 VDD Q5 2 15 Q10 Q4 3 14 Q9 Q6 4 13 Q7 Q3 5 12 Q8 Q2 6 11 MR Q1 7 10 CP Vss 8 9 Q0 Chân 16 : ( VDD ) Nối nguồn dương Chân 8 : ( Vss ) Nối mass Chân 10 : ( CP ) Ngỏ vào của xung Ck . Tác động cạnh xuống của xung Ck Chân 11 : ( MASTER RESET ) Ngỏ vào dùng để reset IC 4040 .Tác động mức [1 ] . Sau đây là các ngỏ ra của IC 4040 : Chân 9 : Q0 Chân 7 : Q1 Chân 6 : Q2 Chân 5 : Q3 Chân 3 : Q4 Chân 2 : Q5 Chân 4 : Q6 Chân 13: Q7 Chân 12: Q8 Chân 14: Q9 Chân 15: Q10 Chân 1 : Q11 I . 2 . IC 4081 : Đây là IC cổng họ CMOS có 14 chân . IC 4081 có 4 cổng AND 2 ngỏ vào . Sau đây là sơ đồ chân và chức năng của các chân : 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 Chân 14 : ( VDD ) Nối nguồn dương Chân 7 : ( Vss ) Nối mass Sau đây là các ngỏ vào và ngỏ ra của các cổng AND: Cổng AND ( I ) : Chân 1 và 2 : Ngỏ vào Chân 3 : Ngỏ ra Cổng AND ( II ) : Chân 5 và 6 : Ngỏ vào Chân 4 : Ngỏ ra Cổng AND ( III ) : Chân 8 và 9 : Ngỏ vào Chân 10 : Ngỏ ra Cổng AND ( IV ) : Chân 12 và 13 : Ngỏ vào Chân 11 : Ngỏ ra II . SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ : R1 = 12 K R2 = 2 K7 Q1 = C 828 R2 Đồng hồ CP Q1 treo tường Q2 A R1 Q3 Q1 Q4 MR IC 4040 III . TÍNH TOÁN : Ngỏ ra của mạch tạo xung Ck của mạch đồng hồ có tần số là 1/2 Hz ( chu kỳ là 2 giây ) nên để tạo ra dao động có tần số là 1/60 Hz thì IC 4040 phải đếm 30 ( chu kỳ là 60 giây ) Mà 3010 = 111102 Nên cổng AND 4 ngỏ vào được sử dụng để reset IC 4040 khi đếm đến 30 Tính R2 : Aùp ngỏ ra của mạch đồng hồ treo tường là 1,4 V Transistor C 828 dẫn bảo hòa thì VCE = 0,1 V Cho Ic = 2 mA và Vcc = 5 V Nên R1 = ( Vcc - VCE ) / Ic = ( 5 - 0,1 ) / 2 = 2,45 K Chọn : R2 = 2K7 Tính R1 : Cho hệ số khuếch đại của C 828 là b = 70 Để C 828 dẫn bảo hòa thì VBE = 1V Vậy : IB = IC / 70 = 2 / 70 = 0,0286 Nên : R1 = ( 1,4 - 1 ) / 0,0286 = 14 K Chọn : R1 = 12 K IV . NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG : Mạch đồng hồ treo tường sẽ tạo ra dao động có tần số là 1/2 Hz . Sau khi qua transistor Q1 sẽ được khuếch đại biên độ để đưa vào ngỏ CP của IC 4040 . IC 4040 sẽ làm công việc chia tần số ( đếm ) của dao động có tần số là 1/2 Hz thành dao động có tần số là 1/60 Hz . Khi IC 4040 đếm đến 30 thì cổng AND sẽ reset cho IC 4040, đồng thời tại ngỏ ra của cổng AND cũng chính là dao động có tần số là 1/60 Hz . Cứ thế , khi có dao động từ mạch đồng hồ treo tường đi vào thì IC 4040 lại đếm và ở ngỏ ra của cổng AND sẽ có dao động có tần số là 1/60 Hz . Ngỏ ra A được đưa lên KHỐI GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ. CHƯƠNG III : THIẾT KẾ KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ QUÉT 400 Hz I . GIỚI THIỆU LINH KIỆN : I . 1 . IC 555 : Đây là IC loại 8 chân được sử dụng rất phổ biến để làm: mạch đơn ổn, mạch dao động đa hài, bộ chia tần, mạch trễ, … Nhưng trong mạch này, IC 555 được sử dụng làm bộ phát xung Ck . Thời gian được xác lập theo mạch định thời R, C bên ngoài. Dãy thời gian tác động hữu hiệu từ vài micrô giây đến vài giờ. IC này có thể nối trực tiếp với các loại IC TTL / CMOS / DTL . Sau đây là sơ đồ chân và chức năng của các chân : 8 7 6 5 1 2 3 4 Chân 1 : ( GND ) Nối mass . Chân 2 : ( TRIGGER ) Nhận xung kích để đổi trạng thái Chân 3 : ( OUT ) Ngỏ ra Chân 4 : ( RESET ) Trả về trạng thái đầu Chân 5 : ( CONTROL VOLTAGE ) Lấy điện áp điều khiển tần số dao động Chân 6 : ( THRESHOLD ) Lập mức ngưởng cho tầng so sánh Chân 7 : ( DISCHARGE ) Đường xã điện cho tụ trong mạch định thời Chân 8 : ( Vcc ) Nối với nguồn dương I . 2 . IC 4040 : Đã được giới thiệu ở chương II – I . II . SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ : R3 = 150 K R4 = 100K C1 = 103 C2 = 104 R3 8 4 3 CP Q0 Q1 R4 7 Q5 Q6 Q8 6 5 MR 2 1 C2 C1 IC 555 IC 4040 III . TÍNH TOÁN : IC 555 tạo dao động có tần số là 400 Hz Công thức tính tần số của IC 555 là : 1,44 f = Cho f = 400 ( R3 + 2 R4 ) ´ C1 C2 = 103 = 0,01 m F C2 = 104 = 0,1 m F Vậy R3 + 2 R4 = 1,44 / ( f ´ C1 ) = 1,44 ´ 106 / ( 400 ´ 0,01 ) = 360 K Cho R4 = 100 K Vậy R3 = 160 K Chọn R3 = 150 K Vậy R3 = 150 K R4 = 100 K C1 = 103 C2 = 104 IV . NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: IC 555 tạo ra dao động có tần số là 400 Hz . IC 4040 sẽ thực hiện việc đếm Tần số 400 Hz được chọn để ngỏ ra Q0 và Q1 qua KHỐI GIẢI ĐA HỢP sẽ cho ra 4 ngỏ ra, mỗi ngỏ ra sẽ có tần số là 100 Hz để điều khiển LED 7 đoạn hiển thị đơn vị phút, chục phút, đơn vị giờ, chục giờ. LED 7 đoạn nhấp nháy với tần số là 100 Hz sẽ tạo cảm giác cho mắt người là cả 4 LED sáng liên tục. Ngỏ ra Q0 và Q1 được đưa lên KHỐI GIẢI ĐA HỢP và EPROM 2764. Ngỏ ra Q5 và Q6 được đưa lên KHỐI ĐIỀU CHỈNH . Tần số ngỏ ra Q5 là 400 / 26 = 6 Hz . Tần số ngỏ ra Q6 là 400 / 27 = 3 Hz . Ngỏ ra Q8 được đưa lên KHỐI BÁO CHUÔNG . Tần số ngỏ ra Q8 là 400 / 29 = 0,78 Hz . Tụ C2 được mắc vào chân 5 của IC 555 để giúp IC hoạt động ổn định . CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ KHỐI GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ I . GIỚI THIỆU LINH KIỆN : I . 1 . IC 4040 : Đã được giới thiệu ở chương II – I . I . 2 . IC 4081 : Đã được giới thiệu ở chương II – I . I . 3 . IC 74244 : Đây là IC có 20 chân , IC 74244 có 8 cổng đệm 3 trạng thái . IC này có 2 cổng điều khiển cho mổi 4 cổng đệm . Sau đây là sơ đồ chân : 1G 1 20 Vcc 1 A1 2 19 2G 2 Y4 3 18 1 Y1 1 A2 4 17 2 A4 2 Y3 5 16 1 Y2 1 A3 6 15 2 A3 2 Y2 7 14 1 Y3 1 A4 8 13 2 A2 2 Y1 9 12 1 Y4 GND 10 11 2 A1 Bảng sự thật NGỎ VÀO NGỎ RA G A Y H X L L L H Z L H H = mức [1 ] L = mức [ 0 ] X = Không quan tâm Z = Tổng trở cao Chức năng của các chân Chân 10 : ( GND ) Nối mass Chân 20 : ( Vcc ) Nối nguồn dương 5 V Chân 1 : ( 1G ) Được dùng để điều khiển 4 cổng 3 trạng thái sau : CỔNG NGỎ VÀO NGỎ RA I Chân 2 : 1 A1 Chân 18 : 1 Y1 II Chân 4 : 1 A2 Chân 16 : 1 Y2 III Chân 6 : 1 A 3 Chân 14 : 1 Y3 IV Chân 8 : 1 A4 Chân 12 : 1 Y4 Chân 19 : ( 2G ) Được dùng để điều khiển 4 cổng 3 trạng thái sau : CỔNG NGỎ VÀO NGỎ RA I Chân 11 : 2 A1 Chân 9 : 2 Y1 II Chân 13 : 2 A2 Chân 7 : 2 Y2 III Chân 15 : 2 A3 Chân 5 : 2 Y3 IV Chân 17 : 2 A4 Chân 3 : 2 Y4 II . SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ : 1G IC 4040 ( I ) ( đếm phút ) A CP Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 MR Q5 IC 4040 ( II ) ( đếm giờ ) CP Q0 Q1 Q2 Q3 MR Q4 B III . NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG : IC 4040 ( I ) được dùng để đếm phút : Một giờ có 60 phút , nên : 6010 = 1111002 Cổng AND 4 ngỏ vào dùng để reset IC 4040 ( I ) khi IC này đếm đến 60 IC 4040 ( II ) được dùng để đếm giờ . Một ngày có 24 giờ , nên : 2410 = 110002 Cổng AND 2 ngỏ vào dùng để reset IC 4040 ( II ) khi IC này đếm đến 24 Khi 1G ở mức [ 0 ] : Dao động có tần số là 1/60 Hz từ KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ CHUẨN 1/60 Hz ( điểm A ) vào IC 4040 ( I ) để IC này đếm . Khi IC 4040 ( I ) đếm đến 60 ( 1 giờ ) thì sẽ được reset . Khi reset thì ngỏ ra của cổng AND 4 ngỏ vào cũng tạo ra 1 xung cho IC 4040 ( II ) đếm lên 1 . Sau khi IC 4040 ( II ) đếm đến 24 ( 1 ngày ) thì sẽ được reset . Khi reset thì ngỏ ra của cổng AND 2 ngỏ vào cũng tạo ra 1 xung ( tại điểm B ) để đưa lên KHỐI BÁO THỨ để chuyển sang thứ khác . Khi 1G ở mức [ 1 ] : Ngỏ ra của cổng 3 trạng thái có tổng trở cao để cách ly xung chỉnh giờ / phút / thứ với xung chuẩn . 3 cổng 3 trạng thái được điều khiển bởi 1G . 1G được đưa lên KHỐI ĐIỀU CHỈNH . Các ngỏ ra từ Q0 đến Q5 của IC 4040 ( I ) và từ Q0 đến Q4 của IC 4040 ( II) được đưa lên BỘ NHỚ EPROM . Ngỏ ra B được đưa lên KHỐI BÁO THỨ để điều khiển cho chuyển sang thứ tiếp theo khi hết 24 giờ . CHƯƠNG V : THIẾT KẾ BỘ NHỚ I . GIỚI THIỆU LINH KIỆN : I . 1 . EPROM 2764 : EPROM 2764 có 28 chân , 13 đường địa chỉ ( ADDRESS ) và 8 ngỏ ra dử liệu ( DATA ) EPROM 2764 có dung lượng là : 213 ´ 8 = 65538 bit Sau đây là sơ đồ chân : Vpp 1 28 Vcc A12 2 27 PGM A7 3 26 NC A6 4 25 A8 A5 5 24 A9 A4 6 23 A11 A3 7 22 OE A2 8 21 A10 A1 9 20 CE A0 10 19 D7 D0 11 18 D6 D1 12 17 D5 D2 13 16 D4 GND 14 15 D3 Bảng sự thật MODE CE OE PGM Vpp Vcc OUT PUT Read VIL VIL VIH Vcc Vcc Dout Stand-by VIH X X Vcc Vcc Z Program VIL X VIL Vpp Vcc Din Program Verify VIL VIL VIH Vpp Vcc Dout Program Inhibit VIH X X Vpp Vcc Z Chức năng của các chân : Chân 14 : ( GND ) Nối mass . Chân 28 : ( Vcc ) Nguồn dương 5 V Chân 27 : ( PGM ) Đưa xung lập trình vào Chân 12 : ( OE ) Dùng để cho phép xuất dử liệu ra ngoài Chân 20 : ( CE ) Dùng để cho EPROM hoạt động hay chờ Chân 1 : ( Vpp ) Điện áp lập trình Chân 26 : NC 8 chân sau đây là các ngỏ ra của dử liệu ( DATA ) Chân 11 : D0 Chân 12 : D1 Chân 13 : D2 Chân 15 : D3 Chân 16 : D4 Chân 17 : D5 Chân 18 : D6 Chân 19 : D7 13 chân sau đây là các ngỏ vào của điạ chỉ ( ADDRESS ) Chân 10 : A0 Chân 9 : A1 Chân 8 : A2 Chân 7 : A3 Chân 6 : A4 Chân 5 : A5 Chân 4 : A6 Chân 3 : A7 Chân 25 : A8 Chân 24 : A9 Chân 21 : A10 Chân 23 : A11 Chân 2 : A12 I . 2 . IC 74573 : Đây là IC có 20 chân . IC này là IC chốt ,đệm . Nhưng ở đây IC 74573 được dùng như một IC đệm . IC 74573 có 8 flip – flop D và 8 cổng đệm 3 trạng thái . Các flip – flop được dùng để chốt dử liệu . Sau đây là sơ đồ chân của IC 74573 : OC 1 20 Vcc 1D 2 19 1Q 2D 3 18 2Q 3D 4 17 3Q 4D 5 16 4Q 5D 6 15 5Q 6D 7 14 6Q 7D 8 13 7Q 8D 9 12 8Q GND 10 11 C Bãng sự thật OC C D Q L L L H H H L X H L X X H L Q0 Z Chức năng của các chân : Chân 1 : ( OC ) . Dùng để cho dử liệu ra Chân 11 : ( C ) Dùng để chốt dử liệu Chân 10 : ( GND ) Nối mass Chân 20 : ( Vcc ) Nối nguồn dương 5 V Sau đây là 8 ngỏ ra của từng cổng : NGỎ VÀO NGỎ RA Chân 2 : 1D Chân 19 : 1Q Chân 3 : 2D Chân 18 : 2Q Chân 4 : 3D Chân 17 : 3Q Chân 5 : 4D Chân 16 : 4Q Chân 6 : 5D Chân 15 : 5Q Chân 7 : 6D Chân 14 : 6Q Chân 8 : 7D Chân 13 : 7Q Chân 9 : 8D Chân 12 : 8Q II . SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ : Q0 A0 D0 1D 1Q a Q1 A1 D1 2D 2Q b Q0 A2 D2 3D 3Q c IC Q1 A3 D3 4D 4Q d 4040 (I) Q2 A4 D4 5D 5Q e Q3 A5 D5 6D 6Q f Q4 A6 D6 7D 7Q g Q5 A7 D7 8D 8Q C Q0 A8 OE OC IC Q1 A9 CE C 4040 (II) Q2 A10 PGM Q3 A11 Vpp IC 74573 Q4 A12 EPROM 2764 III . NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG : Lý do để chọn EPROM 2764 : Số phút trong một ngày là : 60 ´ 24 = 1440 Mà mổi phút cần 4 ô nhớ của EPROM Nên số ô nhớ cần thiết la ø : 1440 ´ 4 = 5760 EPROM 2764 có 13 đường địa chỉ, nên số ô nhớ là 213 = 8192 > 5760 Vì vậy EPROM 2764 được chọn . Ngỏ vào A1 , A2 của EPROM được nối với Q0 , Q1 cuả IC 4040 ở KHỐI DAO ĐỘNG TẠOTẦN SỐ QUÉT 400 Hz . Ngỏ vào A2 , A3 , A4 , A5 , A6 , A7 được nối vào ngỏ ra Q0 , Q1 , Q2 , Q3 , Q4 , Q5 của IC 4040 ( I ) ( IC đếm phút ) của KHỐI GIẢI MẢ ĐỊA CHỈ . Ngỏ vào A8 , A9 , A10 , Q11 , A12 được nối vào ngỏ ra Q0 , Q1 , Q2 , Q3 , Q4 của IC 4040 ( II ) ( IC đếm giờ ) của KHỐI GIẢI MẢ ĐỊA CHỈ . Ngỏ ra D0 , D1 , D2 , D3 , D4 , D5 , D6 được đưa qua IC 74573 ( IC đệm ) rồi lên KHỐI HIỂN THỊ . Ngỏ ra D8 cũng được đưa qua IC đệm rồi lên KHỐI BÁO CHUÔNG . IC 4040 ở KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ QUÉT 400 Hz , IC 4040 ( I ) và IC 4040 ( II ) của KHỐI GIẢI MẢ ĐỊA CHỈ đưa địa chỉ vào EPROM 2764 thì ngỏ ra của EPROM 2764 sẽ xuất dử liệu để đưa lên KHỐI HIỂN THỊ . Các dử liệu đã được lập trình sẽ cho hiển thị các giá trị phút , giờ . EPROM xuất dử liệu để hiển thị phút , giờ như sau : A1 A0 Dử liệu được xuất cho 0 0 ĐƠN VỊ PHÚT 0 1 CHỤC PHÚT 1 0 ĐƠN VỊ GIỜ 1 1 CHỤC GIỜ Khi IC 4040 ( I ) ( đếm phút ) đếm lên 1 đơn vị thì EPROM sẽ xuất dử liệu cho phút tăng lên 1 đơn vị . Khi IC 4040 ( II ) (đếm giờ ) đếm lên 1 đơn vị thì EPROM sẽ xuất dử liệu cho giờ tăng lên 1 đơn vị . CHƯƠNG VI : THIẾT KẾ KHỐI GIẢI ĐA HỢP I . GIỚI THIỆU LINH KIỆN : I . 1 . IC 74138 : Đây là IC có 16 chân . IC 74138 là loại IC giải đa hợp từ 3 đường ra 8 đường ( ngỏ ra ở mức [0] ) Sau đây là sơ đồ chân : A 1 16 Vcc B 2 15 Y0 C 3 13 Y2 G2B 5 14 Y1 G2A 4 12 Y3 G1 6 11 Y4 Y7 7 10 Y5 GND 8 9 Y6 Bảng sự thật : INPUTS OUTPUTS G1 G2 C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 X L H H H H H H H H H X L L L L L L L L X X X X X X L L L L L H L H L L H H H L L H L H H H L H H H H H H H H H H H H H H H H H H H L H H H H H H H H L H H H H H H H H L H H H H H H H H L H H H H H H H H L H H H H H H H H L H H H H H H H H L H H H H H H H H L G2 = G2A + G2B Chức năng của các chân : Chân 8 : ( GND ) Nối mass Chân 16 : ( Vcc ) Nối nguồn dương 5 V Chân 1 : Ngỏ ra A Chân 2 : Ngỏ ra B Chân 3 : Ngỏ ra C Chân 4 : G2A Chân 5 : G2B Chân 6 : G1 Sau đây là 8 ngỏ ra : Chân 15 : Y0 Chân 14 : Y1 Chân 13 : Y2 Chân 12 : Y3 Chân 11 : Y4 Chân 10 : Y5 Chân 9 : Y6 Chân 7 : Y7 I . 2 . IC 4049 : Đây là IC họ CMOS có 16 chân . IC 4049 có 6 cổng NOT . Sau đây là sơ đồ chân và chức năng của các chân : Chân 1 : ( VDD ) Nối nguồn dương Chân 8 : ( Vss ) Nối mass Các chân sau đây là 6 ngỏ ra và 6 ngỏ vào của 6 cổng NOT NGỎ VÀO NGỎ RA Chân 3 : A Chân 5 : B Chân 7 : C Chân 9 : D Chân 11 : E Chân 14 : F Chân 2 : A Chân 4 : B Chân 6 : C Chân 10 : D Chân 12 : E Chân 15 : F II . SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ : Q0 A Y0 Y0 Q1 B Y1 Y1 C Y2 Y2 G2A Y3 Y3 G2B G1 IC 74138 III . NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG : Ngỏ vào A và B của IC 74138 được nối với ngỏ vào Q0 và Q1 của IC 4040 ở KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ QUÉT 400 Hz . Các ngỏ ra Y0 , Y1 , Y2 , Y3 được đưa qua 4 cổng NOT đểtrở thành Y0 , Y2 , Y2 , Y3 . Lúc này mổi lần sẽ chỉ có 1 trong 4 ngỏ ra ở mức [1] mà thôi . Các ngỏ ra Y0 , Y1 , Y2 , Y3 được đưa lên KHỐI HIỂN THỊ để điều khiển các LED hiển thị các số sau : Y0 : Điều khiển LED hiển thị ĐƠN VỊ PHÚT Y1 : Điều khiển LED hiển thị CHỤC PHÚT Y2 : Điều khiển LED hiển thị ĐƠN VỊ GIỜ Y3 : Điều khiển LED hiển thị CHỤC GIỜ Mổi lần chỉ có 1 trong 4 ngỏ ra Y0 , Y2 , Y2 , Y3 là ở mức [1 ] . CHƯƠNG VII : THIẾT KẾ KHỐI HIỂN THỊ I . GIỚI THIỆU LINH KIỆN : I . 1 . IC 4081 : Đã được giới thiệu ở chương II – I . I . 2 . LED 7 ĐOẠN CATHOD CHUNG : Sơ đồ chân va øchức năng của các chân : 10 9 8 7 6 1 2 3 4 5 Chân 7 :