Giáo án ppt kì 2 Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối tri thức

I. SLIDE ĐIỆN TỬ KÌ 2 CÔNG NGHỆ 12 (CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ) KẾT NỐI TRI THỨC

• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 14: Ngành nghề và dịch vụ trong lĩnh vực kĩ thuật điện tử
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài Tổng kết chương V
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 15: Điện trở, tụ điện và cuộn cảm
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 16: Diode, transistor và mạch tích hợp IC
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 17: Thực hành Mạch phát hiện dòng điện xoay chiều trong dây dẫn
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài Tổng kết chương VI
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 18: Giới thiệu về điện tử tương tự
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 19: Khuếch đại thuật toán
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 20: Thực hành Mạch khuếch đại đảo
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài Tổng kết chương VII
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 21: Tín hiệu số và các cổng logic cơ bản
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 22: Một số mạch xử lí tín hiệu trong điện tử số
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 23: Thực hành Lắp ráp, kiểm tra mạch báo cháy sử dụng các cổng logic cơ bản
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài Tổng kết chương VIII
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 24: Khái quát về vi điều khiển
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 26: Thực hành Thiết kế, lắp ráp, kiểm tra mạch tự động điều chỉnh cường độ sáng của LED theo môi trường xung quanh
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài Tổng kết chương IX

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BUỔI HỌC NGÀY HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Quan sát hình dưới và cho biết trong mạch có các linh kiện điện tử nào?

Hình 19.1

• Điện trở:R1; R2; R3; R4.
• IC khuếch đại thuật toán.

BÀI 19. 

KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN

NỘI DUNG BÀI HỌC

I. Giới thiệu chung

II. Ứng dụng cơ bản của khuếch đại thuật toán

I. GIỚI THIỆU CHUNG

Làm việc theo nhóm

Nhiệm vụ: Đọc nội dung SGK và trình bày:

• Khái niệm khuếch đại thuật toán.
• Kí hiệu của khuếch đại thuật toán.
• Nguyên lí làm việc của khuếch đại thuật toán.

1. Khái niệm

Là mạch tích hợp có hai lối vào, một lối ra và hệ số khuếch đại lớn.

• Kí hiệu

Một IC khuếch đại thuật toán có thể có một hoặc nhiều khuếch đại thuật toán.

Hình 19.3. Sơ đồ chân của IC khuếch đại thuật toán

2. Nguyên lí làm việc

• Khuếch đại sự chênh lệch giữa điện áp lối vào và không đảo sau đó ra kết quả đưa tới lối ra.
• Hệ số khuếch đại A của khuếch đại thuật toán lớn, có thể tới 106.
• Có hai điện áp lối vào đảo U1 và không đảo U2, Khi đó điện áp lối ra U3 = A(U2-U1)
•  

II. ỨNG DỤNG CƠ BẢN CỦA KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN

Làm việc theo nhóm

• Nhóm 1: Tìm hiểu về khuếch đại đảo
• Nhóm 2: Tìm hiểu khuếch đại không đảo.
• Nhóm 3: Tìm hiểu cộng đảo.
• Nhóm 4: Tìm hiểu cộng không đảo.
• Nhóm 5: Tìm hiểu trừ
• Nhóm 6: Tìm hiểu so sánh

II. ỨNG DỤNG CƠ BẢN CỦA KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN

Làm việc theo nhóm

• Nhóm 1: Tìm hiểu về khuếch đại đảo
• Nhóm 2: Tìm hiểu khuếch đại không đảo.
• Nhóm 3: Tìm hiểu cộng đảo.
• Nhóm 4: Tìm hiểu cộng không đảo.
• Nhóm 5: Tìm hiểu trừ
• Nhóm 6: Tìm hiểu so sánh

1. Khuếch đại đảo

• Khuếch đại biên độ tín hiệu lối vào đảo như công thức:

Hình 19.5. Sơ đồ mạch khuếch đại đảo

Hình 19.6. Dạng tín hiệu lối vào ra của mạch khuếch đại đảo

Hệ số khuếch đại của mạch phụ thuộc vào các điện trở. Trong đó G là hệ số khuếch đại của mạch được xác định như công thức.

 2. Khuếch đại không đảo

• Có tín hiệu lối vào đưa tới chân không đảo và được khuếch đại như công thức:

• G là hệ số khuếch đại được xác định như công thức:

------------------------- Còn tiếp -------------------------

CHÀO ĐÓN CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI!

KHỞI ĐỘNG

          Quan sát hình ảnh 22.1 và cho biết: Khi so sánh hai số nhị phân A và B (1 bit) thì có những khả năng nào xảy ra?

Hình 22.1

Có 3 khả năng có thể xảy ra đó là A<B, A=B và A>B.

BÀI 22: MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ

NỘI DUNG BÀI HỌC

Mạch logic tổ hợp

Mạch dãy

I. MẠCH LOGIC TỔNG HỢP

1 Khái niệm mạch logic tổ hợp

            Quan sát hình 22.2 SGK tr.118 và thực hiện nhiệm vụ: Nêu khái niệm về mạch logic tổ hợp.

Hình 22.2. Sơ đồ khối mạch logic tổng hợp

Là mạch được tạo thành từ các cổng logic cơ bản.

Trạng thái lối ra của mạch tại một thời điểm bất kì chỉ phụ thuộc vào tổ hợp các trạng thái logic ở lối vào tại thời điểm hiện tại 

Các mạch logic tổng hợp

Các mạch số học (cộng, trừ,...)

Các bộ mã hóa, giải mã

Các bộ hợp kênh, phân kênh

Các mạch so sánh

Các bộ khóa, điều khiển logic,…

2 Mạch so sánh hai số

            Quan sát hình 22.1 SGK tr.118 và thực hiện nhiệm vụ: Mô tả mạch so sánh bao gồm những gì?

Hình 22.1.

Mạch so sánh bao gồm: 

• Hai lối vào A và B
• Một lối ra C.

2 Mạch so sánh hai số

Mạch so sánh thực hiện chức năng so sánh hai số A và B (1 bit) 

Bảng 22.1. Bảng chân lí của mạch so sánh

Hình 22.3. Mạch so sánh 2 số bằng nhau

II. MẠCH DÃY

1 Khái niệm mạch dãy

            Quan sát hình 22.4 SGK tr.119 và thực hiện nhiệm vụ: Nêu khái niệm về mạch dãy.

Hình 22.4. Sơ đồ khối mạch dãy

Là mạch được tạo thành từ các cổng logic cơ bản.

Trạng thái lối ra của mạch

• phụ thuộc vào tổ hợp các trạng thái lối vào ở thời điểm hiện tại.
• phụ thuộc vào trạng thái logic ở lối ra của nó tại thời điểm trước đó.

Các mạch dãy

Các phần tử nhớ

Các bộ đếm

Các Flip-Flop (Trigger)

Các bộ ghi dịch

Các bộ chia tần

2 Mạch đếm

------------------------- Còn tiếp -------------------------

II. BÀI TẬP TỰ LUẬN KÌ 2 CÔNG NGHỆ 12 (CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ) KẾT NỐI TRI THỨC

• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 14: Ngành nghề và dịch vụ trong lĩnh vực kĩ thuật điện tử
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 15: Điện trở, tụ điện và cuộn cảm
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 16: Diode, transistor và mạch tích hợp IC
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 18: Giới thiệu về điện tử tương tự
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 19: Khuếch đại thuật toán
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 21: Tín hiệu số và các cổng logic cơ bản
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 22: Một số mạch xử lí tín hiệu trong điện tử số
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 24: Khái quát về vi điều khiển
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển

BÀI 21: TÍN HIỆU SỐ VÀ CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN

(17 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Tín hiệu số là gì? Hãy nêu đặc điểm chính của tín hiệu số?

Trả lời: 

- Tín hiệu số là tín hiệu mà giá trị của nó chỉ có thể nhận các giá trị rời rạc, thường là 0 và 1. Tín hiệu số được sử dụng trong các hệ thống điện tử và máy tính để biểu diễn thông tin.

- Đặc điểm chính của tín hiệu số:

+ Giá trị rời rạc: Tín hiệu số chỉ có các giá trị cụ thể (thường là 0 và 1).

+ Chống nhiễu tốt: Tín hiệu số ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu so với tín hiệu tương tự.

+ Dễ dàng lưu trữ và xử lý: Tín hiệu số có thể được lưu trữ trong bộ nhớ và xử lý bằng các thuật toán số.

+ Thời gian thực: Có thể dễ dàng đồng bộ hóa và xử lý theo thời gian thực.

Câu 2: Cổng logic là gì? Nêu tên và chức năng của các cổng logic cơ bản?

Trả lời: 

- Cổng logic là các thiết bị điện tử thực hiện các phép toán logic trên một hoặc nhiều tín hiệu đầu vào để tạo ra một tín hiệu đầu ra. Cổng logic là thành phần cơ bản trong mạch số.

- Tên và chức năng của các cổng logic cơ bản:

+ Cổng AND: Đầu ra là 1 chỉ khi tất cả các đầu vào đều là 1.

+ Cổng OR: Đầu ra là 1 khi ít nhất một đầu vào là 1.

+ Cổng NOT: Đầu ra là nghịch đảo của đầu vào (nếu đầu vào là 1, đầu ra là 0         và ngược lại).

+ Cổng NAND: Đầu ra là nghịch đảo của cổng AND (đầu ra là 0 chỉ khi tất cả        các đầu vào đều là 1).

+ Cổng NOR: Đầu ra là nghịch đảo của cổng OR (đầu ra là 1 chỉ khi tất cả các        đầu vào đều là 0).

+ Cổng XOR: Đầu ra là 1 khi số lượng đầu vào bằng 1 là lẻ (tức là chỉ một    trong các đầu vào là 1).

+ Cổng XNOR: Đầu ra là 1 khi số lượng đầu vào bằng 1 là chẵn.

Câu 3: Khác biệt giữa tín hiệu số và tín hiệu tương tự là gì?

Trả lời: 

Câu 4: Nêu một số cổng logic cơ bản mà em biết?

Trả lời: 

- Cổng OR

- Cổng AND 

- Cổng NOT

- Cổng NOR

- Cổng NAND

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Giải thích nguyên lý hoạt động của cổng AND?

Trả lời: 

- Nguyên lý hoạt động của cổng AND: Cổng AND là một loại cổng logic mà đầu ra chỉ có giá trị 1 (TRUE) khi tất cả các tín hiệu đầu vào cũng có giá trị 1. Nếu có bất kỳ tín hiệu đầu vào nào có giá trị 0 (FALSE), đầu ra của cổng AND sẽ là 0.

- Bảng chân lý của cổng AND:

Câu 2: Mô tả cách mà cổng OR hoạt động với các tín hiệu đầu vào?

Trả lời: 

- Hoạt động của cổng OR: Cổng OR là một loại cổng logic mà đầu ra sẽ có giá trị 1 nếu ít nhất một trong các tín hiệu đầu vào có giá trị 1. Nếu tất cả các tín hiệu đầu vào đều có giá trị 0, đầu ra của cổng OR sẽ là 0.

- Bảng chân lý của cổng OR:

Câu 3: Tại sao cổng NOT được gọi là cổng đảo?

Trả lời: 

- Cổng NOT được gọi là cổng đảo vì nó thực hiện phép toán nghịch đảo (đảo ngược) giá trị của tín hiệu đầu vào. Nếu đầu vào là 1 (TRUE), đầu ra sẽ là 0 (FALSE), và ngược lại.

- Bảng chân lý của cổng NOT:

=> Cổng NOT làm nhiệm vụ đảo ngược giá trị của tín hiệu, nên nó được gọi là cổng đảo.

Câu 4: Nêu bảng chân lý của cổng NAND?

Trả lời: 

3. VẬN DỤNG (5 CÂU)

Câu 1: Vẽ kí hiệu của cổng NOT?

Trả lời: 

Câu 2: Nếu em có 3 tín hiệu đầu vào A, B, C, hãy viết biểu thức logic cho cổng NOR?

Trả lời: 

------------------------- Còn tiếp -------------------------

BÀI 24: KHÁI QUÁT VỀ VI ĐIỀU KHIỂN

(15 CÂU)

Câu 2: Thiết kế một mạch đơn giản sử dụng vi điều khiển để điều khiển đèn LED. Nêu các bước thực hiện và lý do cho từng bước?

Trả lời: 

- Chọn linh kiện: 

+ Vi điều khiển: Chọn một vi điều khiển như Arduino hoặc PIC.

+ Đèn LED: Chọn đèn LED và điện trở phù hợp.

- Kết nối mạch:

+ Kết nối chân điều khiển của vi điều khiển với chân dương của đèn LED.

+ Kết nối chân âm của đèn LED với điện trở, sau đó nối điện trở với GND.

- Lập trình vi điều khiển: Viết mã để bật và tắt đèn LED theo chu kỳ hoặc theo điều kiện nhất định (ví dụ: khi nhấn nút).

- Kiểm tra mạch: Nguồn điện vào vi điều khiển và kiểm tra xem đèn LED có hoạt động theo mã đã lập trình hay không.

- Lý do cho từng bước:

+ Chọn linh kiện: Đảm bảo rằng linh kiện phù hợp với yêu cầu của dự án.

+ Kết nối mạch: Để đảm bảo mạch hoạt động đúng cách và an toàn cho các linh           kiện.

+ Lập trình: Để điều khiển hành vi của đèn LED theo mong muốn.

+ Kiểm tra mạch: Đảm bảo rằng mọi thứ hoạt động như dự kiến trước khi triển           khai.

Câu 3: Mô tả quy trình lập trình một vi điều khiển để điều khiển một động cơ DC?

Trả lời: 

- Chọn vi điều khiển: Chọn loại vi điều khiển phù hợp với yêu cầu của dự án (ví dụ: Arduino, PIC).

- Kết nối mạch:

+ Kết nối động cơ DC với vi điều khiển thông qua một mạch điều khiển (ví dụ:           mạch cầu H) để điều khiển chiều quay và tốc độ.

+ Kết nối các chân điều khiển từ vi điều khiển đến mạch điều khiển động cơ.

- Lập trình:

+ Viết mã để điều khiển động cơ:

Đọc tín hiệu từ cảm biến (nếu có) để xác định hướng và tốc độ.

Sử dụng PWM (Pulse Width Modulation) để điều chỉnh tốc độ của động cơ.

Điều khiển chiều quay bằng cách thay đổi tín hiệu đến các chân điều khiển.

-  Kiểm tra và tối ưu hóa:

+ Kiểm tra mạch và mã để đảm bảo động cơ hoạt động đúng theo yêu cầu.

+ Tối ưu hóa mã nếu cần thiết để cải thiện hiệu suất.

Câu 4: Phân tích ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng vi điều khiển trong các sản phẩm tiêu dùng?

Trả lời: 

4. VẬN DỤNG CAO (3 CÂU)

Câu 1: Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của vi điều khiển trong một ứng dụng thực tế?

Trả lời: 

- Tốc độ xung nhịp (Clock Speed): Tốc độ xung nhịp cao hơn giúp vi điều khiển thực hiện lệnh nhanh hơn. Tuy nhiên, tốc độ cao cũng có thể dẫn đến tiêu thụ năng lượng lớn hơn.

- Bộ nhớ (Memory):

+ RAM: Dung lượng RAM ảnh hưởng đến khả năng lưu trữ dữ liệu tạm thời.

+ ROM/Flash: Dung lượng bộ nhớ flash ảnh hưởng đến khả năng lưu trữ      chương trình.

- Số lượng chân (I/O Pins): Số lượng chân vào/ra ảnh hưởng đến khả năng kết nối với các cảm biến và thiết bị ngoại vi.

- Kiến trúc (Architecture):

+ Kiến trúc RISC hay CISC có thể ảnh hưởng đến hiệu suất thực thi lệnh.

+ Kiến trúc 8-bit, 16-bit, hay 32-bit cũng ảnh hưởng đến khả năng xử lý dữ liệu.

- Tính năng tích hợp (Integrated Features): Các tính năng như ADC, PWM, và giao tiếp UART/I2C có thể ảnh hưởng đến khả năng thực hiện các tác vụ phức tạp.

- Năng lượng tiêu thụ (Power Consumption): Các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao nhưng cũng cần tiết kiệm năng lượng, đặc biệt là trong các thiết bị di động.

Câu 2: Đề xuất một dự án sử dụng vi điều khiển để giải quyết một vấn đề cụ thể trong cuộc sống, bao gồm cả kế hoạch thực hiện và các công cụ cần thiết?

Trả lời: 

- Dự án: Hệ thống giám sát nhiệt độ và độ ẩm tự động

- Mục tiêu: Giám sát và điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong nhà kính để tối ưu hóa điều kiện cho cây trồng.

Kế hoạch thực hiện:

Bước 1: Nghiên cứu và phân tích yêu cầu:

Bước 2: Xác định các thông số cần đo, như nhiệt độ và độ ẩm.

Bước 3: Lựa chọn vi điều khiển: Sử dụng Arduino hoặc ESP8266 cho khả năng kết nối Wi-Fi.

Bước 4: Thiết kế mạch điện:

+ Kết nối cảm biến DHT11 (nhiệt độ và độ ẩm) với vi điều khiển.

+ Kết nối relay để điều khiển quạt hoặc máy sưởi.

Bước 5: Lập trình: Viết mã để đọc dữ liệu từ cảm biến và điều khiển thiết bị dựa trên ngưỡng đã định.

Bước 6: Kiểm tra và tối ưu hóa: Thực hiện kiểm tra thực địa và điều chỉnh ngưỡng theo nhu cầu.

- Công cụ cần thiết:

+ Vi điều khiển (Arduino/ESP8266)

+ Cảm biến DHT11

+ Relay

+ Nguồn điện

+ Phần mềm lập trình (Arduino IDE)

Câu 3: So sánh các loại vi điều khiển phổ biến hiện nay (như Arduino, PIC, AVR) và nêu rõ ưu nhược điểm của từng loại trong các ứng dụng khác nhau?

Trả lời: 

------------------------- Còn tiếp -------------------------