Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH
ĐẾM THUẬN NGHỊCH TỪ 00-99

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: NGUYỄN THỊ NHUNG

LỚP

: 112172A

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 1


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU..............................................................................................................4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI...........................................................................6
1.1GIỚI THIỆU CHUNG......................................................................................................6
1.2 Ý TƯỞNG THỰC HIỆN...................................................................................................6
1.3 ỨNG DỤNG CỦA MẠCH................................................................................................6

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT..............................................................................7
2.1 GIỚI THIỆU LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH......................................7
2.1.1 ĐIỆN TRỞ.................................................................................................................7
2.1.2 TỤ
ĐIỆN...................................................................................................................10
2.1.3 CUỘN CẢM............................................................................................................14
2.1.4 MÁY BIẾN ÁP.........................................................................................................15
2.1.5 IC 7805....................................................................................................................17
2.1.6 IC 74192..................................................................................................................18
2.1.7 IC 7447..................................................................................................................19
2.1.8 IC 7414....................................................................................................................20

2.2 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ CÁC KHỐI TRONG MẠCH..........................................21
2.2.1 SƠ ĐỒ KHỐI TOÀN MẠCH...................................................................................21
2.2.2 KHỐI NGUỒN........................................................................................................21
2.2.3 KHỐI THU PHÁT...................................................................................................23
2.2.4 KHỐI ĐẾM..............................................................................................................25
2.2.5 KHỐI GIẢI MÃ........................................................................................................26
2.2.6 KHỐI HIỂN THỊ.....................................................................................................27

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH...................................................28
3.1: SƠ ĐỒ KHỐI NGUỒN....................................................................................28
3.2: SƠ ĐỒ KHỐI THU PHÁT TÍN HIỆU..............................................................29
3.3: SƠ ĐỒ KHỐI HIỂN THỊ..................................................................................30
GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 2


Trường ĐHSPKT Hưng Yên


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

3.4: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG................................31
3.4.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN MẠCH........................................................................31
3.4.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG....................................................................................32
3.4.3 MẠCH IN VÀ SƠ ĐỒ ĐI DÂY................................................................................34

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 3


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cuộc sống con
người đã được thay đổi ngày càng tốt hơn, mang lại sự tiện lợi với nhưng trang thiết bị
hiện đại phục vụ công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Góp phần vào sự
nghiệp đó thì nghành kỹ thuật Điện - Điện tử góp một phần không nhỏ trong sự
nghiệp xây dựng và phát triển đất nước. Trong đó sự tích hợp các mạch Điện - Điện tử
ngày càng trở lên thiết yếu khi mà công nghệ ngày càng phát triển hơn tiến tới thời đại
vi xử lý, những mạch cồng kềnh chiếm nhiều diện tích sẽ dần được loại bỏ và thay
vào đó sẽ là những mạch gọn nhẹ hơn và được ưa chuộng hơn. Những thành tựu đó
biến cái tưởng chừng không thể thành có thể, góp phần nâng cao đời sống tinh thần
cho con người.
Trong đó có ngành “Kỹ thuật số” có vai trò quan trọng và áp dụng trong việc
điều khiển số trong công nghệ hiện đại. Kỹ thuật số ra đời đã và đang làm thành một

cuộc cách mạng trong mọi lĩnh vực cuộc sống hiện đại từ chiếc nồi cơm, máy giặt,
điều hòa, điện thoại..v.v.... đến truyền hình, chụp ảnh, công nghệ thông tin.Những ứng
dụng quan trọng của nó trong các công ty lớn nhỏ là không thể kể hết.Sản xuất trực
tiếp từ các nhà máy và tham quan các doanh nghiệp sản xuất, chúng em thấy được
nhiều khâu tự động hóa trong quá trình sản xuất. Một trong nhưng khâu đơn giản của
sản xuất tự động hóa là số lượng sản phẩm làm ra được đếm một cách tự động. Tuy
nhiên với doanh nghiệp vừa và nhỏ việc tự động hóa chưa hoàn toàn được áp dụng
trong những khâu đếm sản phẩm, đóng bao bì sản phẩm vẫn sử dụng nhân công.Từ
những điều đã thấy đó chúng em muốn giúp môt điều gì nhỏ để giúp người lao động
bớt phần mệt nhọc chân tay, giúp tăng hiệu suất làm việc và tính chính xác trong công
việc lên nhiều lần.Vậy chúng em quyết định thiết kế mạch đếm thuận nghịch từ 00
-99. Chúng em quyết định làm mạch này vì nó phù hợp với thực tế và nó thực sự có ý
nghĩa với chúng em vì đã đóng góp một phần nhỏ cho xã hội.

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 4


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Nhận thấy khả năng ứng dụng rộng rãi của mạch đếm 00- 99.Chúng em đã
nghiên cứu và thiết kế mạch dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của cô Nguyễn Thị Nhung,
giáo viên khoa điện-điện tử. Vì kiến thức và kinh nghiệm của chúng em còn hạn chế
nên đồ án không tránh khỏi sai xót. Chúng em rất mong sự đang giá của quý thầy cô
và bạn bè, để đồ án được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !

GVHD: Nguyễn Thị Nhung

Page 5


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1 Giới thiệu chung
Từ những thực tế, chúng em đã được thấy nhiều mạch đếm được ứng dụng .. Tuy
nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hoàn toàn chưa
được áp dụng trong mà vẫn còn sử dụng nhân công. Từ những điều đã được thấy đó
và khả năng của chúng em, chúng em muốn làm một điều gì nhỏ để góp phần vào
giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay mà cho phép tăng hiệu suất lao động
lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo được độ chính xác cao. Đối với các nơi có nhiều
dịch vụ tiện ích cho con người như các xe bus , cửa hàng... . Vậy nên chúng em quyết
định thiết kế và chế tạo:
MẠCH ĐẾM THUẬN NGHỊCH TỪ 00 – 99
1.2 Ý tưởng thực hiện
Trong thời đại hiện nay,dưới sự bùng nổ và phát triển của công nghệ. Đặc biệt là
ngành công nghệ điện tử kỹ thuật số thì những mạch ứng dụng vào thực tế càng
nhiều. Các thiết bị điện tử số dù đơn giản hay là hiện đại đến đâu đi nữa thì đều hướng
tới sự tiện lợi cho người sử dụng. Trước những yêu cầu đòi hỏi cấp thiết của cuộc
sống. Nhóm đồ án chúng em đã bắt tay vào tìm hiểu và thiết kế “ Mạch đếm thuận
nghịch từ 00 – 99 ”.
Dưới sự hướng dẫn của cô Nguyễn Thị Nhung và các thầy cô giáo trong khoa đã
giúp đỡ chúng em thực hiện ý tưởng này.
1.3 Ứng dụng của mạch
Đếm số lượng vật một cách tự động, hiển thị trên LED 7 thanh. Mạch đếm được sử
dụng trong các công việc đếm số xe ra vào, số người ra vào trong siêu thị…

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 6


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Giới thiệu linh kiện sử dụng trong mạch
2.1.1 Điện trở
* Khái niệm, ký hiệu điện trở:
Điện trở là một linh kiện điện tử thụ động, có khả năng cản trở dòng điện, tạo sự sụt
áp.
Ký hiệu điện trở: R
+ Điện trở được xá định bằng biểu thức:
+ Đơn vị tính:
om (Ω).
-3
( 1Ω = 10 KΩ = 10-6 MΩ)
+ Điện trở được chia làm 2 loại đó là điện trở cố định và điện trở biến đổi

R

Điện trở cố định

Biến trở (chiết áp)

Biến trở (hiệu chỉnh)


Hình 2.1: Các loại điện trở
* Các thông số cơ bản của điện trở.
-

Giá trị của điện trở phụ thuộc vào vật liệu, kích thước, và độ dài của điện trở.
Bên cạnh giá trị của điện trở và sự sai lệch cho phép với các giá trị tiêu chuẩn,
là đặc tính cần thiết bao gồm khả năng chịu tải và hệ số nhiệt độ.

* Giá trị giới hạn
-

Các giá trị giới hạn đưa ra bởi các nhà sản xuất là các giá trị, nếu vượt quá
có thể làm thay đổi tham số của linh kiện hoặc thậm chí phá hỏng linh kiện.
Các giá trị giới hạn này không được vượt quá. Các giá trị giới hạn này gồm
có:

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 7


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

+ Công suất cực đại cho phép: Pmax
+ Điện áp làm việc cực đại cho phép: Umax
+ Nhiệt độ cực đại cho phép.
* Phân loại điện trở
-


Phân loại theo cấu tạo có 3 loại:
+ Than ép: loại này có công suất < 3W và hoạt động ở tần số thấp
+ Màng than: loại này có công suất >3W và họt động ở tần số cao
+ Dây quấn: loại này có công suất >5W và hoạt động ở tần số thấp.

-

Phân loại theo công suất
+ Công suất nhỏ: kích thước nhỏ
+ Công suất trung bình: kích thước lớn
+ Công suất lớn: kích thước rất lớn

* Xác định chất lượng của điện trở
-

Để xác định chất lượng của điện trở, chúng ta có những phương pháp sau:

+ Quan sát bằng mắt: kiểm tra xem màu sắc trên thân điện trở
+ Dùng đồng hồ vạn năng kết hợp với chỉ số ghi trên thân của điện trở để xác
định chất lượng của điện trở.
-Những hư hỏng thường gặp ở điện trở:
+ Đứt: Đo

không lên

+ Cháy: Do làm việc quá công suất chịu đựng
+ Tăng trị số: Thường xảy ra ở các điện trở bột than, do lâu ngày hoạt tính của
lớp bột than bị biến chất làm tăng trị số của điện trở.
+ Giảm trị số: Thường xảy ra ở các điện trở dây quấn là do bị chạm 1 số vòng
dây.

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 8


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

* Biến trở
- Công dụng: dùng để biến đổi (thay đổi giá trị điện trở, qua đó làm thay đổi điện
áp hoặc dòng điện ra trên biến trở

Biến trở ( chiết áp )

Biến trở ( hiệu chỉnh )

Hình 2.2: Biến trở
+ Biến trở thường: đòi hỏi sự điều chỉnh với độ chính xác không cao
+ Biến trở ( hiệu chỉnh ): để điều chỉnh độ chính xác của mạch điện.
-Biến trở có 2 loại cơ bản là loại than và loại dây quấn.
+ Biến trở dạng dây quấn với công suất cao, thường chỉ được sử dụng trong
trường hợp đòi hỏi khả năng chịu tải lớn. Các biến trở loại màng mỏng thì ngược lại
được sử dụng với số lượng lớn. Chúng là các “chiết áp” được điều chỉnh bằng tay,
không dùng dụng cụ.
+ Đối với biến trở loại than: thực tế có 2 loại A và B.
 Loại A: chỉnh thay đổi chậm đều được sử dụng để thay đổi âm lượng lớn, nhỏ
trong amply, cassette, radio, tv... hoặc chỉnh độ tương phản , chỉnh độ sáng ở
tivi….. biến trở loại A còn có tên gọi là biến trở tuyến tính.
 Loại B: chỉnh thay đổi đột biến nhanh, sử dụng chỉnh âm sắc trầm, bổng ở
amply, biến trở loại B còn có tên gọi là biến trở phi tuyến hay trở loga.

Cách đo biến trở để xá định giá trị hoặc xác định loại A,B:
 Vặn đồng hồ vạn năng về thang đo om (Ω)
 Đo cặp chân 1, 3 rồi chiếu với giá trị trên than biến trở
 Đo tiếp cặp chân 1, 2 rồi dùng tay vặn thử biến trở xem giá trị hiển thị trên
đồng hồ có thay đổi hay không.
 Nếu thay đổi chậm: ta xác định VR là loại A
GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 9


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

 Nếu thay đổi nhanh: ta xác định VR là loại B
 Chú ý:
- Nếu kim đồng hồ thay đổi, rồi lại chuyển về vị trí ∞ là biến trở bị đứt
- Nếu kim đồng hồ thay đổi, rồi chuyển về vị trí ∞, sau đó lại trở lại vị trí gần
đó là biến trở bị bẩn, rỗ mặt than.
 Ứng dụng của điện trở:
Điện trở có mặt ở khắp mọi nơi trong các mạch điện, điên tử và như vậy điện
trở là 1 linh kiện quan trọng không thể thiếu trong các mạch điện và điện
tử.Trong mạch điện, điện trở còn có tác dụng như trở hạn dòng, phân áp….
Ngoài ra điện trở còn rất nhiều ứng dụng khác trong mạch điện hàng ngày.
2.1.2: Tụ điện
** Khái niệm, ký hiệu của tụ điện
-

Khái niệm: tụ điện là linh kiện điện tử thụ động, dùng để làm phần tử tích
trữ và giải phóng năng lượng trong mạch điện.

Ký hiệu của tụ điện: C
Được xác định bằng biểu thức: C
(Xc )
Đơn vị tính: Fara (F)

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 10


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

+ Ký hiệu của tụ trong mạch điện:

Tụ không

Tụ hóa có

Tụ hóa có

Tụ hóa không

Tụ biến dung hay

phân cực

phân cực

phân cực


phân cực

tụ biến đổi

-

Hình 2.3: Các loại tụ điện
Đối với tụ không phân cực, khi mắc vào mạch điện không cần phải lưu ý
đến cực. Nhưng đối với tụ phân cực thì ta phải chú ý cực dương (+) phải nối

vào điểm có điện áp cao hơn, cực âm (-) nối với điểm có điện áp thấp hơn.
** Cấu tạo và phân loại tụ điện:
*cấu tạo:
Bản cực

+

-

+

-

+

Điên môi

-


+

-

+

-

Hình 2.4: Cấu tạo tụ điện
-

Về cấu tạo, tụ không phân cực gồm các lá kim loại xen kẽ với các lá làm
bằng chất cách điện gọi là chất điện môi. Tên của tụ được đặt theo tên chất

-

điện môi như tụ giấy, tụ gốm, tụ mica, tụ dầu…
Giá trị của tụ thường có điện dung từ 1,8pF tới 1µF. khi giá trị điện dung
lớn hơn thì kích thước của tụ khá lớn nên khi đó chế tạo loại phân cực tính

-

sẽ giảm kích thước 1 cách đáng kể.
Tụ điện phân: màng oxide nhôm

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 11


Trường ĐHSPKT Hưng Yên


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

*
Điên
Cực

+

*
Chât điên phân *

nhôm

*

Điên
Cực
nhôm

-

Hình 2.5: Cấu tạo tụ phân cực
-

Tụ điện phân có cấu tạo gồm 2 điện cực tách rời nhau nhờ 1 màng mỏng
chất điện phân, khi có một điện áp tác động lên 2 điện cực sẽ suất hiện 1
màng oxit kim loại không dẫn điện đóng vai trò như chất điện môi. Lớp
điện môi càng mỏng, kích thước của tụ càng nhỏ mà điện dung càng lớn.
Đây là loại tụ có cực tính được xác định và đánh dấu trên thân tụ, nếu nối

gược cực tính, lớp điện môi có thể phá hủy và làm hỏng tụ ( nổ tụ ). Loại

này dễ bị dò điện do lượng điện phân còn dư.
** Phân loại tụ điện
- Phân loại theo tính chất: (tính chất phân cực) : gồm có:
+ Tụ không phân cực: gồm các lá kim loại xen kẽ với lớp cách điện mỏng,
giá trị của nó thường từ 1,8pF ÷ 1µF.
+ Tụ phân cực: có cấu tạo gồm 2 điện cực cách li nhau nhờ 1 lớp chất điện
phân mỏng làm điện môi. Lớp điện môi càng mỏng thì trị số điện dung càng
cao. Loại tụ này có sự phân cực và ký hiệu các cực được ghi trên thân của
tụ.

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 12


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

-

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Phân loại theo cấu tạo:
+ Tụ gốm: Điện môi làm bằng gốm, thường có kích thước nhỏ, dạng ống
hoặc dạng đĩa có tráng lk lên bề mặt, trị số từ 1pF ÷ 1µF và có điện áp làm
việc tương đối cao.
+ Tụ mica: Điện môi làm bằng mica có trngs bạc, trị số từ 2,2pF đến 10nF.
Thường làm việc ở tần số cao. Tụ này có chất lượng cao, sai số nhỏ, đắt
tiền.
+ Tụ polycacbonat: có dạng tấm chữ nhật, kích thước nhỏ gọn phù hợp với

các Board mạch in, điện dung lớn (tới 1µF)
+ Tụ giấy polysie: chất điện môi làm bằng giấy ép tẩm polysie có dạng hình
trụ, có trị số từ 1nF÷ 1µF
+ Tụ hóa (tụ điện phân): có cấu tạo là các lá nhôm cùng bột dung dịch điện
phân cuộn lại đặt trong vỏ nhôm, loại này có điện áp làm việc thấp, kích
thước và sai số lớp. Trị số điện dung khoảng 0,1µF÷470µF.
+ Tụ tantan: loại này được chế tạo ở 2 dạng hình trụ có đầu ra dọc theo trục
và dạng hình viên tantan. Tụ này có kích thước nhỏ. Nhưng trị số điện dung
khá lớn khoảng 0,1µF÷ 100µF.
+ Tụ biến đổi: chính là tụ xoay trong radio hay tụ tinh chỉnh.

** Xác định chất lượng của tụ điện.
-

-

Dùng thang đo Ohm (của đồng hồ vạn năng chỉ thị kim.
+ Khi đo tụ >100µF chọn thang đo X1
+ Khi đo tụ từ 10µF đến 100µF chọn thang đo X10
+ Khi đo tụ từ 0,1µF đến 10µF chọn thang đo X 1k
+ Khi đo tụ từ 0,001µF đến 0,1µF chọn thang đo X10
+ Khi đo tụ từ 100pF đến 0.001µF chọn thang đo X 1M
+ Khi đo tụ < 100pF chọn thang đo X10M.
Đo 2 lần, có đảo chiều que đo
+ Nếu kim vọt lên rồi trả về hết thì khả năng nạp, xả của tụ còn tốt.
+ Nếu kim vọt lên 0Ω: tụ bị nối tắt (bị đánh thủng, chạm, chập…).
+ Nếu kim vọt lên nhưng trả về không hết: tụ bị rò rỉ
+ Nếu kim vọt lên rồi trả về lờ đờ: tụ bị khô
+ Nếu kim không lên: tụ bị đứt.


** Ứng dụng của tụ điện
- Đối với tụ phân cực: được ứng dụng trong mạch điện tử để san phằng điện
áp 1 chiều, lọc tín hiệu xoay chiều.
GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 13


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

-

Tụ không phân cực: được ứng dụng trong mạch điện tử để lọt các tín hiệu

-

tần số cao.
Tụ còn được ứng dụng trong các mạch dao động.

2.1.3 Cuộn cảm
** Khái niệm, kí hiệu của cuộn cảm.
-

Cuộn cảm là một linh kiện điện tử thụ động, có tính chọn lọc với tần số tín
hiệu tác động lên nó. Cuộn cảm là một phần tử tích trữ và biến đổi năng
lượng điện thành năng lượng từ trường. Đối với tín hiệu có tần số cao, tổng
trở của cuộn cảm tăng lên rất lớn và dòng qua cuộn cảm rất nhỏ còn đối với
dòng 1 chiều thì cuộn cảm có tác dụng như 1 điện trở thuần. Đối với dòng
điện xoay chiều, thì tổng trở của cuộn cảm bao gồm điện trở thuần R L và trở


-

kháng XL. Từ đó ta có: ZL=RL+j.XL= RL+ j2fL
Đơn vị đo: henry (H)

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 14


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

-

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Kí hiệu cuộn cảm
Cuộn dây không có lõi ( lõi không khí) loại này làm
việc ở tần số cao >10MHz
Cuộn dây có lõi sắt bụi, loại này làm việc ở tần số
trung bình từ 50kHz đến 10MHz
Cuộn dây có lõi sắt cứng tôn silic, loại này hoạt động ở
tần số thấp( 50kHz )

Cuộn dây có 1 lõi điều chỉnh được
Cuộn dây có 2 lõi điều chỉnh được

Hình 2.6: Các loại cuận cảm
** Phân loại cuộn cảm
- Phân loại theo vật liệu làm lõi gồm có:

+ Cuộn cảm lõi không khí.
+ Cuộn cảm lõi bụi sắt (lõi sắt bụi)
+ Cuộn cảm lõi sắt lá.
-Phân loại theo tính chất cuộn cảm
+ Cuộn cảm có trị số cố định.
+ Cuộn cảm có trị số thay đổi.
2.1.4: Máy biến áp
** Khái niệm:
Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ,
biến đổi 1 hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành 1 hệ thống dòng
điện ở điện áp khác với tần số không thay đổi.
Do vậy máy biến áp chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân phối năng lượng
chứ không biến đổi năng lượng.

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 15


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Nếu 1 cuộn dây được đặt vào 1 nguồn điện áp xoay chiều (gọi là cuộn dây sơ cấp),
thì sẽ có 1 từ thông sinh ra với biên độ phụ thuộc vào điện áp sơ cấp và số vòng dây
quấn sơ cấp.
Từ thông này sẽ mắc vào các cuộn dây quấn khác: (cuộn dây thứ cấp) và cảm ứng
trong cuộn dây thứ cấp có 1 sức điện động mới, có giá trị phụ thuộc vào số vòng dây
quấn thứ cấp.
Với tỷ số tương ứng giữa số vòng dây quấn sơ cấp và thứ cấp, chúng ta sẽ có tỉ lệ
tương ứng giứa điện áp sơ cấp và thứ cấp.

**Cấu tạo máy biến áp
- Máy biến áp có những bộ phận chính sau:
+ Lõi thép (mạch từ), dây quấn và vỏ máy.
Lõi máy biến áp dùng làm mạch từ, để dẫn từ thông, đồng thời làm khung để đặt
dây quấn. Thông thường để giảm tổn haodo dòng điện xoáy sinh ra, lõi thép cấu
tạo gồm các lá thép kỹ thuật điện (tole silic) dày 0.35mm ghép lại đối với máy
biến áp hoạt động ở tần số đến vài trăm HZ.

Hình 2.7: Cấu tạo máy biến áp

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 16


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

**Phân loại máy biến áp:
Máy biến áp có thể phân làm nhiều loại khác nhau dựa vào:
+ Cấu tạo: như máy biến áp 1 pha, 3 pha, tự ngẫu…
+ Chức năng: biến đổi điện áp, cách ly, ghép…
+ Cách thức cách điện
+ Công suất hay hiệu điện thế
+ Tần số: âm tần, trung tần hay cao tần
**Ứng dụng của máy biến áp:
+ Truyền tải điện năng: dùng các máy biến áp (biến thế) tăng áp và giảm áp để truyền
tải điện từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ.
+ nấu chảy kim loại: như mỏ hàn là dụng cụ tiêu biểu cho ứng dụng này, phục vụ hữu
ích cho ngành điện.

2.1.5 IC 7805
Với những mạch điện không đòi hỏi độ ổn định của điện áp quá cao, sử dụng IC
ổn áp thường được người thiết kế sử dụng vì mạch điện khá đơn giản. Các loại ổn áp
thường được sử dụng là IC 78xx, với xx là điện áp cần ổn áp.
VD: 7805 ổn áp 5V,7812 ổn áp 12V.
Việc dùng các loại IC ổn áp 78xx tương tự nhau.

Hình 2.8: Cấu tạo IC ổn áp
GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 17


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Sơ đồ phía dưới IC 7805 có 3 chân (IC 7812 tương tự)





Chân số 1 là chân IN (hình vẽ trên)



Chân số 2 là chân GND (hình vẽ trên)




Chân số 3 là chân OUT (hình vẽ trên)

Một số thông số kỹ thuật
- Dòng cực đại có thể duy trì 1A.
- Dòng đỉnh 2.2A.
- Công suất tiêu tán cực đại nếu không dùng tản nhiệt: 2W.
- Công suất tiêu tán nếu dùng tản nhiệt đủ lớn: 15W
+ )Nếu vượt quá ngưỡng 4 ý trên 7805 sẽ bị cháy.
+) Thực tế ta nên chỉ dùng công suất tiêu tán =1/2 giá trị trên. Các giá trị cũng
không nên dùng gần giá trị max của các thông số trên. Tốt nhất nên dùng ≤ 2/3
max. Hơn nữa các thống số trên áp dụng cho điều kiện chuẩn nhiệt độ 25 độ C.
+) Ta nên hạn chế áp lối vào 7805 để giảm công suất tiêu tán trên tản nhiệt.
IC 7805 còn phụ thuộc vào áp rơi trên nó.
*Một số điểm lưu ý khác:
+) Thực tế áp lối ra có thể đạt giá trị nào đó trong khoảng 4.8--5.2 V. Nên nếu
đo được áp là 4.85V thì ta không vội kết luận là IC bị hỏng.
+) Độ trôi nhiệt của 7805 xấp xỉ: 1mv/1 độ C. Nó có hệ số trôi nhiệt âm, nên
nhiệt độ tăng, điện áp ra sẽ giảm.
+) IC 7805 có bảo vệ chập tải.

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 18


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

2.1.6 IC 74192


Hình 2.8: Cấu tạo chân IC 74192
-

Chân 8,16 là chân cấp nguồn cho IC chân 8 nối mass, chân 16 nối lên dương

-

nguồn
Chân 4,5 là 2 chân nhận xung từ bộ đếm giao động chuyển xang. Chân 4 đếm

-

ngược chân 5 đếm thuận.
Chân 11 là chân đều khiển IC làm việc ở đầu ra tích cực mức thấp.
Chân 14 là chân xóa làm việc ở mức mức tích cực cao, để IC đếm ta nỗi chân

-

này xuống mass.
Chân 15,1,10,9 là dữ liệu đầu vào.
Chân 12 là dữ liệu chuyển tiếp đếm thuận
Chân 13 là dữ liệu chuyển tiếp đếm ngược
3,2,6,7 (Qa,Qb,Qc,Qd) là các đầu ra của bộ đếm.

2.1.7 IC 7447
-

IC 7447 hoạt động ở mức tích cực thấp
IC 7447 giải mã led 7 đoạn có nghĩa đầu vào là mã BCD đầu ra là hiện thị
led 7 đoạn. 7447 là IC giải mã led 7 đoạn có Anot chung


GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 19


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Hình 2.9 : Cấu tạo chân IC 7447
-

Các chân 1,2,6,7: là đầu vào của tín hiệu BCD
Chân số 3: để kiểm tra led 7 đoạn cũng như các ngõ ra của IC
Chân 4: chân cho phép đầu ra
Chân 5: cho phép loại bỏ số 0 không mong muốn ở bộ hiện thị
Chân 9,10,11,12,13,14,15: các ngõ ra nối với led 7 đoạn
Chân 8,16 chân cấp nguồn cho IC

Hình 2.10: IC 7447

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 20


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

2.1.8: IC 7414




Sơ đồ chân của IC 7414

Hình 2.11: Cấu tạo chân IC 7414
IC 7414 có chức năng đảo giá trị vào.
Chân 7 nối GND và chân 4 nối Vcc.
7414 là IC đc sử dụng rộng vào nhiều mục đích như : Tạo xung vuông, chốt, đảo trạng
thái xung....
Schmitt-Trggers inverters có nghĩa là ic 7414 có thể biến 1 xung không vuông thành 1
xung vuông

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 21


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

2.2 Xây dụng cơ sở sơ đồ khối trong mạch
2.2.1 Sơ đồ khối toàn mạch.

Khối thu

Khối đếm

Khối giải


Khối hiển

mã

thị

phát

Khối nguồn

Hình 2.12: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch
2.2.2 Khối nguồn.

Hình 2.13: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn
Bộ nguồn cung cấp cho toàn mạch ở đây ta dung là nguồn 1 chiều. Nguồn ta dùng
ở đây có tính ổn định cao để mạch đếm chính xác nếu ta dùng nguồn không ổn định
như pin, khi hết pin thì mạch đếm sẽ bị gián đoạn.
Bộ 5V và 3.5-4V sử dụng trong laser, khi ta đưa vào led 7 thành thì ta cho qua trở
vài trăm Ôm.
GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 22


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Mạch yêu cầu dùng 5V DC thì ta dùng máy biến áp và chỉnh lưu cầu và Ic ổn áp
7805 để đưa ra điện áp 5V.
a) Khối hạ áp.

Ở đây chúng ta biến đổi điện áp 220V AC-50Hz xuống còn 12V AC-1A.
Mục đích là cấp đầy đủ cho bộ biến đổi và bộ lọc để có điện áp 1 chiều mong muốn
b) Khối chỉnh lưu.
Thành phần chỉnh lưu là biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều
thông qua 4 con diode chỉnh lưu. Đây là sơ đồ chỉnh lưu cả chu kỳ với dạng sóng đầu
vào và đầu ra sau chỉnh lưu như sau:

c) Khối lọc.
-Có tác dụng san bằng điện áp một chiều ít nhấp nhô hơn.
-Tụ điện có điện dung càng lớn thì điện áp đầu ra càng phẳng

Tụ gốm có tác dụng lọc xung đột biến
d) Khối ổn áp.
GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 23


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

-

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Dòng họ 78xx cho ra nhiều loại ổn áp khác nhau.
VD: 7805 cho ra điện áp ổn định 5V
Điện áp vào của 78xx là điện áp 1 chiều <= 40V
Dòng điện không vượt quá 1A
Dòng đỉnh là 2.2A
Công suất tiêu tán cực đại có tản nhiệt là 15W
Đảm bảo thông số là Vi-V0=2V đến 3V (lúc đó mạch mới hoạt động ổn áp được)

Tản nhiệt tốt cho 78xx khi 78xx rất nóng

2.2.3 Khối thu phát
-

Có nhiệm vụ phân biệt tín hiệu, mã hóa tín hiệu thành xung.

Sơ đồ khối thu phát:
Nguyên lý:
Khi led phát chiếu tới led thu thì led thu dẫn, điện áp ra bằng 0, mức thấp. Khi
nào có gì đó chắn ngang thì led phát không chiếu tới led thu. Led thu không phân cực
thì điện áp ra mức cao bằng Vcc.
a) Phần Phát

Hình 2.14: Cấu tạo led phát
Điện trở R có giá trị 220ohm có tác dụng hạn dòng cho LED phát hồng ngoại.
LED phát hồng ngoại khi có dòng điện chạy qua thì LED phát ra tín hiệu hồng
ngoại một cách lien tục ngoài không gian theo một hướng nhất định. Ở mạch đếm
sản phẩm ta chỉnh sao cho tín hiệu hộng ngoại phát ra từ LED phát đi thẳng trực
GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 24


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

tiếp tới LED thu tín hiệu ở mạch thu hồng ngoại.

b) Phần Thu


Hình 2.15: Cấu tạo led thu
Điện trở R có giá trị 220 ohm có chức năng hạn dòng chạy qua led thu.
Bình thường thì led thu nhận được tín hiệu một cách lien tục, led thu dẫn
dòng điện từ nguồn qua R 1k và xuống mass. Khi có sản phẩm đi qua và ngăn
cản đường tín hiệu hồng ngoại từ led phát đến led thu, lúc này led thu không
nhận tín hiệu từ hồng ngoại, điện trở của led thu sẽ tăng lên rất lớn. Lúc này tại
ngõ vào cổng đảo ở mức thấp nên khi ra sẽ là mức cao cà cấp tín hiệu cho chân
đầu vào của ic đếm

GVHD: Nguyễn Thị Nhung
Page 25