Mạch bàn phím đơn giản dùng IC 74LS147

Chào các bạn, hôm nay tôi sẽ hướng dẫn các bạn làm một mạch bàn phím đơn giản dùng IC 74LS147. Khi một phím được nhấn thì số thập phân tương ứng được hiển thị trên led 7 đoạn. Mạch số này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hoạt động và ứng dụng của các IC mã hóa và giải mã trong thực tế.

Linh kiện cần thiết

Giới thiệu IC 74LS147

IC 74LS147 là IC mã hoá ưu tiên 10 đường sang 4 đường có các ngõ vào và ngõ ra tích cực mức thấp. Bên trong IC đã tích hợp sẵn một mạch mã hóa ưu tiên. Hình dạng và sơ đồ chân của 74LS147 như hình ở bên dưới:

Hình dạng và sơ đồ chân

Bảng sự thật của 74LS147

Nhìn vào bảng sự thật ta thấy thứ tự ưu tiên giảm từ ngõ vào 9 xuống ngõ vào 1. Chẳng hạn khi ngõ vào 9 đang là 0 thì bất chấp các ngõ khác (X) số BCD ra vẫn là 1001 (sau khi qua cổng NOT). Chỉ khi ngõ vào 9 ở mức 1 (mức không tích cực) thì các ngõ vào khác mới có thể được chấp nhận, cụ thể là ngõ vào 8 sẽ ưu tiên trước nếu nó ở mức thấp.

Giới thiệu IC 74LS47

IC 74LS47 là IC giải mã BCD sang mã led 7 đoạn dùng cho loại led 7 đoạn loại Anode chung.  IC này chỉ hiển thị được các số từ 0 đến 9. Nếu giá trị BCD đưa vào lớn hơn 9 thì sẽ hiển thị các ký hiệu không có nghĩa.

IC này được sử dụng khi bạn cần hiện thị số trên LED 7 đoạn trong mạch số mà không cần dùng vi điều khiển, hoặc muốn tiết kiệm chân cho vi điều khiển.

Hình dạng và sơ đồ chân

Hoạt động

7447 thường được sử dụng ở 4 chế độ hoạt động:

1. Sáng bình thường đủ các số từ 0 ÷ 9 (thường dùng nhất). Các chân BI/RBO, RBI và LT phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao.
2. Chân BI/RBO nối xuống mức thấp thì tất các các đoạn của LED đều không sáng bất chấp trạng thái của các ngõ vào còn lại.
3. Bỏ trạng thái số 0 (khi giá trị BCD tại ngõ vào bằng 0 thì tất cả các đoạn của LED 7 đoạn đều tắt). Chân RBI ở mức thấp. Tất cả các ngã ra kể cả RBO đều xuống mức thấp.
4. Chân BI/RBO phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao và chân LT phải nối xuống mức thấp. Tất cả các đoạn của LED 7 đoạn đều sáng (số 8), bất chấp các ngõ vào BCD. Nếu có một đoạn nào đó không sáng lên thì ta sẽ biết led của đoạn đó đã bị hỏng.

Thông thường thì chúng ta hay sử dụng chế độ 1 nhất.

Sơ đồ nguyên lý

Hoạt động của mạch

Mạch bàn phím đơn giản dùng IC 74LS147 gồm có 9 phím nhấn từ SW1 đến SW9. Các phím thường hở để các ngõ vào từ 1 đến 9 ở mức cao do có các điện trở nối với nguồn VCC. Khi 1 phím nào đó được nhấn thì IC 74LS147 sẽ tạo ra 1 mã nhị phân tương ứng ở các ngõ ra. Mã nhị phân này được đưa qua các cổng NOT để đảo mức logic và được IC 74LS47 giải mã sang led 7 đoạn để hiển thị số thập phân tương ứng trên led 7 đoạn.

Ví dụ: Khi phím số 9 được nhấn (lúc này ngõ vào 9 của IC 74LS147 được tích cực mức thấp) thì mã nhi phân ta thu được ở các ngõ ra của IC 74LS147 sẽ là 0110, bất chấp các phím còn lại có được nhấn hay không. Mã nhị phân này sau khi qua các cổng NOT sẽ là 1001 và được IC 74LS74 giải mã sang led 7 đoạn để hiển thị số 9.

Lưu ý: Như đã trình bày ở trên, IC 74LS147 là IC mã hóa ưu tiên. Mã nhị phân ở ngõ ra của IC này được xác định tương ứng với ngõ vào có thứ tự ưu tiên cao nhất được tích cực. Vì vậy, khi có nhiều phím được nhấn cùng lúc thì số thập phân hiển thị trên led 7 đoạn là tương ứng với phím nối với ngõ vào có thự tự ưu tiên cao nhất. Ví dụ, khi cả 3 phím số 1, 8, 9 được nhấn đồng thời thì trên led 7 đoạn sẽ hiển thì số 9 vì ngõ vào 9 có thứ tự ưu tiên cao nhất.