Báo cáo cấu kiện điện tử: Mạch cảm biến ánh sáng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỀ TÀI: MẠCH CẢM BIẾN ÁNH SÁNG Giảng viên hướng dẫn: Nhóm thực Thành viên : : Hồng Quang Huy Nhóm Nguyễn Hồng Cơng Minh - 20172688 Nguyễn Thanh Phong – 20172744 Ngày 25 tháng năm 2019 Lời nói đầu Là sinh viên ngành Điện tử-Viễn thông, để nâng cao hiểu biết làm quen với đặc tính mơn học, chúng em tìm hiểu nghiên cứu làm sản phẩm dựa hướng dẫn thầy, ý tưởng: “Mạch cảm biến ánh sáng” Mục tiêu đề tài tạo nên sản phẩm với giá thành thấp kèm với nhiều công dụng tiết kiệm điện tiêu thụ, tối ưu hóa khiến sống trở nên đơn giản Cùng với làm đề tài này, chúng em có thêm kiến thức, hiểu transistor nhiều Ứng dụng kiến thức học transistor học phần “cấu kiện điện tử” để hiểu nguyên lý, ứng dụng transistor mạch thực tế Vì lần đầu thực hành viết báo cáo, cố gắng có lẽ khơng thể tránh khỏi thiếu sót nên em mong nhận lời phê bình đóng góp q báu thầy Chúng em xin chân thành cảm ơn! Mục lục I Giới thiệu sản phẩm II Linh kiện mạch III Sơ đồ khối IV Chi tiết khối V Sơ đồ nguyên lý VI Sơ đồ lắp ráp VII Chỉ tiêu kỹ thuật VIII Kết sản phẩm IX Tài liệu tham khảo 11 I Giới thiệu sản phẩm Mạch cảm biến ánh sáng mạch cảm biến thông minh, cảm nhận thay đổi môi trường thông qua độ sáng tối quang trở LDR Mạch sử dụng nguồn điện chiều để hoạt động, dùng quang trở LDR để cảm nhận thay đổi ánh sáng Mạch nhỏ gọn nên tiện lắp đặt tiết kiệm không gian nhà Mạch cảm biến thường gắn với loại đèn công tắc dùng bật đèn tự động mở thiết bị khác hoàn toàn tự động II Linh kiện mạch Tên linh kiện Số lượng Quang trở 01 Điện trở 330R 02 Điện trở 1k 01 Điện trở 4k7 01 Transistor BC547 02 Led 01 III Sơ đồ khối Tác nhân ánh sáng tự nhiên(ánh sáng mặt trời), ánh sáng nhân tạo(đèn điện) từ nguồn sáng khác Trong Khối nguồn có nhiệm vụ cung cấp nguồn điện cho mạch, nguồn pin chiều 6V Khối cảm biến có chức biến tín hiệu ánh sáng từ tác nhân thành tín hiệu điện Khối hiển thị ta sử dụng đèn Led IV Chi tiết khối Các khối mạch chiếm vai trò quan trọng giúp tạo lên mạch Led cảm biến ánh sáng hoàn chỉnh thiết kế khối chọn linh kiện phù hợp yếu tố quan trọng định độ bền chất lượng sản phẩm IV.1 Khối nguồn Khối nguồn gồm nguồn 5V Khối nguồn cung cấp lượng ni tồn mạch Led cảm biến cụ thể khối nguồn nuôi khối cảm biến hiển thị cung cấp điện cho toàn mạch hoạt động, sau hình ảnh cho nguồn 5V Và sau tham khảo giá thành chúng em định sử dụng pin để làm khối nguồn IV.2 Khối hiển thị Gồm LED thường màu đỏ Đỏ màu sắc chọn làm màu đèn ngủ chúng tạo cho cảm giác dễ chịu so với màu sắc sáng chói khác vàng hay xanh… Giá thành Đặc điểm LED siêu sáng 2500đ/ bóng Ánh sáng mạnh, chói mắt, tỏa nhiều nhiệt LED thường 1875đ/ bóng Ánh sáng nhẹ, màu đỏ dịu, tỏa nhiệt IV.3 Khối cảm biến Đây khối quan trọng Cảm biến dùng cảm biến quang trở cds 5mm Nguyên lí làm việc: Quang điện trở (LDR) loại cảm biến đơn giản nguyên tắc hoạt động dựa nguyên lí quang điện lên có ứng dụng cảm biến ánh sáng Khi khơng có nguồn sáng, quang trở đóng vai trò điện trở với giá trị lớn khơng thể dẫn điện Tuy nhiên, có nguồn sáng, hạt photon ánh sáng đẩy electron khối chất bán dẫn khiến chúng trở thành electron tự di bên khối chất đó, đương nhiên quang trở trở thành dây dẫn điện Vì vậy, nhóm chúng em định sử dụng quang trở CDS 5mm IV.4 Khối tác nhân Tác nhân nguồn sáng nhân tạo nguồn sáng tự nhiên, thường ánh sáng mặt trời V Sơ đồ nguyên lý Nguyên lý làm việc: Khi chặn ánh sáng chiếu vào LDR, điện trở LDR lớn nên transistor Q1 không dẫn cịn transistor Q2 dẫn, có dịng điện chạy qua LED D1, LED D1 sáng Khi chiếu ánh sáng vào LDR, điện trở LDR bé nên transistor Q1 dẫn cịn transistor Q2 khơng dẫn, khơng có dịng chạy qua LED D1, LED D1 tắt Bạn thay đổi giá trị R2 để thay đổi độ nhạy mạch VI VII Sơ đồ lắp ráp Chỉ tiêu kỹ thuật - Hoạt động ổn định điện áp 4-6V - Đèn phải tắt trời sang bật cường độ ánh sáng giảm đến ngưỡng định - Độ nhạy cao ổn định - Mạch đơn giản dễ tùy biến - Tín hiệu đầu vào  Tín hiệu đầu vào tín hiệu ánh sáng, cụ thể ánh sáng chiếu vào quang trở Tín hiệu thay từ từ theo thời gian(ánh sáng mặt trời) đột ngột(ánh sáng nhân tạo)  Tín hiệu đầu ra:  Tín hiệu đầu tín hiệu quang, cụ thể ánh sáng led VIII Kết sản phẩm Sau hình ảnh thực nghiệm nhóm chúng em ghi lại, hình ảnh kết trình làm mạch theo bước để cuối sản phẩm hoàn chỉnh  Mạch hồn chỉnh:  Mạch có ánh sáng chiếu vào:  Mạch khơng có ánh sáng chiếu vào: Kết đo đc: - Uvào= 6V - Uled= 1.8V IX Tài liệu tham khảo  https://techmaster.vn  https://mualinhkien.vn 10 ... phẩm Mạch cảm biến ánh sáng mạch cảm biến thông minh, cảm nhận thay đổi môi trường thông qua độ sáng tối quang trở LDR Mạch sử dụng nguồn điện chiều để hoạt động, dùng quang trở LDR để cảm nhận... linh kiện Số lượng Quang trở 01 Điện trở 330R 02 Điện trở 1k 01 Điện trở 4k7 01 Transistor BC547 02 Led 01 III Sơ đồ khối Tác nhân ánh sáng tự nhiên (ánh sáng mặt trời), ánh sáng nhân tạo(đèn điện) ... IV.3 Khối cảm biến Đây khối quan trọng Cảm biến dùng cảm biến quang trở cds 5mm Nguyên lí làm việc: Quang điện trở (LDR) loại cảm biến đơn giản nguyên tắc hoạt động dựa ngun lí quang điện lên