Đồ án: Thiết kế mạch báo chuông trường Đại Học Vinh

Các hệ thống điện tử ngày nay đã và đang thay thế các công việc hàng ngày của con người từ những công việc từ đơn giản đến phức tạp như điều khiển tín hiệu đèn giao thông, đo tốc độ động cơ hay tạo chuông báo giờ vào học, ra chơi tại các trường học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án: Thiết kế mạch báo chuông trường Đại Học Vinh Đồ án Thiết kế mạch báo chuông trường Đại Học Vinh BẢNG THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC Họ và tên: Nguyễn Thế Sơn Lớp : 48K-ĐTVT MSSV : 0751080465 Tên đồ án: Thiết kế mạch báo chuông trường Đại Học Vinh Chữ kí Lần Ngày Nội dung Nhận xét GVHD 1 2 3 4 5 Nhận xét chung: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Ghi chú: - Điều kiện để sinh viên được phép bảo vệ đồ án: Phải thông qua đầy đủ và có chữ kí GVHD xác nhận. - Bảng này phải được kẹp vào đầu quyển thuyết minh đồ án. Vinh, ngày 17 tháng 3 năm 2010 Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Thị Quỳnh Hoa 1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH SỐ Mục lục I. Lời mở đầu II. Giới thiệu chức năng của hệ thống III. Phân tích bài toán IV. Sơ đồ khối V. Thiết kế cụ thể cho từng khối : 1. Thiết kế khối nguồn 2. Thiết kế khối tạo xung chuẩn 1 Hz 3. Thiết kế khối đồng hồ số 4. Thiết kế khối khối hiển thị 5. Thiết kế khối giải mã đổ chuông 6. Thiết kế khối chuông VI. Một số linh kiện thông dụng được dùng trong hệ thống : 1. IC giải mã 7 đoạn 74LS47 2. IC đếm mode 10 74HC192 3. IC giải mã BCD sang mã 10 74HC4028 4. IC tích hợp phần tử OR 74LS32P 5. IC tích hợp phần tử AND 74LS08 6. Led 7 đoạn chung Anot VII. Sơ đồ mạch của hệ thống VIII. Lời kết Giáo viên hướng dẫn: TS: Nguyễn Thị Quỳnh Hoa Sinh viên thực hiện: 2 Nguyễn Thế Sơn I. Lời mở đầu : Các hệ thống điện tử ngày nay đã và đang thay thế các công việc hàng ngày của con người từ những công việc từ đơn giản đến phức tạp như điều khiển tín hiệu đèn giao thông, đo tốc độ động cơ hay tạo chuông báo giờ vào học, ra chơi tại các trường học. các hệ thống này có thể thiết kế theo hệ thống tương tự hoặc hệ thống số. Tuy nhiên trong các hệ thống điện tử thông minh hiện nay người ta thường sử dụng hệ thống số hơn là các hệ thống tương tự bởi một số các ưu điểm vượt trội mà hệ thống số mang lại đó là: độ tin cậy cao, giá thành thấp, dễ dàng thiết kế, lắp đặt và vận hành… Để làm được tốt đồ án này chúng ta phải có kiến thức về môn điện tử số, hiểu được cấu trúc và chức năng của một số IC đếm, mạch giải mã, các cổng logic và một số kiến thức về các linh kiện điện tử như tụ điện, transistor, diode… Trong đồ án môn học này chúng em chọn đề tài thiết kế mạch đồng hồ báo giờ các tiết học của trường đại học Vinh, với mục đích là cũng cố và vận dụng một số kiếm thức đã học từ môn điên tử số, mạch tương tự…Và cuối cùng là mong muốn ứng dụng mạch vào trong thực tế… II. Giới thiệu chức năng : Đồng hồ số báo chuông hoàn toàn tự động, có khả năng báo giờ vào học, ra chơi, ra về của trường, có khả năng hiển thị thời gian hiện tại, có khả năng chỉnh giờ, hoặt động với độ tin cậy cao sử dụng nguồn Pin, Ắc quy và điện lưới 220v với một lần khởi động hệ thống và chỉnh thời gian duy nhất. III. Phân tích bài toán : Qua tìm hiểu thời gian ra chơi, vào học của trường em thấy: Trường đại học vinh tổ chức 3 buổi học, mỗi buổi học kéo dài 5 tiết, xen kẽ giữa các tiết học là thời gian ra chơi, thời gian ra chơi sau tiết 1,2,4 là 5 phút, sau tiết 3 là 10 phút. thời gian đổ chuông báo ra chơi là 10s, thời gian đổ chuông báo vào học là 5s. thời gian vào học ca sáng là 7h, ca chiều là 13h, ca tối 19h ứng với giờ mùa đông. Còn vào mùa hè thời gian vào học ca sáng là 6h30’, ca chiều 13h30’, ca tối 18h30’ . Với thời gian phức tạp như thế ta phải thiết kế được một đồng hồ số hoàn chỉnh, trên cơ sở đó thiết kế thêm module giải mã thời gian, để nhận biết từng thời điểm đổ chuông đúng giờ và hợp lý. Khi thiết kế đồng hồ số ta lại phải thiết kế bộ đếm 24 cho khối giờ, bộ đếm 60 cho khối phút và khối giây. Xây dụng bộ giải mã để giải mã tín hiệu BCD từ các IC đếm để hiển thị trên led 7 đoạn, ngoài ra còn phải có một khối chỉnh thời gian, khối nguồn và khối tạo xung. 3 IV. Sơ đồ khối : Khối nguồn Khối hiển thị 5v Khối tạo Khối giải mã Khối Khối đồng hồ xung 1Hz đổ chuông chuông Khối chỉnh thời gian V. Thiết kế cụ thể cho từng khối 1. Khối nguồn Trong hầu hết các mạch logic số nguồi nuôi thường duy trì ổn định ở mức +5V. Do yêu cầu cao của hệ thống các nguồn nuôi thường được chế tạo một cách đặc biệt nhằm đem lại hiệu quả, và tính ổn định cao. Thông thường có 2 kiều nguồn chính: + Dùng pin hoặc ắc quy cho điện áp tương đối ổn định, mặc dù trên thị trường không có loại pin hoặc ắc quy chuẩn 5v cho nên nếu dùng nó thì phải qua một bộ biến đổi điện áp để đưa điện áp về dạng chuẩn hơn nữa trong quá trình sử dụng, năng lượng trong pin, ắc quy hết đi hệ thống sẽ bị gián đoạn. - Sơ đồ đưa điện áp 6V từ pin về điện áp chuẩn như sau: 4 + Trên thực tế để có nguồn điện đáng tin cậy người ta hay dùng phương pháp ổn áp dòng điện một chiều từ cuộn sơ cấp của biến áp sau khi đã chỉnh lưu bằng cách sử dụng một IC loại 7805. - Sơ đồ mắc mạch ổn áp dùng IC 7805 như sau: 2. Khối tại xung chuẩn 1Hz Có nhiều cách để tạo ra xung chuẩn 1Hz như dùng dao động đa hài, dùng mạch khuyếch đại có hồi tiếp dương, dùng thạch anh, và IC tạo dao động chuyên dụng 555. Trong các cách đó nếu dùng thạch anh là chính xác hơn cả bở ...