BÁO cáo Cấu kiện điện tử: Mạch hẹn giờ sử dụng IC 555

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG - - BÁO CÁO BÀI KIỆN ĐIỆN TỬ TẬP LỚN CẤU ĐỀ TÀI: MẠCH DỤNG IC 555 HẸN GIỜ SỬ Lớp: 109158 GVHD: Hoàng Quang Huy Nguyễn Văn Chiến- ĐTVT 03- MSSV: 20172431 Chu Hữu Khánh – ĐTVT 03- MSSV: 20172619 HÀ NỘI, 2019 LỜI NÓI ĐẦU Trong xã hội nay, khoa học công nghệ ngày phát triển mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu phát triển người cơng nghệ điện tử góp phần vơ quan trọng Qua trình học tập nghiên cứu chúng em định thực đề tài: Mạch hẹn sử dụng ic555, có tính ứng dụng nhiều trường hợp thực tế Bằng số lượng kiến thức mà chúng em có tiếp thu qua trình học tập, tìm hiểu tham khảo Internet, sách, báo… nhóm chúng em hoàn thành xong đề tài Tuy nhiên chúng em sinh viên bắt đầu nghiên cứu nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót kĩ thuật chuyên ngành Nên chúng em mong nhận lời khuyên, góp ý sâu sắc từ thầy cô người để chúng em bước hồn thiện thân tiến bước lớn đến tương lai Cuối chúng em xin gửi lời cảm ơn đên thầy Hoàng Quang Huy hướng dẫn, giảng dạy chúng em trình học tập tích lũy kiến thức Chúng em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 4.1 Ứng dụng 4.2 Lý chọn đề tài THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI 5.1 Cấu tạo 4.1.2 Khối nguồn cấp điện áp cho khối lại mạch hoạt động 4.1.3 Khối điều khiển nhận tín hiệu từ nút bấm, chuyển đổi xung mức cao 4.1.4 Nhấn nút tự động tắt sau khoảng thời gian tùy chỉnh .4 Từng khối .5 5.1 Khối nguồn 5.2 Khối điều khiển 5.3 Khối đầu LAYOUT 6.1 Mạch nguyên lí 6.2 Vẽ mạch Altium Designer 6.3 Mạch in 10 KẾT LUẬN 11 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Sơ đồ khối Hình 2: Sơ đồ khối nguồn Hình 3: IC555 sơ đồ chân Hình 4: Sơ đồ bên IC555 Hình 5: Sơ đồ tạo xung vng Hình 6: Sơ đồ nguyên lý .8 Hình 7: Sơ đồ lắp ráp PCB Hình 8: Sơ đồ chân mạch in LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 4.1 Ứng dụng Mạch hẹn sử dụng rộng rãi đời sống Chúng ta thấy nhiều thiết bị gia đình quạt, điều hịa, tivi, lị vi sóng,… Giúp người sử dụng tiết kiệm thời gian, tiết kiệm điện hẹn tắt ý muốn chỉnh thời gian nấu để có ăn ý… 4.2 Lý chọn đề tài Có nhiều ứng dụng thực tế cần thiết với người Phổ biến nên dễ tìm kiểu linh kiện giá phù hợp với sinh viên Thêm kiến thức kinh nghiệm thiết kế làm mạch điện tử THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI 5.1 Cấu tạo Mạch gồm khối: khối nguồn, khối điều khiển, khối hiển thị 4.1.2 Khối nguồn cấp điện áp cho khối lại mạch hoạt động 4.1.3 Khối điều khiển nhận tín hiệu từ nút bấm, chuyển đổi xung mức cao 4.1.4 Nhấn nút tự động tắt sau khoảng thời gian tùy chỉnh Hình 1: Sơ đồ khối Từng khối 5.1 Khối nguồn Dùng adapter chuyển đổi dòng điện xoay chiều 220v thành nguồn điện chiều 9v cung cấp cho mạch Lí chọn nguồn phù hợp với mạch, tuổi thọ cao, đầu ổn định chuyển đổi trực tiếp từ điện dân dụng Hình 2: Sơ đồ khối nguồn 5.2 Khối điều khiển Hình 3: IC555 sơ đồ chân + Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân gọi chân chung + Chân số 2(TRIGGER): Đây chân đầu vào thấp điện áp so sánh dùng chân chốt hay ngõ vào tần so áp.Mạch so sánh dùng transitor PNP với mức điện áp chuẩn 2/3Vcc + Chân số 3(OUTPUT): Chân chân dùng để lấy tín hiệu logic Trạng thái tín hiệu xác định theo mức 1 mức cao tương ứng với gần Vcc (PWM=100%) mức tương đương với 0V mà thực tế mức ko 0V mà khoảng từ (0.35 ->0.75V) + Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái Khi chân số nối masse ngõ mức thấp Cịn chân nối vào mức áp cao trạng thái ngõ tùy theo mức áp chân 6.Nhưng mà mạch để tạo dao động thường hay nối chân lên VCC + Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn IC 555 theo mức biến áp hay dùng điện trở ngồi cho nối GND Chân khơng nối mà để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân số xuống GND thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF tụ lọc nhiễu giữ cho điện áp chuẩn ổn định + Chân số 6(THRESHOLD) : chân đầu vào so sánh điện áp khác dùng chân chốt + Chân số 7(DISCHAGER) : xem chân khóa điện tử chịu điều khiển bỡi tầng logic chân Khi chân mức áp thấp khóa đóng lại.ngược lại mở Chân tự nạp xả điện cho mạch R-C lúc IC 555 dùng tầng dao động + Chân số (Vcc): Khơng cần nói bít chân cung cấp áp dịng cho IC hoạt động Khơng có chân coi IC chết Nó cấp điện áp từ 2V >18V (Tùy loại 555 thấp NE7555) Hình 4: Sơ đồ bên IC555 Cấu tạo IC 555 gồm OP-amp so sánh điện áp, mạch lật transistor để xả điện Cấu tạo IC đơn giản hoạt động tốt Bên gồm điện trở mắc nối tiếp chia điện áp VCC thành phần Cấu tạo tạo nên điện áp chuẩn Điện áp 1/3 VCC nối vào chân dương Op-amp điện áp 2/3 VCC nối vào chân âm Op-amp Khi điện áp chân nhỏ 1/3 VCC, chân S = [1] FF kích Khi điện áp chân lớn 2/3 VCC, chân R FF = [1] FF reset Hình 5: Sơ đồ tạo xung vng Giải thích dao động: Ký hiệu mức thấp 0V, mức cao gần VCC Mạch FF loại RS Flip-flop, Khi S = [1] Q = [1] QB = [ 0] Sau đó, S = [0] Q = [1] QB= [0] Khi R = [1] QB= [1] Q = [0] Tóm lại, S = [1] Q = [1] R = [1] Q = [0] QB= [1], transisitor mở dẫn, cực C nối đất Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp chân không vượt V2 Do lối Op-amp mức 0, FF không reset Giai đoạn ngõ mức 1: Khi bấm công tắc khởi động, chân mức Vì điện áp chân (V-) nhỏ V1(V+), ngõ Op-amp mức nên S = [1], Q = [1] QB= [0] Ngõ IC mức Khi QB= [0], transistor tắt, tụ C tiếp tục nạp qua R, điện áp tụ tăng Khi nhấn công tắc lần Op-amp có V- = [1] lớn V+ nên ngõ Op-amp mức 0, S = [0], Q QB không đổi Trong điện áp tụ C nhỏ V2, FF giữ nguyên trạng thái Giai đoạn ngõ mức 0: Khi tụ C nạp tiếp, Op-amp có V+ lớn V- = 2/3 VCC, R = [1] nên Q = [0] QB= [1] Ngõ IC mức Vì QB= [1], transistor mở dẫn, Op-amp2 có V+ = [0] bé V-, ngõ Op-amp mức Vì Q QB không đổi giá trị, tụ C xả điện thông qua transistor Kết cuối cùng: Trong trình hoạt động bình thường 555, điện áp tụ C dao động quanh điện áp Vcc/3 -> 2Vcc/3 (Xem dường đặc tính tụ điện phóng nạp trên) - Khi nạp điện, tụ C nạp điện với điện áp ban đầu Vcc/3, kết thúc nạp thời điểm điện áp C 2Vcc/3.Nạp điện với thời (Ra+Rb)C - Khi xả điện, tụ C xả điện với điện áp ban đầu 2Vcc/3, kết thúc xả thời điểm điện áp C Vcc/3 Xả điện với thời Rb.C - Thời gian mức ngõ thời gian nạp điện, mức xả điện 5.3 Khối đầu Đầu led (có thể thay đổi đầu tùy theo ý muốn người sử dụng) trước nhấn nút led đỏ sang (mức thấp) Khi nhấn nút led vàng sáng (mức cao) thời gian tắt sau led đỏ lại sáng LAYOUT 6.1 Mạch nguyên lí Hình 6: Sơ đồ nguyên lý 6.2 Vẽ mạch Altium Designer Hình 7: Sơ đồ lắp ráp PCB 6.3 Mạch in Hình 8: Sơ đồ chân mạch in 10 KẾT LUẬN Sản phẩm hoạt động mong muốn, nhiên mạch cịn đơn giản cơng dụng Trong tương lai chúng em hoàn thiện nâng cấp sản phẩm tốt hơn: điều khiến thiết bị, đầu vào cảm ứng hồng ngoại thay nút bấm,… Do vốn kiến thức hạn hẹp nên việc thực ý tưởng cịn nhiều hạn chế Nếu cịn có sai sót, chúng em mong thầy giúp đỡ tạo điều kiện để chúng em hồn thành cách tốt ý tưởng Chúng em xin chân thành cảm ơn! 11 ... có chân coi IC chết Nó cấp điện áp từ 2V >18V (Tùy loại 555 thấp NE 7555) Hình 4: Sơ đồ bên IC5 55 Cấu tạo IC 555 gồm OP-amp so sánh điện áp, mạch lật transistor để xả điện Cấu tạo IC đơn giản... TÀI 4.1 Ứng dụng Mạch hẹn sử dụng rộng rãi đời sống Chúng ta thấy nhiều thiết bị gia đình quạt, điều hịa, tivi, lị vi sóng,… Giúp người sử dụng tiết kiệm thời gian, tiết kiệm điện hẹn tắt ý muốn... thực đề tài: Mạch hẹn sử dụng ic5 55, có tính ứng dụng nhiều trường hợp thực tế Bằng số lượng kiến thức mà chúng em có tiếp thu qua trình học tập, tìm hiểu tham khảo Internet, sách, báo? ?? nhóm chúng