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

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

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

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: CD4020, CD4022, CD4060, CD40102, CD4017, CD4026, 74LS93

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.

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

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.

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.

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

https://www.youtube.com/watch?v=14iDcMngsgU

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 

>>> 100+ Mã Sản Phẩm Dây Rút: https://mecsu.vn/san-pham/quat.nKKQ

>>> 1000+ Mã Sản Phẩm Đầu Cosse: https://mecsu.vn/san-pham/dau-cosse.Q1j