Tài liệu Thiết kế mạch đếm sản phẩm dùng ic số

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC I ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM DÙNG IC SỐ GVHD: PHÙ THỊ NGỌC HIẾU SVTH: TRẦN DUY PHÚC TRẦN ĐỖ TRỌNG THẠNH 05101122 05101156 1 TP.HCM-THÁNG 11-2008 TRƯỜNG ĐH SPKT KHOA: ĐIỆN TỬ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP TỰ DO HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ ĐỀ ÁN MÔN HỌC SVTH: TRẦN DUY PHÚC TRẦN ĐỖ TRỌNG THẠNH GVHD:Phù Thị Ngọc Hiếu 05101122 05101156 1) Tên đề tài : THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM DÙNG IC SỐ 2) Nội dung đề tài : - Dùng tia hồng ngoại nhận biết có sản phẩm đi qua . - Mạch tự động đếm lên khi có tín hiêu xung vào từ mạch hồng ngoại . - Khi đếm tới giá trị đặt trước thì sáng đèn . 3) Giáo viên hướng dẫn : 4) Ngày giao nhiệm vụ: 12/09/2008 5) Ngày hoàn thành : 30/11/2008 2 Mạch đếm sản phẩm dùng IC số NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Sau hơn hai tháng thực hiện , nhóm sinh viên thực hiện đề tài “ Mạch đếm sản phẩm sử dụng IC số ” rất cảm ơn sự hướng dẫn thực hiện đề tài của cô Hiếu. Với những kiến thức kỹ thuật số , và sử dụng IC số cùng với nguyên lý thu phát hồng ngoại , nhóm sinh viên đã hoàn thành đề tài “ Mạch đếm sản phẩm sử dụng IC số ”. Nhận xét của GVHD: ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ................................................................................................................. ..................................................................................................... 3 Mạch đếm sản phẩm dùng IC số LỜI NÓI ĐẦU -Trải qua quá trình học tập với các môn học : điện tử cơ bản 1 & 2, kỹ thuật số và thực tập kỹ thuật số , và với yêu cầu của môn Đồ án môn học I , nhóm sinh viên đã đăng kí đề tài : Thiết kế mạch đếm sản phẩm dùng IC số . - Hiện nay , trong các xí nghiệp , đối với công việc đóng gói các sản phẩm thì độ chính xác là cần thiết .Vì vậy , biết chính xác số lượng sản phẩm đóng gói là một công việc quan trọng. Với mạch đếm sản phẩm và đặt trước số sản phẩm đóng gói sẽ giúp chu trình tự động hóa hoạt động nhanh chóng và tiện lợi. - Hiện nay trên thị trường có một số sản phẩm Counter do một số nhà phân phối cung cấp như XC410/10, hay XC22B ,XC200NX,XC1200 ,…… có tích hợp sensor XC410/XC10B của hãng SELECT .Tuy nhiên , đối với sinh viên có kiến thức hạn hẹp thì thực hiện mạch đếm sản phẩm dùng IC số là có thể thực hiện và việc thực hiện mạch cảm biến hồng ngoại là không quá khó khăn. 4 Mạch đếm sản phẩm dùng IC số Mục lục Lời nói đầu ...................................................................................................................4 Phần I :Giới thiệu...........................................................................................................6 I .Đặt vấn đề.............................................................................................................6 II .Mục tiêu...............................................................................................................6 III .Sản phẩm trên thị trường...................................................................................6 IV .Lựa chọn đề tài..................................................................................................8 V .Giới hạn đề tài.....................................................................................................8 Phần II :Nội dung...........................................................................................................9 I .Giới thiệu..............................................................................................................9 II .Linh kiện.............................................................................................................9 1 . IC7414.............................................................................................................9 2 . IC7485...........................................................................................................10 3 . IC74112.........................................................................................................10 4 . IC74133.........................................................................................................11 5 . IC74192.........................................................................................................11 6 . IC74147.........................................................................................................12 7 . IC74194.........................................................................................................12 8 . IC74247.........................................................................................................13 III .Nguyên lý hoạt động........................................................................................13 IV .Sơ đồ nguyên lý...............................................................................................13 V .Sơ đồ khối.........................................................................................................15 A.Khối thu phát hồng ngoại...............................................................................15 B.Khối đếm và hiển thị......................................................................................15 C.Khối đặt trước số đếm....................................................................................16 D.Khối so sánh & chỉ báo..................................................................................17 Phần III :Kết luận.........................................................................................................18 5 Mạch đếm sản phẩm dùng IC số Phần I Giới thiệu I.Đặt vấn đề : Từ thập niên 70 , các thiết bị kỹ thuật số đã ,mang một tầm quan trọng không thể thiếu trong cuộc sống từ các thiết bị nghe nhạc digital , máy vi tính , các hệ thống điều khiển tự động ,…. đến các thiết bị y khoa , ĐTDĐ. Đặc biệt khi ra đời của vi xử lý thì tầm ảnh hưởng của nó ngày càng lớn . Bởi vì mạch kỹ thuật số có các ưu điểm : - Dễ thiết kế . - Dễ lưu trữ , truyền tải . - Độ chính xác cao , ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu. - Có thể lập trình được . - Có thể dễ dàng tạo mạch tích hợp với chức năng đơn giản tới phức tạp . Vì thế trong tương lai , ứng dụng kỹ thuật số ngày càng lớn từ lĩnh vực giải trí đến công nghệ , y khoa tới viễn thông , xe hơi tới phi thuyền vũ trụ . II.Mục tiêu : - Hoàn thành thiết kế - thi công thực tế . - Mạch hoạt động tốt với độ bền cao. - Có thể phát triển đề tài : mạch công dồn , đếm tăng ,….. III.Những sản phẩm trên thị trường : - Hãng SELECT có các sản phẩm tích hợp sẵn sensor hồng ngoại : XC410/10 , XC22B .XC200NX hiển thị led , LXC9 , LT9 hiển thị LCD . 6 Mạch đếm sản phẩm dùng IC số - Sản phẩm của công ty Hoàng Quốc Tico 734 006 Timer Counter , nhưng không có tích hợp sensor hồng ngoại : 7 Mạch đếm sản phẩm dùng IC số IV. Lựa chọn đề tài : Đề tài đếm sản phẩm dùng tín hiệu hồng ngoại và IC số của nhóm sinh viên được thực hiện nhàm giảm nhằm thử nghiệm tính chính xác và ổn định của IC số trong ứng dụng thực tiễn so với sản phẩm trên thị trường . Đề tài này được thực hiện với những linh kiện rời tạo thành các khối chức năng như : khối thu phát hồng ngoại , khối đếm sản phẩm & hiển thị số đếm , khối đặt trước số đếm & hiển thị , khối so sánh & báo hiệu khi tới số đếm đặt trước . Khối thu phát hồng ngoại Khối đếm mã BCD Hiển thị bằng Led 7 đoạn Khối đặt trước số đếm Khối so sánh số đếm Chỉ báo đèn Led khi đếm tới số đặt trước Hiển thị số đặt trước Khối thu phát hồng ngoại dùng tia hồng ngoại để phát hiện có sản phẩm đi qua , và khi đó cung cấp xung cho khối đếm lên . Và khối đếm thực hiện đếm lên mã BCD 4 bit bằng các IC đếm 47192 , cung cấp mã BCD cho khối hiển thị . Khối hiển thị giải mã BCD sang led 7 đoạn và hiển thị số sản phẩm đếm được . Khối đặt trước số đếm và khối so sánh có chức năng chỉ báo cho mạch điều khiển khi mạch đếm sản phẩm đạt tới số đặt trước . Ở đây dùng chỉ báo đèn Led khi tới số đặt trước . V.Giới hạn đề tài: - Board mạch lớn , nhiều linh kiện IC , phần cứng cố định . - Không có khả năng lập trình . - Muốn nâng cấp chức năng phải thiết kế lại phần cứng . 8 Mạch đếm sản phẩm dùng IC số Phần II: NỘI DUNG I .Giới thiệu : Mạch đếm sản phẩm cần có các khối nhận biết có sản phẩm đi qua cung cấp xung cho mạch đếm lên . Mạch thực hiện nhận biết sản phẩm bằng mạch thu phát hồng ngoại . Và để thực hiện chức năng đặt trước số đếm cần có mạch đặt trước . II.Giới thiệu linh kiện : 1.IC 7414: IC 7414 là IC cổng NOT có trigger . IC này có 14 chân , trong đó chân 7 – GND ,14 –VCC. Có tất cả 6 cổng NOT . Đường tín hiệu khi đi qua IC này sẽ bị đảo . Dùng IC này để thực hiện trả lại mã BCD đúng sau khi ra khỏi IC giải mã ưu tiên 74147 ( thập phân sang BCD) . Mức điện áp sử dụng và khoảng nhiệt độ hoạt động cho ở bảng dưới. 9 Mạch đếm sản phẩm dùng IC số 2.IC 7485: Có sơ đồ chân như hình bên : 16 chân với 8 – GND , 16 – Vcc. Có 3 ngõ vào so sánh A>B ,AB ,A=B,A>B) từ ngõ ra so sánh hàng đơn vị thì chân tương ứng sẽ lên 1.Làm sáng led tương ứng. Khi số đếm lớn hơn thì ngõ ra A >B lên mức 1 bất chấp so sánh hàng đơn vị.. Khi số đếm nhỏ hơn thì ngõ ra A< B lên mức 1 bất chấp so sánh hàng đơn vị. Mạch đếm sản phẩm dùng IC số 17 PHẦN III Kết luận Sau hơn hai tháng thực hiện , nhóm sinh viên thực hiện đề tài “ Mạch đếm sản phẩm sử dụng IC số ” rất cảm ơn sự hướng dẫn thực hiện đề tài của cô Hiếu. Với những kiến thức kỹ thuật số , và sử dụng IC số cùng với nguyên lý thu phát hồng ngoại , nhóm sinh viên đã hoàn thành đề tài “ Mạch đếm sản phẩm sử dụng IC số ”, nhưng vẫn còn có những sai sót trong vấn đề chống nhiễu cho mạch đếm, cũng như mạch đặt trước số đếm . Với sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn nhóm sinh viên đã giải quyết được vấn đề này . Nhưng vẫn còn vấn đề cần giải quyết là tính ổn định của mạch đếm sau khoảng thời gian dài . Tài liệu tham khảo : 1- Giáo trình kỹ thuật số - ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT 2- Kỹ thuật số - Nguyễn Trung Lập – ĐH CẦN THƠ . 3- Sơ Đồ Chân Linh Kiện Bán Dẫn -Dương Minh Trí - Nxb Trẻ. 18