Hệ thống điều khiển chuông lớp học P1

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...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống điều khiển chuông lớp học P1 BÁO CÁO MÔN Thiết kế mạch tương tựĐỀ TÀI THIẾT KẾ MẠCH TƯƠNG TỰMục lụcI. Lời mở đầuII. Giới thiệu chức năng của hệ thốngIII. Phân tích bài toánIV. Sơ đồ khốiV. 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 chuôngVI. 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 AnotVII. Sơ đồ mạch của hệ thốngVIII. Lời kếtIX. Tài liệu tham khảoI. Lời mở đầu : Các hệ thống điện tử ngày nay đã và đang thay thế các công việc hàng ngàycủa con người từ những công việc từ đơn giản đến phức tạp như điều khiển tín hiệuđèn giao thông, đo tốc độ động cơ hay tạo chuông báo giờ vào học, ra chơi tại cáctrường học. các hệ thống này có thể thiết kế theo hệ thống tương tự hoặc hệ thốngsố. Tuy nhiên trong các hệ thống điện tử thông minh hiện nay người ta thường sửdụng hệ thống số hơn là các hệ thống tương tự bởi một số các ưu điểm vượt trội màhệ thống số mang lại đó là: độ tin cậy cao, giá thành thấp, dễ dàng thiết kế, lắp đặtvà vận hành… Để làm được tốt đề tài này chúng ta phải có kiến thức về môn điệntử số, hiểu được cấu trúc và chức năng của một số IC đếm, mạch giải mã, các cổnglogic và một số kiến thức về các linh kiện điện tử như tụ điện, transistor, diode… Trong đề tài môn học này chúng em làm về đề tài thiết kế mạch đồng hồ báogiờ các tiết học của Khoa Công Nghệ Điện Tử-Thông Tin,trường Viện đại học MởHà Nội, với mục đích là củng cố và vận dụng một số kiến thức đã học từ môn điêntử số, mạch tương tự…Và cuối cùng là mong muốn ứng dụng mạch vào trong thựctế…II. Giới thiệu chức năng : Đồng hồ số báo chuông hoàn toàn tự động, có khả năng báo giờ vào học, rachơi, ra về của trường, có khả năng hiển thị thời gian hiện tại, có khả năng chỉnhgiờ, hoặt động với độ tin cậy cao sử dụng nguồn Pin, Ắc quy và điện lưới 220v vớimột 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 nhóm em thấy: Khoa Công Nghệ Điện Tử-Thông Tin ,trường Viện đại học Mở Hà Nội tổchức 3 buổi học, mỗi buổi học kéo dài 4 tiết, xen kẽ giữa các tiết học là thời gian rachơi, thời gian ra chơi sau tiết 1,2 là 10 phút, sau tiết 3 là 15 phút. thời gian đổchuông báo ra chơi là 10s, thời gian đổ chuông báo vào học là 5s. thời gian vào họcca sáng là 7h15, ca chiều là 13h15, ca tối 19h15 ứng với giờ mùa đông. Còn vàomùa hè thời gian vào học ca sáng là 7h00’, ca chiều 13h00’, ca tối 19h00’ . Vớithời gian phức tạp như thế ta phải thiết kế được một đồng hồ số hoàn chỉnh, trên cơsở đó thiết kế thêm module giải mã thời gian, để nhận biết từng thời điểm đổchuông 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 chokhối phút và khối giây. Xây dụng bộ giải mã để giải mã tín hiệu BCD từ các ICđếm để hiển thị trên led 7 đoạn, ngoài ra còn phải có một khối chỉnh thời gian, khốinguồn và khối tạo xung.IV. Sơ đồ khối : Khối nguồn Khối hiển thị 5v Khối tạo Khối đồng hồ Khối giải mã Khối xung 1Hz đổ chuông chuông Khối chỉnh thời gianV. Thiết kế cụ thể cho từng khối1. 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 cáchđặc 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 trườngkhông có loại pin hoặc ắc quy chuẩn 5V cho nên nếu dùng nó thì phải qua một bộbiến 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:+ Trên thực tế để có nguồn điện đáng tin cậy người ta hay dùng phương pháp ổn ápdòng điện một chiều từ cuộn sơ cấp của biến áp sau khi đã chỉnh lưu bằng cách sửdụng một IC loại 7805.- Sơ đồ mắc mạch ổn áp dùng IC 7805 như sau:2. Khối tạo xung chuẩn 1Hz Có nhiều cách để tạo ra xung chuẩn 1Hz như dùng dao động đa hài, dùngmạch khuyếch đại có hồi tiếp dương, dùng thạch anh, và IC tạo dao động chuyêndụng 555. Trong các cách đó nếu dùng thạch anh là chính xác hơn cả bởi sai số củanó rất nhỏ, tuy nhiên khi dùng thạch anh ta lại phải tạo ra một mạch tương đốiphức tạp đó là khuyếch đại dao động nội từ thạch anh sau đó lại phải tiến hành chiatần nhiều l ...