Báo cáo cấu kiện điện tử: Mạch đô nhiệt độ dùng LM35

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÁO CÁO BÀI TẬP MÔN CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ Đề tài: Mạch đô nhiệt độ dùng LM35 Sinh viên: Trần Hải Cường Nguyễn Thị Thu Thủy Mã lớp : 20172443 20172844 109158 Giáo viên :Hoàng Quang Huy Hà Nội, ngày 20 tháng 04 năm 2019 MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH ẢNH .1 Chương I: Mở đầu 1.1: Lý chọn đề tài: 1.2: Mục tiêu: .2 Chương II: Nội dung .3 2.1: Sơ đồ khối: 2.2: Sơ đồ nguyên lí: 2.2.1: Khối nguồn: .5 2.2.2: Khối cảm biến: 2.2.3:Khối điều khiển: 2.2.4:Khối hiển thị: 2.3:Sơ đồ lắp ráp: Chương 3: Thông số kĩ thuật Bảng giá .10 3.1: Thông số kĩ thuật: .10 3.2: Bảng giá: .10 3.3: Kết thực nghiệm 11 DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1: Sơ đồ ngun lí Hình 2: Khối nguồn Hình 3:Khối cảm biến .5 Hình 4:Khối điều khiển Hình 5:Khối hiển thị Hình 6:Sơ đồ lắp ráp Chương I: Mở đầu 1.1: Lý chọn đề tài: Thời tiết yếu tố tác động trực tiếp đến người Trời nóng, trời lạnh đểu cảm nhận trực tiếp trực quan Một thông số đặc trưng cho thời tiết nhiệt độ Nhiệt độ cho biết thời tiết hôm Từ có chuẩn bị phù hợp cho ngày làm việc Ví dụ nhiệt độ cao: chuẩn bị nón mũ, áo chống nắng; nhiệt độ thấp: chuẩn bị trước áo ấm Như việc biết nhiệt độ giúp ta có chuẩn bị trước, chủ động việc đối chọi với thời tiết, vừa giúp ta tiết kiệm thời gian, vừa giúp bảo vệ sức khỏe Có cách để biết nhiệt độ? Xã hội ngày vào thời công nghề, thời đại thơng tin, việc để biết nhiệt độ có nhiều cách thức Chúng ta xem TV dự báo thời tiết, kiểm tra điện thoại, máy tính, thiết có kết nối mạng,… Tuy nhiên đa phần cách cho ta nhiệt độ thời tiết chung khu vực định Vậy khơng có thiết bị nhỏ, gọn, đơn giản để phục việc trực tiếp việc đo nhiệt độ nơi mà mong muốn Dựa lí đó, nhóm chúng em định làm mạch “Đo nhiệt độ dùng LM35 hiển thị LCD Nokia 5110” 1.2: Mục tiêu: Hoàn thành mạch trước thời hạn yêu cầu Mạch đo nhiệt độ môi trường với sai số nhỏ, không đáng kể Mạch đáp ứng tốt yêu cầu, chạy với thông số kĩ thuật đề Chương II: Nội dung 2.1: Sơ đồ khối: Khối nguồn Khối cảm biến Khối điều khiển Khối hiển thị Mạch gồm khối chính: khối nguồn, khối cảm biến, khối điều khiển, khối hiển thị nối với Mỗi khối thiết kế riêng, có cơng dụng riêng Nguyên lí làm việc: Từ nguồn điện 220V AC qua Adapter tạo dòng 9V DC Dòng 9V DC qua khối nguồn, tạo dịng 5V đến ni khối khác mạch Khối cảm biến thu tín hiệu từ môi trường, truyền qua khối điều khiển để xử lí, tính tốn tín hiệu thu Từ tính tốn nhiệt độ thị lên khối hiển thị 2.2: Sơ đồ ngun lí: Hình 1: Sơ đồ ngun lí Hình sơ đồ ngun lí Mạch đo nhiệt LM35 Mạch gồm khối: nguồn, điều khiển, cảm biến, thị trình bày phần 2.1:Sơ đồ khối Mỗi khối gồm linh kiện lựa chọn với giá tiền chức phù hợp Các linh kiện khối nối với nhau, khối liên kết với cách rõ ràng Điều thể qua đường dây Label kèm Sau đây, nhóm phân tích cụ thể khối 2.2.1: Khối nguồn: Hình 2: Khối nguồn Mạch nguồn gồm có Jack DC, tụ gốm 104, tụ gốm 105, tụ hóa 1000µF-50V, tụ hóa 470µF-16V, IC LM7805 Jack DC có nhiệm vụ lấy dịng DC 9V từ Adapter truyền vào mạch Dòng điện trước vào IC LM7805 lọc qua tụ: tụ hóa 1000µF-50V, tụ gốm 104, tụ gốm 105 Sau lọc dòng điện chân IC LM 7805, dòng điện từ chân IC lúc dòng điện DC 5V Dòng tiếp tục lọc qua tụ: tụ hóa 470µF-16V, tụ gốm 104, tụ gốm 105 để dòng ổn định Dòng DC 5V sau lọc đến khối lại mạch 2.2.2: Khối cảm biến: Hình 3:Khối cảm biến Khối cảm biến mạch gồm IC LM35 Có nhiều IC có chức đo nhiệt độ, nhiên nhóm chọn LM35 hoạt động xác với sai số nhỏ, đồng thời với kích thước nhỏ giá thành rẻ ưu điểm Chân IC nối với nguồn điện 5V cung cấp từ khối nguồn, chân nối đất, chân nối đến chân có khả đọc tín hiệu Analog IC khối điều khiển LM35 có nhiệm vụ đọc thời tiết từ mơi trường Tuy nhiên tín hiệu thu từ IC LM35 trực tiếp nhiệt độ mà tín hiệu tương tự Analog Tín hiệu cần tính tốn, xử lí khối điều khiển để giá trị nhiệt độ Nhiệt độ xác định cách đo hiệu điện ngõ LM35 → Đơn vị nhiệt độ: °C → Nhiệt độ thay đổi tuyến tính: 10mV/°C 2.2.3:Khối điều khiển: Hình 4:Khối điều khiển Khối điều khiển gồm IC ATmega328P IC điều khiển, xử lí Nhóm định chọn IC ATmega328P có chân Digital lẫn Analog Điều giúp vừa đọc, xử lí tín hiệu từ cồng LM35, vừa điều khiển để thị lên LCD Nokia 5110 Bên cạnh IC phỏ biến, giá thành hợp lí so với cơng dụng mà IC đem lại Ta cấp nguồn 5V cho IC qua chân 20 Chân 22 nối đất Chân 10 nối với Thạch anh 16MHz, qua tụ hóa 20pF nối xuống đất Các chân 5,6,11,12,13 chân Digital dung để điều khiển LCD 5110 Chân 23, chân Analog nối với chân LM35 để lấy tín hiệu từ LM35 Từ tín hiệu Analog LM35 nhiệt độ xử lí theo cơng thức: Nhiệt độ = °C 2.2.4:Khối hiển thị: Hình 5:Khối hiển thị Khối thỉ gồm LCD Nokia 5110 dùng để thị giá trị nhiệt độ đo Ta cấp nguồn 5V qua chân số LCD Chân nối đất Các chân lại LCD nối đến chân Digital ATmega328P để IC điểu khiển LCD 2.3:Sơ đồ lắp ráp: Hình 6:Sơ đồ lắp ráp Hình sơ đồ lắp mạch sau xếp linh kiện, dây đổ đồng Chương 3: Thông số kĩ thuật Bảng giá 3.1: Thông số kĩ thuật: Kích thước 7x7x1.5 cm Nguồn vào 9V Chức Đo nhiệt độ, hiển thị lên LCD Đơn vị nhiệt độ °C Thời gian cập nhật thời tiết Mỗi 60 phút Độ xác thực tế 1/4°C nhiệt độ phịng 3/4°C ngồi khoảng 2°C tới 150°C Trong phịng ngồi trời Mơi trường hoạt động 3.2: Bảng giá: STT 10 11 12 13 Tên Atmega328P LM7805 LM35 Tụ hóa 470 µF Tụ hóa 1000 µF Tụ gốm 104 Tụ gốm 105 Tụ gốm 22pF Thạch anh 16Mhz LCD Nokia 5110 Jack DC 5.5x2.1 Adapter 9V Dụng cụ làm mạch Tổng tiền Số lượng 1 1 2 1 1 Giá 55 000 000 20 000 500 000 000 000 000 000 50 000 000 35 000 40 000 221 500 3.3: Kết thực nghiệm Điều kiện thực nghiệm Nhiệt kế Mạch LM35 2/5, phịng khơng có điều hịa 27oC 26oC 3/5, phồng khơng có điều hịa 25oC 26oC 3/5, ngồi trời buổi sáng có mưa 23oC 23oC 3/5, ngồi trời buổi chiều khơng mưa 26oC 25oC 6/5 phịng khơng có điều hịa 29oC 29oC 6/5 ngồi trời, buổi chiều 30oC 31oC ... ta nhiệt độ thời tiết chung khu vực định Vậy thiết bị nhỏ, gọn, đơn giản để phục việc trực tiếp việc đo nhiệt độ nơi mà mong muốn Dựa lí đó, nhóm chúng em định làm mạch “Đo nhiệt độ dùng LM35. .. chân LM35 để lấy tín hiệu từ LM35 Từ tín hiệu Analog LM35 nhiệt độ xử lí theo cơng thức: Nhiệt độ = °C 2.2.4:Khối hiển thị: Hình 5:Khối hiển thị Khối thỉ gồm LCD Nokia 5110 dùng để thị giá trị nhiệt. .. hiệu cần tính tốn, xử lí khối điều khiển để giá trị nhiệt độ Nhiệt độ xác định cách đo hiệu điện ngõ LM35 → Đơn vị nhiệt độ: °C → Nhiệt độ thay đổi tuyến tính: 10mV/°C 2.2.3:Khối điều khiển: Hình