Linh Kiện Cần Dùng

IC Tạo Xung NE555. >>>>>Xem sản phẩm tại đây

IC 4017. >>>>>Xem sản phẩm tại đây

Led Xanh / Led Đỏ 5mm. >>>>>Xem sản phẩm tại đây. 

 

Giới Thiệu Linh Kiện

IC Tạo Xung NE555

Không giống mạch dao động đơn ổn, mạch này không yêu cầu bất kỳ kích hoạt bên ngoài nào để thay đổi trạng thái của đầu ra, do đó mạch gọi là mạch dao động tự do. Trước khi thực hiện mạch, hãy chắc chắn rằng IC 555 của bạn đang hoạt động. Sau đó ta sẽ thiết kế mạch này dựa vào những nguyên lý duới đây.

Sơ đồ khối bộ tạo dao động dùng IC 555

Một bộ tạo dao động có thể được thiết kế bằng cách thêm hai điện trở (RA và RB trong sơ đồ mạch) và một tụ điện (C trong sơ đồ mạch) vào IC 555. Hai điện trở và tụ điện (giá trị) này được chọn một cách thích hợp để có được thời gian mong muốn ‘ON’ và ‘OFF’ tại các đầu ra (chân 3). Vì vậy, về cơ bản, thời gian ON và OFF ở đầu ra (nghĩa là trạng thái 'CAO' và 'THẤP' ở đầu ra) phụ thuộc vào các giá trị được chọn cho RA, RB và C. Chúng ta sẽ thấy nhiều hơn về điều này trên bộ đa năng đáng kinh ngạc phần thiết kế được đưa ra dưới đây.

Lưu ý: - Tụ điện C2 (0,01uF) được kết nối với chân số 5 (chân 5 - cực điện áp điều khiển) thực ra không cần sử dụng. Tụ điện này được sử dụng để tránh các vấn đề nhiễu có thể phát sinh trong mạch nếu chân đó bị hở.

Nguyên tắc thiết kế bộ tạo dao động dùng IC 555

Thời gian mà tụ C nạp điện từ 1/3 VCC đến 2/3 VCC bằng với thời gian đầu ra cao và được đưa ra T_HIGH = 0,693 (RA + RB) C, được chứng minh dưới đây.

Điện áp trên tụ bất cứ lúc nào trong thời gian sạc được đưa ra là Vc = Vcc (1 - e ^ (t / RC))

Thời gian của tụ điện để sạc từ Vcc/3 đến 2Vcc/3:

T_HIGH = 0,693 (RA + RB) C trong đó RA và R đơn vị Ohms và C đơn vị Fara

Thời gian mà tụ xả điện từ +2/3 VCC đến +1/3 VCC bằng với thời gian đầu ra thấp và được đưa ra là:

T_LOW = 0,693 RB. C    trong đó đơn vị Rb là Ohms và C là Fara

Tổng chu kỳ dao động T = T_HIGH + T_LOW = 0,693 (Ra + 2Rb) C

Tần số dao động là nghịch đảo của chu kỳ tổng thể của dao động T được đưa ra là

f = 1 / T = 1,44 / (Ra + 2Rb) C

 Phương trình chỉ ra rằng tần số dao động không phụ thuộc vào nguồn áp Vcc

Thông thường chu kỳ hoạt động được sử dụng cùng với mạch tạo dao động:

Chu kỳ hoạt động, tỷ lệ thời gian T_HIGH trong đó đầu ra cao so với tổng khoảng thời gian T được đưa ra là:

% chu kỳ nhiệm vụ D = T_HIGH / T * 100 = (Ra + Rb) / (Ra+ 2Rb) * 100

Từ phương trình trên, rõ ràng là không thể thu được đầu ra sóng vuông (chu kỳ nhiệm vụ 50%) trừ khi Ra = 0. Tuy nhiên, có một mối nguy hiểm trong việc rút ngắn Ra về 0. Với Ra = 0 ohm, chân 7 được kết nối trực tiếp với + VCC. Trong quá trình phóng điện tụ qua Rb và transistor, một dòng điện phụ sẽ được cung cấp thêm cho transistor. Nó có thể làm hỏng bóng bán dẫn và do đó bộ đếm thời gian không hoạt động.

IC 4017

IC 4017 là ic đếm thập phân tức đếm hệ 10, nó đếm xung clock. Khi ta đưa tín hiệu xung vào chân clock thì ic sẽ đếm xung và xuất ra 10 output tương ứng với 1 xung clock.

Đặc điểm.

 - Bộ đếm thập phân CMOS 16 chân.

 - Hỗ trợ 10 đầu ra đã được giải mã

 - Dải điện áp cung cấp rộng từ 3V đến 15V, thường là + 5V

 - Tương thích với TTL

 - Tần số tối đa: 5,5Mhz
Hoạt động của IC 4017 

 

 Đây là IC hoạt động bởi xung kích cạnh lên ( xung kích từ mức 0 lên mức 1).

- Chân số 13 (chân E) là chân cho phép IC hoạt động, để kích hoạt chân này ta phải nối chân này với mức 0 (nối mass)

- Chân MR là chân reset, khi ta cấp cho nó điện áp mức 1 (5V) thì các ngõ ra Q sẽ bị reset, mặc đinh ngõ ra Q0 mức 1, các ngõ ra còn lại ở mức 0. Nếu không sử dụng tới chân MR nên ta nối chân này với mass. Sơ đồ trên ta dùng chân MR để khống chế lượt đếm thứ 4 nên ta nối chân MR với chân Q4

-  Tụ C4 và R9 dùng chống dội cho nút nhấn

- Chân CO dùng để kết nối thêm với các IC 4017 khác tuỳ theo nhu cầu thiết kế, ví dụ như khi chúng ta cần tầm đếm của 4017 nhiều hơn thì sẽ dùng tới chân này (chỉ cần kết nối chân CO của 4017 này với chân CLK của IC 4017 kế tiếp)

=> Khi ta kết nối IC 4017 và các linh kiện theo sơ đồ trên và cấp nguồn lần đầu thì mạch hoạt động như sau:

 Đầu tiên Q0 mặc định ở mức 1, các Q khác ở mức 0. Khi ta nhấn nút rồi thả ra nghĩa là ta đã cấp 1 xung cho IC hoạt động, chân Q1 sẽ xuất ra mức 1, các chân Q khác vẫn ở mức 0. Nhấn thả nút lần nữa thì ta lại cấp thêm xung thứ 2 cho IC hoạt động, Q2 sẽ ở mức 1, các chân Q khác ở mức 0. Nhấn thả nút đến lần thứ 4 thì Q4 ở mức 1 và các Q khác ở mức 0, vì Q4 nối với MR nên MR nhận được tín hiệu mức 1 từ Q4 sẽ reset IC, bắt đầu đếm lại từ đầu từ Q0 (mức 1).

Sơ đồ mạch

Các bạn chọn giá trị Ra, Rb, C. Tùy theo các bạn muôn Led chớp nhanh hay chậm.

Áp dụng công thức ở trên là hoàn thành

----------------------------------Điện Tử HTE-HCM Chúc Các Bạn Thành Công---------------------------------