[Tìm hiểu] mạch và sơ đồ bộ đếm thập phân IC 74LS90

0
1735

74LS90 là bộ đếm thập phân không có chức năng reset tự động. Có nhiều loại bộ đếm có thể sử dụng trong các thiết bị để đếm chữ số nhị phân hoặc thập phân.

Chúng ta sẽ đề cập đến một IC bộ đếm 74LS93, hoạt động dựa trên một flip flop loại T. Khi sử dụng các flip flop trong những bài trước, chúng ta có thể tạo ra bộ đếm có 2n số nhị phân. 

IC 74LS93 đếm từ 0000 đến 1111 ở dạng số nhị phân, 0 đến 15 ở dạng thập phân. Trong hệ thập phân, chúng ta chỉ cần từ 0 đến 9 là có thể bao gồm tất cả các giá trị số thập phân mà không cần thêm các giá trị khác.

Giới thiệu về bộ đếm thập kỷ 74LS90

Để giải quyết vấn đề trên, chúng ta sử dụng IC 74LS90. IC chứa hai bộ đếm MOD. Một là MOD 2 và hai là bộ đếm MOD 5. Bộ đếm bắt đầu đếm từ 0000 đến 1001 và sau đó nó reset lại giá trị. 

Việc reset tự động làm cho bộ đếm bắt đầu đếm từ 0 và kết thúc ở số 9 trong hệ thập phân. Trong IC có bốn chân reset, những chân này giúp IC đếm bằng cách kích hoạt hai chân trong 4 chân. IC giao tiếp TTL có thể kết hợp với các bộ đếm và IC có giao tiếp TTL khác .

Cấu hình chân 74LS90

Cấu hình chân 74LS90 

Các sơ đồ của bộ đếm thập phân 7490 được hiển thị dưới đây:

Chân Mô tả chi tiết
CLKB Chân 1 Chân 1 là đầu vào xung clock của MOD 5 trong IC. Là chân tích cực mức thấp (chỉ kích hoạt khi có giá trị logic mức thấp), ddeer thay đổi trạng thái ở 3 bit đầu ra. Tại các đầu ra có xung thay đổi từ mức cao đến thấp thì ba bit đầu ra sẽ bị thay đổi.
R1 Chân 2 Chân 2 được sử dụng như một chân reset trong IC. Nó sẽ cho giá trị lớn nhất ở đầu ra. Sử dụng kết hợp với chân 3.
R2 Chân 3 Chân 3 cũng được sử dụng như một chân reset trong IC. Nó sẽ kích giá trị lớn nhất ở đầu ra. Sử dụng kết hợp với chân 2.
NC Chân 4 Chân 4 sử dụng để hình dáng dễ nhìn cho mạch PCB. Không quan trọng nó được đấu nối hay không vì nó sẽ không ảnh hưởng đến mạch.
VCC Chân 5 Chân 5 là chân đầu vào cấp nguồn.
R3 Chân 6 Chân 6 được sử dụng như một chân reset trong IC. Nó sẽ xóa tất cả giá trị các đầu ra khi kết hợp với R4.
R4 Chân 7 Chân 7 cũng được sử dụng như một chân reset. Nó sẽ xóa tất cả các đầu ra khi kết hợp với R3.
QC Chân 8 Chân 8 là một chân đầu ra. Nó là bit thứ hai của dữ liệu đầu ra 4 bit.
B Chân 9 Chân 9 cũng là một chân đầu ra. Nó là bit LSB thứ hai (Bit có trọng số thấp thứ 2) của dữ liệu đầu ra 4 bit.
GND Chân 10 Chân 10 là chân nối đất.
D Chân 11 Chân 11 là bit đầu ra có trong số lớn nhất của dữ liệu đầu ra 4 bit.
A Chân 12 Chân 12 là bit đầu ra có trọng số nhỏ nhất của dữ liệu đầu ra 4 bit.
NC Chân 13 Chân 13 là chân không cần đấu nối. Nó sẽ không ảnh hưởng đến vi mạch như chân 4.
CLKA Chân 14 Chân 14 là chân đầu vào xung clock dùng để cấp xung clock cho MOD 2 của IC.

Đặc tính bộ đếm nhị phân 74LS90

  • Nó được sử dụng như một bộ đếm đơn giản từ 0 – 9.
  • IC có khả năng bắt đầu đếm tự động từ 0 và kết thúc ở 9.
  • IC có thể giao tiếp với các thiết bị và vi điều khiển TTL do đầu ra của nó cũng ở dạng TTL.
  • IC có mức tiêu thụ điện năng thấp.
  • IC có nhiều dạng package PDSO, PDIP và GDIP
  • IC có bảo vệ bên trong khỏi điện áp kẹp.

THÔNG SỐ KỸ THUẬT

  • Dãy nguồn đầu vào cho IC là 4,75V đến 5,25V.
  • Dãy nhiệt độ hoạt động cho IC là 0 đến 70 độ.
  • Dãy điện áp đầu vào IC ở trạng thái mức CAO nhỏ nhất 2,0V và trạng thái THẤP là tối đa 0,7V.
  • IC cho dòng điện đầu ra ở trạng thái mức CAO là -0,4mA và ở trạng thái THẤP là 8,0mA
  • Dãy bảo vệ diode kẹp bên trong là -1,5V.

Xem datasheet bên dưới:

Một số IC đếm khác như: CD4020CD4022CD4060CD40102CD4017CD402674LS93

Nguyên lý hoạt động của IC 7490

Phần này sẽ giải thích nguyên lý hoạt động của 7490. IC có cấu trúc bên trong gồm 4 flip flop và flip flop đầu tiên được sử dụng là MOD 2 và 3 chân còn lại được sử dụng ở MOD 5.

Có hai chân đầu vào xung nhịp và được sử dụng để thay đổi trạng thái đầu ra. Các chân reset được điều khiển thông qua cổng AND.

Nguyên lý hoạt động của IC 7490

IC có 4 chân reset, hai chân xung nhịp và 4 chân đầu ra. Trước khi sử dụng IC thì trước tiên chúng ta cần hiểu các chân reset. 

Bốn chân reset này sẽ được sử dụng để điều khiển các đầu ra. Bốn chân reset này sẽ tạo ra hơn 16 tổ hợp nhưng trong một số tổ hợp, sẽ có đầu ra nhất định. Chi tiết ở bảng trạng thái

 Bảng trạng thái IC 7490

Các chân reset Đầu ra
MR1 (R4) MR2 (R3) MS1 (R2) MS2 (R1) D QC B A
H H L X L L L L
H H X L L L L L
X X H H H L L H
L X L X ĐẾM
X L X L ĐẾM
L X X L ĐẾM
X L L X ĐẾM

Chân xung nhịp thứ hai (Chân 1) sẽ được kết nối với bit có trọng số thấp nhất của IC, để hoạt động ở MOD 2 và MOD 5. Chân xung nhịp đầu tiên (chân 14) sẽ được sử dụng để đưa tín hiệu đầu vào xung nhịp cho IC. 

Ở mỗi sự thay đổi trạng thái từ mức CAO đến THẤP, đầu ra sẽ bị thay đổi. Nhưng hãy luôn ghi nhớ nguyên lý hoạt động của các chân reset  nếu không IC sẽ kích một số giá trị ngẫu nhiên hoặc sẽ không có sự thay đổi ở đầu ra. 

Đây là mạch có đầy đủ chức năng trong mạch. Bất cứ khi nào chúng ta cho xung nhịp vào thì  IC sẽ cho đầu ra ở dạng nhị phân. Mọi số nhị phân sẽ đại diện cho một số thập phân. Đây là bảng các số nhị phân có các số thập phân tương ứng.

SỐ THẬP PHÂN D Qc B A
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1

Ví dụ mạch sử dụng bộ đếm 74LS90

IC 74LS90 có thể được sử dụng như một bộ đếm đơn giản, giá trị của nó luôn ở dạng nhị phân tương ứng. Ở đây chúng ta sử dụng IC làm bộ đếm từ 0-9 và sau đó chúng ta sẽ hiển thị nó trên led 7 đoạn. 

IC cần dùng là IC 74LS47 giao tiếp với 1 màn hình led 7 đoạn. IC sẽ tạo ra tín hiệu ở dạng nhị phân và 74LS47 sẽ chuyển tín hiệu thành dạng thập phân. Dưới đây là mạch và giá trị đầu ra của nó.

Ví dụ mạch sử dụng bộ đếm 74LS90

IC 74LS47 chỉ giao tiếp được với đoạn 7 anode chung, bạn cũng có thể thay thế bằng IC 74LS48 . Ở đây chúng ta nối đất các chân reset vì chúng ta chỉ muốn đếm và chúng ta không có ý định thực hiện bất kỳ chức năng nào khác với IC.

1 IC chỉ có thể đếm đến 9 nhưng chúng ta có thể sử dụng nhiều IC để đếm được nhiều hơn. Trong trường hợp đếm nhiều số thập phân, chúng ta có thể sử dụng các IC khác với nguyên lý hoạt động riêng của nó. 

IC 74LS90 không có chân để kết nối các số thập phân trong chuỗi kết hợp IC hay để giao tiếp với màn hình led 7 đoạn. Chúng ta luôn cần sáng tạo ra các cách kết hợp các cổng logic khác để có thể sử dụng IC 74LS90 như một bộ đếm nhiều hơn 9.

Mô phỏng Proteus

YouTube video

Ứng dụng của bộ đếm thập phân 7490

  • IC có thể được sử dụng để đếm số nhị phân tương ứng từ 0 – 9.
  • IC được sử dụng trong các thiết bị số có màn hình led 7 đoạn.
  • IC 74LS90 cũng được sử dụng trong các server, mạng và Hệ thống điều khiển số.
Tôi là một người làm việc trong lĩnh vực cơ khí, thiết bị công nghiệp....Blog là nơi tôi chia sẻ thông tin hữu ích đến các bạn đọc.
Subscribe
Notify of
0 Bình luận
Inline Feedbacks
View all comments