MrKen_pr09x
New Member
Download miễn phí Đồ án Thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển đèn giao thông ngã tư
MỤC LỤC
Lời nói đầu.1
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn.2
Nhận xét của giáo viên phản biện.3
Ý tưởng thiết kế.4
Chương I – Cơ sở lí thuyết.6
I- Các cổng logic cơ bản .6
1. Phép toán OR và cổng OR.6
2. Phép toán AND và cổng AND.7
3. Phép toán NOT và cổng NOT.8
4. Hàm NOR.10
II- Các bộ đếm.10
1.Đặc điểm và phân loại bộ đếm.10
2.Một số bộ đếm sử dụng trong đề tài.11
2.1Bộ đếm nhị phân.11
2.1.1Bộ đếm nhị phân không đồng bộ.11
2.1.2 Bộ đếm nhị phân đồng bộ.14
2.2 Bộ đếm thập phân mã BCD.15
3. Các vi mạch ứng dụng.16
III- Bộ giải mã.20
1.Bộ giải mã hiển thị chữ số.20
2.Bộ giải mã BCD sang Led 7 thanh.21
3.Vi mạch ứng dụng.22
IV- Bộ tạo xung dao động.24
Chương II- Thiết kế mạch điều khiển đèn .26
I- Sơ đồ khối.26
II- Mạch nguồn và mạch tạo xung.28
III- Mạch chia tần tạo mã 80 : 10 điều khiển đèn.31
IV- Thiết kế mạch điều khiển.32
1. Một số quy ước.32
2. Mạch điều khiển đèn.34
3. Mạch đèn hiển thị làn đường I.35
4. Mạch đèn hiển thị làn đường II.36
Mặt trước của bo mạch.37
Mặt sau của bo mạch.38
5. Nguyên lí hoạt động.39
Chương III- Hướng mở rộng đề tài.41
1. Những khó khăn gặp phải khi thực hiện.41
2. Hướng mở rộng.41
Kết luận.42
Tài liệu tham khảo .43
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
.......................................................................................................................................................................................................................................................................
Hưng Yên ngày … tháng 04 năm 2010
Giáo viên phản biện
Ý TƯỞNG THẾT KẾ
Mạch điều khiển dàn đèn giao thông tại ngã tư ưu tiên xe cơ giới, tại các góc đường, đèn sẽ được bố trí như hình vẽ dưới đây. Mỗi góc của ngã tư đường sẽ gồm một bộ đèn xanh, đỏ vàng dành cho xe cơ giới và đồng thời có led hiển thị thời gian đếm ngược dành cho xe cơ giới để người đi xe tiện quan sát. Hướng chiếu của các đèn và hướng đi lại trên đường sẽ được mô tả như hình vẽ.
Chiều mũi tên nhỏ chỉ hướng chiếu của đèn và người tham gia giao thông sẽ đi theo hướng mũi tên đậm nằm trên đường và sẽ phải quan sát bộ đèn giao thông gần nhất bên tay phải làm chỉ dẫn giao thông.
Khi các đèn làm nhiệm vụ điều khiển giao thông thì các bộ đèn đối diện nhau sẽ có cùng trạng thái về màu đèn. Còn các bộ đèn ở đường kề sát sẽ ngược lại về màu đèn. Ví dụ như bộ đèn ở nhánh này có màu xanh, vàng, đỏ thì đèn ở nhánh bên cạnh sẽ có màu đỏ, vàng, xanh, việc thiết kế đèn vàng sáng giữa đèn xanh và đèn đỏ là để báo cho phương tiện giao thông biết là sắp có sự chuyển đổi giữa hai đèn màu xanh và đèn màu đỏ.
Do vậy, về cơ bản đèn điều khiển giao thông tại ngã tư được chia làm hai dàn: dàn đèn 1 và dàn đèn 2.
Ngoài ra mạch còn được thiết kế hai chế độ làm việc ban ngày và ban đêm.Ở chế độ làm việc ban ngày, các đèn led sẽ hoạt động bình thường. Còn ở chế độ ban đêm sẽ chỉ có một đèn vàng nhấp nháy theo xung nhịp đưa vào.Hai chế độ được thiết lập chuyển mạch bằng công tắc.
Chương I: CƠ SỞ LÍ THUYẾT
I- Các cổng logic cơ bản
Phép toán OR và cổng OR
Phép toán OR hay còn được gọi là phép cộng logic.
+ Hàm OR (hàm hoặc): y = x1 + x2
X1
X2
y
-
+
+ Bảng chân lý:
x1
x2
y
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
Mạch điện minh hoạ quan hệ logic OR
+ Mở rộng cho trường hợp tổng quát có n biến: y = x1 + x2 + …. + xn.
Mạch điện thực hiện quan hệ logic OR được gọi là cổng OR.
Cổng OR:
x1
x2
y
+ Định nghĩa: Là mạch có từ hai đầu vào trở lên và có đầu ra bằng tổ hợp or các biến đầu vào.
+ Giản đồ thời gian:
X1
X2
y
X1
X2
y
1
X1
X2
y
+ Ký hiệu logic:
x1
x2
y
E=-12V
R0
0V
+3V
-0.7V
+2.3V
+ Mạch điện dùng điốt bán dẫn:
Điện áp sụt trên điốt khi phân cực thuận là 0.7V.
Khi Vx1 = Vx2 = 0V thì
Vy = 0V – 0.7V = -0.7V.
Khi Vx1 = 0V, Vx2 = 3V hay Vx1 = 3V, Vx2 = 0V thì Vy = 3V – 0.7V = 2.3V (do 2 điốt có katốt nối chung nên anốt nào có điện thế cao hơn sẽ dẫn điện mạnh hơn làm cho điốt kia chịu phân cực ngược và ở trạng thái ngắt hở mạch).
Khi Vx1 = Vx2 = 3V thì Vy = 3V – 0.7V = 2.3V.
Nếu có n đầu vào thì mắc n điốt tương tự như trên.
Phép toán AND và cổng AND
Phép toán AND hay còn được gọi là phép nhân logic.
+ Hàm AND (hàm và): y = x1.x2
X1
X2
y
-
+
+Bảng chân lý:
x1
x2
y
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
Mạch điện minh hoạ quan hệ logic AND
+ Mở rộng cho trường hợp tổng quát có n biến: y = x1 . x2 .… . xn..
Mạch điện thực hiện quan hệ logic AND được gọi là cổng AND.
Cổng AND
+ Định nghĩa: Là mạch có từ hai đầu vào trở lên và một đầu ra bằng tổ hợp AND các biến đầu vào.
x1
x2
y
+ Giản đồ thời gian:
&
x1
x2
y
X1
X2
y
+ Ký hiệu logic:
+ Mạch điện dùng điốt bán dẫn:
Điện áp sụt trên điốt khi phân cực thuận là 0.7V.
x1
x2
y
E=+12V
R0
0V
+3V
+0.7V
+3.7V
Khi Vx1 = Vx2 = 0V thì
Vy = 0V + 0.7V = 0.7V.
Khi Vx1 = 0V, Vx2 = 3V
hay Vx1 = 3V, Vx2 = 0V thì
Vy = 0V + 0.7V = 0.7V (do 2 điốt có anốt nối chung nên katốt nào có điện thế thấp hơn sẽ dẫn điện mạnh hơn làm cho điốt kia chịu phân cực ngược và ở trạng thái ngắt hở mạch). Khi Vx1 = Vx2 = 3V thì Vy =3V + 0.7V=3.7V.
Nếu có n đầu vào thì mắc n điốt tương tự.
Phép toán NOT và cổng NOT
Phép toán NOT hay còn được gọi phép đảo hay phép phủ định
+ Hàm NOT (hàm đảo):
+ Bảng chân lý:
X
y
0
1
1
0
y
-
+
x
R
Mạch điện minh hoạ quan hệ logic NOT:
Mạch điện thực hiện quan hệ logic NOT được gọi là cổng NOT.
Cổng NOT
x
y
+ Định nghĩa: Là mạch có duy nhất một đầu vào và mức logic ở đầu ra luôn ngược với mức logic ở đầu vào.
+ Giản đồ thời gian:
x
y
1
x
y
+ Ký hiệu logic:
+ Mạch điện:
VB= -12V
R2
y
Vcc= +12V
R1
Rc
EQ = 2.5V
DQ
0.3V
3.2V
0.3V
3.2V
x
Trong cổng NOT, tranzito làm việc ở chế độ đóng mở. Khi x ở mức thấp thì T ngắt hở mạch, y ở mức cao. Khi x ở mức cao thì T thông bão hoà, y ở mức thấp. Tác dụng của nguồn âm EB là đảm bảo T ngắt hở mạch tin cậy khi x ở mức thấp. EQ và D Q có tác dụng giữ mức cao đầu ra ở giá trị quy định.
x1
x2
y
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
Hàm NOR (không hoặc: NOT - OR)
+ Hàm logic:
+ Bảng chân lý:
X1
X2
y
X1
X2
y
1
X1
X2
y
+ Ký hiệu logic:
+ Trong trường hợp tổng quát nếu n biến ta cũng có:
II- Các bộ đếm
1. Đặc điểm và phân loại bộ đếm.
a) Đặc điểm.
Đếm là khả năng nhớ được số xung đầu vào; mạch điện thực hiện thao tác đếm gọi là bộ đếm. Số xung đếm được biểu diễn dưới các dạng số nhị phân hay thập phân.
Đếm là một thao tác rất quan trọng, được sử dụng rất rộng rãi trong thực tế, từ các thiết bị đo chỉ thị số đến các máy tính điện tử số. Bất kỳ hệ thống số hiện đại nào cũng có bộ đếm.
b) Phân loại.
Có 3 cách phân loại.
+ Căn cứ vào tác động của xung đầu vào người ta chia làm 2 loại
- Bộ đếm đồng bộ.
- Bộ đếm dị bộ.
Bộ đếm đồng bộ có đặc điểm là xung Clock đều được đưa đồng thời đến các FF.
Bộ đếm dị bộ thì xung Clock chỉ được đưa vào FF đầu tiên, còn các FF tiếp theo thì lấy tín hiệu tại đầu ra của FF phía trước thay cho xung Clock.
+ Căn cứ vào hệ số đếm người ta phân chia thành các loại:
- Bộ đếm nhị phân.
- Bộ đếm thập phân.
- Bộ đếm Modul bất kỳ.
Nếu gọi n là số ký số trong mã nhị phân (tương ứng với số FF có trong bộ đếm) thì dung lượng của bộ đếm là N = 2n . Đối với bộ đếm thập phân thì N = 10 là trường hợp đặc biệt của bộ đếm N phân.
N là dung lượng của bộ đếm hay có thể nói là độ dài đếm của bộ đếm, hay hệ số đếm.
+ Căn cứ vào số đếm tăng hay giảm dưới tác dụng của xung đầu vào người ta chia ra làm 3 loại:
- Bộ đếm thuận (Up Counter).
- Bộ đếm nghịch (Down Cuonter).
- Bộ đếm thuận nghịch.(Up/Down).
2. Một số bộ đếm sử dụng trong đề tài
2.1 Bộ đếm nhị phân:
Hệ đếm nhị phân đ ược cấu trúc bởi các trigơ, các trạng thái ngõ ra được xác lập dưới dạng mã nhị phân biểu thị bằng các trạng thái 0 và 1.
2.1.1 Bộ đếm nhị phân không đồng bộ (đếm nối tiếp):
Khái niệm: là bộ đếm mà các trigơ mắc nối tiếp với nhau, lối ra trigơ trư ớc đ ược nối với lối vào của trigơ sau.
Đặc điểm: xung CLK không đư ợc đưa đồng thời vào các trigơ mà chỉ đư ợc đ ưa vào và làm chuyển trạng thái của trigơ đầu tiên, lối ra của trigơ trư ớc làm chuyển trạng thái của trigơ liền sau nó.
Phân loại: trong đếm nhị phân không đồng bộ có các loại sau:
Đếm tiến (Up counter):
- ...