Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

LờI CảM ƠN
Trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận, ngoài sự nỗ
lực của bản thân, tôi còn nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong
khoa và bạn bè đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khóa luận của mình.
Tôi xin cảm ơn tới ThS Ngô Trọng Tuệ đã hướng dẫn tận tình tôi trong
thời gian tôi làm khóa luận.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS Nguyễn Thế Lâm đã chỉ
đạo và hướng dẫn tận tình tôi trong thời gian tôi làm khóa luận.
Tôi chân thành cảm ơn thầy Trần Quang Huy đã chỉ bảo và giúp đỡ để
tôi có thể hoàn thành khóa luận.
Đồng thời tôi xin chân thành cám ơn ThS Nguyễn Ngọc Tuấn người đã
dẫn dắt tôi những bước đầu tiên vào bộ môn điện tử.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các bạn trong lớp đã ủng hộ và giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn !

SVTH.Ninh Thị Liên

-1-

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

LờI CAM ĐOAN
Đề tài này được hoàn thành với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ
của tiến sĩ Nguyễn Thế Lâm.
Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của riêng tôi và không
trùng với kết quả của bất kì tài liệu nào đã công bố.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về kết quả nghiên cứu trong đề tài
của mình.

SVTH.Ninh Thị Liên

-2-

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

MụC LụC
Lời cảm ơn.1
Lời cam đoan... .2
Phần I: Mở đầu .4
Phần II: Nội dung..6
Chương 1: Các mạch đếm cơ bản..6
1.Các mạch tạo xung.....6
1.1 Bộ đinh thời gian.6
1.2 Mạch tạo xung và hình dạng xung 555....................6
2.Các mạch đếm cơ bản...11
2.1 Vi mạch 74LS90....11

2.2 Vi mạch 74LS47....11
2.3 Vi mạch đếm 74192.... 11
Chương 2: Các mạch đếm thường dùng ..20
2.1 Mạch đếm từ 0 đến 9 20
2.1.1 Mạch điện ..20
2.1.2 Hoạt động...20
2.1.3 Giải pháp thay thế ..22
2.1.3.1 Mạch điện ...22
2.1.3.2 Hoạt động ...22
2.2 Mạch đếm từ 0 đến 25...24
2.2.1 Mạch điện ..24
2.2.2 Hoạt động ..24
2.3 Mạch đếm từ 99 đến 00 25
2.3.1 Mạch điện ..25
2.3.2 Nguyên lý hoạt động .25

SVTH.Ninh Thị Liên

-3-

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

2.4 Mạch đếm thời gian..26
2.4.1 Mạch điện ..26
2.4.2 Hoạt động ..26

Chương 3: Chế tạo mạch đếm từ 0 đên 9 ...32
3.1 Các linh kiện để chế tạo mạch đếm ..32
3.1.1 Mạch nguồn ...32
3.1.2 Mạch đếm từ 0 đến 9..32
3.2 Mô hình hóa bằng phần mềm crocodile32
3.3 Công nghệ chế tạo mạch in ..32
3.4 Sản phẩm ..32
Kết luận ..38
Tài liệu tham khảo ..39

SVTH.Ninh Thị Liên

-4-

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

PHầN I: Mở ĐầU
1. Lý do chọn đề tài:
Trong những năm gần đây với sự phát triển vượt bậc của khoa học công
nghệ và kỹ thuật, đặc biệt là ngành điện tử, tin học, khoa học kỹ thuật đang có
sự chuyển đổi từ dùng kỹ thuật tương tự (Analog) chuyển sang kỹ thuật số
(Digital). Sự ra đời và phát triển của môn kỹ thuật số đã đáp ứng được nhu cầu
trực tiếp, tiếp cận kinh tế hiện đại và kỹ thuật máy tính, điều khiển tự động, đo
lường điện tử. Kỹ thuật điện tử là ngành kỹ thuật mũi nhọn, hiện đại, là đòn
bẩy giúp các ngành khoa học kỹ thuật phát triển. Kỹ thuật điện tử đã thâm

nhập và được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực sản xuất và đời sống.
Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ
thuật điện tử mà trong đó là kỹ thuật số đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh
vực khoa học, kỹ thuật, quản lý, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông
tin do đó chúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm
góp phần vào sự phát triển ngành khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và
trong sự nghiệp phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng.
Để xây dựng được một thiết bị số hoàn chỉnh bao giờ cũng phải có
mạch đếm, thanh ghi, bộ nhớ. Trong đó mạch đếm là thông số cơ bản của
hệ thống, là một phần quan trọng trong mạch kỹ thuật số là cơ sở cho nhiều
mạch điện tử khác và có nhiều ứng dụng.
Kỹ thuật điện tử đã và đang phát triển như vũ bão, có thể nói gần như
thay đổi hàng ngày. Từ chỗ các thiết bị điện tử phải dùng đèn điện tử chân
không, nay đã được thay thế bằng các dụng cụ bán dẫn và IC. Kỹ thuật vi xử
lý, máy tính điện tử và kỹ thuật số ra đời là cuộc cách mạng trong ngành điện
tử.

SVTH.Ninh Thị Liên

-5-

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Ngày nay các bộ đếm trở nên thông dụng và có thể tìm thấy ở nhiều nơi
trong thế giới xung quanh ta: Bộ đếm người đến thăm bảo tàng và nhà hát, bộ

đếm trong thi đấu thể thao, trong công nghiệp cũng có rất nhiều dây truyền
sản xuất cần đến bộ đếm. Trong thực tế cho thấy chỉ có các đại lượng vật lý
được đo đếm mà đôi khi là cả xung tín hiệu hoặc lượng thông tin.
Mạch đếm sử dụng họ IC 74192 là một mạch đếm khá thông dụng có
thể đếm tiến, đếm lùi, đếm ở các cơ số khác nhau.
Mạch đếm sử dụng họ IC 7490 là một mạch đếm quan trọng. ứng dụng
của mạch đếm rất nhiều trong cuộc sống như đếm dây ở đèn giao thông, đếm
sản phẩm của một dây truyền sản xuất.
Một mạch đếm bao giờ cũng phải có các khối: Khối tạo xung, khối
mạch đếm, khối giải mã và khối hiển thị. Để hiểu rõ hơn bản chất và sự hoạt
động của chúng, tôi đã mạnh dạn tìm hiểu đề tài:
Chế tạo mạch đếm
2. Mục đích nghiên cứu:
- Tìm hiểu về ứng dụng của kỹ thuật điện tử.
- Tìm hiểu cách thức thực hiện một đề tài khoa học.
- Tính chất, nguyên lý của mạch đếm, mạch tạo xung, mạch hiển thị .
- Chế tạo được mạch đếm từ 0 ữ 9.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Nghiên cứu tài liệu về kỹ thuật điện tử.
- Nghiên cứu sơ đồ mạch điện nguyên lý về các mạch đếm, mạch tạo
xung, mạch hiển thị.
- Nghiên cứu hoạt động của mạch đếm từ 0 ữ 9.
4. Các đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu và chế tạo mạch đếm từ 0 ữ 9.
5. Phương pháp nghiên cứu:
Vận dụng lý thuyết và thực hành.

SVTH.Ninh Thị Liên

-6-


K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

6. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- ý nghĩa khoa học:
Đề tài mang lại cho các bạn học sinh, sinh viên tài liệu lý luận và thực
tiễn và mạch điện tử ứng dụng.
- ý nghĩa thực tiễn:
ứng dụng chế tạo đếm từ 0 ữ 9 để đểm giờ, đếm giây

SVTH.Ninh Thị Liên

-7-

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

PHầN 2: NộI DUNG
CHƯƠNG 1: CáC MạCH ĐIệN CƠ BảN
1. Các mạch tạo xung
Dao động


Mạch đếm

Giải mã

Hiển thị

Nguồn
Hình 1.1. Sơ đồ khối hoạt động của mạch đếm
*Mạch tạo xung 555:
1.1. Bộ định thời gian:
Một trong những bộ định thời gian chế tạo theo phương pháp tích hợp
thông dụng nhất là vi mạch 555. Vi mạch này có thể dùng để thực hiện nhiều
chức năng như: Tạo xung thời gian cho các loại máy đo số, tạo dao động đa
hài (Xung vuông, xung tam giác) điều chế độ rộng xung. Trên hình 1.1 là sơ
đồ chức năng của vi mạch 555. Vi mạch này có thể làm việc với điện áp
nguồn cung cấp UCC từ +5V ữ +15V.

Hình 1.2. Cấu tạo bên trong của vi mạch 555

SVTH.Ninh Thị Liên

-8-

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp


Dãy 3 điện trở mắc theo kiểu phân áp từ UCC đến đất tạo ra điện áp
chuẩn cho 2 bộ so sánh 1 và 2. Trong đó điện áp chuẩn cho bộ so sánh 2 là
UCC/3 và bộ so sánh 1 là 2UCC/3. Như ta thấy các điện áp chuẩn này dùng để
điều khiển việc định thời gian. Trong các ứng dụng mà ta thay đổi việc định
thời gian bằng phương pháp điện tử ta có thể thực hiện bằng cách đưa một
điện áp điều chế vào chân 5 (đầu vào điện áp điều khiển) còn trong các ứng
dụng khác thì ta có thể nối chân 6 xuống đất thông qua một tụ điện (có trị số
vào khoảng 0,01F).
Trung tâm hoạt động của vi mạch 555 là Flip-Flop RS. Đầu vào R của
FF là đầu ra của bộ so sánh 1, còn đầu vào của S của FF là đầu ra của bộ so
sánh 2. Mạch ra của bộ FF gồm 2 phần: Một phần là bộ đếm đầu ra và đã
được ghi giữ, chính điện áp này được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.
Thông qua T2 ta có thể điều khiển trạng thái bên trong của bộ đếm đầu ra.
1.2. Mạch tạo xung và hình dạng của xung 555

Hình 1.3. Mạch tạo xung

SVTH.Ninh Thị Liên

-9-

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Hình 1.4. Hình dạng vi mạch 555

*Vi mạch NE555 gồm có 8 chân.
- Chân số 1 (gnd): cho nối mát để lấy dương nguồn cấp cho IC
- Chân số 2 (trigger): ngõ vào của 1 tần so áp.mạch so áp dùng các
transistor PNP. Mức áp chuẩn là 2*Vcc/3.
- Chân số 3 (output): Ngõ ra .trạng thái ngõ ra chỉ xác định theo mức volt
cao (gần bằng mức áp chân 8) và thấp (gần bằng mức áp chân 1)
- Chân số 4 (reset): dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4 nối
mass thì ngõ ra ở mức thấp. Còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái
ngõ ra tùy theo mức áp trên chân 2 và 6.
- Chân số 5(control voltage): dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC
555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài cho nối mass.
Tuy nhiên trong hầu hết các mạch ứng dụng chân số 5 nối mass qua 1 tụ từ
0.01uF 0.1uF, các tụ có tác dụng lọc bỏ nhiễu giữ cho mức áp chuẩn ổn
định.
- Chân số 6(threshold) : là ngõ vào của 1 tầng so áp khác mạch so sánh
dùng các transistor NPN mức chuẩn là Vcc/3.
- Chân số 7(dischager) : có thể xem như 1 khóa điện và chịu điều khiển
bởi tầng logic. Khi chân 3 ở mức áp thấp thì khóa này đóng lại. Ngược lại thì
nó mở ra. Chân 7 tự nạp xả điện cho 1 mạch R-C lúc IC 555 dùng như 1 tầng
dao động .

SVTH.Ninh Thị Liên

- 10 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2


Khóa luận tốt nghiệp

- Chân số 8 (Vcc): cấp nguồn nuôi Vcc để cấp điện cho IC. Nguồn nuôi
cấp cho IC 555 trong khoảng từ +5V +15V và mức tối đa là +18V.
2. Các mạch đếm cơ bản
2.1. Vi mạch74LS90
Đây là con đếm mã nhị phân chia 10 và mã hóa ra BCD. Cứ một xung
vào thì nó đếm tiến lên 1 và được mã hóa ra 4 chân. Khi đếm đến 10 tự nó sẽ
Reset và quay trở về ban đầu.
Bảng chân lý mã hóa và hình dạng của IC74LS90:
Out put
Count
(Đầu ra)
(Đếm)

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

L

H


L

7

H

L

H

L

8

L

L

L

H

9

H

L

L


H

Hình 1.5 Bảng chân lí của 74 LS90

SVTH.Ninh Thị Liên

- 11 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Hình 1.6 Hình dạng vi mạch 74LS90
Xung kích được tạo ra từ 555 và xung này được đưa tới chân 14 của
IC74LS90. Ngõ ra của Q0, Q1, Q2, Q3 được đưa tới ngõ vào của IC giải mã
IC74LS47.
Chân 1: Nối GND.
Chân 2: Ngõ vào xung (Triger in put).
Chân 3: Ngõ ra (Out put).
Chân 4: Đặt lại (Reset).
Chân 5: Điện áp điều khiển.
Chân 6: Thềm ngưỡng.
Chân 7: Xả điện.
Chân 8: Nối VCC.
* Vi mạch 7490, 74LS90:
Đây là bộ đếm thập phân gồm 1 bộ đếm 2 (Dùng Flip-Flop A) và 1 bộ

đếm 5 (dùng 3 Flip-Flop B,C,D theo thứ tự B là bit trẻ nhất và D là bit già
nhất).
QA, QB, QC, QD là các đầu ra của FF. Vi mạch này gồm 14 chân, khi tra
Catalog ta gặp các ký hiệu đó là các chân không dùng đến.
Ký hiệu H (High): Mức cao, L (Low): Mức thấp.
4 chân thiết lập: R0 (1), R0 (2), R9 (1), R9 (2).

SVTH.Ninh Thị Liên

- 12 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Khi R0 (1) = R0 (2) = H (ở mức cao) thì bộ đếm được xóa về 0 và các
đầu ra ở mức thấp và 2 đầu R0 (1) và R0(2) không cùng ở mức cao thì mạch
mới đếm.
Khi R9 (1) = R9 (2) = H thì mạch được thiết lập ở trạng thái 9.
Out put (Đầu ra)

RA

R0 (1)

R1 (2)


R9(1)

R9 (2)

QD

QC

QB

QA

H

H

L

X

L

L

L

L

H


H

X

L

L

L

L

L

X

X

H

H

H

L

L

H


X

L

X

L

Đếm

L

X

L

X

Đếm

L

X

X

L

Đếm


X

L

L

X

Đếm

Bảng 1.7 Bảng chân lý
IC loại 7490 mô tả bộ đếm BDC, nó có tính chất cài đặt và cài đặt lại.
IC loại này bao gồm 4 Flip-Flop được nối bên trong để cung cấp bộ đếm mod2 và một bộ đếm mod 5. Các bộ đếm mod-2 và mod-5 có thể được sử dụng
một cách độc lập dưới dạng tổ hợp với nhau Flip-Flop FFA hoạt động làm một
bộ đếm mod-2 trong khi tổ hợp của các Flip-Flop FFB, FFC, FFD tạo nên một
bộ đếm mod-5. Có 2 đầu vào được cài đặt sẵn là R1 và R2, cả 2 đầu được nối
với mức logic 1 thì được nối với mức logic 1 để xóa bỏ tất cả các Flip-Flop. 2
bộ đầu vào S1 và S2 lúc được nối với mức logic 1 để cài đặt bộ đếm sang 1001.

SVTH.Ninh Thị Liên

- 13 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp


2.2 Vi mach 74LS47

Hình 1.8 Hình dạng của IC74LS47

Chân 1: Chân đưa tín hiệu vào ứng với B
Chân 2: Chân đưa tín hiệu vào ứng với C
Chân 3: Chân kiểm tra đèn
Chân 4: Chân điều kiển
Chân 5: Chân vào RB
Chân 6: Chân đưa tín hiệu vào ứng với D
Chân 7: Chân đưa tín hiệu vào ứng với A
Chân 8: Chân nối mát để lấy dòng cho IC
Chân 9: Chân giải mã tín hiệu đưa vào thanh e của nét 7 đoạn
Chân 10: Chân giải mã tín hiệu đưa vào thanh d của nét 7 đoạn
Chân 11: Chân giải mã tín hiệu đưa vào thanh c của nét 7 đoạn
Chân 12: Chân giải mã tín hiệu đưa vào thanh b của nét 7 đoạn
Chân 13: Chân giải mã tín hiệu đưa vào thanh a của nét 7 đoạn
Chân 14: Chân giải mã tín hiệu đưa vào thanh g của nét 7 đoạn
Chân 15: Chân giải mã tín hiệu đưa vào thanh f của nét 7 đoạn
Đây là IC giải mã từ BCD sang mã LED 7 vạch với 4 chân đầu vào và 7
chân đầu ra với chức năng của từng chân như sau:

SVTH.Ninh Thị Liên

- 14 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2


Khóa luận tốt nghiệp

+ Chân 1, 2, 6, 7: Chân dữ liệu BCD vào dữ liệu này được lấy từ IC đếm.
+ Chân 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15: Các chân ra tác động mức thấp (0) và
được nối với LED 7.
+ Chân 8: Chân nối GND.
+ Chân 16: Chân nối Vcc = 5V.
+ Chân 4: Chân này không cần biết theo datasheet thì cho nó lên Vcc
+ Chân 5: Ngõ vào xoá dợn sóng RBI được để không hay nối lên cao khi
không được dùng để xoá số 0( số 0 ở trước số có nghĩa hay số 0 thừa bên trái
dấu chấm thập phân).
+Chân 3: Chân này cũng thế cho nó lên Vcc = 5V
* Bảng chân lý các giá trị IO của 74LS47

Hình 1.9. Bảng chân lý của vi mạch 74LS47
Nhìn trên bảng chân lý trên ta thấy với 4 đầu vào sau khi giải mã nó cho
ra 15 giá trị của mã LED 7 vạch và hiện thị được lên LED 7 vạch.

SVTH.Ninh Thị Liên

- 15 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp


Sự hoạt động của mạch được thể hiện ở bảng chân lý, trong đó đối với
các ngõ ra H là tắt và L là sáng, nghĩa là nếu 74LS47 thúc đèn led 7 đoạn thì
các đoạn a, b, c, d, e, f, g của đèn sẽ sáng hay tắt tuỳ vào ngõ ra tương ứng của
74LS47 là L hay H nên do đó ta phải dùng LED anot chung!
2.3. Vi mạch đếm 74192
Vi mạch đếm 74192 là bộ đếm lập trình được có khả năng đếm lên và
đếm xuống. Phếp đếm trong 74192 chỉ là phếp đếm BCD mười bước ( từ 0000
đến 1001)
Bộ đếm hoạt động khi tín hiệu đưa vào chân 4 - đếm lùi hoặc chân 5 đếm tiến
Bộ đếm được xóa về 0000 khi đầu vào clear ( chân 14) đặt ở mức cao nối với dương nguồn
Các đầu ra mượn (Borrow- chân 13) và nhớ (cary- chân 12) khi chuyển
xuống mức thấp sẽ chỉ sự tràn xuống ( under-flow) hoặc tràn lên (overflow).
Nguồn cung cấp cho IC là 15V.
U2
14
5
4
11
15

CRTDIV10
CT=0
2+
G1
1G2
C3

3D

1


1CT=9

12

2CT=0

13

3

[1]

2

[2]

10

6

[4]

9

7

[8]
74192


Hình 1.10 Hình dạng của 74192

SVTH.Ninh Thị Liên

- 16 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Chân 1: Chân nhận tín hiệu vào ứng với B
Chân 2: Chân lấy tín hiệu ra ứng với 0B
Chân 3: Chân lấy tín hiệu ra ứng với 0A
Chân 4: Đếm lùi
Chân 5: Đếm tiến
Chân 6: Chân lấy tín hiệu ra ứng với 0C
Chân 7: Chân lấy tín hiệu ra ứng với 0D
Chân 8: Chân nối mass để lấy dòng cho IC
Chân 9: Chân nhận tín hiệu vào ứng với D
Chân 10: Chân nhận tín hiệu vào ứng với C
Chân 11: Đầu vào tải
Chân 12: Chân nhớ tràn lên trên
Chân 13: Chân mượn chỉ sự tràn xuống dưới
Chân 14: Chân xóa để bắt đầu lại mạch đếm
Chân 15: Chân đưa tín hiệu vào ứng với A
Chân 16: Cấp nguồn nuôi cho IC, nguồn này là + 5V.


SVTH.Ninh Thị Liên

- 17 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 2: CáC MạCH ĐếM THƯờNG DùNG
1. Mạch đếm từ 0 -9
1.1 Mạch điện:
VCC_BAR

1
2
3
4
5

RV1

TR

Q

CV


THR

R1

DIS
5

CON2

7

2
3
6
7

6

R0(1)
R0(2)
R9(1)
R9(2)

U8
QA
QB
QC
QD

12

9
8
11

7
1
2
6
4
5
3

1
2
4
8
BI/RBO
RBI
LT

J1
A
B
C
D
E
F
G

13

12
11
10
9
15
14

SN74LS47

74LS90

U7
NE555

1
2
3
4
5
6
7

10
9
8
7
6

3


A
B

1
2
3
4
5

2
1

2

U5
14
1

5
4
3
2
1

J2

R

1
2


4

SW

C2

Hình 2.1 Mạch điện từ 0 -9
1.2 Hoạt động
1.2.1. Khối tạo xung
Bộ tạo xung là thành phần quan trọng nhất của hệ thống. Đặc biệt là đối
với bộ đếm, nó quyết định các trạng thái ngõ ra của bộ đếm.
Có rất nhiều mạch tạo dao động, nhưng do sự thông dụng ta chỉ quan tâm
đến mạch tạo dao động dùng IC 555.
Đây là vi mạch định thời chuyên dùng, có thể mắc thành mạch đơn ổn
hay phi ổn.
Chân 1: Nối mass.
Chân 2: Nhận tín hiệu kích.
Chân 3: Ngõ ra của tín hiệu.
Chân 4: Đặt lại trạng thái ban đầu.
Chân 5: Điện áp điều khiển.
Chân 6: Điện áp ngưỡng.
Chân 7: Xả điện.
Chân 8: Cấp nguồn.

SVTH.Ninh Thị Liên

- 18 -

K32D -SPKT



Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

1.2.2. Khối giải mã ( IC74LS47)
Mạch giải mã BCD sang led 7 đoạn là mạch thúc nên cũng thường được
gọi là mạch giải mã/thúc. Giải mã BCD sang led 7 đoạn phức tạp hơn giải mã
BCD sang thập phân vì mạch phải có tổ hợp nhiều ngõ ra lên cao hoặc xuống
thấp( tuỳ từng loại led anod chung hay catod chung).
Mạch giải mã thông dụng nhất là sử dụng IC 74LS47. Vì có ngõ ra để hở
và khả năng nhận dòng cao để thúc trực tiếp các đèn led 7 đoạn loại anod
chung.
IC 74LS47 thúc đèn led 7 đoạn thì các đoạn a, b, c, d, e, f, g của đèn sẽ
sang hay tắt tuỳ từng ngõ ra tương ứng của IC là H hay L.
Chân 1, 2, 6, 7: Tín hiệu vào.
Chân 3: Ngõ vào thử đèn.
Chân 4: Ngõ vào xoá (BI) và ngõ ra dợn sóng
Chân 5: Ngõ vào xoá dợn sóng.
Chân 8: Nối mass.
Chân 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15: Tín hiệu ra.
Chân 16: Nối nguồn.
1.2.3 Nguyên lý hoạt động
IC 74LS47 là IC tác động mức thấp nên các ngõ ra mức 1 là tắt và mức 0
là sáng tương ứng với các thanh a, b, c, d, e, f, g của led 7 đoạn anod chung
trạng thái ngõ ra tương ứng với các số thập phân(các số từ 10 đến 15 khng
dùng tới).
Ngõ vào xoá BI được để không hay nối lên mức 1 cho hoạt động giải mã
bình thường. Nếu nối lên mức 0 thì các ngõ ra đều tắt bất chấp trạng thái các

ngõ ra.
Ngõ vào xoá dợn sóng RBI được để không hay nối lên mức 1 dùng để xoá
số 0 (số 0 thừa phía sau dấu thập phân hay số 0 trước số có nghĩa). Khi RBI và

SVTH.Ninh Thị Liên

- 19 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

các ngõ vào D, C, B, A ở mức 0 nhưng ngõ vào LT ở mức 1 thì các ngõ ra đều
tắt và ngõ vào xóa dợn sóng RBO xuống mức thấp.
Khi ngõ vào BI/RBO nối lên mức 1 và LT ở mức 0 thì ngõ ra đều sáng.
1.3. Giải pháp thay thế
Ta dùng IC 74LS293 cũng có thể đếm từ 0 ữ 9 được. Sau đây là mạch
điện và nguyên lý hoạt động của nó.
1.3.1. Mạch điện

Hình 2.2. Mạch điện từ 0 -9
*Mạch gồm :
IC 74LS293 là IC đếm lên 4 bit
IC74LS47 là IC giải mã BCD sang mã7 đoạn
Đèn LED 7 đoạn loại anode chung, hiển thị số
Các điện trở 270 ohm giới hạn áp bảo vệ LED.
*Mô tả chân IC:

IC74293: chân CP0 là chân kích xung cho IC bắt đầu đếm, chân
MR1, MR2 là hai chân reset, tích cực mức cao. Chân Q0, Q1,Q2,
Q3 là các chân ngõ ra với mã BCD.

SVTH.Ninh Thị Liên

- 20 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

IC 7447: Chân A, B, C, D là các ngõ vào dữ liệu mã BCD, chân
9,10,11,12,13,14,15 là các chân ngõ ra tạo thành bộ mã 7 đoạn tương ứng với
7 chân của LED 7 đoạn.
1.3.2. Nguyên lý hoạt động
Khi có xung kích vào chân CP0, bộ Flip-Flop trong IC 74293 bắt đầu
hoạt động.
Bộ Flip-Flop này gồm 4 FF loại J-K tích cực cạnh lên. Các chân
Q0,Q1,Q2,Q3 lần lượt là các chân ra của các Flip-Flop FF0,FF1,FF2,FF3.
Với chân Q0 thì sau 1 chu kỳ xung kích sẽ đổi trạng thái một lần, Q1
thì sau 2 chu kỳ xung kích sẽ đổi trạng thái, tương tự nhu vậy Q2 sau 4 chu
kỳ xung, Q3 sẽ sau 8 chu kỳ xung kích mới đổi trạng thái từ [0] ->[1]. Như
vậy lối ra sẽ thu được dữ liệu mã BCD là 000, 001, 010, 011, ... 1111.
Như vậy nếu không sử dụng các chân reset MR1, MR2 thì số đếm cao
nhất là 1111 tương ứng với mã 7 đoạn là F.
Nhưng ta muốn mạch đếm từ 0 tới 9 nên ta sẽ sử dụng các chân reset.

Muốn đếm tới 9 tức là khi bắt đầu tới 10 (thập phân) sẽ quay lại đếm từ đầu,
hay tương ứng mã BCD ra là 1010 (Q3Q2Q1Q0) phải nối chân reset với Q3
và Q1 để có mức [1] kích vào MR1,MR2 làm cho mạch reset và quay lại đếm
từ 0 lên.
Mã BCD này sẽ được chuyển vào IC7447 để giải mã 7 đoạn tương ứng.
Nếu chân CP1 không được nối vào Q0 thì mạch chỉ đếm 0 ->1.

SVTH.Ninh Thị Liên

- 21 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

2. Mạch đếm từ 0 -25
2.1. Mạch điện:

Hình 2.3 Mạch điện từ 0 -25
2.2 Hoạt động
Khi ta cấp xung vào IC1 nó sẽ đếm lần l-ợt từ từ 0 cho đến 9. Khi tới 9 thì lúc này
nó sẽ cấp 1 xung cho IC2 và IC2 đ-ợc nhận 1 xung và nó đếm 1. Sau đó IC1 vẫn tiếp
tục đếm đến 9 thì IC2 lại nhận đ-ợc 1 xung nữa và đếm thành 2. Do mạch chỉ đếm
đến 25 mình phải để các mức reset cho hợp lý để đến 25 nó tự trở về 0. ở mạch trên
các chân reset t-ơng ứng của 2 IC1 và IC2 đ-ợc nối với nhau và đ-ợc nối với 1 chân đầu
ra của IC1 và IC2 sao cho các chân 2 và 3 của IC1 và IC2 phải ở mức cao ( Vì các chân
6 và 7 của hai IC mình đã cho tr-ớc điều kiện là nối với GND) Các pác nhìn trên hình vẽ

.ở đây do đếm đến 25 ta không chọn đ-ợc mức Reset trong bảng chân lý phù hợp nên tôi
phải dùng con AND thì mới ra đ-ợc 25.

SVTH.Ninh Thị Liên

- 22 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

3.Mạch đếm từ 99 - 00
3.1. Mạch điện

Hình 2.4 Mạch điện từ 99 00
3.2. Nguyên tắc hoạt động
Mạch đềm lùi từ 99 về 00 có 3 khối chính : Khối tạo xung, khối giải mã,
khối mã hóa hiện thị.
IC 555 có tác dụng tạo ra các xung đếm liên tục cấp cho U2 để đếm.
Đếm nhanh hay đếm chậm ta có thể điều chỉnh được tần số đếm trên con IC
555 bằng biến trở R3.
Khi có xung đếm vào chân 14 của U2 thì U2 bắt đầu đếm số lượng xung
vào và nó. Xung đầu vào là 0 cho đến 9 thì U2 giải mã BCD từ 9 về 0 đồng
thời cấp cho U4 mã hóa ra LED 7. Trên LED 7 vạch sẽ hàng đơn vị sẽ chạy từ
9 về 0. Khi hết 1 chu kì đếm thì U2 tự động reset và xuất 1 xung ra chân số 13
của U2 và U2 lại đếm lại từ đầu như trên.


SVTH.Ninh Thị Liên

- 23 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Khi quá trình đầu thì U1 chưa nhận được xung nào thì vị trí của LED
hàng trục là số 9. Khi chân số 13 của U2 được đưa lên 1 thì chân số 14 của U1
được nhận 1 xung và U1 đếm xung như U2. Quá trình cứ như vậy. Khi U2 hết
chu kì thì lại cấp cho U1 1 xung. Như thế nó sẽ đếm từ 99 về 00.
Chú ý: Trong con 74LS190 có chân PL rất quan trọng nó có thể cho
chúng ta thiết kế bộ đếm từ 99 về 50, 51....nếu chân này là ở mức 0 thì IC đếm
chưa đếm hết chu kì cũng tự reset lại chu kì mới. Cái này chúng ta xem ký
bảng chân lý của mã BCD và kết hợp với các cổng logic là có thể thiết kế
được.
4. Mạch đếm thời gian
4.1. Mạch điện
Xét mạch mô phỏng mạch đếm cơ bản dùng IC đếm 7490 như sau:

Hình 2.5 Mạch đếm thời gian
4.1.1. Phần tạo xung clock:
Có thể dùng Tranistor hoặc IC nhưng thng thường ta dùng mạch tạo
xung sử dụng IC NE555.

SVTH.Ninh Thị Liên


- 24 -

K32D -SPKT


Trường đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Sơ đồ mạch tạo xung:

Hình 2.6 Mạch tạo xung
Sơ đồ chân NE555:

Hình 2.7 Sơ đồ chân 555
4.1.2. IC đếm: Dùng IC 74LS90
Sơ đồ chân IC 7490:

Hình 2.8 Sơ đồ chân 7490

SVTH.Ninh Thị Liên

- 25 -

K32D -SPKT