Luận Văn Tốt Nghiệp: Thiết Kế Đồng Hồ Báo Giờ Sử Dụng EPROM

Chuyên khảo phân tích Thiết kế và thi công đồng hồ báo giờ dùng eprom, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Tử
• Đề tài: Thiết Kế Đồng Hồ Báo Giờ Sử Dụng EPROM
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM TẠ
• 1. CHƯƠNG I: SƠ ĐỒ KHỐI
• 1.1. Nhiệm Vụ Của Các Khối
• 1.2. Nguyên Lý Hoạt Động
• 2. CHƯƠNG II: THIẾT KẾ KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ 1/60 Hz
• 2.1. Giới Thiệu Linh Kiện
• 2.2. Sơ Đồ Nguyên Lý
• 2.3. Nguyên Lý Hoạt Động
• 3. CHƯƠNG III: THIẾT KẾ KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẦN SỐ QUÉT 400 Hz
• 3.1. Giới Thiệu Linh Kiện
• 3.2. Sơ Đồ Nguyên Lý
• 3.3. Tính Toán
• 3.4. Nguyên Lý Hoạt Động
• 4. CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ KHỐI GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ
• 4.1. Giới Thiệu Linh Kiện
• 4.2. Nguyên Lý Hoạt Động
• 5. CHƯƠNG V: THIẾT KẾ BỘ NHỚ
• 5.1. Giới Thiệu Linh Kiện
• 5.2. Sơ Đồ Nguyên Lý
• 5.3. Nguyên Lý Hoạt Động
• 6. CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ KHỐI GIẢI ĐA HỢP
• 6.1. Giới Thiệu Linh Kiện
• 7. CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ KHỐI HIỂN THỊ
• 8. CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ KHỐI BÁO CHUÔNG
• 9. CHƯƠNG IX: THIẾT KẾ KHỐI BÁO THỨ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Hướng Dẫn Thiết Kế Đồng Hồ Báo Giờ Dùng EPROM Chi Tiết

Dự án thiết kế đồng hồ báo giờ sử dụng EPROM là một đề tài kinh điển trong lĩnh vực kỹ thuật điện tử, thể hiện sự chuyển giao từ công nghệ analog sang kỹ thuật số. Trước khi các dòng vi điều khiển trở nên phổ biến, việc sử dụng bộ nhớ chỉ đọc có thể lập trình và xóa được bằng tia cực tím (EPROM) để lưu trữ logic điều khiển là một giải pháp sáng tạo và hiệu quả. Luận văn tốt nghiệp "Thiết kế và Thi công Đồng hồ Báo giờ dùng EPROM" (Trần Minh Chánh, 2000) là một minh chứng tiêu biểu cho phương pháp này, nơi EPROM không chỉ lưu trữ dữ liệu mà còn đóng vai trò như một bộ não logic, thay thế cho các mạch logic tổ hợp phức tạp. Mục tiêu chính của các đồ án điện tử dạng này là xây dựng một hệ thống tự động hóa việc báo giờ trong các môi trường như trường học, nhà xưởng, giải quyết bài toán về tính chính xác và độ tin cậy mà các đồng hồ cơ khí hay mạch analog đơn giản không đáp ứng được. Thiết kế này tập trung vào việc sử dụng các linh kiện điện tử rời rạc như IC đếm, cổng logic và bộ nhớ EPROM 27C512 (hoặc các phiên bản tương đương như 2764 trong tài liệu gốc) để tạo ra một hệ thống hoàn chỉnh. Thay vì viết mã lệnh cho một CPU, các kỹ sư đã "lập trình" trạng thái hoạt động của mạch trực tiếp vào các ô nhớ của EPROM, tạo ra một bảng tra cứu (lookup table) khổng lồ. Khi các mạch đếm thời gian tạo ra một địa chỉ tương ứng với giờ và phút hiện tại, EPROM sẽ xuất ra dữ liệu đã được lập trình sẵn để điều khiển LED 7 đoạn và kích hoạt chuông báo. Đây là một phương pháp độc đáo, đòi hỏi sự tính toán tỉ mỉ về sơ đồ trạng thái và tổ chức bộ nhớ.

1.1. Lịch sử và tầm quan trọng của việc lưu trữ logic trên EPROM

Trong giai đoạn đầu của kỹ thuật số, việc triển khai các hệ thống logic phức tạp thường dựa vào một số lượng lớn các cổng logic (AND, OR, NOT) rời rạc. Điều này khiến thiết kế mạch in PCB trở nên cồng kềnh và khó sửa lỗi. Sự ra đời của EPROM đã mang đến một cuộc cách mạng: thay vì kết nối vật lý hàng trăm cổng logic, người thiết kế có thể mã hóa toàn bộ bảng chân lý của hệ thống vào bộ nhớ. Mỗi tổ hợp tín hiệu đầu vào (địa chỉ) sẽ tương ứng với một tổ hợp tín hiệu đầu ra (dữ liệu) đã được định sẵn. Phương pháp này không chỉ giúp thu gọn kích thước mạch mà còn mang lại sự linh hoạt, cho phép thay đổi logic hoạt động bằng cách lập trình lại EPROM thông qua mạch nạp EPROM mà không cần thay đổi phần cứng. Đối với ứng dụng đồng hồ báo giờ, EPROM trở thành trái tim của hệ thống, chứa đựng toàn bộ logic hiển thị số và lịch trình báo chuông.

1.2. Mục tiêu chính của đồ án Tự động hóa và độ chính xác cao

Mục tiêu cốt lõi của việc thiết kế đồng hồ báo giờ sử dụng EPROM là thay thế các hệ thống báo giờ thủ công hoặc bán tự động thiếu chính xác. Tài liệu gốc nhấn mạnh ứng dụng trong trường học để tự động báo giờ vào lớp, ra chơi và tan học. Các yêu cầu cụ thể bao gồm: hiển thị thời gian (giờ, phút) rõ ràng trên LED 7 đoạn, phát chuông báo tại các thời điểm được lập trình trước, và có cơ chế không báo chuông vào cuối tuần. Đặc biệt, độ chính xác của đồng hồ là yếu tố quyết định, phụ thuộc hoàn toàn vào khối tạo dao động chuẩn. Thiết kế này phải đảm bảo hoạt động ổn định và có nguồn dự phòng để duy trì thời gian khi mất điện, một thách thức quan trọng đối với các hệ thống điều khiển thời gian thực.

II. Thách Thức Kỹ Thuật Khi Thiết Kế Đồng Hồ Báo Giờ EPROM

Việc hiện thực hóa một mạch đồng hồ nói giờ hoặc báo chuông chỉ bằng EPROM và IC logic đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật. Khác với các hệ thống hiện đại sử dụng vi điều khiển 8051 hay PIC16F877A, nơi logic được xử lý linh hoạt bằng phần mềm, phương pháp này đòi hỏi toàn bộ hoạt động phải được tiên liệu và "hard-code" vào phần cứng và bộ nhớ. Thách thức lớn nhất nằm ở khâu thiết kế khối giải mã địa chỉ và tổ chức bộ nhớ EPROM. Các bộ đếm (counter) phải tạo ra một chuỗi địa chỉ duy nhất cho mỗi giây hoặc mỗi phút trong ngày. Ví dụ, với 24 giờ và 60 phút, hệ thống cần quản lý 1440 trạng thái phút khác nhau. Mỗi trạng thái này phải được ánh xạ tới một vùng địa chỉ cụ thể trên EPROM. Việc tính toán và nạp chính xác hàng ngàn giá trị dữ liệu vào EPROM là một công việc tốn nhiều thời gian và dễ xảy ra sai sót. Hơn nữa, việc gỡ lỗi (debug) một hệ thống như vậy cực kỳ khó khăn. Khi mạch không hoạt động đúng, việc xác định lỗi xuất phát từ khối dao động, khối đếm, EPROM hay khối hiển thị đòi hỏi kiến thức sâu về phần cứng và các công cụ đo lường chuyên dụng. Một thách thức khác là việc tạo dao động chuẩn. Độ chính xác của toàn bộ đồng hồ phụ thuộc vào một mạch dao động duy nhất, thường là 1Hz hoặc 1/60 Hz, đòi hỏi sự ổn định cao và ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hay nhiễu điện.

2.1. Phân tích Sơ đồ nguyên lý và lựa chọn linh kiện điện tử

Việc lựa chọn linh kiện điện tử phù hợp là yếu tố tiên quyết. Tài liệu tham khảo sử dụng các IC họ CMOS 4000 series (như 4040, 4081) vì chúng tiêu thụ ít năng lượng và có khả năng kháng nhiễu tốt. EPROM 2764, với dung lượng 8KB, được chọn để chứa toàn bộ bảng tra cứu cho 1440 phút trong ngày, với mỗi phút có thể cần nhiều byte để điều khiển quét LED. Sơ đồ nguyên lý được chia thành các khối chức năng rõ ràng: khối nguồn, khối dao động tạo xung nhịp, khối đếm và giải mã địa chỉ (giờ, phút), bộ nhớ EPROM, khối giải đa hợp và hiển thị, khối điều chỉnh và khối báo chuông. Sự kết nối logic giữa các khối này phải được tính toán chính xác để đảm bảo tín hiệu địa chỉ từ bộ đếm được đưa đến EPROM một cách đồng bộ.

2.2. Vấn đề đồng bộ tín hiệu và phương pháp quét LED 7 đoạn

Để hiển thị 4 chữ số (HH:MM) trên LED 7 đoạn mà không cần 4 bộ giải mã riêng biệt, kỹ thuật quét (multiplexing) được áp dụng. Một bộ dao động tần số cao (ví dụ 400Hz trong luận văn) sẽ điều khiển bộ giải đa hợp (demultiplexer), lần lượt cấp nguồn cho từng LED một cách tuần tự. Cùng lúc đó, các chân địa chỉ thấp của EPROM cũng được điều khiển bởi dao động này để xuất ra dữ liệu tương ứng cho từng LED. Thách thức ở đây là phải đảm bảo sự đồng bộ tuyệt đối giữa việc chọn LED và việc xuất dữ liệu. Nếu tần số quét quá thấp, mắt người sẽ thấy hiện tượng nhấp nháy. Nếu quá cao, các transistor điều khiển có thể không đáp ứng kịp. Đây là một bài toán tối ưu giữa phần cứng và hiệu ứng thị giác.

III. Phương Pháp Thiết Kế Phần Cứng Cho Đồng Hồ Dùng EPROM

Quy trình thiết kế đồng hồ báo giờ sử dụng EPROM bắt đầu từ việc xây dựng phần cứng theo từng khối chức năng riêng biệt. Trái tim của hệ thống là bộ nhớ EPROM (ví dụ EPROM 27256), nơi lưu trữ toàn bộ logic. Xung quanh nó là các mạch phụ trợ. Khối tạo dao động chuẩn là thành phần quyết định độ chính xác, thường sử dụng IC 555 hoặc các mạch dao động thạch anh để tạo ra một tần số ổn định, sau đó được chia xuống 1/60 Hz bằng các IC đếm như 4040 để tạo xung phút. Tín hiệu phút này sẽ là đầu vào cho khối giải mã địa chỉ, bao gồm các IC đếm thập niên hoặc nhị phân khác để đếm phút (0-59) và giờ (0-23). Đầu ra của các bộ đếm này (ví dụ 10-12 bit) sẽ được nối trực tiếp vào các chân địa chỉ (A0-A11) của EPROM. Khối hiển thị sử dụng phương pháp quét. Một dao động tần số cao (khoảng 400Hz) điều khiển các chân địa chỉ thấp của EPROM (A0, A1) và một bộ giải mã 74138. Bộ giải mã này sẽ lần lượt kích hoạt 1 trong 4 transistor để cấp nguồn cho 4 LED 7 đoạn (đơn vị phút, chục phút, đơn vị giờ, chục giờ). Đồng bộ với đó, EPROM xuất ra mã BCD 7 đoạn tương ứng. Khối báo chuông được kích hoạt bởi một chân dữ liệu riêng của EPROM (ví dụ D7). Khi địa chỉ thời gian trùng với lịch báo chuông đã lập trình, chân D7 sẽ lên mức cao, kích hoạt một mạch dao động hoặc một thanh ghi dịch để chuông reo trong một khoảng thời gian nhất định.

3.1. Thiết kế khối dao động và khối giải mã địa chỉ chi tiết

Khối dao động tạo tần số chuẩn 1/60 Hz là nền tảng. Luận văn gốc đề xuất sử dụng một mạch đồng hồ treo tường để lấy dao động 1/2 Hz, sau đó dùng IC 4040 để chia tần số xuống còn 1/60 Hz. Đây là một giải pháp sáng tạo để đảm bảo độ chính xác cao. Khối giải mã địa chỉ gồm hai IC 4040 riêng biệt: một để đếm phút (đếm đến 60 thì reset và tạo một xung clock cho bộ đếm giờ) và một để đếm giờ (đếm đến 24 thì reset). Các ngõ ra song song của hai IC này (Q0-Q5 cho phút và Q0-Q4 cho giờ) tạo thành các đường bus địa chỉ chính cho EPROM. Một khối điều chỉnh bằng các nút nhấn và cổng logic được thêm vào để cho phép người dùng đặt lại thời gian khi cần thiết.

3.2. Thiết kế mạch in PCB và mô phỏng hoạt động trên Proteus

Sau khi hoàn thiện sơ đồ nguyên lý, bước tiếp theo là thiết kế mạch in PCB. Với số lượng lớn IC và kết nối, việc đi dây trên PCB cần được tối ưu hóa để giảm nhiễu và tiết kiệm không gian. Các đường tín hiệu clock và bus địa chỉ cần được giữ ngắn và cách xa các đường nguồn. Ngày nay, trước khi thi công thực tế, toàn bộ mạch có thể được mô phỏng Proteus. Công cụ này cho phép kiểm tra logic hoạt động của các IC đếm, sự đồng bộ của mạch quét LED, và xác minh nội dung file HEX nạp vào EPROM có xuất ra đúng dữ liệu hay không. Việc mô phỏng giúp phát hiện sớm các sai sót trong thiết kế, tiết kiệm chi phí và thời gian so với việc gỡ lỗi trực tiếp trên phần cứng.

IV. Bí Quyết Lập Trình EPROM Cho Hệ Thống Đồng Hồ Báo Giờ

Việc "lập trình" cho hệ thống thiết kế đồng hồ báo giờ sử dụng EPROM không giống với việc viết mã cho vi điều khiển. Thay vào đó, nó là quá trình tạo ra một file dữ liệu nhị phân (HEX) để nạp vào EPROM. File này hoạt động như một bảng tra cứu khổng lồ. Mỗi địa chỉ trong EPROM tương ứng với một thời điểm cụ thể, và giá trị dữ liệu tại địa chỉ đó quy định trạng thái của các ngõ ra. Cấu trúc địa chỉ được phân chia một cách logic. Ví dụ, 12 đường địa chỉ (A0-A11) có thể được tổ chức như sau: A0-A1 dùng cho việc quét 4 LED, A2-A7 (6 bit) mã hóa 60 giá trị phút, và A8-A12 (5 bit) mã hóa 24 giá trị giờ. Với mỗi địa chỉ (tức mỗi thời điểm), 8 bit dữ liệu (D0-D7) sẽ được xuất ra. Trong đó, D0-D6 có thể mang mã của LED 7 đoạn để hiển thị số tương ứng, còn D7 được dùng làm bit điều khiển chuông. Ví dụ, tại địa chỉ tương ứng với 07:00, dữ liệu có thể là 0x87. 0x07 là mã hiển thị số 7, và bit D7=1 (giá trị 8 trong hệ thập lục phân) để bật chuông. Tại địa chỉ 07:01, dữ liệu sẽ là 0x06 (hiển thị số 1) và D7=0 để tắt chuông. Quá trình này đòi hỏi việc tạo ra một file HEX với hàng ngàn dòng, mỗi dòng tương ứng với một trạng thái của đồng hồ.

4.1. Cấu trúc bảng tra cứu và ánh xạ địa chỉ dữ liệu

Việc tổ chức bảng tra cứu là bước quan trọng nhất. Cần xác định rõ mỗi bit địa chỉ đại diện cho thông tin gì (quét LED, phút, giờ). Sau đó, một chương trình trên máy tính (viết bằng C, Python, hoặc thậm chí là Excel macro) được sử dụng để tự động sinh ra file HEX. Chương trình này sẽ lặp qua tất cả các khả năng thời gian từ 00:00 đến 23:59. Với mỗi thời điểm, nó tính toán mã 7 đoạn cho từng chữ số (đơn vị phút, chục phút, v.v.) và xác định xem có cần bật chuông hay không dựa trên một lịch trình định sẵn. Kết quả là một file dữ liệu có dung lượng vài kilobyte, sẵn sàng để được nạp vào EPROM.

4.2. Quy trình và công cụ cho mạch nạp EPROM chuyên dụng

Sau khi có file HEX, bước cuối cùng là sử dụng mạch nạp EPROM. Đây là một thiết bị phần cứng chuyên dụng kết nối với máy tính. Người dùng đặt chip EPROM trắng vào đế cắm (socket), tải file HEX vào phần mềm của mạch nạp, và bắt đầu quá trình ghi. Mạch nạp sẽ tuần tự đặt điện áp và địa chỉ lên các chân của EPROM để ghi từng byte dữ liệu. Quá trình này có thể mất vài phút. Sau khi nạp, một số mạch nạp còn có chức năng xác minh (verify) để đọc lại dữ liệu từ EPROM và so sánh với file gốc, đảm bảo không có lỗi xảy ra trong quá trình ghi. Đây là bước kiểm tra chất lượng quan trọng trước khi lắp EPROM vào mạch chính.

V. So Sánh Thiết Kế Đồng Hồ EPROM Với Giải Pháp Hiện Đại

Mặc dù phương pháp thiết kế đồng hồ báo giờ sử dụng EPROM là một cột mốc quan trọng, công nghệ hiện đại đã mang đến những giải pháp hiệu quả và linh hoạt hơn rất nhiều. Sự khác biệt lớn nhất nằm ở việc thay thế toàn bộ khối logic cồng kềnh bằng một vi điều khiển 8051 hoặc PIC. Thay vì hàng chục IC logic, một con chip vi điều khiển duy nhất có thể đảm nhiệm tất cả các chức năng: đếm thời gian, điều khiển hiển thị, quản lý lịch báo chuông và xử lý tín hiệu từ nút nhấn. Việc lập trình trở nên dễ dàng hơn với các ngôn ngữ cấp cao như C hoặc thậm chí là lập trình assembly cho 8051. Để đảm bảo thời gian chính xác và không bị mất khi ngắt điện, một mạch thời gian thực DS1307 (RTC) được sử dụng. RTC DS1307 là một IC chuyên dụng có pin dự phòng riêng, liên tục đếm thời gian và giao tiếp với vi điều khiển qua bus I2C. Điều này giúp loại bỏ hoàn toàn khối dao động và đếm phức tạp của thiết kế cũ. Đối với việc lưu trữ âm thanh, thay vì lưu trữ âm thanh EPROM với chất lượng thấp và dung lượng hạn chế, các module MP3 và thẻ nhớ SD cho phép phát ra âm thanh chất lượng cao, thậm chí là một mạch đồng hồ nói giờ bằng giọng nói thực. Các công nghệ mới cũng đơn giản hóa việc thiết kế mạch in PCB và giảm đáng kể chi phí sản xuất.

5.1. Ưu điểm của vi điều khiển 8051 và mạch RTC DS1307

Sử dụng vi điều khiển 8051 mang lại sự linh hoạt tối đa. Lịch báo chuông có thể được thay đổi dễ dàng bằng cách cập nhật lại firmware mà không cần tháo chip ra để xóa và nạp lại như EPROM. Vi điều khiển cũng có thể xử lý các tác vụ phức tạp hơn như hiển thị nhiệt độ, độ ẩm, hoặc giao tiếp với các thiết bị khác. Việc tích hợp RTC DS1307 giải quyết triệt để bài toán duy trì thời gian. Module này hoạt động độc lập, đảm bảo đồng hồ vẫn chạy đúng giờ ngay cả khi vi điều khiển chính bị reset hoặc mất nguồn tạm thời. Giao tiếp I2C đơn giản chỉ cần hai dây tín hiệu, giúp mạch gọn gàng hơn rất nhiều.

5.2. Hướng phát triển Tích hợp module MP3 và thẻ nhớ SD

Một hướng phát triển thú vị là biến đồng hồ báo chuông thành mạch đồng hồ nói giờ. Thay vì tiếng chuông đơn điệu, hệ thống có thể phát các file âm thanh MP3 được lưu trên thẻ nhớ SD. Các module như DFPlayer Mini rất dễ giao tiếp với vi điều khiển, cho phép phát các câu thông báo như "Bây giờ là 7 giờ sáng, đã đến giờ vào lớp". Điều này mở ra nhiều ứng dụng thực tiễn hơn, đặc biệt trong các hệ thống thông báo công cộng. So với việc ghi âm giọng nói vào chip EPROM thông qua bộ chuyển đổi ADC và giải mã âm thanh DAC, giải pháp module MP3 cho chất lượng vượt trội và dung lượng lưu trữ gần như không giới hạn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC SU’ PHAM KY THUAT THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH HGMUIIE ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP NGÀNH LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP THIET KE VA THI CONG DONG HO BAO GIO’ DUNG EPROM GVHD: TRAN MINH CHANH SVTH: NGO QUANG LIEM NGUYÊN HỮU LỢI SKLOC ( ) TP. Hồ Chí Minh, thang 03/2000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH |____. TRUGNG DAI HOC SU PHAM KY THUAT C 80 ‘\ KHOA BIEN - DIEN'TU .F95-02 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : THIET KE VA THI CONG ĐỒNG HO BAO GIO, DUNG EPROM Giáo Viên Hướng Dan : Thy TRAN MINH CHANH Sinh Viên Thực Hiện : Ngô Quang Liêm ( 95101079) Nguyễn Hữu Lợi ( 95101082) Lớp : 95 KĐĐ TP. HỒ CHÍ MINH- THÁNG 03/2000 SKL 00060 BO GIAO DUC & PAO TAO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC QUỐC GIA T/P HCM.

ĐỘC LẬP - TỰDO - HẠNH PHÚC. "TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT T/P HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Ho và tên sinh viên ; Ngô Quang Liê £ 95141179 m ) Nguyễn Hữu Lagi C95 PO [082 ) Ì đp 95 KDD Ngành : ĐIỆN TỪ Fo ten dé a HE TRE VACTHECONG DONG HO BAO GIS DUNG EPROM 2 Ui nd liên bạn đâu * Khong baw chudng vào thứ 7 và chủ nhật * Nguồn dự phòg khi mất điện 4 Ndi dung các phầẩn thuyết mình tính toán : ác bản vẽ * Sơ đổ nguyên lý * Sơ đổ khối 5. Giáo viên hướng dẫn : Thầy TRẦN MINH CHÁNH. Ngày giao nhiệm vụ : 7.

Ngày hoàn thành nhiệm vụ : GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN “Thông qua Bộ môn Ký tên Ngày (ÝTháng (¿ Năm 4/44 cA gh CHU NHIEM BO MON Ky tén Z —— TRAN MINH CHÁNH q UvU»` NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẨN Ngày ĐÝTháng “Năm 2000 Ký tên PC SE NẠP hen TRAN MINH CHÁNH MUC LUC A.LOI CAM TA B.THIẾT KẾ - CHƯƠNG L: SƠ ĐỒ KHỐI 1. Nhiệm Vụ Của Các Khối HH. Nguyên Lý Hoạt Đông CHƯƠNG HH: THIẾT KẾ KHÔI ĐÀO ĐỘNG TẠO TẤN SỐ 1/60 Hz 1 Gat Elueul Kiện fh Subs y Wh. Tinh Toan IV Nguyên Ly Hoạt Động CHƯƠNG HT: THIẾT KẾ KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẤN SỐ QUÉT 400 Hz 1 Già Thiệu Linh Kiện UW.

SUD én Ly TH. Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ KHỐI GIẢI MẢ ĐỊA CHÍ 1, Giới Thiệu Linh Kiện “1Ÿ. Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG V : THIẾT KẾ BỘ NHỚ 1.

Giới Thiệu Linh Kiện 1. Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG VI : THIẾT KẾ KHỐI GIẢI ĐA HỢP 1. Giới Thiệu Linh Kiện 11. Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG VII : THIẾT KẾ KHỐI HIỂN THỊ 1.

Giới Thiệu Linh Kiện 1I. Tính Toán IV. Nguyên Lý Hoạt Động CHUONG VIII: THIẾT KẾ KHỐI BÁO CHUONG 1. Giới Thiệu Linh Kiện 1.

Tính Toán IV. Nguyên Lý Hoạt Động „. CHUONG IX : THIET KE KHOI BAO THU 1. Giới Thiệu Linh Kiện Il.

Tính Toán loạt Động, ET KE KHOI DIEU CHINA 1. Giới Thiêu Lình Kiện 1, Sở Đề Nguyên Lý TH Đính Toàn IV puyên Ws \ hoạt đồng: CHƯƠNG NÌ: THIẾ F RỂ kHỐI NẠP ACQLI L Guậi Thiệu Linh Kiện W Số Đồ Nguyên Lý ĐH, Bình Toan IV. Nguyễn Lý Hoạt Động Ð, SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ CHƯƠNG TRÌNH EPROM CHƯƠNG L: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 1. Nguyên Lý Hoạt Động CHƯƠNG HH: CHƯƠNG TRÌNH EPROM 1 Kết Nối Của EPROM Và LED 7 Doan 1.

Các Giờ Cần Báo Chuông 1H. Chương Trình Nạp Cho Eprom E. TÀI LIỆU THAM KHẢO A.LOI CAM TA Trước khi vào nội dung luận văn , chúng em xin chân thành cảm ơn các Thầy , Cô trong KHOA ĐIỆN - TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT - TP HỒ CHÍ MINH đã truyền dạt kiến thức cho chúng em trong suốt quá trình học tập. Xin chân thành cảm ơn sự giúp đổ của các bạn đồng môn trong qúa trình học tập tại trường Bat biệt chúng em xin chân thành cảm đn thầy TRẤN MINH CHÁNH đã tận tình giáp đổ và hướng đấn chúng eim hoàn thành tối luân vấn tốt nghiệp này.

Sinh viên thực hiện : Ngõ Quang (95101079) Nguyễn Hữu (95101082) B.LỜI NÓI ĐẦU Ngành KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ có vai trò rất quan trọng trong cuột sống của con người. Mọi hoạt động sinh hoạt và lao động hằng ngày của con người đều có sự tham gia của ngành KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ. Đặt biệt khi Kỹ Thuật Số ru đời, thì ngành KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ đã đưa con người tiến một bước nhảy vọt trong cuộc Cách Mạng Tự Động Hoá trong công nghiệp Khi tuộc sống được nắng cao thì quáuinh tư đông là điều tất yếu. Một ứng dụng để góp một phẩn nhỏ vào quá trình tứ đông hoá trong trường học là làm một đồng hề báo giề học và giờ nghị giải lao giửa các 4 học.

Để lầm đồng hồ† x gờ có 2 kỳ thuật được sử dụng : ÿ Thuật Tương Tự và Kỹ Thuật Nó Daag ha bao gid ding KY Thuật Tương Tự : cách làm: in giản nhưng tính chính vắc , đồ ñn cay Không vao ¡ Kích thước lớn,. Vì vậy để khắc phục các nhược điểm này má đồng bố báo gi2 dùng Kỹ Thuật SO dhige chon Daéng hd bao gid này dùng EPROM để hiển thị giờ, phút , báo chuông. Vì vậy en dé did: “DONG HO BAO GIO DUNG EPROM *, Do thoi gian thực hiện để tài và năng lực có hạn nền việc thực hiện để tài này không thể tránh được thiếu xót , người viết rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các ban đồng môn. THIET KE Luận văn tốt nghiệp : Thây TRẤN MINH CHÁNH GVHD CHƯƠNGI: SƠ ĐỒ KHỐI L.SƠ ĐỒ KHỐI: KHỐI GIẢI KHOI HIEN ĐA HỢP —_ THỊ - [khỏi bào ĐỒNG] [ Bộ NHỚ| y_ KHỐI BẢO TAO TANSO EPROM | CHU B QUIET 00H _ x j | | 1 | | KHOIGIAIMA, | DIA CHI | Ầ aloe | | vy | KHOI DIEU > >| KHOI BAO CHINH THU KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẤN SỐ 1⁄60 Hz IL.

NHIEM VU CUA CAC KHOI: KHOI DAO DONG TAO TAN SO 1/60 Hz: Được dùng để tạo ra xung có tân số là 1/60 Hz ( chu kỳ là 60 giây ). Tần số do khối này tạo ra phải có độ chính xác rất cao vì độ chính xác của đồng hồ là do khối này quyết định. SVTH : Ngô Quang Liêm & Nguyễn Hữu Lợi 1 Luận văn tốt nghiệp GVHD : Thay TRAN MINH CHÁNH KHỐI GIẢI MẢ ĐỊA CHỈ : Được chia ra 2 phần. Phần 1 để tạo địa chỉ cho phần đếm phút.

Phần 2 để tạo địa chỉ cho phần đếm giờ. KHOI GIAI MA DIA CHỈ sẽ tạo địa chỉ cho bộ nhớ EPROM xuất dử liệu hiện giờ và phút. BỘ NHỚ EPROM : Là bộ nhớ đã được lập trình để hiển thị giờ , phút và báo chuông ti KHỐI HIỂN THỊ : Được dùng để hiển thị các giá trị giờ và phút. KHỐI GIẢI ĐA HỢP: Được dùng để điều khiển cho khối hiển thị hiển thị giờ, phút.

Khối này phối hợp đồng bộ với EPROM để hiển thị giờ,, phút. KHOI DAO DONG TAO TAN SO QUET 400 Hz: Được dùng điều khiển KHỐI GIẢI ĐA HỢP. Tần số của khối nay là 400 Hz để tạo cảm giác cho người xem thấy được các giá tị giờ , phút luận được sáng, KHÔI ĐIỀU CHÍNH - Được dùng để điều chỉnh giờ , phút và thứ. KHÔI BẢO THỨ: Đước dùng để báo thứ và khống chế báo chuông vào thứ 7 và chủ nhật KHÔI BẢO CHUÔNG - Được dùng để điều khiết £ reo§ giây.

H, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: KHÔI DAO ĐỘNG TẠO TẤN SỐ 1/60 Hz sé tao ra xu Vol He Nung vuông này sẽ vào KHỐI GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ để tạo địa chỉ cho EPROM xuất dứ liệu ra KHỐI HIỂN THỊ. KHÔI DAO ĐỘNG TẠO TẤN SỐ QUẾT 400 Hz điều khiến KHỐI GIẢI ĐA HỢP và EPROM cho đồng bộ nhau để điều khiển KHOI HIẾN THỊ hiện các gid yi: don vi phút, chục phút, đơn vị giờ, chục giờ. Khi đến giờ cần báo chuông, bộ nhớ EPROM sẽ xuất lệnh cho KHỐI BÁO CHUÔNG hoạt động để chuông reo. KHỐI DAO ĐỘNG TẠO TẢN SỐ QUÉT 400 Hz sẽ đưa dao động có tần số là 0,78 Hz để cho chuông reo trong 8 giây.

Khi cần điều chỉnh lại giờ, phút, thứ, KHỐI ĐIỀU CHÍNH sẽ nhận dao động từ KHOI DAO DONG TAO TAN SO QUET 400 Hz các dao động có tần số là 6 Hz và 3 Hz để đưa lên KHỐI GIẢI MẢ ĐỊA CHỈ chỉnh lại giờ, phút và đưa lên KHỐI BÁO THỨ để chỉnh lại thứ. KHỐI BÁO THỨ sẽ nhận xung từ KHỐI GIẢI CC CHÍ điều khiển KHỐI BÁO THỨ hiện thứ từ thứ 2 đến chủ nhật, đồng tiết KHỐI BÁO THỨ cũng tham gia điều khiển KHỐI BÁO CHUÔNG để không cho chuông reo vào thứ7 và chủ nhật. SVTH : Ngô Quang Liêm & Nguyễn Hữu Lợi 2 Luận văn tốt nghiệp GVID : Thây TRẤN MINH CHÁNH CHƯƠNG II: THIET KE KHOI DAO DONG TAO TAN SO 1/60 Hz 1. GIGI THIÊU LINH KIÊN : 1.IC 4040: y là IC đểm họ CMOS có I6 chân.

IC 4040 có 12 tầng flip - flop T nên có thể đếm đến 4096 , IC sẽ nẩy dưới tác động của cạnh xuống của xung Ck. Ngo MASTER RESET sẽ tác đồngở mức [I| an đây là sự đồ chân và chức nàng của các chắn : Qu Vop Qs Qi9 Qa @ Q6 Q? Q3 Qs Q2 MR Ql CP Vss Q0 Chân 16 : ( Vọp ) Nối nguồn dương Chân8 :(Vss ) Nối mass Chân 10 : ( CP ) Ngồ vào của xung Ck. Tác động cạnh xuống của xung Ck Chan 11: (MASTER RESET ) Ngé vao ding dé reset IC 4040. Sau đây là các ngỏ ra của IC 4040 : Chân 9 : Q0 Chân7 :Q1 Chân 6 : Q2 Chân § : Q3 Chân 3 : Q4 Chân 2 :Q5 Chân 4 : Q6 Chân 13: Q7 Chân 12: Q8 Chân 14: Q9 Chân 15: Q10 Chân 1 :Q11 §VTH :Ngô Quang Liêm & Nguyễn Hữu Lợi 3 Luận văn tốt nghiệp.

GVHD : Thiy TRAN MINH CHANH 1.IC 4081: Đây là IC cổng họ CMOS có 14 chân. IC 4081 có 4 cổng AND 2 ngỏ Sau đây là sơ đồ chân và chức năng của các chân : Chân 14 (Vụ NO nguồn dương Chân? © ( Vss ) Noi muss.