MỤC LỤC
MỤC LỤC………………………………………………………………………1
Lời mở đầu: 2
Phần I. Các phương án để thực hiện đề tài: 3
Sơ đồ khối báo chuông giờ học: 5
A, Khối nguồn: 5
B, Khối tạo xung chuẩn 1Hz: 6
C, Giới thiệu một số IC sử dụng trong thiết kế: 9
1, IC 74LS90 (Bộ đếm): 9
Bảng chân lý các chân IC 74LS90: 10
2, IC 74LS48 (Giải mã): 11
Sơ đồ chân và bảng chân lý: 11
D, Khối đồng hồ: 13
1, Thiết kê bộ đếm: 13
Bộ đếm cơ số 10: 13
Bộ đếm cơ số 6: 15
Bộ đếm cơ số 5: 16
2, Bộ giải mã: 19
E, Khối thiết lập lại thời gian: 20
F, Khối giải mã chuông: 20
Phần II. Thiết kế mạch: 21
Sơ đồ mạch chuông báo giờ học: 21
Giới thiệu một số IC điển hình: 22
A, Mạch AND (Vi mạch 7408): 22
B, Mạch OR (Vi mạch 7432): 22
C, Vi mạch NAND (Vi mạch 7400): 23
D, Vi mạch NOT (Vi mạch 7404): 23
Phần III. Kết luận: 24
1
Lời mở đầu
Trước sự phát triển nhanh chóng của khoa học và kỹ thuật thì các thiết bị

điện tử đang ngày càng trở nên quan trọng. Hầu hết trong các lĩnh vực, nhu cầu tự
động hoá đang ngày càng trở nên cần thiết. Nó giúp tạo nên sự linh động, rút ngắn
thời gian, nhanh nhạy và chính xác.
Ngày nay, trong các trường học việc định thời gian của các tiết học đều được
thực hiện bằng tay như: việc đánh trống, xem đồng hồ để đảm bảo các tiết học vào
ra được chính xác. Do đó rất là khó khăn và phức tạp khi người bảo vệ phải làm
một công việc nhàm chán. Trước vấn đề đó, em đã ứng dụng những kiến thức đã
học về môn Kỹ thuật số để thiết kế: “ Bộ báo chuông giờ học”.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của TS. Nguyễn
Thị Hằng và các thầy, cô giáo bộ môn đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện bản
thiết kế này.
Do thời gian và kiến thức còn hạn hẹp, bản báo cáo thiết kế mạch logis của
em còn nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy, cô giáo
và các bạn.
Đề tài gồm 3 phần:
Phần I. Các phương án để thực hiện đề tài.
Nội dung: Lựa chọn phương án tối ưu, phân tích nguyên lí từng khối.
Phần II. Thiết kế mạch.
Nội dung: Tính toán và thiết kế chi tiết.
Phần III. Kết luận.
Nội dung: Đánh giá ưu, khuyết điểm và hướng giải quyết.
Mục đích:
 Hệ thống hiện thị đồng hồ và báo chuông tại các thời điểm vào ra các tiết
học của trường.
 Hệ thống có khả năng chỉnh lại giờ.
 Hệ thống chuông được dùng đi dây điện đồng bộ 220V.
Yêu cầu:
 Hệ thống làm việc ổn định.
 Có khả năng đưa vào ứng dụng thực tế.
2

Thiết kế bộ báo chuông giờ học
Phần I : Các phương án để thực hiện đề tài.
Dựa trên thực tế các thời điểm vào ra của các tiết học tại trường Đại học
Vinh như sau:
Tiết Bắt đầu Kết thúc Nghỉ
1 7h00’ 7h45’ 5’
2 7h50’ 8h35’ 5’
3 8h40’ 9h25’ 10’
4 9h35’ 10h20’ 5’
5 10h25’ 11h10’ Hết giờ

Bảng 1: Thời gian các tiết học vào buổi sáng.
Tiết Bắt đầu Kết thúc Nghỉ
6 1h00’ 1h45’ 5’
7 1h50’ 2h35’ 5’
8 2h40’ 3h25’ 10’
9 3h35’ 4h20’ 5’
10 4h25’ 5h10’ Hết giờ
Bảng 2: Thời gian các tiết học vào buổi chiều.
Như vậy mỗi buổi học kéo dài 5 tiết. Thời gian của mỗi tiết là 45 phút. Thời
gian nghỉ giải lao giữa các tiết 3 và tiết 8 là: 10 phút, trong khi thời gian nghỉ giải
lao giữa các tiết còn lại là: 5 phút.
Vấn đề đặt ra là việc nhận biết được thời gian đổ chuông giữa các tiết học là
rất phức tạp, cho nên em đã lựa chọn giải pháp là cho thời gian nghỉ giải lao giữa
các tiết học là 5 phút.
Cứ sau chu kỳ 50 phút (45+5) thì hoạt động của hệ thống được lặp lại. Vào
lúc 7h00’, bấm công tắc thì hệ thống bắt đầu đếm, khi đó sẽ có chuông vào kêu 10
giây.
Cho đến khi hệ thống đếm đến 45 phút thì bắt đầu đổ chông ra 10 giây và
cho đến khi hệ thống đếm đến phút thứ 50 thì kích chuông vào kêu 10 giây. Sau đó

hệ thống Reset về 0 và cứ lặp lại chu kỳ như vậy.
Hết tiết 5 tắt công tắc thì hệ thống ngừng hoạt động. Thời gian đổ chuông
của các tiết học vào buổi chiều cũng giống như vào buổi sáng.
3
Do đó thời gian của các tiết học và thời gian nghỉ giải lao được tính lại như
sau:
Tiết Bắt đầu Kết thúc Nghỉ
1 7h00’ 7h45’ 5’
2 7h50’ 8h35’ 5’
3 8h40’ 9h25’ 5’
4 9h30’ 10h15’ 5’
5 10h20’ 11h05’ Hết giờ
Bảng 3: Thời gian các tiết học vào buổi sáng.
Tiết Bắt đầu Kết thúc Nghỉ
6 1h00’ 1h45’ 5’
7 1h50’ 2h35’ 5’
8 2h40’ 3h25’ 5’
9 3h30’ 4h15’ 5’
10 4h20’ 5h05’ Hết giờ
Bảng 4: Thời gian các tiết học vào buổi chiều.
Để thực hiện chức năng như trên chúng ta có thể dùng hai phương án sau:
 Phương án 1:
- Ta có thể dùng vi xử lý để thiết kế với đầy đủ chức năng hơn, ví dụ như:
thêm giờ, ngày, tháng, có sự điều chỉnh linh hoạt hơn. Phương án này đòi hỏi yêu
cầu cao về thiết bị và kỹ năng lập trình nhưng có ưu điểm là mạch gọn, hoạt động
với độ tin cậy cao.
Các IC được dùng trong các thiết kế này gồm:
- Chip vi xử lý: 8088.
- Hộ trợ lập trình: 8255A.
- IC định thời: 8254.

Và một số IC như: đệm địa chỉ (Addres buffer): 74LS244. Đệm dữ liệu
(Data buffer): 74LS245.
Vấn đề thiết kế vi xử lý đó là IC định thời: IC 8254.
 Phương án 2:
- Ta cũng có thể sử dụng một số IC đơn giản phổ biến để thiết kế 1 đồng hồ,
còn nhận biết tất cả các thời điểm cần báo chuông trong ngày bằng mạch giải mã
sử dụng các cổng logis tích hợp có sẵn. Phương án này tuy mạch có số lượng linh
kiện lớn nhưng bù lại nguyên lí hoạt động của hệ thống được xây dựng trên cơ sở
4
những kiến thức của môn Kỹ thuật số. Các linh kiện phổ biến trên thị trường, khả
năng lắp ráp, mô phỏng và thử nghiệm rất đơn giản.
Qua đó cho thấy việc lựa chọn phương án 2 là phù hợp nhất. Sơ đồ khối cho
phương án 2 như sau:
Sơ đồ khối mạch chuông báo giờ học:
Hình 1: Sơ đồ khối mạch chuông báo giờ học.
A, Khối nguồn:
Điện áp cung cấp cho chân Vcc của các IC làm việc thường nằm trong
khoảng từ 4.5V-5V. Một vài IC có giải điện áp khác đi một chút: min= 4.75; max
>5.
Để tạo dòng một chiều ổn định cung cấp cho các chân IC có thể dùng hai
phương án sau:
1. Chỉnh lưu dòng xoay chiều đã hạ áp, sau đó cho qua mạch ổn áp 5V.
2. Dùng các dòng một chiều có sẵn ( khác 5V ), qua bộ chỉnh đơn giản
gần 5V.
5
Khối đồng
hồ số
Khối thiết
lập lại thời
gian

Khối nguồn
5V – 3A
Khối tạo
xung chuẩn
1Hz
Khối hiển
thị
Khối giải
mã chuông
Chuông
 Xét phương án 1:
Sơ đồ nguyên lí của mạch:
Hình 2.
Dòng xoay chiều 220V bên sơ cấp biến áp T được đưa hạ áp xuống còn 9V~
ở bên thứ cấp. Qua bộ chỉnh lưu cầu sẽ thu được dòng một chiều 9V.
Tụ C1, C2 có tác dụng lọc đi các thành phần xoay chiều trong điện áp một
chiều không ổn định này. Qua mạch điện áp là IC 7085 sẽ thu được dòng một
chiều ổn định có giá trị 5V. Để có giá trị điện áp ra ổn định là 5V thì yêu cầu điện
áp một chiều đầu vào phải >=7V.
 Xét phương án 2:
Nguồn một chiều ở đây là pin hay bộ pin ghép lại cho ta điện áp >=4.5V
( giá trị điện áp tối thiểu để cung cấp cho các IC ). Thông thường nên chọn điện áp
từ 4.8V-5.5V. Vì trong quá trình làm việc, do tiêu hao suy giảm, giá trị điện áp
<4.8V sẽ cho thời gian làm việc ngắn.
Nếu ghép 4 pin tiểu nối tiếp nhau nguồn 6V. Sau đó dùng một Diode hạ
áp 6V để có được nguồn như ý với giá trị 5.4V.
 Sơ đồ của mạch:

Hình 3.
Từ các phương án trên, nếu dùng một pin 9V thì có thể cho qua mạch ổn áp là

IC 7805 như ở phương án 1 để có được giá trị điện áp chuẩn 5V hoặc dùng các
Diode hạ áp như ở trên để có điện áp chấp nhận được.
B, Khối tạo xung chuẩn 1Hz.
Có nhiều IC và triger để tạo xung chuẩn 1Hz, trong bài viết này em dùng IC
định thời 555. Sau đây em xin giới thiệu về IC này.
6
5V220V~
9V~
7805
4 x 1N4001
+
C3
+
C2
C1
T
IN
COM
OUT
5.4V
D1
DIODE
+
6V
Sơ đồ chân IC 555:
Hình 4.
Bảng giới thiệu chức năng của các chân vi mạch 555:
Kí hiệu chân Chức năng Kí hiệu chân Chức năng
2. TRIG
Đầu kích mức

thấp.
6. TH
Đầu kích mức
cao.
3. OUT Đầu ra. 7. DIS Đầu phóng điện.
4. R Reset. 5. C-V
Điện áp điều
khiển.
Bảng 5.
Bộ phận chính của mạch là 2 bộ so áp: C
1
và C
2
, một Triger RS và một khoá
điều khiển phóng nạp bằng transistor trường Q
1
.
Bộ so áp có 2 đầu vào được đánh dấu + và –
Khi V
+
> V
-
thì đầu ra bộ so áp ở mức logis cao.
Khi V
+
< V
-
thì đầu ra bộ so áp ở mức logis thấp.
Ba điện trở bằng nhau R được mắc nối tiếp thành mạch phân áp để đưa các
điện áp chuẩn cho bộ so áp C

1
và C
2
làm việc. Mức chuẩn cao V
-
=
2
3
E
C
được đưa
tới cửa đảo (-) của bộ so áp C
1
. Mức chuẩn thấp V
+
=
1
3
E
C
được dẫn tới cửa thuận
(+) của bộ so áp C
2
.
Trigger RS do hai cổng NOR cấu trúc nên.
R
= 0 thì Q = 0,
Q
= 1.
7

Tuỳ theo mức kích trên lối vào so sánh 2 và 6 mà trên lối ra bộ so sánh có
các trạng thái kích thích vào lối vào của trigger và thay đổi trạng thái ra.
Hình 5. Sơ đồ nguyên lí
Transistor trường được điều khiển bằng cổng OR. Đầu ra cổng OR ở mức
logis 0 thì Q
1
ngắt, còn ở mức logis 1 thì Q
1
thông. Transistor Q
1
điều khiển quá
trình phóng, nạp tụ điện ngoài.
Bảng chức năng của IC 555.
THR TRIG

R
OUT DISC
X X L L Thông
>
2
3
E
C
>
1
3
E
C
H L Thông
<

2
3
E
C
>
1
3
E
C
H Không đổi Không đổi
X >
1
3
E
C
H H Ngắt
Bảng 6.
Sau khi được cấp nguồn một chiều, mạch tự động sinh ra xung vuông để đưa
8
đến đầu vào của bộ đếm. Đó là xung kích CLK 0 vào bộ đếm 10.
Hình 6. Sơ đồ mạch tạo xung vuông.
C, Giới thiệu một số IC sử dụng trong thiết kế.
1, IC 74LS90 ( Bộ đếm ):
Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý:
Hình 7.
9
 Bảng chân lý các chân IC 74LS90.
INPUT OUTPUT
MR1 MR2 MS1 MS2 Q0 Q1 Q2 Q3
H H L X L L L L

H H X L L L L L
X X H H H L L H
L X L X COUNT
X L X L COUNT
L X X L COUNT
X L L X COUNT
Bảng 7.
COUNT
OUTPUT
Q0 Q1 Q2 Q3
0 L L L L
1 H L L L
2 L H L L
3 H H L L
4 L L H L
5 H L H L
6 L H H L
7 H H H L
8 L L L H
9 H L L H
Bảng 8.
Trong đó: H=HIGH, L=LOW.
IC 74LS90 được cấu tạo từ 4 Triger, nó thực hiện chức năng của bộ đếm.
 Mô hình chung của bộ đếm:


10
2, IC 74LS48 ( Giải mã ):
Sơ đồ chân và bảng chân lý:
Hình 8.

DECIMAL
OR
FUNTION
INPUTS OUTPUTS
NO
TE
LT
RBI
D C B A a b c d e f g
0 H H L L L L H H H H H H H H
1
1 H X L L L H H L H H L L L L
2 H X L L H L H H H L H H L H
3 H X L L H H H H H H H L L H
4 H X L H L L H L H H L L H H
5 H X L H L H H H L H H L H H
6 H X L H H L H L L H H H H H
7 H X L H H H H H H H L L L L
8 H X H L L L H H H H H H H H
9 H X H L L H H H H H L L H H
BI X X X X X X L L L L L L L L 2
3
4
RBI H L L L L L L L L L L L L L
LT L H X X X X H H H H H H H H
a =
D B CA C A+ + +
b =
C BA BA+ +
11

c =
C B A+ +
d =
D BA CA CB+ + +


g =
B D C A+ +
Bảng 9.
Từ bảng chân lý chúng ta có các hàm đầu ra như sau:
a =
D B CA C A+ + +
b =
C BA BA+ +
c =
C B A+ +
12
d =
D BA CA CB+ + +
e =
BA DA C A+ +
f =
D BA CB C A+ + +
g =
B D C A+ +
 Ngoài ra chúng ta có thể sử dụng IC 7447/ 74LS47:
Chuyển đổi mã BCD thành khuôn dạng phù hợp với hiện thị thập phân bằng
LED 7 thanh nối ANODE. Khi đầu vào LT (LAMPTEST) thấp thì tất cả đầu ra
thấp (hay ở trạng thái mở: ON). Khi đầu vào RBO (RB OUTPUT) thấp, tất cả các
trạng thái cao (hay ở trạng thái tắt: OFF).

Khi các đầu vào DCBA đều thấp (LLLL - số 0 thập phân) và RBI (RB
INPUT) đều thấp, tất cả các trạng thái đầu ra ở trạng thái cao (trạng thái tắt: OFF).
Điều này cho phép xoá bỏ số 0 không mong muốn. Nguồn cung cấp V
cc
=+5V.
D, Khối đồng hồ số.
1, Thiết kế bộ đếm:
Bao gồm 3 MOD đếm: hàng đơn vị (MOD 10), hàng chục (MOD 6), hàng
chục (MOD 5).
 Bộ đếm cơ số 10:
Để đếm từ 0 9, tức là 10 trạng thái, phải dùng số triger là: N>=log
2
10. Do đó
n=4. 4 triger có thể mã hoá được 2
4
=16 trạng thái ra chỉ dùng 10 trạng thái đầu.
Sau khi đếm từ 0 9, bộ đếm hàng đơn vị nhớ 1 và kích 1 xung lên hàng chục.
 Bảng đếm:
Đếm
Thập phân
Đếm nhị phân Trạng thái trong của
bộ đếm.
A B C D
0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 0 0 0 1
2 0 1 0 0 0 0 1 0
3 1 1 0 0 0 0 1 1
4 0 0 1 0 0 1 0 0
5 1 0 1 0 0 1 0 1
6 0 1 1 0 0 1 1 0

7 1 1 1 0 0 1 1 1
8 0 0 0 1 1 0 0 0
9
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
0
Bảng 10.
13
Clock
A
B
C
D
 Nguyên lý hoạt động:
Đây là bộ đếm không đồng bộ, bộ đếm hoạt động bình thường cho đến xung
thứ 10 (đếm từ 0 đến 9).

Đến sườn sau của xung thứ 10 qua mạch AND đưa một xung vào chân Reset
và đưa bộ đếm về trạng thái ban đầu.
 Nguyên lí hoạt động có thể mô tả bằng giản đồ sóng:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 Đồ hình trạng thái:
Hình 10.
 Sơ đồ sử dụng IC 74LS90:
Hình 11.
14
Hình 9.
Cơ sở lý thuyết của bộ đếm cơ số 6, và bộ đếm cơ số 5:
 Bộ đếm cơ số 6:
Để đếm từ 0 5 bộ đếm 6 phải dùng n triger sao cho n thoả mãn:
N>=log
2
6 do đó n= 3, và số trạng thái có thể là: 2
3
= 8, thừa 2 trạng thái.
Sau khi bộ đếm hàng chục đếm từ 0 5, thì bộ đếm sẽ nhớ 1 và kích 1
xung lên bộ đếm phút.
Bảng đếm:
Đếm
Thập phân
Đếm nhị phân Trạng thái trong
của bộ đếm
A B C
0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 0 1
2 0 1 0 0 1 0
3 1 1 0 0 1 1

4 0 0 1 1 0 0
5 1 0 1 1 0 1
6
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
Bảng 11.
Nguyên lí hoạt động có thể được mô tả bằng giản đồ sóng:
0 1 2 3 4 5 6
Hình 12.
Bộ đếm hoạt động bình thường cho đến xung thứ 6 (đếm từ 0 đến 5). Vì
triger JK này hoạt động tích cực ở sườn âm của xung nhịp nên đến sườn sau xung
thứ 6 cả 2 đầu B,C đều ở mức logis cao, qua cổng AND đưa vào kích hoạt Reset
làm trở lại trạng thái ban đầu.
15
Clock
A
B
C
 Sơ đồ sử dụng IC 74LS90: Đồ hình trạng thái:

Hình 13.
 Bộ đếm cơ số 5:
Để đếm từ 0 4 bộ đếm 5 phải dùng n triger sao cho n thoả mãn:
N>=log
2
6 do đó n= 3, và số trạng thái có thể là: 2
3
= 8, thừa 3 trạng thái.
Bảng đếm:
Đếm
Thập phân
Đếm nhị phân Trạng thái trong
của bộ đếm
A B C
0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 0 1
2 0 1 0 0 1 0
3 1 1 0 0 1 1
4 0 0 1 1 0 0
5
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0

0
1
0
Bảng 12.
 Sơ đồ sử dụng IC 74LS90:
Hình 14.
16
Bộ đếm hoạt động bình thường cho đến xung thứ 5 (đếm từ 0 đến 4). Vì triger
JK này hoạt động tích cực ở sườn âm của xung nhịp nên đến sườn sau xung thứ 5
chỉ có đầu C ở mức logis cao, qua cổng AND đưa vào kích hoạt Reset làm trở lại
trạng thái ban đầu.
 Sơ đồ thực hiện các bộ đếm.
Bộ đếm cơ số 10:
Hình 15.
Xung CLK 0 là xung từ IC 555 đưa vào bộ đếm cơ số 10, còn xung CLK 1
là xung đưa vào bộ đếm cơ số 6.
Bộ đếm cơ số 6:
Hình 16.
Xung CLK 1 là xung của bộ đếm cơ số 10, sau khi bộ đếm cơ số 10 đếm từ
0 9, sẽ có một xung kích lên bộ đếm 6.
Bộ đếm giây có một bộ đếm 10 và một bộ đếm 6. Bộ đếm phút có một bộ
đếm 10 và một bộ đếm 5.
17
Bộ đếm cơ số 5:
Tương tự khi bộ đếm 10,đếm từ 0 9 thì sẽ có một xung kích lên bộ đếm 5.
Hình 17.
Hình 17.
 Sơ đồ bộ đếm giây:
Hình 18.
 Sơ đồ bộ đếm phút:

Hình 19.
18
2, Bộ giải mã:
Để giải mã được số nhị phân BCD thành số thập phân ta xây dựng hàm cho
từng thanh.
Các số từ 0 9 được thể hiện qua thanh sáng trong bảng sau:
Xung
vào
Trạng thái các hàm Trạng thái các hàm ra Hiện thị
số
A B C D a b c d e f g
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0
1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1
2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2
3 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 3
4 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 4
5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5
6 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 6
7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7
8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8
9 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 9
Bảng 11.
Quá trình làm việc của mỗi thanh sáng được
tổng hợp bởi một hàm khi đã được tối giản bằng bìa
Cacno.
Hiện nay người ta đã chế tạo sẵn các IC làm
nhiệm vụ giải mã từ số BCD sang hiện thị 7 thanh.
Các IC đó có thể là loại 7448 hay 74LS48 hoặc
4511. Trong mạch này em sử dụng 4 IC 74LS48 và
hiển thị qua LED 7 thanh KATHODE chung.

Sơ đồ IC 74LS48 như hình bên. Hình 20.
Để tạo ra được đồng hồ và bộ hiển thị em đã sử dụng IC 74LS90 là IC đếm
10.
Khối giây gồm 2 IC: 1 IC đếm 10 mắc với 1 IC đếm 6 để chúng ta có thể
đếm được đến 60. Sau khi khối giây đếm đến 60 thì sẽ có một xung đưa sang khối
đếm phút.
Khối phút gồm 2 IC: 1 IC đếm 10 mắc với 1 IC đếm 5 để chúng ta có thể
đếm được đến 50. Bộ hiện thị bao gồm các bộ giãi mã BCD và đèn LED 7 thanh.
Nguyên lí hoạt động của đèn LED 7 thanh dựa trên các Diode phát quang. Diode
phát quang (LED) là một tiếp giáp P-N chế tạo bằng hợp chất bán dẫn Gali-
19
Acxênie hay Gali-Phốt pho…Tiếp giáp này có đặc tính phát ra ánh sáng màu (đỏ-
xanh lá cây). Khi dẫn điện theo chiều thuận ánh sáng phát ra do hiện tượng kết hợp
của điện tử và lỗ trống và có cường độ ánh sáng thay đổi theo cường độ dòng điện
chạy qua lớp tiếp giáp.
E, Khối thiết lập lại thời gian:

Khối lấy lại thời gian gồm có một nút để chọn khối để chỉnh và một nút để
thiết lập lại thời gian.
Trong trường hợp người bấm công tắc hệ thống có một chút sai sót về thời
gian hoặc do một sự cố như: mất điện… Thì khối thiết lập thời gian có chức năng
thiết lập lại thời gian để chuông đồng hồ kêu theo mong muốn.
Mạch chọn chế độ chỉnh phút bao gồm một bộ tạo xung bấm, một IC đếm
qua một IC giải mã 74LS48.
 Sơ đồ của mạch tạo xung bấm:
Hình 21.
F, Khối giải mã chuông:
Để nhận biết các thời điểm vào ra của các tiết học, em sử dụng các phần tử:
AND, NOT, NOR, NAND.
Khi bắt đầu cung cấp nguồn, giá trị ban đầu của bộ đếm là: 00 phút thì các

giá trị đầu vào là: 0000 và 0000. Để nhận biết các giá trị này em dùng phần tử
NOR_3 nối vào chân phần tử AND_2, đồng thời dùng phần tử NOT nối vào chân
của phần tử AND_2. Tất cả các chân của các phần tử NOR_3 và NOT được nối
vào bộ đếm phút. Để thời gian đổ chuông là 10 giây thì em cũng dùng các phần tử
trên để nhận biết giá trị 0 (có giá trị thâp phân là: 0000) nối vào bộ đếm cơ số 6 của
bộ đếm giây.
Khi bộ đếm đến 45 phút thì các giá trị đầu vào là: 0100 và 0101. Để nhận
biết các giá trị này em dùng phần tử NAND_3 nối vào chân phần tử NOR_2. Tất
cả các chân của phần tử NAND_3 và NOR_2 được nối vào bộ đếm phút. Để thời
gian đổ chuông là 10 giây thì em cũng dùng các phần tử trên để nhận biết giá trị 0 (
20
có giá trị thập phân là: 0000) nối vào bộ đếm cơ số 6 của bộ đếm giây.
Và khi bộ đếm đến 50 phút thì hệ thống Reset về trạng thái 0 và việc nhận
biết trạng thái 0 thì tương tự như các bước trên.
Phần II: Thiết kế mạch.
 Sơ đồ mạch chuông báo giờ học:
Hình 22.
 Linh kiện được lựa chọn tương ứng với các khối:
 Nguồn một chiều: bộ pin 5V.
 Xung nhịp: IC555, R
1
=330K, R
2
=15K, C
1
=47 uF, C
2
= 1uF.
 Tạo mã BCD: 74LS90.
 Mạch giải mã: 74LS48, 74LS08.

21
Việc nhận biết các thời điểm đổ chuông ngoài việc dùng các phần tử logis,
chúng ta còn có thể tích hợp các phần tử trong các con IC.
 Giới thiệu một số IC điển hình:
A, Mạch AND : Vi mạch 7408.
Sơ đồ chân IC 74LS08 được minh họ ở hình sau:
Hình 23.
IC 74LS08 gồm 4 cổng AND, mỗi cổng có hai đầu vào. Các cổng độc lập
với nhau.
-Các đầu ra là các chân 3,6,8,11.
-Chân 14 nối với nguồn 5V.
-Chân 7 nối với đất.
 Sơ đồ chân IC 7408 như hình sau:
Hình 24.
B, Mạch OR : Vi mạch 7432. IC gồm cổng OR 2 đầu vào.
-Các đầu ra là các chân 3,6,8,11.
-Chân 14 nối với nguồn.
-Chân 7 nối với đất.
22
Các phần tử AND, OR, NOT, NOR được tích hợp trong chân các con IC, do
đó chúng ta chỉ cần nối các chân IC với các bộ đếm.
 Sơ đồ chân IC 7432 như hình sau:
Hình 25.
C, Mạch NAND : Vi mạch 7400. IC gồm cổng NAND 2 đầu vào.
Trong mạch gồm có 4 phần tử NAND.
-Các đầu ra là các chân 3,6,8,11.
-Chân 14 nối với nguồn.
-Chân 7 nối với đất.
 Sơ đồ chân IC 7400 như hình sau:
Hình 26.

D, Mạch NOT : Vi mạch 7404. IC gồm cổng NOT 1 đầu vào.
23
Trong mạch gồm có 6 phần tử NOT.
-Các đầu ra là các chân 2,4,6,8,10,12.
-Chân 14 nối với nguồn.
-Chân 7 nối với đất.
 Sơ đồ chân IC 7404 như hình sau:
Hình 27.
Phần III. Kết luận.
Đề tài thiết kế bộ báo chuông giờ học là một đề tài tuy không còn là mới mẻ
nhưng nó được ứng dụng khá nhiều trong cuộc sống. Từ nền tảng đề tài, chúng ta
có thể tập thiết kế các loại đồng hồ như: đồng hồ báo thức…Dựa trên cơ sở lí
thuyết mà chúng ta đã tìm hiểu được.
Bên cạnh đó còn khá nhiều IC ứng dụng được cho đề tài nghiên cứu này
như: IC 74LS192…Và nếu đi sâu nghiên cứu chúng ta có thể tìm được những
phương pháp tối ưu nhất cho đề tài này. Và kể từ đây đề tài sẽ hay và đẹp hơn nếu
chúng ta thiết kế thêm ngày, tháng, năm.
Do tích hợp nhiều linh kiện nên việc thiết kế mạch trở nên cồng kềnh, phức
tạp. Làm tăng độ khó cho quá trình kết nối dây giữa các linh kiện. Một điều không
thể thiếu là khối tạo xung chuẩn nhiều khi không đảm bảo dẫn đến đồng hồ đôi khi
còn có sự sai lệch. Khi thiết kế đề tài này em chỉ ứng dụng vào một trường học
nhất định, còn khi áp dụng cho các trường học khác thì phải thiết kế lại mạch. Do
thời gian giữa các tiết học của các trường rất khác nhau. Dẫn đến việc lắp ráp các
thiết bị sẽ trở nên rất phức tạp.
Ưu điểm của mạch chuông đồng hồ là sự đồng bộ do sử dụng một nguồn
xung duy nhất cho toàn bộ hệ thống. Vẫn còn là mạch bán tự động do đầu buổi học
phải nhấn nút và cuối buổi học phải tắt. Nếu thiết kế hoàn toàn tự động sẽ trở nên
phức tạp hơn.
24