Khóa Luận Tốt Nghiệp Sư Phạm Vật Lý: Nghiên Cứu Lắp Ráp Máy Đo Tần Số Âm Tần Hiển Thị Số

Khóa luận tốt nghiệp sư phạm vật lý nghiên cứu lắp ráp máy đo tần số âm tần hiển thị số, ứng dụng trong giảng dạy và nghiên cứu khoa học.

• Người hướng dẫn: ThS. Phan Thanh Vân
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Sư Phạm Vật Lý
• Đề tài: Lắp Ráp Máy Đo Tần Số Âm Tần Hiển Thị Số
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PIC
• 1.1. Các hệ thống số
• 1.2. Mã và mã ASCII
• 1.2.1. Khai niệm về mã
• 1.2.2. Mã ký tự ASCII
• 1.3. Sơ lược về PIC
• 1.3.1. Sơ lược lịch sử phát triển
• 1.3.2. Một số đặc tính chung của vi điều khiển PIC
• 1.3.3. Các đặc tính ngoại vi
• 1.3.4. Các đặc tính tương tự kênh chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số ADC 10-bit
• 1.3.5. Các đặc tính đặc biệt của vi điều khiển
• 1.3.6. Chế tạo theo công nghệ CMOS
• 2. CHƯƠNG 2: MỘT SỐ LINH KIỆN LIÊN QUAN - NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG MẠCH 555 VÀ MẠCH ĐO TẦN SỐ
• 2.1. IC 78XX
• 2.2. IC 555
• 2.2.1. Sơ đồ và chức năng các chân của IC 555
• 2.2.2. Sơ đồ khối và nguyên tắc hoạt động của IC 555
• 2.2.3. Sơ đồ mạch tạo xung vuông dùng IC 555 và nguyên tắc hoạt động
• 2.2.4. Nguyên tắc hoạt động mạch đo tần số
• 2.3. Thanh ghi và tổ chức bộ nhớ
• 2.4. Lệnh và mạch điều khiển
• 2.5. Giao tiếp và nguyên tắc hiển thị ký tự trên LCD
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG - THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ MẠCH IN
• 3.1. Mô phỏng bằng Proteus
• 3.2. Mạch tạo xung dùng IC 555
• 3.3. Mạch đo tần số
• 3.4. Thi công mạch in bằng phương pháp ủi thủ công
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ
• 4.1. Mạch đo tần số
• 4.1.1. Thực hành trên Testboard và quan sát tín hiệu qua dao động ký điện tử
• 4.1.2. Mạch tạo xung hoàn chỉnh
• 4.1.3. Đo tần số từ mạch phát xung 555 sử dụng máy đo tần số
• 4.2. Mạch sau khi gia công và hàn linh kiện
• 4.3. Đo tần số từ máy phát xung chuẩn
• 4.4. Kết luận và hướng phát triển
• PHỤ LỤC
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
• DANH MỤC CÁC BẢNG

Tóm tắt

I. Tổng quan về khóa luận tốt nghiệp sư phạm vật lý

Khóa luận tốt nghiệp sư phạm vật lý là một phần quan trọng trong chương trình đào tạo của sinh viên. Đề tài "Nghiên cứu lắp ráp máy đo tần số âm tần hiển thị số" không chỉ giúp sinh viên áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tiễn mà còn phát triển kỹ năng nghiên cứu khoa học. Việc lắp ráp máy đo tần số âm tần là một thách thức thú vị, đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các linh kiện điện tử và nguyên lý hoạt động của chúng.

1.1. Ý nghĩa của khóa luận tốt nghiệp sư phạm vật lý

Khóa luận tốt nghiệp giúp sinh viên củng cố kiến thức và kỹ năng cần thiết cho nghề nghiệp tương lai. Đề tài này đặc biệt quan trọng trong việc phát triển khả năng nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trong giáo dục.

1.2. Mục tiêu của nghiên cứu lắp ráp máy đo tần số

Mục tiêu chính của nghiên cứu là thiết kế và lắp ráp một máy đo tần số âm tần hiển thị số, từ đó so sánh kết quả với máy phát xung chuẩn. Điều này giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các linh kiện điện tử và quy trình đo lường.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu máy đo tần số âm tần

Trong quá trình nghiên cứu và lắp ráp máy đo tần số âm tần, sinh viên gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như lựa chọn linh kiện phù hợp, thiết kế mạch điện và lập trình vi điều khiển là những yếu tố quan trọng cần được giải quyết. Những thách thức này không chỉ đòi hỏi kiến thức lý thuyết mà còn cần kỹ năng thực hành và tư duy sáng tạo.

2.1. Thách thức trong việc lựa chọn linh kiện điện tử

Việc lựa chọn linh kiện điện tử phù hợp là một trong những thách thức lớn nhất. Sinh viên cần nắm rõ thông số kỹ thuật của từng linh kiện để đảm bảo mạch hoạt động ổn định và chính xác.

2.2. Khó khăn trong thiết kế mạch điện

Thiết kế mạch điện yêu cầu sự chính xác và tỉ mỉ. Sinh viên cần phải hiểu rõ nguyên lý hoạt động của từng linh kiện để có thể thiết kế mạch một cách hiệu quả.

III. Phương pháp lắp ráp máy đo tần số âm tần hiển thị số

Phương pháp lắp ráp máy đo tần số âm tần bao gồm nhiều bước quan trọng. Từ việc thiết kế sơ đồ nguyên lý, chọn linh kiện, đến việc lập trình vi điều khiển và kiểm tra mạch. Mỗi bước đều cần sự chú ý và cẩn thận để đảm bảo máy hoạt động chính xác.

3.1. Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch

Thiết kế sơ đồ nguyên lý là bước đầu tiên và quan trọng nhất. Sinh viên cần phải xác định các linh kiện cần thiết và cách kết nối chúng với nhau để tạo ra mạch hoàn chỉnh.

3.2. Lập trình vi điều khiển cho máy đo

Lập trình vi điều khiển là bước quan trọng để máy đo có thể hoạt động. Sinh viên cần nắm vững ngôn ngữ lập trình và cách giao tiếp với các linh kiện khác trong mạch.

IV. Ứng dụng thực tiễn của máy đo tần số âm tần

Máy đo tần số âm tần hiển thị số có nhiều ứng dụng thực tiễn trong giáo dục và nghiên cứu khoa học. Nó không chỉ giúp sinh viên thực hành các kiến thức đã học mà còn có thể được sử dụng trong các thí nghiệm thực tế tại trường học.

4.1. Ứng dụng trong giảng dạy vật lý

Máy đo tần số có thể được sử dụng trong các bài giảng thực hành, giúp sinh viên hiểu rõ hơn về tần số và các khái niệm liên quan đến sóng âm.

4.2. Ứng dụng trong nghiên cứu khoa học

Ngoài việc giảng dạy, máy đo còn có thể được sử dụng trong các nghiên cứu khoa học, giúp các nhà nghiên cứu đo lường và phân tích tần số của các tín hiệu âm thanh.

V. Kết luận và hướng phát triển trong nghiên cứu máy đo tần số

Kết luận từ nghiên cứu cho thấy việc lắp ráp máy đo tần số âm tần hiển thị số không chỉ giúp sinh viên củng cố kiến thức mà còn mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu mới. Hướng phát triển trong tương lai có thể bao gồm việc cải tiến thiết kế và mở rộng chức năng của máy đo.

5.1. Kết luận về kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy máy đo hoạt động ổn định và chính xác, đáp ứng được yêu cầu đặt ra trong đề tài.

5.2. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, có thể nghiên cứu thêm về việc tích hợp các công nghệ mới vào máy đo, như kết nối không dây hoặc sử dụng cảm biến hiện đại hơn.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sự phát triển của công nghệ điện tử và vi điều khiển đã tạo ra những thay đổi căn bản trong kỹ thuật xử lý và đo lường tín hiệu. Đối với sinh viên ngành Sư phạm Vật lý tại Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, việc tiếp cận các kiến thức căn bản về linh kiện điện tử, mạch tạo xung và các đặc tính của xung là một nội dung quan trọng trong chương trình đào tạo. Trong đó, tần số là thông số đặc trưng cốt lõi của mọi tín hiệu xung.

Trước khi đề tài được triển khai, các phương pháp đo tần số phổ biến trong phòng thí nghiệm vật lý chủ yếu dựa vào việc quan sát trực tiếp trên màn hình dao động ký điện tử hoặc sử dụng phương pháp đường cong Lissajous. Tuy nhiên, tác giả nhận định các phương pháp truyền thống này đòi hỏi nhiều thao tác căn chỉnh thiết bị phức tạp, mất nhiều thời gian tính toán và dễ phát sinh sai số do quan sát chủ quan. Nhằm giải quyết bất cập đó, việc chế tạo một thiết bị đo tần số âm tần có khả năng hiển thị trực tiếp bằng chữ số, vận hành đơn giản và giá thành phổ thông là một nhu cầu thực tế cấp thiết phục vụ giảng dạy và thực hành.

Mục đích nghiên cứu của đề tài là lắp ráp hoàn chỉnh một máy đo âm tần hiển thị số sử dụng vi điều khiển và tiến hành so sánh, đối chiếu kết quả đo được với tín hiệu phát ra từ máy phát xung chuẩn. Trên cơ sở đó, thiết bị được định hướng ứng dụng trực tiếp vào công tác giảng dạy nội dung đo tần số của máy phát xung trong bộ môn Vật lý.

Nhiệm vụ nghiên cứu được văn bản xác định cụ thể qua 5 nội dung:

1. Tìm hiểu kiến thức căn bản về điện - điện tử.
2. Xác định và tìm hiểu các linh kiện phục vụ cho đề tài về cấu tạo, nguyên lý hoạt động.
3. Thiết kế mạch in, chế tạo mạch điện tử.
4. Ứng dụng thiết bị vừa chế tạo để đo đạc lấy số liệu thực nghiệm.
5. Rút ra kết luận.

Đối tượng nghiên cứu của khóa luận bao gồm: các kiến thức cơ bản về điện - điện tử, vi điều khiển; kỹ thuật thiết kế và chế tạo mạch điện tử; lý thuyết đo tần số tín hiệu của máy phát. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở hai module phần cứng cụ thể: mạch phát xung vuông sử dụng IC định thời 555 và máy đo tần số âm tần hiển thị số trên màn hình LCD sử dụng vi điều khiển PIC 16F887.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng hệ thống lý thuyết dựa trên các nguyên lý kỹ thuật số, kiến trúc vi điều khiển và linh kiện điện tử bán dẫn:

• Lý thuyết hệ thống số và mã hóa dữ liệu: Cơ sở chuyển đổi giữa các hệ thống số thập phân, nhị phân, bát phân, thập lục phân; bảng mã chuẩn ASCII (chuẩn 7-bit với 128 ký tự và bảng mã mở rộng 8-bit với 256 ký tự) dùng để mã hóa thông tin xuất ra bộ điều khiển màn hình.
• Kiến trúc vi điều khiển PIC: Vi điều khiển PIC 16F887 do Microchip Technology sản xuất, cấu trúc theo kiến trúc Harvard và tập lệnh rút gọn RISC gồm 35 lệnh đơn, độ dài lệnh 14 bit, hoạt động với chu kỳ xung nhịp bằng 1/4 tần số bộ dao động thạch anh. Bộ nhớ gồm 8K x 14 words Flash cho chương trình, 368 bytes RAM dữ liệu phân bố trên 4 bank và 256 bytes EEPROM lưu trữ dữ liệu không bay hơi. Hệ thống các thanh ghi chức năng đặc biệt gồm STATUS, OPTION_REG, INTCON, PIE1, PIR1, PIE2, PIR2, PCON và ba khối định thời Timer0 (8-bit), Timer1 (16-bit), Timer2 (8-bit).
• Nguyên lý hiển thị Text LCD: Màn hình LCD 16x2 điều khiển bởi chip xử lý HD44780U của Hitachi. Cấu trúc bộ nhớ LCD gồm DDRAM (Display Data RAM, dung lượng 80 ô nhớ dùng chứa mã ký tự hiển thị), CGROM (Character Generator ROM, chứa định dạng font ký tự chuẩn tương ứng mã ASCII) và CGRAM (Character Generator RAM, 64 ô nhớ dùng để người dùng tự định nghĩa tối đa 8 ký tự riêng biệt).
• Linh kiện tương tự và chuẩn hóa xung: Khuếch đại thuật toán (OPAMP) làm việc ở chế độ khóa bão hòa với hai mức điện áp ngưỡng; vi mạch cách ly quang PC900V tích hợp bộ OPAMP khóa dùng để số hóa các dạng tín hiệu xoay chiều sin, tam giác thành chuỗi xung vuông; vi mạch định thời NE555 với cấu tạo cầu chia điện áp 3 điện trở 5 kΩ, hai bộ so áp COMP1, COMP2 và RS Flip-Flop; vi mạch ổn áp tuyến tính họ 78XX (7805 và 7809).

Tác giả kết hợp ba phương pháp nghiên cứu chính:

• Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu chuyên khảo về mạch điện tử, nguyên lý định thời vi điều khiển, kỹ thuật đo tần số kỹ thuật số và tài liệu kỹ thuật (datasheet) của các vi mạch.
• Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến hướng dẫn của giảng viên chuyên trách và cán bộ phòng thí nghiệm để lựa chọn cấu hình mạch, tối ưu hóa sơ đồ nguyên lý và thiết kế mạch in.
• Phương pháp thực nghiệm khoa học: Mô phỏng kiểm chứng hoạt động của sơ đồ mạch trên phần mềm Proteus; lắp ráp thử nghiệm từng khối chức năng trên Testboard; chế tạo mạch in bằng phương pháp thủ công; đo đạc kiểm chứng tín hiệu tạo ra qua dao động ký điện tử và so sánh sai số thực tế giữa máy đo tự chế với máy phát xung chuẩn phòng thí nghiệm.

Thiết kế kỹ thuật và quy trình triển khai

Hệ thống thiết bị đo tần số âm tần được thiết kế thành một thiết bị phần cứng hoàn chỉnh với các khối chức năng cụ thể:

Khối chức năng	Linh kiện / Công nghệ sử dụng	Vai trò kỹ thuật trong hệ thống
Khối nguồn cấp	Diode cầu, IC ổn áp 7809, IC 7805, tụ lọc nguồn	Chống đấu ngược cực nguồn đầu vào 12VDC; hạ áp nối tiếp phân cấp (12VDC $\rightarrow$ 9VDC $\rightarrow$ 5VDC) để giảm phát nhiệt cho IC 7805; cấp nguồn ổn định 5VDC cho toàn mạch
Khối dao động	Thạch anh 20 MHz, tụ gốm	Cung cấp xung clock ổn định cho vi điều khiển PIC16F887 hoạt động với chu kỳ lệnh 200 ns
Khối chuẩn hóa tín hiệu	IC cách ly quang PC900V	Cách ly mạch đo với nguồn tín hiệu ngoài; sử dụng OPAMP chế độ khóa để chuyển đổi tín hiệu tương tự (sin, tam giác) thành xung vuông số mức logic 0 - 5V
Khối điều khiển trung tâm	Vi điều khiển PIC 16F887	Thực thi giải thuật đếm xung: sử dụng Timer1 tạo cửa sổ lấy mẫu 1 giây và chân ngắt ngoài RB0 để đếm số lượng xung đi vào
Khối hiển thị	Text LCD 16x2 (chip HD44780U)	Kết nối chế độ giao tiếp 4-bit dữ liệu (chân D4 - D7) để tiết kiệm chân I/O của vi điều khiển; hiển thị giá trị tần số đo được
Khối tạo xung chuẩn mẫu	Vi mạch NE555, biến trở, tụ điện C1	Mạch dao động đa hài tạo dãy xung vuông có tần số điều chỉnh được để làm nguồn tín hiệu thử nghiệm ban đầu

Về mặt giải thuật phần mềm, phép đo tần số dựa trên nguyên lý đếm số chu kỳ xung xuất hiện trong đúng một đơn vị thời gian chuẩn là 1 giây ($f = N/1\text{s}$). Tác giả lập trình chương trình chính kích hoạt bộ định thời Timer1. Bộ Timer1 đếm tràn liên tục để tạo ngắt chuẩn xác định khoảng thời gian lấy mẫu đúng 1 giây. Đồng thời, chương trình cấu hình ngắt ngoài tại chân RB0 (chế độ tác động theo cạnh). Mỗi khi có sườn xung tín hiệu từ ngõ ra của PC900V kích hoạt vào chân RB0, chương trình phục vụ ngắt ngoài sẽ tăng giá trị của biến đếm so_xung lên 1 đơn vị. Khi bộ Timer1 báo hết thời gian 1 giây, chương trình ngắt Timer1 sẽ tạm khóa nhận xung, chốt giá trị của biến so_xung làm giá trị tần số đo được (đơn vị Hz), chuyển đổi dữ liệu sang mã ký tự ASCII và gửi lên thanh ghi DDRAM của Text LCD để hiển thị. Sau đó, biến so_xung và thanh ghi Timer1 được thiết lập lại về 0 để lặp lại chu kỳ đo kế tiếp.

Quy trình thiết kế và thi công phần cứng được thực hiện qua các giai đoạn kỹ thuật:

1. Mô phỏng: Sử dụng phần mềm Proteus 7 Professional (phân hệ ISIS) để mô phỏng hoạt động chức năng của mạch tạo xung 555 và mạch đo vi điều khiển với khối nguồn tín hiệu ảo Pulse Generator.
2. Thiết kế sơ đồ nguyên lý và mạch in: Sử dụng phần mềm Orcad 10.5. Vẽ sơ đồ nguyên lý trên Orcad Capture CIS, gán Footprint chân linh kiện, thực hiện kiểm tra quy tắc thiết kế (Design Rules Check - DRC), xuất danh sách liên kết Netlist (.MNL). Chuyển tệp tin sang Orcad Layout để định vị linh kiện trên các lớp bo mạch (Layers) và chạy dây tự động/bán tự động (Routing).
3. Gia công cơ - điện: Thi công mạch in bằng phương pháp ủi nhiệt thủ công (chuyển mực in từ giấy sang phíp đồng), ăn mòn đồng bằng hóa chất, làm sạch, khoan lỗ chân linh kiện và tiến hành hàn linh kiện hoàn thiện bo mạch.

Nội dung chính theo từng chương của luận văn

Chương 1: Tổng quan về PIC

Nội dung chương 1 tập trung trình bày các kiến thức nền tảng về hệ thống số, kỹ thuật mã hóa và vi điều khiển PIC. Tác giả phân tích cấu trúc của các hệ thống số đếm có trọng số (hệ thập phân, hệ nhị phân, hệ bát phân, hệ thập lục phân) và các quy tắc toán học để chuyển đổi số liệu giữa các hệ cơ số. Khái niệm về mã nhị phân và bảng mã ký tự chuẩn ASCII được phân tích chi tiết nhằm làm cơ sở cho việc lập trình hiển thị ký tự trên LCD ở các phần sau.

Về nguồn gốc phát triển của vi điều khiển PIC, tác giả điểm lại lịch sử từ dòng PIC1650 do hãng General Instrument phát triển vào năm 1975 nhằm hỗ trợ giao tiếp xuất nhập cho CPU 16-bit CP1600, đến giai đoạn chuyển giao công nghệ và phát triển mạnh mẽ dưới sự quản lý của Microchip Technology. Cấu trúc phần cứng tổng quát của vi điều khiển họ RISC được làm rõ với các đặc tính: thời gian thực thi lệnh đồng nhất trong 1 chu kỳ máy (ngoại trừ lệnh rẽ nhánh và gọi chương trình con mất 2 chu kỳ máy), tập lệnh rút gọn 35 lệnh đơn, tần số làm việc tối đa đạt 20 MHz (tương ứng chu kỳ lệnh 200 ns). Tác giả khái quát các khối tài nguyên phần cứng tích hợp sẵn như bộ nhớ Flash, RAM, EEPROM dữ liệu lưu trữ trên 40 năm với khả năng ghi/xóa 1 triệu lần, cùng các module ngoại vi Timer0, Timer1, Timer2, ADC 10-bit và các bộ so sánh điện áp tương tự.

Chương 2: Một số linh kiện liên quan - Nguyên tắc hoạt động mạch 555 và mạch đo tần số

Chương 2 trình bày chi tiết về cấu tạo, thông số kỹ thuật và nguyên lý làm việc của các linh kiện rời và vi mạch được sử dụng trong đề tài:

• Vi mạch ổn áp họ 78XX: Trình bày thứ tự chân (Input, GND, Output) và thông số điện áp ra cố định của các mã 7805 (5V) và 7809 (9V). Phân tích vai trò của tụ điện C1 trong việc lọc nguồn sơ cấp khi xa bộ chỉnh lưu và tụ C2 trong việc triệt tiêu nhiễu cao tần. Luận văn chỉ rõ giải pháp kỹ thuật mắc nối tiếp hai tầng ổn áp 7809 và 7805 từ nguồn 12VDC nhằm chia sẻ công suất tiêu tán, hạn chế hiện tượng quá nhiệt gây suy giảm hiệu suất và tuổi thọ linh kiện.
• Thạch anh và hiện tượng áp điện: Giới thiệu cấu tạo của lát cắt tinh thể thạch anh ($SiO_2$) và nguyên lý áp điện (piezoelectric effect). Thạch anh 20 MHz được phân tích là giải pháp tạo xung dao động ngoại có độ ổn định tần số cao, hầu như không bị trôi tần theo nhiệt độ môi trường so với các mạch dao động RC.
• Màn hình Text LCD và chip điều khiển HD44780U: Khảo sát sơ đồ 16 chân kết nối và chức năng của từng chân. Phân tích nguyên lý làm việc của hai thanh ghi 8-bit là thanh ghi lệnh (IR) và thanh ghi dữ liệu (DR); cấu trúc phân bố không gian nhớ trong DDRAM (80 ô nhớ với các dải địa chỉ hiển thị từ 0 - 15 trên dòng 1 và từ 64 - 79 trên dòng 2), CGROM và CGRAM. Tác giả so sánh hai phương thức kết nối: chế độ 8-bit (truyền nhận dữ liệu nhanh nhưng tốn 11 đường dây) và chế độ 4-bit (chia tách byte thành 2 nibble 4-bit truyền qua các chân D4 - D7, tiết kiệm chân vi điều khiển xuống còn 7 đường dây). Tập lệnh điều khiển LCD, mã lệnh xóa màn hình (thời gian thực thi 1,64 ms đòi hỏi phải có thời gian chờ trễ 2 ms) và quy trình kiểm tra cờ báo bận (BF) được phân tích phục vụ lập trình.
• Vi điều khiển PIC 16F887: Trình bày chi tiết sơ đồ 40 chân và chức năng của các Port xuất nhập từ Port A đến Port E, bao gồm các thanh ghi định hướng xuất nhập tương ứng TRISA - TRISE. Phân tích tổ chức bộ nhớ chương trình Flash 8K words (quản lý bởi bộ đếm chương trình 13-bit) và bộ nhớ dữ liệu EEPROM 4 bank. Khảo sát chức năng cấu hình của các thanh ghi đặc biệt liên quan trực tiếp đến đề tài như STATUS, INTCON, OPTION_REG, PIE1, PIR1, PIE2, PIR2, PCON. Trình bày thông số và cấu hình ba bộ định thời Timer0, Timer1 và Timer2.
• Linh kiện tương tự và logic định hình xung: Cấu tạo của bộ khuếch đại thuật toán (OPAMP) và đường đặc tính truyền đạt ở chế độ khóa bão hòa với hai mức logic điện áp $+U_{bh}$ và $-U_{bh}$. Cấu trúc bộ cách ly quang PC900V gồm đèn LED phát quang và LED thu kết hợp OPAMP chế độ khóa; tác giả đặc biệt nhấn mạnh yếu tố suy hao quang của LED phát quang (giảm khoảng 50% cường độ sau 5 năm làm việc) để lưu ý khi vận hành lâu dài. Khảo sát mạch logic RS Flip-Flop với các trạng thái kích hoạt mức logic của ngõ vào S và R.
• Vi mạch NE555 và sơ đồ khối mạch đo: Phân tích sơ đồ 8 chân của IC 555 và hoạt động nạp xả của tụ điện qua các điện trở $R_1$, $R_2$ giữa các ngưỡng điện áp $1/3 V_{CC}$ và $2/3 V_{CC}$ để sinh dãy xung vuông ở chân số 3. Cuối chương, tác giả xây dựng sơ đồ khối toàn diện của máy đo âm tần và giải thuật phối hợp giữa ngắt định thời Timer1 (cửa sổ 1 giây) và ngắt ngoài chân RB0 (đếm xung).

Chương 3: Mô phỏng - Thiết kế sơ đồ nguyên lý và mạch in

Chương 3 trình bày các bước thiết kế kỹ thuật từ mô hình phần mềm đến quy trình thi công vật lý:

• Mô phỏng mạch bằng Proteus: Trình bày giao diện phân hệ ISIS của phần mềm Proteus 7 Professional. Hướng dẫn các thao tác tìm kiếm linh kiện từ thư viện (sử dụng từ khóa linh kiện như Resistor, MCU...), cách đặt linh kiện lên bản vẽ, kết nối dây dẫn và sử dụng bộ phát xung ảo Pulse Generator để kiểm tra khả năng bắt xung và hiển thị của vi điều khiển trước khi thi công phần cứng.
• Thiết kế mạch trên Orcad 10.5: Tác giả nêu rõ lý do lựa chọn phiên bản Orcad 10.5 do tính ổn định cao, cài đặt gọn nhẹ và thư viện hỗ trợ đầy đủ. Hướng dẫn chi tiết từng bước lập dự án mới (New Project) trên Orcad Capture CIS, vẽ sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung 555 và mạch đo tần số, gán mã footprint cho linh kiện chân cắm, thực hiện kiểm tra quy tắc thiết kế (DRC) và trích xuất danh sách kết nối Netlist định dạng .MNL. Tiếp đó, quy trình chuyển Netlist qua Orcad Layout để xác lập các lớp mạch (Layers), bố trí vị trí các linh kiện cơ bản và tiến hành chạy đường mạch in (Auto/Manual Routing) được mô tả trực quan qua các hộp thoại Nets, Edit Net.
• Quy trình thi công mạch in thủ công: Trình bày 6 công đoạn thi công thực tế: in bản vẽ mạch in ra giấy nhiệt; chuyển nhiệt đường mạch từ giấy sang tấm phíp đồng bằng bàn ủi thủ công; ngâm tấm phíp đồng trong dung dịch hóa chất ăn mòn để loại bỏ lớp đồng thừa; rửa sạch lớp mực in bảo vệ; khoan các lỗ chân linh kiện bằng mũi khoan mạch chuyên dụng; và tiến hành cắm, hàn cố định linh kiện điện tử lên bo mạch.

Chương 4: Kết quả

Chương 4 tổng hợp các kết quả thực nghiệm đạt được của đề tài:

• Chế tạo phần cứng hoàn chỉnh: Tác giả ghi nhận quá trình thử nghiệm thành công mạch đo tần số và mạch phát xung 555 trên Testboard trước khi tiến hành gia công bo mạch in cố định. Hệ thống mạch đo tần số hoàn chỉnh được gia công cơ khí, đóng hộp bảo vệ, tích hợp màn hình LCD 16x2 hiển thị rõ ràng thông số tần số đo được. Mạch phát xung dùng IC 555 được kiểm tra dạng sóng đầu ra thông qua dao động ký điện tử, xác nhận dãy xung vuông phát ra ổn định.
• Khảo sát thực nghiệm với máy phát xung chuẩn: Thiết bị đo âm tần chế tạo được đưa vào đo đạc đối chứng trực tiếp với máy phát xung chuẩn trong phòng thí nghiệm. Quá trình kiểm nghiệm được thực hiện trên hai dải tần số âm tần chính: dải tần từ 0 đến 5.000 Hz (được ghi nhận chi tiết tại Bảng 4.1 trong văn bản) và dải tần mở rộng đến 10.000 Hz (Bảng 4.2 trong văn bản). Dựa trên số liệu đo đạc thực tế, tác giả xây dựng đồ thị so sánh giữa tần số thực tế của máy phát xung chuẩn và tần số hiển thị trên máy đo chế tạo, chứng minh đường đặc tuyến đo đạc có độ tuyến tính cao và độ lệch nằm trong giới hạn cho phép của thiết bị đo phục vụ học tập.

Kết quả và đóng góp

Văn bản ghi nhận các kết quả thực nghiệm và số liệu cụ thể:

• Lắp ráp thành công thiết bị đo tần số âm tần hiển thị số hoàn chỉnh với cấu trúc vi xử lý PIC 16F887, mạch chuyển đổi tín hiệu cách ly quang PC900V và màn hình LCD 16x2.
• Chế tạo mạch tạo xung chuẩn mẫu dùng IC 555 với dạng sóng xung vuông được kiểm chứng qua dao động ký điện tử.
• Kết quả kiểm chứng đo đạc thực tế trên hai dải tần số âm tần được ghi nhận qua hệ thống bảng biểu:
  • Dải đo tần số từ 0 đến 5.000 Hz (Bảng 4.1 trong văn bản).
  • Dải đo tần số mở rộng lên đến 10.000 Hz (Bảng 4.2 trong văn bản).
  • Đồ thị so sánh giữa tần số phát ra từ máy phát xung chuẩn và tần số đo được của máy đo âm tần hiển thị số thể hiện mức độ tương thích cao.

Đóng góp thực tiễn của khóa luận:

• Cung cấp một phương án kỹ thuật khả thi, giá thành thấp nhằm thay thế các thao tác đo đạc phức tạp của dao động ký điện tử và phương pháp hình Lissajous trong việc xác định tần số âm tần.
• Đóng góp một thiết bị giảng dạy trực quan phục vụ công tác đào tạo, thực hành đo tần số cho sinh viên khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.
• Hệ thống hóa toàn bộ quy trình thiết kế, mô phỏng và chế tạo thiết bị điện tử ứng dụng vi điều khiển (từ Proteus, Orcad đến thi công ủi nhiệt thủ công), đóng vai trò tài liệu kỹ thuật thực nghiệm cho sinh viên các khóa sau.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận ghi nhận các hạn chế kỹ thuật dựa trên phạm vi thực tế của đề tài:

• Phạm vi đo đạc mới tập trung khảo sát ở dải tần số âm tần (khảo sát thực nghiệm tới 10.000 Hz), chưa mở rộng sang dải tần số cao hơn (cao tần, siêu cao tần).
• Tầng cách ly quang sử dụng vi mạch PC900V có nhược điểm cố hữu là độ suy giảm cường độ phát sáng của đèn LED bên trong theo thời gian hoạt động (suy giảm khoảng 50% sau 5 năm), có thể gây ảnh hưởng đến độ nhạy chuyển đổi tín hiệu khi thiết bị sử dụng lâu dài nếu không được hiệu chỉnh hoặc thay thế.
• Mạch in được gia công bằng phương pháp ủi nhiệt và ăn mòn hóa chất thủ công nên độ tinh xảo, độ bền cơ học và tính thẩm mỹ chưa đạt mức tiêu chuẩn công nghiệp.

Hướng nghiên cứu phát triển tiếp theo được tác giả đề xuất:

• Mở rộng giới hạn thang đo của thiết bị lên các dải tần số cao hơn bằng cách tối ưu hóa giải thuật đếm và bổ sung các mạch chia tần số đầu vào.
• Thiết kế và gia công bo mạch in hai lớp chuẩn công nghiệp để nâng cao độ bền, chống nhiễu tốt hơn và giảm kích thước thiết bị.
• Bổ sung thêm các tính năng đo lường mở rộng như đo chu kỳ, độ rộng xung và đo điện áp đỉnh của tín hiệu.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

• Sinh viên ngành Sư phạm Vật lý, Vật lý kỹ thuật: Tham khảo nguyên lý hoạt động của các mạch tạo xung, phương pháp số hóa tín hiệu âm tần và ứng dụng công nghệ vi điều khiển trong chế tạo đồ dùng dạy học phục vụ thí nghiệm vật lý.
• Sinh viên khối ngành Điện tử - Viễn thông, Tự động hóa: Tham khảo giải thuật kết hợp giữa ngắt định thời (Timer1) và ngắt ngoài (External Interrupt) trên vi điều khiển PIC để đo lường tần số tín hiệu; phương pháp điều khiển màn hình LCD 16x2 theo chế độ 4-bit; kỹ thuật phân cấp ổn áp nguồn bằng vi mạch họ 78XX.
• Người làm đề tài chế tạo phần cứng: Phần hướng dẫn chi tiết quy trình sử dụng Orcad Capture CIS và Orcad Layout (phiên bản 10.5) cùng các bước thi công mạch in bằng phương pháp ủi nhiệt thủ công là cẩm nang kỹ thuật thực hành có giá trị áp dụng trực tiếp.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao trong mạch đo tần số tác giả lại sử dụng nối tiếp hai vi mạch 7809 và 7805 thay vì dùng trực tiếp 7805 từ nguồn 12VDC? Theo văn bản, nếu cấp trực tiếp nguồn 12VDC vào IC 7805 để hạ áp xuống 5VDC, sự chênh lệch điện áp lớn ($12\text{V} - 5\text{V} = 7\text{V}$) khi dòng tải làm việc lâu sẽ làm cho IC 7805 bị quá nóng và giảm hiệu suất hoạt động. Do đó, tác giả sử dụng IC 7809 hạ áp trung gian từ 12VDC xuống 9VDC trước khi đưa qua 7805 để chia sẻ mức sụt áp, giúp vi mạch bớt nóng và nâng cao tuổi thọ của hệ thống nguồn.

2. Nguyên lý đo tần số bằng vi điều khiển PIC 16F887 trong khóa luận được triển khai như thế nào? Máy đo hoạt động theo nguyên tắc đếm số xung tín hiệu xuất hiện trong thời gian lấy mẫu chuẩn là 1 giây. Tác giả sử dụng bộ định thời 16-bit Timer1 để tạo ngắt định thời chính xác 1 giây, đồng thời kích hoạt ngắt ngoài tại chân RB0 để đếm số sườn xung đưa vào qua biến đếm so_xung. Khi Timer1 kết thúc chu kỳ 1 giây, giá trị trong biến đếm chính là tần số của tín hiệu (tính theo đơn vị Hz).

3. Vì sao tác giả lựa chọn chế độ giao tiếp 4-bit thay vì 8-bit khi kết nối vi điều khiển với màn hình Text LCD? Chế độ giao tiếp 8-bit đòi hỏi nối toàn bộ các chân từ D0 đến D7 cùng với 3 chân điều khiển, tiêu tốn tổng cộng 11 đường I/O của vi điều khiển. Trong khi đó, chế độ giao tiếp 4-bit chỉ cần dùng 4 chân dữ liệu D4 đến D7 (chia byte dữ liệu thành 2 nibble cao và thấp để truyền lần lượt) kết hợp 3 chân điều khiển, chỉ chiếm 7 đường I/O, giúp tiết kiệm tài nguyên chân kết nối của PIC 16F887 cho các nhiệm vụ khác.

4. Tầng cách ly quang PC900V có vai trò gì và tác giả đưa ra cảnh báo kỹ thuật nào khi sử dụng linh kiện này? PC900V có vai trò chuẩn hóa tín hiệu tương tự (sin, tam giác) từ nguồn phát bên ngoài thành tín hiệu xung vuông kỹ thuật số hai mức cao/thấp (0V và 5V) nhờ bộ OPAMP chế độ khóa bên trong trước khi đưa vào chân ngắt RB0 của vi điều khiển. Cảnh báo kỹ thuật được tác giả lưu ý là đèn LED bên trong PC900V sẽ bị suy giảm khoảng 50% cường độ chiếu sáng sau khoảng 5 năm hoạt động, có thể dẫn đến hiện tượng sai lệch tín hiệu khi sử dụng lâu dài.

5. Thiết bị đo âm tần tự chế được kiểm chứng độ chính xác bằng các chuẩn đo lường nào? Kết quả đo của máy được kiểm chứng và so sánh đối chiếu với máy phát xung chuẩn phòng thí nghiệm qua hai dải tần số âm tần: dải tần từ 0 đến 5.000 Hz (ghi nhận ở Bảng 4.1) và dải tần 10.000 Hz (Bảng 4.2). Dạng sóng phát ra từ mạch tạo xung NE555 phụ trợ cũng được thẩm định trực quan thông qua dao động ký điện tử trước khi đưa vào đo đạc.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Vương Phú Tài đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu thiết kế và chế tạo thành công một máy đo âm tần hiển thị số sử dụng vi điều khiển PIC 16F887 kết hợp màn hình LCD 16x2. Thiết bị vận hành ổn định dựa trên giải thuật đếm xung định thời 1 giây kết hợp tầng chuẩn hóa tín hiệu cách ly quang PC900V, được kiểm chứng thực nghiệm đối chứng với máy phát xung chuẩn và dao động ký điện tử. Công trình cung cấp giải pháp kỹ thuật có tính ứng dụng cao, phục vụ hiệu quả cho hoạt động giảng dạy và thực hành đo tần số sóng âm trong chương trình đào tạo Sư phạm Vật lý.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE PIC Chương nay sẽ trình bay những kiến thức cơ ban, phô thông nhất về PIC và vi điều khiển 16F887. PIC nói chung hay vi điều khiến nói riêng và thậm chí LCD được dé cập ở chương sau đều là các linh kiện số nên muốn làm việc với nó thì ta phải nắm được ngôn ngữ của chúng. Do đó, đầu tiên chương này sẽ điểm qua một số hệ thông số, cách chuyên đôi giữa chúng. Tiếp theo, tôi sẽ trình bày vẻ PIC và cụ thé hóa bằng vi điều khiên 16F887.1 Các hệ thống số — Hệ thống số là tập hợp các ký tự và mối quan hệ giữa các ký tự đỏ dé biểu diễn các sé.

~_ Trong cuộc sóng hàng ngày, ta đã quen với việc sử dụng hệ thong số thập phân. Tuy nhiên, trong các thiết bị số nói chung, thường sử dụng hệ nhị phân (binary). Các hệ thong số khác nhau được phân biệt bằng cơ số của hệ. Cơ số của một hệ thống số là số ký tự phần biệt dé biểu diễn sé trong hệ đó.

Vi dụ trong hệ thập phân có 10 ký tự phân biệt 0, 1, 2, 3, ., 9; còn trong hệ nhị phan chỉ có hai ký tự phân biệt là 0 và 1 [6]. — Người ta có thé biéu diễn bat kỳ một số § nào trong hệ thống cơ số A theo đa thức khai triển sau đây: (S)a=C¿A?+Caạ_¡A" +. Ví dụ: (1111)2= 1x2Ÿ+1x2Ÿ+1x2l+1 x29, — Các hệ thống số đếm được phân làm hai loại là loại có trọng số (như hệ thập phan, hệ nhị phân v.) và loại không có trọng số (như hệ nhị phân quá 3. hệ nhị phân Gray,.

12 — Trong số của một hệ đếm đặc trưng cho vị trí của ký tự đó nằm trong dãy ký tự biểu diễn cho một con số trong hệ đó. Trong hệ thức (I.2) các hệ số A, chính là các trọng só, với ¡ là vị trí của ký tự C; trong dãy số. > Đề chuyên đôi một số trong hệ thập phân sang hệ thống số khác (cơ số A) phải thực hiện các bước sau: — Lấy phần nguyên chia cho cơ số A, ghi lại số du. Dem kết quả của phép chia (thương số) tiếp tục chia cho cơ số A.

Cứ thực hiện như vậy cho đến khi kết qua phép chia nhỏ hơn cơ số A. Phần nguyên trong hệ cơ số A sẽ là tập hợp các số du của phép chia , trong đó sé dư đầu tiên có trọng số nhỏ nhất. — Lấy phan thập phân nhân cho cơ số A, ghi lại phan nguyên. Phần thập phân còn lại tiếp tục nhân cho cơ số A.

Cứ tiếp tục như vậy cho đến độ chính xác mà ta muốn. Phần thập phân trong hệ cơ số A sẽ là tập hợp các phần nguyên của phép nhân. trong đó số đầu tiên có trọng số lớn nhất. > Đề đổi từ hệ nhị phân sang hệ bát phân, trước hết phải gom các số thành nhóm có ba chữ sé, tính từ dấu cham phân cách phần nguyên và phan thập phân.

Mỗi nhóm này được thay thé bang một chữ số hệ bát phân theo bảng mã. 13 > Để doi từ hệ nhị phân sang hệ thập lục phân, trước hết phải gom các số thành nhóm có bốn chữ số, tính từ đấu chấm phân cách phần nguyên và phần thập phân. Mỗi nhóm này được thay thé bằng một chữ số hệ thập lục phân theo bảng ma.2 Ma va ma ASCII 1.1 Khai niém vé ma Mã là một quy tắc ký hiệu đặt ra dé biểu dién các thông tin. Một mã gồm một số hữu hạn các từ mã.

Mỗi từ mã có một ký hiệu xác định và được gán biêu diễn cho một thông tin [1]. Trong kỹ thuật số, dạng mã thông dụng là mã nhị phân. Mỗi từ mã của mã nhị phân là một dãy liên tiếp các số hạng, mỗi số hạng chỉ có thê biểu diễn bằng hai số 0 hay 1, gọi là bit. Như vậy, một mã nhị phân có độ dài n bit, sẽ có 2° tô hợp khác nhau và có thê biểu diễn cho 2° thông tin.

Việc gắn mỗi từ mã biêu diễn cho từng thông tin xác định gọi là mã hóa. Việc làm ngược lại gọi là giải mã.2 Mã ký tu ASCII Mã ASCH (viết tắt của American Standard Code for International Interchange — Mã chuẩn của Mỹ dùng cho trao đổi thông tin) là một mã nhị phân 7 bit thông dụng dé mã hóa các ký tự trong xử lý văn bản (các chữ cai, chữ số. Số ký tự tôi đa có thể mã hóa là 2” = 128 ký tự từ 0 đến 127. Trong bảng mã ACH mở rộng.

người ta bô sung thêm 128 ký tự đặc biệt với mã từ 128 đến 255 [4]. Ví dụ mã ASCII của ‘A’ là 65, của ‘a’ là 97.3 Sơ lược về PIC 1.1 Sơ lược lịch sử phát triển PIC là một họ vi điều khiến RISC được sản xuất bởi công ty Microchip Technology. Thể hệ PIC dau tiên là PIC1650 được phát triển bởi Microelectronics Division thuộc General — Instrument. PIC là viết tắt của “Programmable Intelligent Computer” là một san pham của hãng General Instrument đặt cho ddng sản pham dau tiên là PIC1650.

Thời điểm đó PIC1650 được dùng dé giao tiếp với các thiết bị ngoại 14 vi cho máy chủ 16 bit CP1600, vì vậy, người ta cũng gọi PIC với cái tên "Peripheral Interface Controller" — bộ điều khiến giao tiếp ngoại vi. CP1600 là một CPU mạnh nhưng lại yeu về các hoạt động xuất nhập vì vậy PIC 8-bit được phát triển vào năm 1975 để hỗ trợ cho hoạt động xuất nhập của CP1600. ROM đề chứa mã, mặc dù khái niệm RISC chưa được sử dụng thời bấy giờ, nhưng PIC thực sự là một vi điều khiển với kiến trúc RISC, chạy một lệnh với một chu kỳ may — gồm 4 chu kỳ của bộ dao động. Năm 1985 General Instruments ban công nghệ các vi điện tử của họ.

và chủ sở hữu mới hủy bỏ hầu hết các dự án - lúc đó đã quá lỗi thời. Tuy nhiên PIC được bổ sung EEPROM đề tạo thành một bộ điều khién vào ra lập trình. Ngày nay rất nhiều dòng PIC được xuất xưởng với hàng loạt các module ngoại vi tích hợp săn (như USART, PWM, ADC.), với bộ nhớ chương trình từ 512 Word đến 32K Word.2 Một số đặc tính chung của vi điều khiển PIC Hiện nay có khá nhiều dòng PIC và có rất nhiều khác biệt về phần cứng. nhưng chúng ta có thê điểm qua một vài nét như sau: > Là CPU 8/16 bit, xây dựng theo kiến trúc Harvard.

> Có bộ nhớ Flash và ROM có thé tuỳ chon từ 256 byte đến 256 Kbyte. > Có các công xuất — nhập (I/O ports). > Có các chuân giao tiếp nỗi tiếp đồng bộ/không đồng bộ USART. > Có các bộ chuyên đổi ADC 10/12 bit.

> Có các bộ so sánh điện áp (Voltage Comparators). > Có các khối Capture/Compare/PWM. > Có hỗ trợ giao tiếp LCD. > Có MSSP Peripheral dùng cho các giao tiếp PC, SPI, và PS.

> Có bộ nhớ nội EEPROM- có thê ghi/xoá lên tới | triệu lần. > Có khối điều khién động cơ, đọc encoder. 15 vy Có hỗ trợ giao tiếp USB. Có hỗ trợ điều khién Ethernet.

Có hỗ trợ giao tiếp CAN. Đặc điềm thực thi tốc độ cao CPU RISC của họ vi điều khiển PICI6F8XX là: Chỉ gồm 35 lệnh đơn. Thời gian thực hiện tat cả các lệnh là 1 chu kì máy, ngoại trừ lệnh gọi chương trình con là 2. Xí Tốc độ hoạt động: * DC - 20MHz ngõ vào xung clock.

* DC - 200ns chu kì lệnh. Dung lượng của bộ nhớ chương trình Flash là §Kx 14words. Dung lượng của bộ nhớ dữ liệu RAM là 368x8bytes. y Dung lượng của bộ nhớ dữ liệu EEPROM là 256x§ bytes.1 Các đặc tính ngoại vi TimerO: là bộ định thời timer/counter 8 bit có bộ chia trước, ` Timerl: là bộ định thời timer/counter 16 bit có bộ chia trước, có thé đếm khi CPU đang ở trong chế độ ngủ với nguồn xung từ thạch anh hoặc nguồn xung bên ngoài.

Timer2: bộ định thời timer/counter 8 bit với thanh ghi 8-bit, chia trước và bộ chia sau, ` Hai khôi Capture, Compare, PWM. — Capture có độ rộng 16-bit, độ phân giải 12. — Compare có độ rộng 16-bit, độ phân giải 200ns. ~_ Độ phân giải lớn nhất của PWM là 10-bit.2 Các đặc tính tương tự kênh chuyền đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số ADC 10-bit.

% Fr Có reset BOR (Brown — Out Reset). l6 > Khối so sánh điện áp tương tự: ` — Hai bộ so sánh tương tự. — Khối tạo điện áp chuẩn VREF tích hợp bên trong có thẻ lập trình. — Da hợp ngõ vào lập trình từ ngõ vào của CPU với điện áp chuân bên trong.

~ Các ngõ ra của bộ so sánh có thé truy xuất từ bên ngoài.3 Các đặc tính đặc biệt của vi điều khiển > Bộ nhớ chương trình Enhanced Flash cho phép xóa và ghi 100. > Bộ nhớ dữ liệu EEPROM cho phép xóa và ghi 1. > Bộ nhớ EEPROM có thé lưu giữ dữ liệu hơn 40 năm và có thé tự lập trình lại. > Mạch lập trình nỗi tiếp ISP thông qua 2 chân (In - Circuit Serial Programming).

Ví Nguồn sử dung là nguồn đơn SV cấp cho mach lập trình nối tiếp. > Có Watchdog Timer (WDT) với bộ dao động RC tích hợp trên Chip. Vv Có thê lập trình mã bảo mật. > Có thé hoạt động ở chế độ ngủ đẻ tiết kiệm năng lượng.

M4 Có thê lựa chọn bộ dao động. > Có mạch điện sỡ rồi ICD (In-Circuit Debug).4 Chế tạo theo công nghệ CMOS Có các đặc tính: công suất thấp, công nghệ bộ nhớ Flash/EEPROM tốc độ cao. Điện áp hoạt động từ 2V đến 5,5V và tiêu tốn năng lượng thấp. Phù hợp với nhiệt độ làm việc trong công nghiệp và thương mại.

17 CHƯƠNG 2: MỘT SÓ LINH KIỆN LIÊN QUAN - NGUYEN TÁC HOẠT ĐỘNG MACH 555 VÀ MACH DO TAN SỐ Trong chương này sẽ trình bày một số linh kiện liên quan đến việc thiết kế máy do âm tan và mạch tạo xung sử dung IC 555. Dé sử dụng đúng chức năng của linh kiện, chương nảy sẽ trình bày rõ vẻ cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của chúng. Trên sơ sở nắm vững những kiến thức đó, chúng ta sẽ tìm hiểu về sơ đồ. nguyên lý hoạt động mach tạo xung sử dung IC 555 và may đo âm tan.1 IC 78XX Ngày nay, các vi mach ôn áp DC tuyến tinh được sử dung rat rộng rãi do những ưu điểm của chúng như: tích hợp toàn bộ linh kiện trong một vỏ kích thước bé.

không cần sử dụng hay chỉ sử dụng thêm một vài linh kiện ngoài để tạo mạh hoàn chỉnh, mạch bảo vệ quá dòng và quá nhiệt có sẵn trong vi mạch.