Thiết kế mạch quảng cáo EPROM 20 chu trình

Trong xã hội VIệT NAM hiện nay thì việc quảng cáo đã trở nên quá quen thuộc đối với mọi người. Đồng thời thì phương tiện dùng để thực hiện cho công việc này ngày càng nhiều chẳng hạn như các phương tiện truyền thông như truyền hình, phát thanh Tuy nhiên hình thức quảng cáo dùng các hộp đèn là một hình thức quảng phổ nhất ở các trung tâm thành phố lớn bởi vì nó làm nổi bật cái mà nhà sản xuất muốn giới thiệu và cái mà nhà kinh doanh muốn bán bởi vì nó đánh trúng tâm lý của con người là thích để ý những cái gì lạ mắt và từ đó nó để lại trong tâm của người đi đường một cảm giác khó quên. Chỉ bao nhiêu đó thôi là nhà sản xuất lẫn nhà kinh doanh được gọi là thành công. Không những chỉ có lĩnh vực quảng cáo mới làm chú ý cái gì mà họ muốn giới thiệu mà các lĩnh vực khác như ngân hàng, sân bay, trung tân chứng khoáng cũng áp dụng các kỹ thuật này để thông báo cho khách hàng biết được các thông báo mà họ muốn cho khách hàng họ biết như: xuất hàng từng ngày là bao nhiêu,chỉ số của thị trường chứng khoán ngày hôm đó là bao nhiêu thì đòi hỏi kỹ thuật xử lý thật là mền dẻo. Như chúng ta được biết muốn vấn đề trở nên mền dẻo chỉ có máy tính là xử lý tốt nhất. Như vậy vấn đề đặt ra là kỹ thuật điều khiển và xử lý các hộp đèn, các bảng quang báo đó như thế nào để đáp ứng được yêu cầu trên. Trong thực tế ở nước ta thì em có nhận xét rằng việc ứng dụng khoa học-kỹ thuật vào các lĩnh vực này còn chưa nhiều mà chủ yếu ở mức độ các hộp đèn chữ nổi, các bảng áp phích cồng kềnh thiếu tính thẩm mỹ. Đứng dưới gốc độ là sinh viên ngành điện tử thì đây là một vấn đề rất cần thiết để em nghiên cứu và thực hiện. Vì lý do đó trong đồ án môn học kỹ thuật số này, em chọn lĩnh vực quảng cáo làm đề tài nghiên cứu.

doc62 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2003 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế mạch quảng cáo EPROM 20 chu trình, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
rong mét tÕ bµo nhí ph¶i t¨ng lªn theo, vµ lóc nµy sè l­îng ®­êng bit còng ph¶i t¨ng lªn t­¬ng øng, kÐo theo sè cæng ®Öm ngâ ra còng ph¶i t¨ng lªn theo. Ch¼ng h¹n nh­ EPROM 2764 cã 8 bit ë ngâ ra th× tÕ bµo nhí cña nã ph¶i lµ 8 bit, 8 bit nµy ®­îc ®­a ®Õn 8 ®­êng bit riªng biÖt, mçi ®­êng bit còng ®­îc nèi ®Õn mét bé ®Öm ngâ ra riªng biÖt. 4.3. KH¶O S¸T VµI EPROM TH¤NG DôNG: 4.3.1. EPROM 2732: EPROM 2732 lµ mét IC nhí cã dung l­îng 4 Kbyte, gåm 12 ®­êng ®Þa chØ, 24 ch©n. C¸c ch©n ®­îc s¾p xÕp nh­ sau 1 2 3 5 16 4 6 7 8 15 14 13 12 21 9 10 VCC GND D2 D1 A1 A2 A3 D3 A8 D0 D7 A7 A6 D6 D5 2732 20 19 17 18 D4 A4 A5 3 2 1 5 11 23 24 22 A9 A11 A10 A0 OE/VPP CE H×nh 1.11. S¥ §å CH¢N EPROM 2732 EPROM 2732 cã b¶ng tr¹ng th¸i ho¹t ®éng nh­ sau: Pins MODE CE (18) OE/VPP (20) VCC (24) Outputs (9 ~11, 13 ~17) Read VIL VIL +5V Dout Standby VIH Don’t Care +5V High Z Program VIL VPP +5V Din Program Verify VIL VIL +5V Dout Program Inhibit VIH VPP +5V High Z Chøc n¨ng c¸c ch©n: - VCC, GND: lµ hai ch©n cÊp nguån cho EPROM, VCC nèi víi +5V, GND nèi mass (0V). Nguån nu«i cho EPROM cÇn cã ®é æn ®Þnh cao. Khi cÊp nguån th× ph¶i lu«n lu«n ®óng cùc tÝnh, kh«ng ®­îc phÐp sai. - CE: chip enable, ch©n chän IC. ChØ ë tr¹ng th¸i chê vµ cÊm n¹p tr×nh th× ch©n nµy míi ë møc logic cao, c¸c tr¹ng th¸i cßn l¹i th× nã ph¶i ë møc logic thÊp. Khi CE ®­îc ®­a lªn møc logic cao th× c¸c ngâ ra cña EPROM sÏ ë tr¹ng th¸i tæng trë cao, bÊt chÊp tr¹ng th¸i logic ë c¸c ngâ vµo cßn l¹i. - OE/VPP: ch©n nµy cã hai chøc n¨ng lµ cho phÐp xuÊt d÷ liÖu vµ ®iÒu khiÓn n¹p tr×nh. Khi EPROM ®ang ®äc d÷ liÖu th× ch©n nµy ph¶i ë møc logic thÊp, cßn khi n¹p ch­¬ng tr×nh th× ch©n nµy ph¶i ë møc logic cao (VPP, gi¸ trÞ VPP nµy ®­îc nhµ s¶n xuÊt quy ®Þnh). A0 ~ A11: c¸c ®­êng ®Þa chØ cña EPROM, khi n¹p ch­¬ng tr×nh hoÆc truy xuÊt d÷ liÖu th× ®Òu cÇn c¸c ®­êng ®Þa chØ nµy. Khi ¸p ®Þa chØ « nhí cÇn truy xuÊt hoÆc cÇn n¹p ch­¬ng tr×nh vµo th× c¸c bé gi¶i m· hµng vµ gi¶i m· cét bªn trong EPROM sÏ chän lÊy tÕ bµo nhí ë ®óng ®Þa chØ cÇn truy xuÊt hoÆc n¹p tr×nh ®Ó tõ ®ã d÷ liÖu ®­îc lÊy ra (lóc truy xuÊt) hoÆc n¹p vµo (khi n¹p tr×nh). - D0 ~ D7: c¸c ®­êng d÷ liÖu cña EPROM. Khi EPROM ®ang n¹p tr×nh th× nã cã nhiÖm vô ®­a d÷ liÖu vµo bªn trong EPROM, cßn khi ®ang ®äc th× nã l¹i lÊy d÷ liÖu tõ bªn trong EPROM ®­a ra ngoµi. Do khi ë tr¹ng th¸i chê th× c¸c ®­êng d÷ liÖu nµy sÏ ë tr¹ng th¸i tæng trë cao nªn ta cã thÓ m¾c song song c¸c ngâ ra cña nhiÒu EPROM l¹i víi nhau ®­îc, ®iÒu nµy rÊt thiÕt thùc víi nh÷ng øng dông cÇn nhiÒu bé nhí. 4.3.2. EPROM 2764: EPROM 2764 cã dung l­îng nhí lín gÊp ®«i EPROM 2732 (8 Kbyte), nã cã tÊt c¶ lµ 28 ch©n. Trong ®ã cã 13 ch©n ®­îc dïng lµm ®­êng ®Þa chØ, 8 ch©n lµm ®­êng d÷ liÖu, c¸c ch©n cßn l¹i dïng cÊp nguån vµ ®iÒu khiÓn EPROM 2764 cã s¬ ®å ch©n nh­ sau: 1 2 3 5 16 4 6 7 8 15 14 13 12 21 9 10 VCC GND D2 D1 A1 A2 A3 D3 A8 D0 D7 A7 A6 D6 D5 2764 20 19 17 18 D4 A4 A5 PGM\ 3 2 1 5 11 23 26 27 24 28 22 25 VPP NC A12 A9 A11 A10 A0 OE CE H×nh 1.12 S¥ §å CH¢N EPROM 2764 EPROM 2764 cã b¶ng tr¹ng th¸i nh­ sau: Mode Pins CE (20) OE (22) PGM (27) VPP (11) VCC (28) Outputs (11~13, 15~19) Read Standby Program Program Verify Program Inhibit VIL VIH VIL VIL VIH VIL X X VIL X VIH X VIL VIH X VCC VCC VPP VPP VPP VCC VCC VCC VCC VCC Dout High Z Din Dout High Z Chøc n¨ng c¸c ch©n cña EPROM: - VCC, GND: cÊp nguån cho EPROM, +5V cho VCC, GND nèi mass.- CE: ch©n chän IC. Còng gièng nh­ EPROM 2732, ch©n nµy chØ ë møc logic cao khi ë tr¹ng th¸i chê hoÆc cÊm n¹p tr×nh. Khi EPROM ë c¸c tr¹ng th¸i cßn l¹i th× ch©n nµy ë møc logic thÊp. - OE: ch©n cho phÐp xuÊt d÷ liÖu ra ngoµi. Khi ë tr¹ng th¸i ®äc hoÆc kiÓm ch­¬ng tr×nh (ë c¶ hai tr¹ng th¸i nµy EPROM ®Òu xuÊt d÷ liÖu) th× ch©n OE ph¶i ë møc logic thÊp. ë c¸c tr¹ng th¸i cßn l¹i cña EPROM th× møc logic cña ch©n nµy kh«ng quan träng (møc logic thÊp hay cao ®Òu kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn qu¸ tr×nh lµm viÖc cña EPROM). - PGM: ch©n ®iÒu khiÓn viÖc n¹p tr×nh cña EPROM. Khi EPROM ®ang ®äc d÷ liÖu th× PGM ë møc logic cao (VCC). Khi ®ang n¹p ch­¬ng tr×nh th× PGM ®­îc h¹ xuèng møc thÊp trong kho¶ng thêi gian 50 ms. Mçi lÇn cã xung nµy th× d÷ liÖu ®­îc ®­a vµo « nhí cã ®Þa chØ t­¬ng øng víi ®Þa chØ ®ang ®Æt vµo EPROM. - VPP: ë tr¹ng th¸i ®äc (Read) hoÆc chê (Standby) th× VPP = VCC, khi ë tr¹ng th¸i n¹p ch­¬ng tr×nh (Program), kiÓm ch­¬ng tr×nh (Program Verify) hoÆc cÊm n¹p ch­¬ng tr×nh (Program Inhibit) th× VPP = VPP, gi¸ trÞ VPP nµy tïy thuéc tõng lo¹i EPROM vµ ®­îc nhµ s¶n xuÊt cung cÊp. - A0 ~ A12: c¸c ®­êng ®Þa chØ cña EPROM. Lóc n¹p tr×nh còng nh­ truy xuÊt d÷ liÖu ®Òu cÇn ®Þa chØ cho EPROM. ChÝnh nhê c¸c ®­êng ®Þa chØ nµy mµ d÷ liÖu bªn trong EPROM ®­îc tæ chøc mét c¸ch cã trËt tù, gióp cho viÖc truy xuÊt d÷ liÖu nµy ®­îc thùc hiÖn mét c¸ch dÔ dµng. - D0 ~ D7: c¸c ®­êng d÷ liÖu cña EPROM, nhËn d÷ liÖu ®­a vµo EPROM khi n¹p ch­¬ng tr×nh vµ ®­a d÷ liÖu ra khi EPROM ë tr¹ng th¸i ®äc. NC: No internal Conection, ch©n nµy ®­îc ®Ó trèng (kh«ng nèi víi bÊt kú ch©n nµo kh¸c). 4.3.3. EPROM 27128: EPROM 27128 cã dung l­îng nhí lµ 16 Kbyte, sè l­îng ch©n còng nh­ c¸ch bè trÝ c¸c ch©n gièng hÖt nh­ EPROM 2764, chØ cã ch©n NC cña EPROM 2764 ®­îc thay b»ng ch©n A13 (®­êng ®Þa chØ cuèi cïng) cña EPROM 27128. 1 2 3 5 16 4 6 7 8 15 14 13 12 21 9 10 VCC GND OE\ D2 D1 A1 A2 A3 D3 A8 D0 D7 A7 A6 D6 D5 27128 20 19 17 18 D4 A4 A5 PGM\ 3 2 1 5 11 23 26 27 24 28 22 25 VPP CE\ A12 A9 A11 A10 A0 A13 EPROM 27128 cã s¬ ®å ch©n nh­ sau: H×nh 1.13 S¥ §å CH¢N EPROM 27128 B¶ng tr¹ng th¸i, chøc n¨ng c¸c ch©n, c¸ch truy xuÊt d÷ liÖu còng nh­ n¹p tr×nh cña EPROM 27128 ®Òu gièng víi EPROM 2764 4.4.4. B¶ng tãm t¾t mét sè th«ng sè cña IC EPROM th«ng dông. Tªn IC Dung luîng (KBit) Tæ chøc Thêi gian truy suÊt Sè ch©n §iÖn ¸p Vpp 2716 16K 2K X 8 450 ns 24 25V 2732 32K 4K X 8 450 ns 24 25V 2732A 32K 4K X 8 200 ns 24 21V 2764A 64K 8K X 8 200 ns 28 12.5V 27C64 64K 8K X 8 120 ns 28 12.5V 27C128 128K 16K X 8 150 ns 28 12.5V 27C256 256K 32K X 8 150 ns 28 12.5V 27C512 512K 64K X 8 150 ns 28 12.5V 27C010 1024K 128K X 8 150 ns 32 12.5V 5. GIíI THIÖU C¸C LINH KIÖN GIAO TIÕP Do ®Ò tµi nµy lµ m¹ch qu¶ng c¸o nªn c¸c øng dông cña nh÷ng linh kiÖn ®iÖn tö giao tiÕp c«ng suÊt lín trªn ®­îc giíi thiÖu ë ®©y chØ xoay quanh vÊn ®Ò giao tiÕp víi bãng ®Ìn 220V AC. §Ó ®¸p øng cho c¸c yªu cÇu vÒ hiÓn thÞ lín nh­ c¸c b¶ng qu¶ng c¸o ®Æt ë qu¶ng tr­êng th× cÇn ph¶i dïng ®Õn c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö c«ng suÊt lín. Cã nhiÒu lo¹i linh kiÖn cã thÓ dïng ®­îc nh­ : C¸c linh kiÖn ®ãng c¾t kh«ng tiÕp ®iÓm vµ linh kiÖn ®ãng c¾t cã tiÕp ®iÓm. IC §Öm Lµ sù tÝch hîp cña c¸c TZT theo c«ng nghÖ CMOSS hay TTL. Chóng ®­îc ®ãng gãi theo nh÷ng cÊu tróc kh¸c nhau, tuú tõng lo¹i mµ chóng tÝch hîp s½n hai hay nhiÒu bé ®Öm bªn trong. C¸c IC ®Öm hä IC sè phæ biÕn nh­: 4050, IC ®Öm 3 tr¹ng th¸i nh­ 75125, 74126, 74244... - S¬ ®å cÊu tróc vµ s¬ ®å ch©n cña IC 74244. H×nh 1.14 Ngoµi ra cßn cã nhiÒu lo¹i IC ®Öm cã c«ng suÊt lín nh­: UNL 2003, UNL 2803... S¬ ®å cÊu tróc 1 bé ®Öm vµ s¬ ®å ch©n cña IC UNL 2803. Ic nµy gåm cã 18 ch©n. Bªn trong cã 8 bé ®Öm d¹ng ®¶o cùc C ®Ó hë H×nh1.15 Mét sè th«ng sè kü thuËt cña IC UNL 2803 VCE max IC max Input Vol max Input I max at Vin = 3.85V temperature range ( 0C ) 50V 500mA 30V 1.35mA -25¸80 2. Linh kiÖn ®ãng c¾t kh«ng tiÕp ®iÓm. a. Thyristor (SCR). SCR (Silicon Control Rectifier) cã cÊu tróc 4 líp P-N-P-N ®­îc chÕ t¹o tõ Silic. SCR cã 3 cùc ®­îc ký hiÖu nh­ sau: A (Anode), K (Cathode), G (Gate: cæng). SCR th­êng ®­îc dïng trong m¹ch khèng chÕ ®iÒu khiÓn, chÞu ®­îc c«ng suÊt lín, dßng ®iÖn lín còng nh­ lµm viÖc ®­îc ë nhiÖt ®é cao. VAK IAK IH > Ig1 Ig= 0 Ig2 VAK0 A K G P P N N A G K H×nh 1.16 §Æc tuyÕn Volt-Ampe cña SCR VAK0: ®iÖn ¸p c¾t thuËn. IH: dßng ®iÖn duy tr×. IAK: dßng ®iÖn qua SCR. VAK: ®iÖn ¸p ®Æt trªn hai cùc SCR. Th«ng qua cùc G ®Ó ®iÒu khiÓn t¸c dông chØnh l­u cña SCR. ChÕ ®é lµm viÖc cña SCR cã thÓ ph©n ra 3 tr­êng hîp sau: *. Ph©n cùc ng­îc: Anode ©m so víi Cathode, SCR ng¾t ®iÖn theo chiÒu ng­îc vµ chØ cã dßng ®iÖn rß rÊt nhá ch¹y qua v× cã hai mÆt tiÕp gi¸p ®Òu bÞ ph©n cùc ng­îc. *. Ph©n cùc thuËn: Anode d­¬ng so víi Cathode nh­ng kh«ng cã tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ë cùc G, SCR ng¾t ®iÖn theo chiÒu thuËn vµ cã t¸c dông nh­ mét ®iÖn trë lín, vµ chØ cã dßng ®iÖn rß rÊt nhá ch¹y qua v× cã mét mÆt tiÕp gi¸p bÞ ph©n cùc ng­îc. Tuy nhiªn, khi ®iÖn ¸p ®Æt trªn SCR ®¹t ®Õn gi¸ trÞ ®iÖn ¸p c¾t thuËn (VAK0) th× SCR sÏ tù ®éng dÉn ®iÖn mÆc dï kh«ng cã dßng ®iÖn kÝch Ig. *. Ph©n cùc thuËn ®ång thêi cã tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ë cùc G: NÕu cã mét xung ph©n cùc thuËn t¸c ®éng vµo gi÷a cùc G vµ Cathode trong khi Anode d­¬ng so víi Cathode th× SCR dÉn ®iÖn. Thêi gian chuyÓn tõ ng¾t sang dÉn nhanh (cì micro gi©y). Dßng ®iÖn ch¹y qua SCR chØ bÞ h¹n chÕ bëi ®iÖn trë m¹ch ngoµi do ®iÖn trë trong cña SCR rÊt nhá (sôt ¸p trªn A - K chØ kho¶ng 1V). Xung dßng ®iÖn t¸c dông vµo cùc G (Ig) cµng lín th× ®iÖn ¸p ph©n cùc d­¬ng cho A-K cÇn thiÕt ®Ó më th«ng SCR cµng nhá, tøc SCR cµng dÔ më th«ng. §iÒu quan träng lµ khi tÝn hiÖu kÝch trªn cùc G ®· mÊt th× SCR vÉn cßn dÉn ®iÖn b»ng dßng duy tr×. SCR chØ bÞ ng¾t hoµn toµn khi dßng qua SCR (IAK) thÊp h¬n gi¸ trÞ dßng duy tr× (th­êng cã gi¸ trÞ kho¶ng vµi % gi¸ trÞ cña dßng thuËn cùc ®¹i). Trong nh÷ng m¹ch cung cÊp b»ng ®iÖn xoay chiÒu (AC) th× SCR sÏ tù ng¾t ë thêi ®iÓm ®iÖn ¸p = 0V, kÐo dµi suèt b¸n kú ©m vµ chØ cã kh¶ n¨ng dÉn l¹i ë b¸n kú d­¬ng nÕu cã tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®ång bé ®­a vµo cùc G. Nh­ vËy nã cã t¸c dông nh­ mét Diode chØnh l­u. b. TRIAC (Triod AC semiconductor Swibch) * CÊu t¹o: Gåm c¸c líp b¸n dÉn P-N ghÐp nèi tiÕp víi nhau vµ ®­îc lÊy ra 3 ®iÖn cùc T1, T2 vµ G. G T1 T2 H×nh1.17 * Nguyªn lý lµm viÖc E E - Triac ®­îc coi nh­ hai SCR m¾c song song ng­îc chiÒu + NÕu T2 cã ®iÖn thÕ d­¬ng, T1 cã ®iÖn thÕ ©m vµ cùc G ®­îc kÝch xung d­¬ng th× Triac dÉn ®iÖn tõ +E -> RT -> T2 -> T1 -> -E. + NÕu T2 cã ®iÖn thÕ ©m, T1 cã ®iÖn thÕ d­¬ng vµ cùc G ®­îc kÝch xung ©m th× Triac dÉn ®iÖn tõ +E -> T1-> T2-> RT -> -E. Nh­ vËy Triac dÉn ®iÖn ®­îc c¶ hai chiÒu. H×nh 1.18 * §Æc tuyÕn V- A: Linh kiÖn ®ãng c¾t cã tiÕp ®iÓm ( R¬le). R¬-le b¸n dÉn lµ lo¹i linh kiÖn b¸n dÉn ho¹t ®éng ®­îc víi tÝn hiÖu ®iÖn xoay chiÒu. Lo¹i linh kiÖn nµy th­êng ®­îc chÕ t¹o víi c«ng suÊt lín (dßng t¶i cã thÓ chÞu ®­îc lªn ®Õn hµng chôc Ampe hoÆc cã thÓ lín h¬n). Linh kiÖn nµy ®­îc kÕt nèi nh­ sau ®Ó lµm m¹ch ®iÒu khiÓn: ~ ®iÒu khiÓn ®Ìn 220V Solid State Relay E H×nh d¸ng vµ th«ng sè cña mét sè lo¹i r¬le th«ng dông H×nh 1.19 Th«ng sè cña cuén d©y. Tªn gäi §iÖn ¸p cÊp Dßng ®iÖn qua cuén d©y (mA) §iÖn trë cuén d©y () C«ng suÊt ( mW) §iÖn ¸p cÊp lín nhÊt SP4-DC3V 3V 100.0 30 300 4.5V SP4-DC5V 5V 60.2 83 300 7.5V SP4-DC12V 12V 25.0 480 300 18V SP4-DC24V 24V 12.5 1,920 300 36V Th«ng sè vÒ dßng ®iÖn. Cèng suÊt cña cuén d©y 220VAC 30VDC C«ng suÊt ®ãng c¾t max Dßng ®iÖn max 200mW 10A 10A 300W 10A Ch­¬ng II : THIÕT KÕ vµ x©y dùng m¹ch ®iÖn I: THIÕT KÕ M¹CH NGUåN Mét m¹ch nguån ®Çy ®ñ bao gåm tõ ®Çu vµo lµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu vµ ®Çu ra lµ c¸c møc ®iÖn ¸p æn ®Þnh cÊp cho t¶i. HiÖn nay phæ biÕn trong c¸c m¹ch nguån cña c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö cã hai d¹ng m¹ch nguån ®ã lµ nguån dïng biÕn ¸p h¹ ¸p vµ nguån ng¾t më. Trong m¹ch nguån dïng biÕn ¸p h¹ ¸p th× ®Çu ra lµ ®iÖn ¸p AC chÝnh v× thÕ ta ph¶i qua c¸c m¹ch chØnh l­u, n¾n,läc vµ c¸c m¹ch æn ¸p th× míi cã ®­îc ®iÖn ¸p mét chiÒu æn ®Þnh, cßn ®èi víi m¹ch nguån ng¾t më th× b¶n th©n nguån nµy tõ ®Çu vµo tíi ®Çu ra lµ mét vßng khÐp kÝn do ®ã ho¹t ®éng cña d¹ng m¹ch nµy tèt h¬n vµ gi¶i ®iÖn ¸p lµm viÖc réng h¬n. V× m¹ch ®iÖn ®Ìn qu¶ng c¸o th­êng sö dông nguån 1 chiÒu nªn cã nh÷ng yªu cÇu sau: - Bé biÕn ®æi nguån dïng biÕn ¸p biÕn ®æi ®iªn ¸p xoay chiÒu tõ ®iÖn ¸p cao xuèng ®iÖn ¸p xoay chiÒu phï hîp víi yªu cÇu cña m¹ch. - ®iÖn ¸p nguån 1 chiÒu sau khi läc ph¶i t­¬ng ®èi b»ng ph¼ng – Dßng cña bé ®æi nguån còng n¾n läc ph¶i cã dßng tho¶ m·n t¶i ®Ó kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn ho¹t ®éng cña m¹ch. 1. BiÕn ¸p BiÕn ¸p dïng ®Ó biÕn ®æi ®iÖn ¸p xoay chiÒu 220V, 50HZ thµnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu h¹ ¸p cã gi¸ trÞ thÝch hîp víi t¶i Th­êng cã 2 m¸y biÕn ¸p ®ã lµ t¨ng ¸p vµ gi¶m ¸p .Trong phÇn thiÕt kÕ m¹ch ®Ìn qu¶ng c¸o cÇn nguån cung cÊp nhá nªn em chän m¸y biÕn ¸p gi¶m ¸p ®Ó tÝnh to¸n vµ sö dông. a.S¬ ®å: h×nh 2.1 D©y quÊn s¬ cÊp nèi víi ®iÖn ¸p xoay chiÒu ,dßng ®iÖn qua d©y quÊn t¹o nªn tõ tr­êng xoay chiÒu trong m¹ch tõ .do hÖ sè dÉn tõ cñalâi thÐp lín h¬n nhiÒu lÇn hÖ sè dÉn tõ cña vËt liÖu phi tõ tÝnh nªn cã thÓ xem tõ th«ng qua d©y quÊn s¬ cÊp vµ thø cÊp b»ng nhau , ë mçi d©y quÊn xuÊt hiÖn suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng do ®ã sinh ra dßng ®iÖn I trªn quËn thø cÊp 2. M¹ch chØnh l­u 2.1 .M¹ch chØnh l­u 1/2 chu kú a. M¹ch ®iÖn : h×nh 2.2 Diode :lµm nhiÖm vô chØnh l­u Rt : ®iÖn trë t¶i b.nguyªn lý §iÖn ¸p thø cÊp biÐn ¸p U2 = U2m .sin wt ,t¶I thuÇn trë - ë 1/2 chu kú ®Çu U2 co chiÒu ©m trªn d­¬ng d­íi diode D ph©n cùc thuËn .Do vËy D dÉn cã dßng It ch¹y qua t¶i vµ cã chiÒu : +U2 DRt - U2 - ë 1/2 chu kú sau cã chiÒu ©m tren d­¬ng d­íi , diode D ph©n cùc ng­îc => kh«ng cã dßng It qua t¶i Rt ( It = 0 , Ut =0 ) .nh­ vËy dßng ®iÖn qua t¶i theo 1chiÒu nhÊt ®Þnh vµ chØ co ë nöa chu kú cña ®iÖn ¸p U2. M¹ch chØnh l­u 1/2 chu kú ®¬n gi¶n ,chØ dïng 1 diode nh­ng dßng qua t¶I nhÊp nh« lín, ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn trung b×nh qua t¶i nhá 2.2 M¹ch chØnh l­u 2 nöa chu kú a.M¹ch ®iÖn : H×nh 2.3 Thø cÊp m¸y biÕn ¸p TR gåm 2 nöa ®èi xóng do vËy ®iÖn ¸p U22 , U21 cã biªn ®é b»ng nhau vµ ng­îc pha ( U21m = U22m = U2m ) D1 , D2 lµ 2 diode chØnh l­u b. Nguyªn lý lµm viÖc : gi¶ sö ë 1/2 chu k× ®Çu thø cÊp m¸y biÕn ¸p cã chiªu d­¬ng trªna ©m d­íi lµm D1 d·n ,D2 kho¸ cã dßng qua t¶i : + U21à D1 à Rt à - U21 ë 1/2 chu k× sau ®iÖn¸p ë thø cÊp m¸y biÕn ¸p co chiÒu ©m trªn d­¬ng d­íi lµm cho D2 dÉn D1 kho¸ co dßng qua t¶i + U22à D2 à Rt à - U22 Nh­ vËy c¶ trong 2 nöa chu kú cña ®iÖn ¸p vµo D1 , D2 thay nhau dÉn , dßng qua t¶i theo mét chiªu nhÊt ®Þnh m¹ch nµy cã s¬ ®å phøc t¹p h¬n nh­ng cã ®iÖn ¸p trung b×nh vµ dßng ®iÖn trung b×nh tren t¶i lín gÊp 2 lÇn s¬ ®å 1/2 chu k×. 2.1.3.m¹ch chØnh l­u cÇu : a.M¹ch ®iÖn : H×nh 2.4 M¹ch chØnh l­u dïng 4 diode D1,D2,D3 ,D4 b. Nguyªn lý lµm viÖc : - ë 1/2 chu k× ®Çu cña ®iÖn ¸p vµo U2 cã chiÒu d­¬ng trªn ©m d­íi lµm cho D1vµ D3 dÉn , D2 vµ D4 kho¸ cã dßng qua t¶i: +U2 à D1 à Rt à D3 à -U2 - ë 1/2 chu kú sau ®iÖn ¸p vµo U2 cã chiÒu ©m trªn , d­¬ng d­íi lµm cho D1vµ D3 kho¸ , D2 vµ D4 dÉn cã dßng qua t¶i : +U2 à D2 à Rt à D4 à -U2 Nh­ vËy trong mçi nöa chu k× cã 2 diode dÉn dßng qua t¶i xuÊt hiÖn trong c¶ 2 nöa chu k× vµ ®i theo mét chiÒu nhÊt ®Þnh . Trong thùc tÕ th× th­êng dïng m¹ch chØnh l­u cÇu ®Ó chØnh l­u dßng xoay chØÒu thµnh dßng mét chiÒu 3. Bé läc. Cã nhiÒu m¹ch loc nh­ : _ Läc b»ng tô ®Þªn _ Läc b»ng cuén c¶m _ Läc hçn hîp _ Läc tÝch cùc Trong m¹ch ®iÖn tö th­êng dïng m¹ch loc b»ng tô ®iÖn nªn ë ®ay chunga em dïng m¹ch läc b»ng tô ®iÖn M¹ch läc b»ng tô ®iÖn a. M¹ch ®iÖn: H×nh 2.5 b. Nguyªn lýlµm viÖc : Khi kh«ng cã tô läc ®iÖn ¸p trªn t¶I cã ®é nhÊp nh«lín ( ®­êng h×nh sin ®øt nÐt ) Khi m¾c tô c song song víi t¶I Rt , trong C x¶y ra qu¸ tr×nh phãng n¹p - Tõ 0à t1 : ®iÖn ¸p sau chØnh l­u t¨ng tô C d­îc n¹p ®iÖn tõ : d­¬ng nguån à tô C à mass - Tõ t1 à t2 : ®iÖn ¸p sau chØnh l­u gi¶m tô C phãng ®iÖn qua t¶i tõ : + C à Rt à mass à- C - Tõ t2 à t3 ®iÖn ¸p ra lín h¬n ®iÖn ¸p trªn tô, tô C ®­îc n¹p tíi ®Ønh ®iÖn ¸p ra ( Nhê 1 cÆp diode dÉn ) vµ nÕu kh«ng cã dßng qua t¶i tô sÏ duy tr× ®iÖn ¸p ë møc ®Ønh nµy khi cã yªu cÇu dßng ®iÖn tô phãng ®iÖn 1 phÇn gi÷a c¸c ®Ønh ®iÖn ¸p .KÕt qu¶ lµ ®iÖn ¸p ra trªn tô t­¬ng ®èi b»ng ph¼ng . - Ta chän c¸c tô läc cã trÞ sè lµ 2200uF. 4. M¹ch æn ¸p Chøc n¨ng cña mäi æn ¸p DC lµ biÕn ®æi ®iÖn ¸p vµo DC ch­a æn ®Þnh thµnh ®iÖn ¸p ra DC æn ®Þnh vµ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p nµy ph¶i ®óng víi gi¸ trÞ khi tÝnh to¸n lý thuyÕt. §iÖn ¸p ra nµy ph¶i ®­îc duy tr× liªn tôc vµ kh«ng ®­îc thay ®æi khi ®iÖn ¸p ngâ vµo hoÆc dßng t¶i thay ®æi (ë mét giíi h¹n cho phÐp cña m¹ch). 4.1: S¬ ®å khèi cña m¹ch æn ¸p bï : PhÇn tö ®iÒu khiÓn c«ng suÊt PhÇn tö lÊy mÉu R E F KhuÕch ®¹i so s¸nh ®iÖn ¸p håi tiÕp ®iÖn ¸p vµo ®iªn ¸p ra PhÇn tö chuÈn VREF H×nh 2.6: S¥ §å KHèI CñA MéT æN ¸P C¥ B¶N - PhÇn tö chuÈn (REF: Reference): cung cÊp mét møc ®iÖn ¸p æn ®Þnh biÕt tr­íc (VREF). - PhÇn tö lÊy mÉu:lÊy ®iÖn ¸p ngâ ra ®Ó lµm mÉu. - PhÇn tö khuÕch ®¹i so s¸nh: so s¸nh mÉu ®iÖn ¸p ra víi møc chuÈn vµ t¹o ra tÝn hiÖu sai biÖt. - PhÇn tö ®iÒu khiÓn c«ng suÊt:biÕn ®æi ®iÖn ¸p vµo thµn móc ®iÖn ¸p ra mong muèn khi ®iÒu kiÖn t¶i thay ®æi. Khèi nµy ®­îc ®iÒu khiÓn b»ng tÝn hiÖu sai biÖt tõ bé khuÕch ®¹i sai biÖt ®­a ®Õn. C¶ hai d¹ng m¹ch æn ¸p lµ æn ¸p liªn tôc vµ æn ¸p xung. æn ¸p liªn tôc ®­îc chia ra lµm hai lo¹i n÷a lµ æn ¸p nèi tiÕp vµ æn ¸p song song. Tuy m¹ch ®iÖn thËt sù cña c¸c lo¹i æn ¸p nµy kh¸c nhau nh­ng vÒ c¬ b¶n ®Òu ph¶i cã ®ñ c¶ bèn thµnh phÇn trong s¬ ®å khèi trªn. Sau ®©y lµ c¸c s¬ ®å khèi cña c¸c lo¹i æn ¸p c¬ b¶n trªn. * S¬ ®å khèi cña m¹ch æn ¸p nèi tiÕp: REF RS VI R1 R2 VO H×nh 2.7 Tªn gäi æn ¸p nèi tiÕp lµ do phÇn tö ®iÒu khiÓn m¾c nèi tiÕp víi t¶i (phÇn tö ®iÒu khiÓn th­êng lµ mét Transistor cã chøc n¨ng nh­ mét biÕn trë, ë ®©y ký hiÖu lµ RS). Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¹ch nh­ sau: gi¶ sö ®iÖn ¸p ngâ vµo bÞ sôt ¸p th× t¹i thêi ®iÓm tøc thêi (ngay lóc võa sôt ¸p) ®iÖn ¸p ngâ ra còng bÞ sôt theo. §iÖn ¸p sôt nµy (®iÖn ¸p mÉu) ®­îc ph¶n ¸nh ®Õn bé khuÕch ®¹i sai biÖt nhê cÆp ®iÖn trë lÊy mÉu R1, R2. Khèi khuÕch ®¹i sai biÖt sÏ so s¸nh ®iÖn ¸p mÉu nµy víi ®iÖn ¸p chuÈn tõ khèi REF (Reference) ®­a ®Õn vµ sÏ ®­a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®Õn cùc B cña Transistor, ®iÒu chØnh l¹i ®iÖn ¸p ph©n cùc cña nã (cô thÓ lµ lµm Transistor dÉn m¹nh h¬n). Gi¶i thÝch t­¬ng tù cho tr­êng hîp t¨ng ¸p ë ngâ vµo. * S¬ ®å khèi cña m¹ch æn ¸p song song: VI RS VO R1 R2 RSHUNT REF H×nh 2.8 Tªn gäi æn ¸p song song còng do phÇn tö ®iÒu khiÓn m¾c song song víi t¶i. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¹ch còng ®­îc gi¶i thÝch t­¬ng tù nh­ m¹ch æn ¸p nèi tiÕp. Sù thay ®æi ®iÖn ¸p vµo sÏ lµm ®iÖn ¸p ngâ ra còng thay ®æi theo t¹i thêi ®iÓm tøc thêi, cÆp ®iÖn trë lÊy mÉu R1, R2 sÏ truyÒn sù thay ®æi nµy vÒ bé khuÕch ®¹i sai biÖt. Bé khuÕch ®¹i sai biÖt còng so s¸nh ®iÖn ¸p chuÈn víi ®iÖn ¸p mÉu nµy vµ sÏ ®­a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn t­¬ng øng lµm cho ®iÖn ¸p ra æn ®Þnh trë l¹i. * S¬ ®å khèi cña m¹ch æn ¸p xung: REF OSC VI VO R1 R2 H×nh 2.9 æn ¸p xung dïng mét khãa tÝch cùc ®Ó lµm phÇn tö ®iÒu khiÓn. Khãa nµy ®­îc dïng ®Ó ng¾t ®iÖn ¸p vµo theo mét chu kú lµm viÖc thay ®æi theo c¸c yªu cÇu cña t¶i. Mét bé läc (th­êng lµ läc LC) dïng lÊy trung b×nh ®iÖn ¸p hiÖn diÖn ë ngâ vµo cña nã vµ ®­a ®iÖn ¸p ®ã ®Õn t¶i ra. Do Transistor ®iÒu khiÓn hoÆc më (dÉn b·o hßa) hoÆc t¾t nªn c«ng suÊt tiªu t¸n ë phÇn tö ®iÒu khiÓn sÏ tèi thiÓu. V× lÏ ®ã, æn ¸p xung h­ò hiÖu h¬n æn ¸p nèi tiÕp hoÆc song song. Do nguyªn nh©n nµy, æn ¸p xung ®Æc biÖt thÝch hîp cho c¸c øng dông cã sai biÖt ®iÖn ¸p vµo ra lín hay c¸c yªu cÇu dßng t¶i lín. Sù biÕn ®æi chu kú nhiÖm vô th­êng ®¹t ®­îc b»ng c¸ch duy tr× mét tÇn sèkh«ng ®æi vµ thay ®æi thêi gian t¾t më. Ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc gäi lµ biÕn ®iÖu ®é réng xung (PWM: Pulse Width Modulation). Mét kü thuËt kh¸c lµ duy tr× thêi gian më kh«ng ®æi vµ thay ®æi thêi gian t¾t (thay ®æi tÇn sè). TÊt c¶ c¸c lo¹i æn ¸p trªn ®Òu cã thÓ r¸p ®­îc tõ c¸c linh kiÖn rêi nh­ Transistor, Op-Amp,… hoÆc tõ c¸c m¹ch tÝch hîp s½n. Tuy nhiªn, ®Ó m¹ch ®iÖn ®¬n gi¶n nªn ë ®©y dïng IC æn ¸p (c¸c m¹ch æn ¸p ®­îc tÝch hîp s½n). Cã nhiÒu lo¹i IC æn ¸p, trong ®ã lo¹i IC æn ¸p 3 ch©n th­êng ®­îc sö dông réng r·i v× chóng nhá vµ chØ cÇn mét sè Ýt linh kiÖn bªn ngoµi. IC æn ¸p 3 ch©n ®Æc biÖt cã lîi cho viÖc thiÕt kÕ c¸c bé nguån nhá æn ®Þnh hay c¸c æn ¸p trªn c¸c card. IC æn ¸p 3 ch©n lo¹i cã ®iÖn ¸p ra cè ®Þnh (kh«ng ®iÒu chØnh ®­îc) cã hai lo¹i lµ æn ¸p d­¬ng vµ æn ¸p ©m. Cã nhiÒu hä IC æn ¸p nh­ng ë ®©y ta chØ xÐt ®Õn hä 78xx t­¬ng øng víi IC æn ¸p d­¬ng, hai sè sau chØ ®iÖn ¸p ra cè ®Þnh cña nã, cô thÓ lµ 7805: æn ¸p d­¬ng cã ®iÖn ¸p ngâ ra lµ 5V, 7812: cã ®iÖn ¸p ra lµ 12V…. Tïy theo dßng ®iÖn ë ngâ ra, ng­êi ta thªm ch÷ ®Ó chØ, thÝ dô: 78Lxx: dßng ®iÖn ra danh ®Þnh lµ 100mA. 78xx: dßng ®iÖn ra danh ®Þnh lµ 1A. 78Hxx: dßng ®iÖn ra danh ®Þnh lµ 5A. Chó ý: 78L62: æn ¸p 6,2V. Sau ®©y lµ mét m¹ch æn ¸p cã ®iÖn ¸p ngâ ra cè ®Þnh 5V sö dông IC æn ¸p 7805 (æn ¸p d­¬ng cã ®iÖn ¸p ngâ ra lµ 5V, dßng ®iÖn ngâ ra ®Õn 1A). VI 104 104 7807777775 VO 1 3 7805 1 2 3 S¬ ®å ch©n IC 7805 H×nh 2.10 C¸c tô 104 dïng chèng nhiÔu vµ c¶i thiÖn ®¸p øng qu¸ ®é cña æn ¸p. C¸c tô nµy ®Æt cµng gÇn ch©n IC cµng tèt. 5. TÝnh to¸n chän c¸c linh kiÖn. PhÇn tö tiªu thô c«ng su©t trong m¹ch qu¶ng c¸o lµ m¹ch giao tiÕp , c¸c IC EPROM ,IC 4040 , IC 555 ,.b¶n th©n IC EPROM khi lµm viÖc ë chÕ ®é b×nh th­êng th× dßng ®iÖn mµ b¶n th©n nã tiªu thô lµ 20mA .§èi víi IC 555 th× c«ng suÊt tiªu thô cña nã chñ yÐu lµ phô thuéc vµo nguån cÊp vµ t¶i ra cña ch©n IC. ë ®©y nguuån cÊp cho IC 555 lµ 5V , t¶i cña nã chØ lµ 1 led hiÓn thÞ vµ cÊp vµo ch©n clock cho IC ®Õm 4040 .Do ®ã dßng cÊp cho m¹ch t¹o xung chñ yÕu lµ dßng cÊp choled vµ cã thÓ coi lµ :15mA + 5mA cña IC 555 =20mA. C«ng suÊt tiªu thô cña IC rÊt nhá cì mW vµ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: PD = Trong ®ã: fi lµ tÇn sè clock ®Çu vµo ®¬n vÞ MHz, fo lµ tÇn sè ®Çu ra ®¬n vÞ MHz, tæng lµ cña c¸c ®Çu ra víi Cl lµ ®iÖn dung ®Çu ra ®¬n vÞ lµ pF, Vcc lµ ®iÖn ¸p nguån cÊp. Dùa vµo c«ng thøc trªn ta tÝnh xÊp xØ dßng tiªu thô cña IC 4040 cì 10mA. Víi IC sè 7408 th× dßng tiªu thô còng rÊt nhá cì vµi mA. Víi m¹ch giao tiÕp ,dßng kÝch cho role ®ãng lµ I = 15mA à m¹ch giao tiÕp víi 12 role nªn tæng dßng cÊp cho m¹ch giao tiÕp lµ: 15*12=180mA Víi 12 bãng ®Ìn led hiÓn thÞ logic cÇn dßng cÊp lµ 15*12 = 180 VËy tæng dßng mµ nguån cung cÊp lµ 180 + 180 + 20*2 + 20 +10 = 430mA. 5.1. TÝnh to¸n m¸y biÕn ¸p Theo s¬ ®å thiÕt kÕ m¹ch ®Ìn qu¶ng c¸o th× dßng ra kho¶ng 0,43A .VËy chóng em chän dßng ra cña m¸y biÕn ¸p lµ 0,5 A vµ ®iÖn ¸p trªn cuén thø cÊp sÏ lµ 12V. NghÜa lµ : U1= 220V , I2 =0,5 A ; U2= 12V TÝnh c«ng thøc : = à I1= à I1= = 0,027A TÝnh c«ng suÊt biÕn ¸p : P2 = U2I2 = 12*0,5 = 6 (W) P1 = 1,1*P2 = 1,1 * 6 = 6,6 (W) tÝnh Shh = 1,25 *= 3,21 tÝnh Sts = 0,9 * Shh =0,9 * 3,21 =2,89 TÝnh sè vßng /vol: n = Chän k = 45 ; B = 1 VËy n = = 15,57(vßng /vol ) Sè vßng s¬ cÊp :W1 = 220 * 15,57 = 3425 vßng Sè vßng thø cÊp : W2 = 12* 15,57= 186 vßng TÝnh ®­êng kÝnh d©y : tõ c«ng thøc : S = (th­êng chän j = 2,53 ) ta chän j = 2,5 Mµ S =n*R2 = => d = tÝnh 1 : S1 = = = 0,0108 => d1 == = 0,052(cm) tÝnh : S2 = == 0,02 => d2 = = 0,07 (cm) Cuén s¬ cÊp : 1 = 0,0108; W1 = 3425 vßng Cuén thø cÊp :1 = 0,02 ; W2= 186 vßng U1 = 220V ; I1 = 0,027A U1 =12V ; I2 = 0,05A 5.2. TÝnh to¸n m¹ch æn ¸p: Ta cã tæng dßng ®iÖn mµ m¹ch tiªu thô do nguån +5V cung cÊp vµo kho¶ng 450mA. IC æn ¸p 7805 chÞu ®­îc dßng ngâ ra ®Õn 1A nªn b¶o ®¶m cung cÊp ®ñ dßng cho toµn m¹ch. Tuy nhiªn, ta còng cÇn g¾n t¶n nhiÖt cho IC ®Ó nã ho¹t ®éng ë ®iÒu kiÖn tèt nhÊt. S¬ ®å m¹ch cung cÊp nguån H×nh 2.11 Trªn s¬ ®å m¹ch cung cÊp nguån trªn ta dïng mét biÕn ¸p h¹ ¸p vµ ®­îc cuèn theo kiÓu c¶m øng. §iÖn ¸p vµo lµ 220V, ®iÖn ¸p ra trªn hai cuén thø cÊp ®Òu lµ 12V. Cuén thø nhÊt cÊp ®iÖn ¸p AC ®­a vµo cÇu chØnh l­u sau ®ã cÊp nguån cho m¹ch giao tiÕp dïng r¬le vµ m¹chh æn ¸p +5V cho c¸c IC lµm viÖc. Cuén thø cÊp hai cÊp nguån AC 12V cho c¸c bãng ®Ìn. C«ng suÊt cña biÕn ¸p chØ phô thuéc chÝnh vµo t¶i cña cuén thø cÊp thø hai, nh­ vËy khi t¶i cña ta lµ 12V/2W th× dßng ®iÖn cuén s¬ cÊp thø hai cña biÕn ¸p ®­îc tÝnh nh­ sau: P = UI Þ I = P/U = 0.454(A) vËy víi 12 bãng ®Ìn th× dßng ®iÖn sÏ lµ tæng c¸c bãng = 5.448 (A) chän I tæng lµ 6A nh­ thÕ cuén d©y thø cÊp thø hai ph¶i cã c«ng suÊt lµ P = U*I = 6A*220V = 1320W II. M¹CH T¹O XUNG. §Ó EPROM ho¹t ®éng ®­îc th× cÇn ph¶i cã ®Þa chØ cung cÊp cho nã. ViÖc nµy ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸c IC ®Õm chuyªn dïng hoÆc c¸c m¹ch ®Õm ®­îc r¸p tõ nh÷ng Flip-Flop rêi. C¸c m¹ch ®Õm cÇn ®­îc cung cÊp xung ®ång hå ë ngâ vµo. ViÖc t¹o xung ®ång hå cã thÓ t¹o ®­îc b»ng nhiÒu c¸ch: dïng Transistor r¸p m¹ch dao ®éng ®a hµi chØ víi hai transistor vµ tô ®iÖn cïng víi ®iÖn trë; c¸c m¹ch dao ®éng TTL dïng cæng Nand, CMOS dùa vµo ®Æc tÝnh n¹p-x¶ cña tô hoÆc TTL, CMOS kÕt hîp víi th¹ch anh lµm m¹ch dao ®éng; dïng c¸c IC chuyªn dïng t¹o dao ®éng nh­ 555, 556… Ngoµi ra cßn cã lo¹i IC ®Æc biÖt víi hai chøc n¨ng lµ t¹o xung vµ ®Õm ®­îc tÝch hîp vµo trong cïng mét vá nh­ IC 4060. Do nhiÖm vô cña khèi nµy lµ t¹o ra xung Clock cÊp cho IC ®Õm víi tÇn sè ®Çu ra cã thÓ thay ®æi ®­îc do ®ã ë ®©y chóng Em lùa chän IC 555, Víi IC nµy viÖc r¸p thµnh mét m¹ch dao ®éng rÊt dÔ dµng mÆt kh¸c chÊt l­äng xung ®Çu ra ®¶m b¶o cho IC ®Õm ho¹t ®éng tin cËy. 1 . S¥ §å NGUY£N Lý : H×nh 2.12 T¸c dông linh kiÖn: IC 555 lµm nhiÖm vô t¹o dao ®éng, tô ®iÖn C2 kÕt hîp víi Vr, ®iÖn trë R1 t¹o thµnh m¹ch phãng n¹p quyÕt ®Þnh ®Õn tÇn sè ®Çu ra cña m¹ch, tô C1 lµ tô ®iÖn chèng nhiÔu, ®iÖn trë R2, Led D1 ®Ó hiÓn thÞ ho¹t ®éng t¹o xung cña m¹ch. - S¬ ®å cÊu tróc IC 555 : H×nh 2.13 T1 : TZT switch T2 : Cæng ®¶o SS1, SS2 : Lµ 2 IC OPAM khuÕch ®¹i FF : Lµ Flip Flop lo¹i RS 2. Nguyªn lý ho¹t ®éng Trong cÊu tróc cña IC555 gåm cã 1 bé chia ®iÖn ¸p gåm 3 ®iÖn trë cã trÞ sè b»ng R ®Ó chia 2 møc ®iÖn ¸p 1/2 Ec vµ 2/3 Ec. Cã 2 bé so s¸nh 1 vµ so s¸nh 2 vµ 1 FF-RS, 1 tranzito, 1 cæng ®¶o. Gi¶ sö khi míi cÊp nguån ®iÖn ¸p trªn tô C1 : Uc1 = 0v Qn =1 =>n = 0 -> qua cæng ®¶o -> ®iÖn ¸p ch©n 3 ë møc cao -> h×nh thµnh xung d­¬ng §ång thêi n = 0 -> T kho¸ -> UCE cña T t¨ng -> tô C1 n¹p +EC->R1->R2->C1->mass Khi 1/3EC < UC1<2/3EC -> ®Çu ra cña FF gÜ­ nguyªn tr¹ng th¸I trøoc ®ã. Tøc ch©n 3 møc logic cao Tô C1 tiÕp tôc n¹p 2/3EC < UC1 < Ec Qn =0 =>n = 1 -> ch©n 3 ë møc logic thÊp -> h×nh thµnh xung ©m n = 1 -> T dÉn b·o hoµ -> UCE gi¶m -> tô C1 x¶ ®iÖn +C1->R2-> rCE->mass Khi 1/3EC < UC1<2/3EC > ®Çu ra cña FF gÜ­ nguyªn tr¹ng th¸i trø¬c ®ã. Tøc ch©n 3 ë møc logic thÊpn = 1 -> T dÉn b·o hoµ -> UCE gi¶m -> tô C1 tiÕp tôc x¶ UC1 Qn =1 =>n = 0 -> qua cæng ®¶o -> ®iÖn ¸p ch©n 3 ë møc cao -> h×nh thµnh xung d­¬ng T kho¸-> UCE t¨ng ->tô C2 n¹p trë l¹i -> qu¸ tr×nh lËp l¹i nh­ trªn. KL: cø nh­ vËy ®Çu ra cña ch©n 3 sÏ t¹o ra xung vu«ng 3. TÝnh to¸n Do sù c¶m nhËn cña m¾t chóng ta cã thÓ quan s¸t, ph©n biÖt ®­îc c¸c sù chuyÓn ®éng hay chíp t¾t cña c¸c bãng ®Ìn víi tÇn sè giíi h¹n lín nhÊt kho¶ng vµi Hz. Nh­ thÕ biÓn qu¶ng c¸o thiÕt kÕ ra kh«ng thÓ ch¹y qu¸ nhanh dÉn tíi ng­êi xem kh«ng cã kh¶ n¨ng quan s¸t ®­îc, yªu cÇu ®Æt ra lµ tuú thuéc vµo thÞ hiÕu cña kh¸ch hµng mµ ta thiÕt kÕ ra mét m¹ch ph¶i linh ho¹t. Do ®ã ë ®©y m¹ch t¹o xung quyÕt ®Þnh ®Õn tèc ®é ch¹y ch÷ cña biÓn qu¶ng c¸o nh­ thÕ ta ph¶i thiÕt kÕ m¹ch t¹o xung cã thÓ thay ®æi ®­îc tÇn sè xung Clock ë ®Çu ra. TÇn sè cÇn t¹o ra sÏ n»m trong kho¶ng tõ 1Hz ®Õn 10Hz. C«ng thøc tÝnh tÇn sè cña IC 555 lµ : f = Chän C1 = 103 C2 = 10uF R1 = 10K Nh­ vËy øng víi tÇn sè nhá nhÊt lµ 1Hz th× gi¸ trÞ cña Vr lµ: øng víi tÇn sè lín nhÊt lµ 10Hz th× gi¸ trÞ cña Vr ph¶i lµ: Do khi Vr ®iÒu chØnh ë gi¸ trÞ nhá nhÊt khi ch©n gi÷a chËp víi mét ch©n ë c¹nh lµ xÊp xØ vµi chôc «m. Nh­ vËy ta sÏ kh«ng kh«ng chÕ ®­îc gi¸ trÞ cña Vr l»m ë kho¶ng 2,2K ®Õn 67K. MÆt kh¸c trªn thÞ tr­êng l¹i kh«ng s¶n suÊt ra c¸c gi¸ trÞ Vr mµ ta cÇn t×m mµ chØ cã thÓ lµ 5K,10K,50K,100K... cho nªn ta chØ cÇn m¾c nèi tiÕp víi Vr mét ®iÖn trë cã gi¸ trÞ ®­îc chän mét c¸ch t­¬ng ®èi ®Ó tÇn sè cña m¹ch vÉn lµm trong kho¶ng ta mong muèn. ë ®©y chóng Em chän Vr cã gi¸ trÞ lµ 50K vµ mét ®iÖn trë m¾c nèi tiÕp víi Vr lµ R3 = 10K. Gi¸ trÞ cña ®iÖn trë R2 ®­îc tÝnh nh­ sau: Ta chän R2 = 290 Nh­ thÕ m¹ch ®iÖn ®­îc thiÕt kÕ l¹i nh­ sau: H×nh 2.14 III. M¹CH Tù §éNG RESET M¹ch Auto Reset th­êng dïng ®Ó x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i ®Çu tiªn cña m¹ch ngay khi võa cÊp nguån ®Ó m¹ch lu«n ho¹t ®éng ®óng nh­ yªu cÇu thiÕt kÕ. Cã hai lo¹i m¹ch Auto Reset lµ reset ë møc cao vµ ë møc thÊp (tïy vµo møc logic ë ch©n reset. IC 4040 sö dông trong m¹ch cã ch©n reset t¸c ®éng ë møc logic cao nªn ë ®©y chØ gi¶i thÝch nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña m¹ch Auto Reset ë møc cao. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña m¹ch Auto Reset møc thÊp còng t­¬ng tù. Sau ®©y lµ hai d¹ng m¹ch Auto Reset th­êng gÆp (mét m¹ch t¸c ®éng ë møc cao, m¹ch cßn l¹i t¸c ®éng møc thÊp): Gi¶i thÝch vµ tÝnh to¸n c¸c th«ng sè (chØ víi m¹ch Auto Reset t¸c ®éng ë møc cao): khi võa cÊp nguån, ®iÖn ¸p trªn tô = 0V nªn ngâ ra ®­a ®Õn ch©n reset ë møc cao, t¸c ®éng lµm c¸c IC kh«ng ho¹t ®éng ®­îc. Sau ®ã ®iÖn ¸p trªn tô t¨ng lªn vµ ch©n reset cña IC ®­îc ®­a xuèng møc thÊp, IC ®­îc phÐp ho¹t ®éng. HoÆc khi m¹ch ®ang ho¹t ®éng, ta nhÊn nót Reset lµm tô phãng hÕt ®iÖn (do bÞ nèi t¾t), lóc nµy ¸p trªn tô = 0V nªn ngâ ra cña nã t¸c ®éng tiÕp lµm IC ng­ng ho¹t ®éng. IC chØ ho¹t ®éng trë l¹i khi nót nhÊn Res®­îc th¶ ra vµ tô n¹p ®Õn mét gi¸ trÞ nµo ®ã ®Ó ch©n reset cña IC kh«ng cßn bÞ t¸c ®éng. TÝnh to¸n c¸c th«ng sè cña m¹ch: do nguån cung cÊp cho toµn m¹ch lµ 5V nªn c¸c IC thuéc hä CMOS sÏ hiÓu møc logic cao khi ®iÖn ¸p ë c¸c ch©n ngâ vµo lµ 3,5V, møc thÊp lµ 1V. Do ®ã, ®Ó IC tho¸t khái tr¹ng th¸i reset (møc cao) th× ®iÖn ¸p ë ch©n reset (®iÖn ¸p trªn R) ph¶i = 1V. Ta cã: VCC = 5V = VC + VR = VC + 1V Þ VC = 4V. mÆt kh¸c ta cã ph­¬ng tr×nh n¹p cña tô lµ: V VC = VCC(1-e-t/t ) = 4V. víi t: thêi gian ®Ó tô n¹p ®Çy (®¹t ®Õn gi¸ trÞ VC ³ 4V). t = RC: thêi h»ng n¹p cña tô. e-t/t =1 – 4/5 = 0,2 Þ t/t = 1,6 chän t = 10 ms Þ t = 6,25 ms chän C = 4,7 mF Þ R = 1,33K , chän R = 1,2K TÝnh l¹i thêi gian n¹p ®Çy cña tô víi R =1,2K t = RC = 1,2.103.4,7.10-6 = 5,64 ms Þ t = 1,6.5,64 » 9 ms. VËy sau khi võa cÊp ®iÖn hoÆc nót nhÊn Reset võa th«i t¸c ®éng trong mét kho¶ng thêi gian lµ 9 ms th× IC míi ®­îc phÐp ho¹t ®éng. h×nh 2.15 IV. M¹CH T¹O §ÞA CHØ §Ó EPROM ho¹t ®éng ®­îc th× cÇn ph¶i cã ®Þa chØ cung cÊp cho nã. ViÖc nµy ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸c IC ®Õm chuyªn dïng hoÆc c¸c m¹ch ®Õm ®­îc r¸p tõ nh÷ng Flip-Flop rêi. C¸c m¹ch ®Õm cÇn ®­îc cung cÊp xung ®ång hå ë ngâ vµo. Víi hai ph­¬ng ¸n trªn nÕu ta dïng c¸c Flip- Flop r¸p thµnh m¹ch ®Õm th× rÊt phøc t¹p, mÆt kh¸c sè bÝt ®Þa chØ vµo cña c¸c IC EPROM th­êng lµ lín vµ phô thuéc vµo dung l­îng cña IC. Nh­ vËy víi viÖc sö dông IC ®Õm lµ gi¶i ph¸p thÝch hîp vµ tiÖn lîi h¬n c¶. VÊn ®Ò ®Æt ra ë ®©y lµ ta ph¶i sö dông IC ®Õm bao nhiªu bit lµ ®ñ vµ khèng chÕ nã nh­ thÕ nµo. §Ó thùc hiªn tr¶ lêi cho c©u hái trªn ta ph¶i xuÊt ph¸t tõ IC EPROM ®­îc sö dông cã dung l­îng lµ bao nhiªu, sè bit ®Çu ra tõ ®ã tÝnh ra sè bit ®Þa chØ cña nã. Ta cã c«ng thøc tÝnh sè bit ®Þa chØ ®Çu vµo nh­ sau: dung l­îng. Víi IC 2764 ta cã dung l­îng lµ 64Kbit =1024 * 8 nªn X= 13 bit ®Þa chØ. Nh­ng vÊn ®Ò ®Æt ra ë ®©y kh«ng ph¶i lµ lùa chän sè bit cña IC ®Õm kh«ng phô thuéc h¼n vµo dung l­îng cña IC nhí mµ nã chØ phô thuéc chñ yÕu vµo dung l­îng cña ch­¬ng tr×nh mµ chóng ta n¹p vµo cho nã. - TÝnh to¸n: ë ®©y dung l­îng cña File n¹p vµo hai IC b»ng nhau;’ vµ b»ng 198 byte, do ®ã IC ®Õm ph¶i ®Õm ®Õn ®Þa chØ 198 ®Ó lÊy hÕt tr¹ng th¸i cuèi cïng. Nh­ sè bit cña IC ®Õm cÇn chän lµ chÝn bit. Ta kh«ng cã ®­îc IC ®Õm víi sè bit tÝnh ®­îc nªn ta chän IC ®Õm chuyªn dông 4040. víi IC nµy cã kh¶ n¨ng ®Õm lµ 12bit do ®ã rÊt thÝch hîp ®Ó më réng viÖc truy suÊt dung l­îng cña IC EPROM. Khi IC ®Õm ®Õm ®Õn gi¸ trÞ 199 t­¬ng øng víi ®Çu cña nã cã gi¸ trÞ d¹ng nhÞ ph©n nh­ sau: Q11 Q10 Q9 Q8 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 Lóc ®ã c¸c ®Çu ra cña Q6, Q7, Q2, Q1, cã møc cao do ®ã ®Çu ra cña hai cæng And ®Òu cã møc cao khi ®ã ch©n reset cña IC ®Õm cã møc cao vµ IC bÞ reset vÒ tr¹ng th¸i ®Çu tiªn. - S¬ ®å m¹ch nguyªn lý m¹ch t¹o xung vµ m¹ch ®Õm cã khèng chÕ ®Þa chØ ®Õm cÇn ®Õn lµ 198: V: M¹CH NHí EPROM Vµ M¹CH HIÓN THÞ LED LOGIC. Yªu cÇu cña ®Ò bµi ®Æt ra lµ thiÕt kÕ m¹ch qu¶ng c¸o cã sè ®Çu ra lµ 12 ®Çu ra. Ta kh«ng thÓ cã ®­îc IC EPROM víi sè ®Çu ra lµ 12 bit do trªn thùc tÕ chØ s¶n c¸c IC EPROM 4bit vµ 8 bit, nªn ë ®©y ta ph¶i thùc hiªn nèi song song hai IC EPROM 8 bit va 4 bit l¹i víi nhau lóc ®ã ta sÏ cã ®­îc sè ®Çu ra lµ 12 bit. Mét vÊn ®Ò n÷a ®Æt ra lµ ta sö dông IC cã dung l­îng lµ bao nhiªu. Dung l­îng cña IC nhí ®­îc lùa chän phô thuéc vµo dung l­îng néi dung ch­¬ng tr×nh mµ ta muèn n¹p vao chóng. §Ò bµi yªu cÇu lµ thùc hiÖn hai m­¬i ch­¬ng tr×nh do ®ã ta cã thÓ lùa chän c¸c IC nhí cã dung l­îng nhá h¬n dung l­îng cña IC 2764 nh­ c¸c IC 2716 hay 2732. Nh­ng ë ®©y do h­íng ph¸t triÓn cña ®Ò tµi ®Ò ra còng nh­ tiÖn cho viÖc thay ®æi néi dung ch­¬ng tr×nh chóng Em ®· lùa chän IC 2764. - S¬ ®å m¹ch nguyªn lý hai IC EPROM 2764 giao tiÕp víi 12 led ®¬n: H×nh 2.16. TÝnh to¸n: C¸c ®­êng tõ A0 ®Õn A12 lµ c¸c ®­êng Bus ®Þa chØ, c¸c ®Çu ra tõ Out 0 ®Õn Out 11. §Ó cho phÐp hai IC nµy ho¹t ®éng ®ång thêi th× b¶n th©n c¸c ch©n ®Þa chØ cña chóng ph¶i ®­îc nèi víi nhau vµ nèi víi ®Çu ra cña IC ®Õm 4040, ngoµi ra cßn c¸c ®Çu vµo cho phÐp chän chip () ch©n cho phÐp () ph¶i ®­îc nèi xuèng mass c¸c ch©nVpp, ch©n th× nèi lªn d­¬ng nguån. §èi víi phÇn ®Þa chØ do dung l­îng cña néi dung cÇn n¹p vµo IC chØ cã 193 byte nªn ta chØ cÇn c¸c ®­êng ®Þa chØ tõ A0 ®Õn A9, c¸c ®­êng cßn l¹i hoÆc lµ ta nèi víi c¸c ch©n ®Çu ra t­¬ng øng cña IC ®Õm hoÆc lµ ta phai nèi mass chø tuyÖt ®èi kh«ng nªn ®Ó hë. PhÇn hiÓn thÞ Led ®¬n ta chØ viÖc m¾c ®Çu ra cña IC nhí víi mét ®iÖn trë nèi tiÕp víi mét Led ®¬n lµ ta ®· hiÓn thÞ ®­îc tr¹ng th¸i ®Çu ra cña IC. Gi¸ trÞ ®iÖn trë ®­îc tÝnh nh­ sau. R = (Vout – Uled)/Iled = (4,5V – 2V)/10mA = 250W lªn ta chän c¸c ®iÖn trë ®Çu ra lµ 220W. VI. M¹CH GIAO TIÕP. §©y ®­îc coi lµ kh©u cuèi cïng cña toµn bé m¹ch ®iÖn, lµ ®iÓm nèi trung gian gi÷a m¹ch ®iÒu khiÓn vµ t¶i. Do tÝnh chÊt ®a d¹ng còng nh­ kÝch cì cña c¸c lo¹i biÓn qu¶ng c¸o lµ kh¸c nhau do ®ã còng yªu cÇu c¸c bãng ®Ìn cã c«ng suÊt kh¸c nhau. ChÝnh v× lÏ ®ã mµ phÇn m¹ch ®iÒu khiÓn vµ giao tiÕp ta còng ph¶i thiÕt kÕ sao cho kh«ng chØ thÝch øng cho riªng víi mét lo¹i biÓn mµ ph¶i thÝch øng ®­îc víi cµng nhiÒu lo¹i cµng tèt ®Ó gi¶m chi phÝ chÕ t¹o khi ta chÕ t¹o ®­îc hµng lo¹t. 1. LùA CHäN LO¹I H×NH GIAO TIÕP ViÖc lùa chon lo¹i h×nh giao tiÕp còng xuÊt ph¸t tõ tÝnh ®a d¹ng, kh¶ n¨ng thÝch nghi cña m¹ch bªn c¹nh ®ã cßn ph¶i ®Ó ý ®Õn gi¸ thµnh v× ®©y lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh ®Õn sù tån t¹i còng nh­ kh¶ n¨ng chiÕm lÜnh thÞ tr­êng cña s¶n phÈm. Nh­ ë phÇn giíi thiÖu c¸c linh kiÖn liªn quan chóng Em ®· ®Ò cËp ®Õn cã hai lo¹i h×nh m¹ch giao tiÕp c¬ b¶n ®ã lµ giao tiÕp dïng phÇn tö ®ãng c¾t kh«ng tiÕp ®iÓm vµ phÇn tö ®ãng c¾t cã tiÕp ®iÓm. Trªn c¬ së c¸c ­u nh­îc ®iÓm cña hai lo¹i m¹ch trªn ë ®Ò tµi nµy chóng Em lùa chän m¹ch giao tiÕp dïng phÇn tö ®ãng c¾t cã tiÕp ®iÓm v× mét sè lý do sau: Kh¾c phôc ®­îc viÖc c¸ch ly gi÷a hai nguån mµ kh«ng ph¶i dïng ®Õn bé ghÐp quang, kh«ng ph¶i t¶n nhiÖt cho c¸c phÇn tö ®ãng c¾t, t¶i ®Çu ra cã thÓ ®a d¹ng nh­ c¸c bãng ®Ìn sîi ®èt, c¸c ®Ìn Neon... 2.TÝNH TO¸N VÊn ®Ò quan träng nhÊt tr­íc khi tÝnh to¸n còng nh­ lùa chän linh kiÖn cho m¹ch giao tiÕp ®ã lµ t¶i cña nã ph¶i khèng chÕ lµ c¸i g×, gåm cã c¸c th«ng sè kü thuËt nµo. §èi víi t¶i lµ bãng ®Ìn 220VAC/100W th× tr­íc tiªn ta ph¶i tÝnh ®­îc dßng qua t¶i, ®iÖn ¸p mµ tØa lµm viÖc ®Ó tõ ®ã lùa chän lo¹i R¬le cã c¹p tiÕp ®iÓm chÞu ®­îc dßng ®iÖn phï hîp víi yªu cÇu. Víi P= 100W do ®ã I = P/U = 100W/220V = 0, 454A. Do yªu cÇu vÒ tuæi thä còng nh­ trong c¸c tr¹ng th¸i ®ãng c¾t liªn tôc nªn ta lùa chän lo¹i r¬le cã dßng ®iÖn ®Þnh møc ghi trªn nã óng víi ®iÖn ¸p xoay chiÒu t­¬ng øng lín h¬n 1,5 ®Õn hai lÇn gi¸ trÞ dßng ®iÖn võa tÝnh ®­îc ë trªn. Nh­ng trong thùc tÕ khi b¾t tay vµo thiÕt kÕ vµ thi c«ng th× ta ph¶i l¾m vøng vÒ c¸c lo¹i linh kiÖn mµ ta dïng ®Æc biÖt lµ khi vÏ m¹ch in bëi v× co khi chóng ta tÝnh ra nh÷ng th«ng sè hîp lý cho viÖc lùa chän r¬le nh­ng l¹i kh«ng mua ®­îc lo¹i ®ã hoÆc kh«ng s¶n suÊt.ChÝnh v× thÕ ngoµi viÖc chän th«ng sè kü thuËt lín h¬n gi¸ trÞ yªu cÇu mµ ta cßn ph¶i xÐt xem lo¹i ta dïng ®ã cã dÔ kiÕm kh«ng vµ quan träng lµ gi¸ thµnh cña chóng ra sao cã thÝch hîp cho lùa chän kh«ng. Còng gièng nh­ viÖc lùa chän R¬le th× ta ph¶i tÝnh to¸n vµ lùa chän linh kiÖn cho phÇn ®ãng c¾t c¸c r¬le. T¶i cña m¹ch nµy lµ cuén d©y cña r¬le chÝnh v× thÕ khi ®ãng c¾t trªn cuén d©y r¬lr th­êng xuyªn sinh ra mét ®iÖn ¸p ng­îc víi chiÒu cña ®iÖn ¸p nguån cÊp lóc ®ã ®iÖn ¸p Vce cña c¸c TZT sÏ t¨ng lªn gÇn gÊp ®«i, ®iÒu nµy rÊt nguy hiÓm cho tiÕp gi¸p CE cña nã. V× vËy chóng ta ph¶i m¾c mét Dode song song víi cuén d©y r¬le vµ cã chiÒu ph©n cùc ng­îc víi chÕ ®é mét chiÒu tÜnh. M¹ch ®iÖn giao tiÕp gi÷a bãng ®Ìn 220V víi SCR: H×nh 2.17 T¶i ®­îc nèi víi tiÕp ®iÓm th­êng hë cña R¬le tøc lµ khi mµ cuén d©y r¬le kh«ng cã ®iÖn ¸p ®ñ th× tiÕp ®iÓm kh«ng ®ãng vµ t¶i kh«ng s¸ng. Khi tõ ch©n IC EPROM ®Õn cã møc logic lµ møc cao lóc ®ã TZT dÉn b·o hoµ vµ ®iÖn ¸p trªn cuén d©y cña r¬le xÊp xØ b»ng ®iÖn ¸p nguån lµ +12V vµ r¬le hót tiÕp ®iÓm nh­ vËy t¶i ®­îc cÊp nguån, tr­êng hîp tÝn hiÖu ch©n B cña TXT ë møc thÊp khi ®ã r¬le kh«ng hót do TZT kh«ng dÉn. Khi cÇn tÝnh to¸n th«ng sè linh kiÖn cho m¹ch nµy ta còng dùa vµo ®iÖn ¸p lµm viÖc cña r¬le, dßng ®iÖn qua cuén d©y cña nã tõ ®ã lùa chän th«ng sè kü thuËt cho TZT. Nh­ng ë ®©y sè l­îng r¬le cña m¹ch lªn tíi 12 r¬le mÆt kh¸c cßn ph¶i kÌm thªm mét Led hiÓn thÞ ®Êu song song víi cuén d©y cña R¬le chÝnh v× thÕ mµ nÕu ta ¸p dông m¹ch ®ãng c¾t dïng TZT cho r¬le th× tèn thªm diÖn tÝch m¹ch in vµ gi¸ thµnh cã khi l¹i cßn cao h¬n so víi dïng c¸c IC chuyªn dông. ë ®©y chóng Em dïng IC ULN2803, IC nµy lµ IC ®Öm cã c«ng suÊt trung b×nh vµ rÊt thÝch hîp giao tiÕp víi t¶i lµ cuén d©y nh­ r¬le hay ®éng c¬ b­íc v× b¶n th©n bªn trong IC ®· thiÕt kÕ s½n c¸c Diode ®Ó dËp c¸c ®iÖn ¸p ph¸t sinh trªn cuén d©y cña t¶i. B¶n th©n mçi IC tÝch hîp s½n 8 bé ®Öm nh­ vËy øng víi 12 ®Çu ra ta chØ cÇn sö dông 2 IC nµy lµ ®ñ. Mçi mét bé ®Öm ho¹t ®éng ®éc lËp nhau vµ chùu ®­îc dßng ®iÖn lªn tíi 500mA ®iÒu nµy lµ d­ søc nÕu nh­ t¶i cña ta lµ c¸c r¬le ®iÖn tö cã ®iÖn ¸p cÊp 5V,12V hay 24V. - S¬ ®å m¹ch giao tiÕp øng víi mét ®Çu ra dïng r¬le H×nh 2.18 - S¬ ®å m¹ch giao tiÕp gåm 12 ®Çu ra H×nh 2.19 Ch­¬ng III. L¾p gi¸p vµ thi c«ng m¹ch ®iÖn §Ó thiÕt kÕ vµ vÏ m¹ch nguyªn lý chóng Em ®· sö dông phÇn mÒm thiÕt kÕ vµ m« pháng m¹ch ®iÖn PROTUS phiªn b¶n7.1, ®©y lµ phÇn mÒm thiÕt kÕ m« pháng rÊt m¹nh. Th­ viÖn linh kiÖn cña ch­¬ng tr×nh phong phó do ®ã rÊt tiÖn cho viÖc m« pháng c¸c m¹ch ®iÖn lín. Qu¸ tr×nh m« pháng m¹ch ®iÖn chóng Em ®· thùc hiÖn ®æ néi dung ch­ng tr×nh vµo trong hai IC EPROM sau ®ã m« pháng II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 2.1. Tác dụng linh kiện: - Hai IC EPROM dùng để lưu dữ nội dung của chương trình quảng cáo. Hai IC này được đấu song song địa chỉ đầu vào, đầu ra ta có 12 bít. Mỗi IC chứa một nội dung ứng với yêu cầu của đề tài. Để nạp nội dung vào IC này thì chúng ta phải có một máy nạp Rom, loại máy nạp này hiện nay được bán rất nhiều trên thị trường với giá từ vài trăm ngàn đến những loại đa năng thì có giá khoảng vài triệu. - IC đếm 12 bít 4040 có tác dụng tạo dải địa chỉ từ 0 đếm 4096 để quét địa chỉ trong EPROM để đọc nội dung bên trong của EPROM. Ic 555 để tạo tần số dao động cấp cho mạch đếm 4040. Tần số của mạch hoàn toàn có thể thay đổi được khi chúng ta chỉnh biến trở VR. - IC UNL 2803 là IC đệm đầu ra để hở và có tích hợp bên trong các diode chống ngược do đó rất thích hợp với tải là cuộn dây. Ở đây IC này có nhiệm vụ đóng các rơle để giao tiếp với tải. Các rơle có nhiệm vụ giao tiếp với các tải có cômg suất lớn và để cách ly nguồn với mạch điều khiển. - IC 7408 là IC cổng And để khống chế chân reset của IC đếm cho đúng địa chỉ cần đếm đến. 2.2 Nguyên lý hoạt động: Khi bắt đầu cấp nguồn mạch tự động Reset thực hiện reset IC đếm 4040 về trạng thái tất cả các đầu ra ở mức thấp lúc đó các đầu vào địa chỉ của IC EPROM có mức thấp ứng với địa chỉ 0 khi đó 12 đầu ra của hai IC EPROM có giá trị đã nạp tại địa chỉ 0 của IC. Các đầu ra này phụ thuộc vào trạng thái của từng Bit mà ta đã nạp vào IC thì các đầu ra của tải sẽ có mức logic tương ứng. Nếu bit đầu ra mức 1 thì đèn sáng, mức 0 đèn tắt. Cứ như thế mạch tạo xung ra xung CK cấp cho mạch đếm, mạch đếm tạo ra địa chỉ quét địa chỉ của hai IC tạo EPROM và lần lượt nội dung của hai IC EPROM được đọc ra vµ ®­¬c hiÓn thÞ ra 12 bãng ®Ìn 220v/100w theo ch­¬ng tr×nh ®· ®­îc nap s½n cho EPROM.theo ch­¬ng tr×nh viÕt n¹p cho EPROM th× bÝt cuèi cïng sÏ ®ua vÒ reset vµ c¸c qu¸ trinhh tiÕp theo lÆp l¹i t­¬ng tù. III : Ch¦¬ng tr×nh n¹p cho 2 eprom IC EPROM 1 IC EPROM 2 Ch­¬ng tr×nh 1: s¸ng dÇn tõ tr¸i sang ph¶i DB 00000000B DB 00000001B DB 00000011B DB 00000111B DB 00001111B DB 00011111B DB 00111111B DB 01111111B DB 11111111B DB 11111111B DB 11111111B DB 11111111B DB 11111111B Ch­¬ng tr×nh 2: s¸ng tõ ph¶i sang tr¸i DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 10000000B DB 11000000B DB 11100000B DB 11110000B DB 11111000B DB 11111100B DB 11111110B DB 11111111B Ch­¬ng tr×nh 3: s¸ng dÇn tõ gi÷a ra DB 00000000B DB 01100000B DB 11110000B DB 11111000B DB 11111100B DB 11111110B DB 11111111B Ch­¬ng tr×nh 4: s¸ng dÇn tõ hai ®Çu vµo DB 00000000B DB 00000001B DB 00000011B DB 00000111B DB 00001111B DB 10011111B DB 11111111B Ch­¬ng tr×nh 5: s¸ng tèi xen kÏ DB 00000000B DB 01010101B DB 10101010B DB 01010101B DB 10101010B DB 01010101B DB 10101010B DB 01010101B DB 10101010B Ch­¬ng tr×nh 6: 1 ®iÓm s¸ng ch¹y tõ tr¸i sang ph¶i DB 00000001B DB 00000010B DB 00000100B DB 00001000B DB 00010000B DB 00100000B DB 01000000B DB 10000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 7: 1 ®iÓm s¸ng ch¹y tõ ph¶i sang tr¸i DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 10000000B DB 01000000B DB 00100000B DB 00010000B DB 00001000B DB 00000100B DB 00000010B DB 00000001B Ch­¬ng tr×nh 8: s¸ng 2 t¾t 2 xen kÏ DB 00110011B DB 11001100B DB 00110011B DB 11001100B DB 00110011B DB 11001100B DB 00110011B DB 11001100B Ch­¬ng tr×nh 9: S¸ng 3 t¾t 3 xen kÏ DB 11000111B DB 00111000B DB 11000111B DB 00111000B DB 11000111B DB 00111000B DB 11000111B DB 00111000B Ch­¬ng tr×nh 10: s¸ng 4 t¾t 4 xen kÏ DB 00001111B DB 11110000B DB 00001111B DB 11110000B DB 00001111B DB 11110000B DB 00001111B DB 11110000B Ch­¬ng tr×nh 11: S¸ng 6 t¾t 6 xen kÏ DB 00111111B DB 11000000B DB 00111111B DB 11000000B DB 00111111B DB 11000000B DB 00111111B DB 11000000B kÏ Ch­¬ng tr×nh 12: s¸ng tèi xen DB 11111111B DB 00000000B DB 11111111B DB 00000000B DB 11111111B DB 00000000B DB 11111111B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 13: 1 ®iÓm t¾t ch¹y tõ tr¸i sang ph¶i DB 11111111B DB 11111110B DB 11111101B DB 11111011B DB 11110111B DB 11101111B DB 11011111B DB 10111111B DB 01111111B DB 11111111B DB 11111111B DB 11111111B DB 11111111B Ch­¬ng tr×nh 14: 1 ®iÓm s¸ng ch¹y tõ ph¶i sang tr¸i DB 11111111B DB 11111111B DB 11111111B DB 11111111B DB 11111111B DB 01111111B DB 10111111B DB 11011111B DB 11101111B DB 11110111B DB 11111011B DB 11111101B DB 11111110B Ch­¬ng tr×nh 15: t¾t dÇn t¾t hÕt tõ tr¸i sang ph¶i DB 11111111B DB 11111110B DB 11111100B DB 11111000B DB 11110000B DB 11100000B DB 11000000B DB 10000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 16: t¾t dÇn t¾t hÕt tõ ph¶i sang tr¸i DB 11111111B DB 11111111B DB 11111111B DB 11111111B DB 11111111B DB 01111111B DB 00111111B DB 00011111B DB 00001111B DB 00000111B DB 00000011B DB 00000001B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 17: 2 ®iÓm s¸ng ch¹y tõ tr¸i sang ph¶i DB 00000011B DB 00001100B DB 00110000B DB 11000000B DB 00000000B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 18: 2 ®iÓm s¸ng ch¹y tõ ph¶i sang tr¸i DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 11000000B DB 00110000B DB 00001100B DB 00000011B Ch­¬ng tr×nh 19: s¸ng dÇn tõ gi÷a ra vµ t¾t dÇn tõ hai ®Çu vµo DB 00000000B DB 01100000B DB 11110000B DB 11111000B DB 11111100B DB 11111110B DB 11111111B DB 11111110B DB 11111100B DB 11111000B DB 11110000B DB 01100000B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 20: s¸ng dÇn tõ 2 ®Çu vµ tõ gi÷a ra, t¾t dÇn tõ 2 ®Çu vµ tõ gi÷a ra DB 10000110B DB 11001111B DB 11111111B DB 01111001B DB 00110000B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 1: s¸ng dÇn tõ tr¸i sang ph¶i DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000001B DB 00000011B DB 00000111B DB 00001111B Ch­¬ng tr×nh 2: s¸ng tõ ph¶i sang tr¸i DB 00000000B DB 00001000B DB 00001100B DB 00001110B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B Ch­¬ng tr×nh 3: s¸ng dÇn tõ gi÷a ra DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000001B DB 00000011B DB 00000111B DB 00001111B Ch­¬ng tr×nh 4: s¸ng dÇn tõ hai ®Çu vµo DB 00000000B DB 00001000B DB 00001100B DB 00001110B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B Ch­¬ng tr×nh 5: s¸ng tèi xen kÏ DB 00000000B DB 00000101B DB 00001010B DB 00000101B DB 00001010B DB 00000101B DB 00001010B DB 00000101B DB 00001010B Ch­¬ng tr×nh 6: 1 ®iÓm s¸ng ch¹y tõ tr¸i sang ph¶i DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000001B DB 00000010B DB 00000100B DB 00001000B Ch­¬ng tr×nh 7: 1 ®iÓm s¸ng ch¹y tõ ph¶i sang tr¸i DB 00000000B DB 00001000B DB 00000100B DB 00000010B DB 00000001B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 8: s¸ng 2 t¾t 2 xen kÏ DB 00000011B DB 00001100B DB 00000011B DB 00001100B DB 00000011B DB 00001100B DB 00000011B DB 00001100B Ch­¬ng tr×nh 9: S¸ng 3 t¾t 3 xen kÏ DB 00000001B DB 00001110B DB 00000001B DB 00001110B DB 00000001B DB 00001110B DB 00000001B DB 00001110B Ch­¬ng tr×nh 10: s¸ng 4 t¾t 4 xen kÏ DB 00001111B DB 00000000B DB 00001111B DB 00000000B DB 00001111B DB 00000000B DB 00001111B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 11: S¸ng 6 t¾t 6 xen kÏ DB 00000000B DB 00001111B DB 00000000B DB 00001111B DB 00000000B DB 00001111B DB 00000000B DB 00001111B kÏ Ch­¬ng tr×nh 12: s¸ng tèi xen DB 00001111B DB 00000000B DB 00001111B DB 00000000B DB 00001111B DB 00000000B DB 00001111B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 13: 1 ®iÓm t¾t ch¹y tõ tr¸i sang ph¶i DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001110B DB 00001101B DB 00001011B DB 00000111B Ch­¬ng tr×nh 14: 1 ®iÓm s¸ng ch¹y tõ ph¶i sang tr¸i DB 00001111B DB 00000111B DB 00001011B DB 00001101B DB 00001110B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B Ch­¬ng tr×nh 15: t¾t dÇn t¾t hÕt tõ tr¸i sang ph¶i DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001111B DB 00001110B DB 00001100B DB 00001000B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 16: t¾t dÇn t¾t hÕt tõ ph¶i sang tr¸i DB 00001111B DB 00000111B DB 00000011B DB 00000001B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 17: 2 ®iÓm s¸ng ch¹y tõ tr¸i sang ph¶i DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000011B DB 00001100B Ch­¬ng tr×nh 18: 2 ®iÓm s¸ng ch¹y tõ ph¶i sang tr¸i DB 00000000B DB 00001100B DB 00000011B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 19: s¸ng dÇn tõ gi÷a ra vµ t¾t dÇn tõ hai ®Çu vµo DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000001B DB 00000011B DB 00000111B DB 00001111B DB 00000111B DB 00000011B DB 00000001B DB 00000000B DB 00000000B DB 00000000B Ch­¬ng tr×nh 20: s¸ng dÇn tõ 2 ®Çu vµ tõ gi÷a ra, t¾t dÇn tõ 2 ®Çu vµ tõ gi÷a ra DB 00001000B DB 00001100B DB 00001111B DB 00000111B DB 00000011B DB 00000000B KÕT LUËN I. ¦U Vµ NH¦îC §IÓM CñA §Ò TµI : 1. ¦u ®iÓm: - M¹ch thiÕt kÕ dïng EPROM 2764 cã dung l­îng 8Kbyte do ®ã rÊt dÔ ph¸t triÓn s« ch­¬ng tr×nh hay thay ®æi néi dung ch­¬ng tr×nh. - Cã thÓ thay ®æi tèc ®é ch¹y ch­¬ng tr×nh mét c¸ch dÔ dµng. 2. Nh­îc ®iÓm: Do ®iÒu kiÖn vÒ thêi gian vµ kho¶ng c¸ch lªn ®Ò tµi kh«ng tr¸nh khái nhiÒu thiÕu sãt - Khi cÇn thay ®æi néi dung ch­¬ng tr×nh th× ph¶i th¸o IC EPROM ra ®Ó n¹p l¹i. - Ch­a tËn dông ®­îc hÕt dung l­îng cña IC EPROM. ... II. H¦íNG PH¸T TRIÓN CñA §Ò TµI: §Ò tµi cã thÓ ®­îc ph¸t triÓn vµ x©y dùng l¾p r¸p thùc tÕ. X©y dùng ®­îc néi dung ch­¬ng tr×nh phong phó h¬n, thiÕt kÕ m¹ch tèi ­u h¬n .... III. §Ò tµi "THIÕT KÕ M¹CH QU¶NG C¸O DïNG EPROM" ®· hoµn thµnh. §Ò tµi ®· tr×nh bµy ®­îc nguyªn t¾c ho¹t ®éng c¬ b¶n cña mét m¹ch qu¶ng c¸o dïng EPROM, giíi thiÖu vÒ c¸ch sö dông còng nh­ s¬ ®å ch©n, s¬ ®å cÊu tróc cña c¸c IC sè dïng trong m¹ch. §Ò tµi còng ®­a ra ®­îc c¸c lo¹i m¹ch mang tÝnh ®æi míi, thiÕt thùc vµ hoµn toµn ®· ®­îc øng dông trong thùc tÕ. Tµi liÖu tham kh¶o 1. . GS.TS NguyÔn H÷u Ph­¬ng . Kü thuËt sè thùc hµnh tËp 1 _ §¹i häc tæng hîp thµnh phè Hè ChÝ Minh 2. GS.TS NguyÔn H÷u Ph­¬ng . Kü thuËt sè thùc hµnh tËp 2 _ §¹i häc tæng hîp thµnh phè Hè ChÝ Minh 3. GS.TS NguyÔn H÷u Ph­¬ng . Kü thuËt sè thùc hµnh tËp 3 _ §¹i häc tæng hîp thµnh phè Hè ChÝ Minh 4. §¹i häc Thanh Hoa B¾c Kinh . C¬ së kü thËt ®iÖn tö _ nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc 5. TrÇn V¨n Hµo . Bµi gi¶ng kü thuËt sè _ Tr­êng §HSPKT Nam §Þnh 6. NguyÔn ThÞ YÕn . Kü thuËt sè _ Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt 7.NguyÔn Thuý V©n . Kü thuËt sè _ Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc 8. NguyÔn T¨ng c­êng _ V¨n ThÕ Minh _ §ç Xu©n TiÕn : Kü thuËt vi xö lÝ

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docdo an ly thuyet.doc
Luận văn liên quan