Kỹ thuật xung sốtương tự và kỹ thuật đo lường điều khiển : BÁO CÁO TÌM HIỂU CẢM BIẾN ÂM THANH KY037 ỨNG DỤNG TRONG BẬT TẮT BÓNG ĐÈN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ MÔN HỌC: Kỹ thuật xung số-tương tự kỹ thuật đo lường & điều khiển BÁO CÁO TÌM HIỂU CẢM BIẾN ÂM THANH KY-037 ỨNG DỤNG TRONG BẬT TẮT BĨNG ĐÈN Giảng Viên: Phạm Đình Tn Thành viên: NHĨM 12  Đồn Trung Kiên- 17020345 (Nhóm Trưởng)  Phạm Quang Linh - 17020353  Phương Thành Long - 17020359  Ngô Viết Mạnh - 17020367  Đặng Hải Hưng- 17020332 MỤC LỤC I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẢM BIẾN ÂM THANH I.1.1 Cảm Biến Âm Thanh I.1.2 Nguyên Lý Chung I.1.3 Ứng Dụng II CẢM BIẾN ÂM THANH KY–037 I.1.Giới Thiệu I.2.Thông Số Kỹ Thuật Và Ưu, Nhược Điểm I.3.Nguyên Lý Hoạt Động I.4.Đặc Điểm Cấu Tạo III ỨNG DỤNG TRONG BẬT TẮT BÓNG ĐÈN I.1.Link Kiện Cần Thiết I.2.Sơ Đồ Và Nguyên Lý I.3.Code IV TÀI LIỆU THAM KHẢO Lời Nói Đầu Cảm biến âm phương pháp thường gặp đo lường, có từ lâu, giai đoạn có phương pháp đo khác Trước công nghệ điện tử bán dẫn chưa phát triển mạch đo chủ yếu dựa kỹ thuật tương tự, phương pháp xử lý chủ yếu dựa vào phần cứng giá trị có sai số lớn, thiết bị cồng kềnh, lắp đặt không thuận tiện Đến đầu năm 80 năm cuối kỷ 20, công nghệ bán dẫn vi mạch phát triển mạnh, với phát triển khoa học kỹ thuật đặc biệt kỹ thuật số ứng dụng rộng rãi ngành đo lường điều khiển làm thay đổi hẳn phương pháp xử lý tín hiệu đo Trước xử lý tín hiệu đo chủ yếu đo phần cứng ngày việc xử lý mềm hố với đời sensor thơng minh làm cho thiết bị đo ngày thơng minh độ xác cao Phần chi tiết nhóm em xin trình bày I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÂM THANH I.1 Cảm Biến Âm Thanh  Một cảm biến âm định nghĩa module dung để phát sóng âm thơng qua cường độ chuyển đổi thành tín hiệu điện  Cảm biến âm hoạt động tai chúng ta, có màng ngăn chuyển đổi rung động thành tín hiệu Tuy nhiên, điều khác biệt cảm biến âm bao gồm micrơ điện dung tích hợp, phát đỉnh khuếch đại (LM386, LM393, v.v.) nhạy cảm với âm I.2 Nguyên Lý Chung  Khi có âm phát mơi trường khơng khí , phần tử khơng khí bề mặt bắt đầu rung động phần tử lân cận bên cạnh chúng rung theo  Rung động di chuyển thơng qua khơng khí áp lực dao động  Tần số biên độ dao động xác định chất âm nguồn phát âm Cảm biến âm đươc thiết kế để biến đổi rung động thành tín hiệu tương tự để sử dụng vào công việc ứng dụng khác  Khi âm tới microphone cảm biến đồng nghĩa với việc áp lực âm gây cho vật liệu áp điện micro sinh hiệu điện áp điện có giá trị tỉ lệ thuận với áp lực âm đồng nghĩa tỉ lệ thuận với cường độ âm Trên sở , cường độ âm định điện đầu cảm biến  Tần số âm tiếng vỗ tay (clap): khoảng 1000Hz ->3000Hz  Cảm biến sử dụng có khả xác định mức độ nhiễu DB( decibel) tần số 2kHz~6kHz Ta cần điều chỉnh chiết áp module cho ngưỡng đọc cảm biến khoảng từ 2000Hz -> 3000Hz phát tiếng vỗ tay I.3 Ứng Dụng  Ngoài việc xây dựng dự án điện tử khác với Arduino (được trình bày phần sau) nữa, cảm biến âm sử dụng nhiều ứng dụng hàng ngày khác bao gồm :  Điện tử tiêu dùng điện thoại, máy tính, hệ thống âm nhạc  Hệ thống an ninh giám sát báo trộm, báo động cửa, v.v…  Tự động hóa nhà chiếu sáng ngơi nhà bạn cách phát tiếng còi / vỗ tay thay bật cơng tắc đèn II Giới thiệu cảm biến âm KY037 - Module cảm biến âm giúp nhận biết phát cường độ âm mơi trường xung quanh Thích hợp làm ứng dụng nhận biết , giám sát tiếng động môi trường xung quanh nhiều ứng dụng thú vị khác Độ nhạy điều chỉnh chiết áp module để phù hợp với nhu cầu ứng dụng - Module cảm biến âm sử dụng microphone, mạch khếch đại tín hiệu , máy dị biên độ đệm Khi phát âm khếch đại qua mạch khếch đại tín hiệu gửi tín hiệu digital qua chân “OUT” gồm ngõ ra:  A0: Ngõ tương tự, tín hiệu điện áp ngõ micro  D0: Khi cường độ âm đạt đến ngưỡng định, đầu tín hiệu cao/thấp Ngưỡng điều khiển qua biên trở mạch cảm biến I.1 Thông Số Kỹ Thuật Và Ưu, Nhược Điểm Thông số kỹ thuật  Mạch sử dụng điện áp 3,3 - 5VDC Độ nhạy điều chỉnh chiết áp mạch  Ngõ tương tự, tín hiệu điện áp ngõ Micro  Ngõ số cường độ âm đạt đến ngưỡng định, đầu tín hiệu cao/thấp  Ngưỡng điều khiển qua biến trở mạch cảm biến  Độ nhạy cao  Led báo nguồn  Lỗ bắt ốc 3mm  Cảm biến có khả xác định mức độ nhiễu DB( decibel) tần số 2kHz~6kHz xấp xỉ tai người cảm nhận Ưu/Nhược điểm  Ưu điểm:  Rẻ tiền  Dễ chế tạo  Chống nhiễu tốt  Mạch xử lí đơn giản  Nhược điểm:  Độ bền không cao  Cảm biến tuyến tính giải âm  Kém chịu đựng môi trường khắc nhiệt: độ ẩm cao I.2 Nguyên Lý Hoạt Động Module cảm biến âm KY-037 dùng để cảm nhận âm môi trường  Trong giao tiếp Arduino KY-037 cảm biến âm này, Arduino Uno sử dụng để kiểm sốt tồn q trình Cảm biến âm KY037 sử dụng để phát tín hiệu âm  Arduino đọc điện áp đầu cảm biến âm cách sử dụng chân Analog Digital thực phép tính để chuyển đổi giá trị A0 D0 I.3 Đặc Điểm Cấu Tạo Cảm Biến KY037 Bộ phận có đầu Micro tích hợp với cảm biến LM393 làm từ chất bán dẫn, phần tiếp xúc trực tiếp với môi trường Cảm biến gồm chân:     Chân VCC: chân cấp nguồn (3-5V) Chân GND: kết nối với GND Arduino Chân A0 kết nối với A0 Arduino Chân D0 kết nối với D13 Arduino III ỨNG DỤNG TRONG BẬT TẮT BÓNG ĐÈN III.1 Linh Kiện Arduino Uno Atmega16 Cảm Biến Âm Thanh KY–037 Modul Relay 5a Đèn Sợi Đốt Bộ Cấp Nguồn 12v III.2 Sơ Đồ Và Nguyên Lý Sơ đồ Nguyên lý:  Cảm biến KY037 với arduino - Chân vcc với chân +5v arduino - Chân GND với chân GND arduino - Chân OUT với chân A0 arduino  Modul relay 5V với arduino - Chân DC+ chân IN mắc đồng thời với chân số 13 - Chân DC- với chân GND ( bên cạnh chân 13)  Modul relay 5V với Bóng đèn - Chân COM với dây nối nguồn 220V - Chân NC với cực bóng đèn Cực cịn lại bóng đèn nối trực tiếp với nguồn 220v File mô III.3 : CODE int Sensor = A0; int clap = 0; //set chân out cảm biến chân A0 long detection_range_start = 0; long detection_range = 0; boolean status_lights = false; //mặc định trạng thái đèn tắt void setup() { pinMode(Sensor, INPUT); //cảm biến đầu vào pinMode(13, OUTPUT); //đầu đèn, chân số 13 } void loop() { int status_sensor = digitalRead(Sensor); //nhận tín hiệu từ cảm biến if (status_sensor == 0) { if (clap == { detection_range_start = detection_range = millis(); clap++; } else if (clap > && millis() - detection_range >= 50) //nếu trạng thái đèn tắt, sensor phát tiếng vỗ tay cách khoảng 50 >400 mili s //thì xuất mức cao chân số 13 { detection_range = millis(); clap++; } } if (millis() - detection_range_start >= 400) { if (clap == 2) { if (!status_lights) { status_lights = true; digitalWrite(13, HIGH); } else if (status_lights) //nếu đèn BẬT , xuất mức thấp chân số 13 { status_lights = false; digitalWrite(13, LOW); } } clap = 0; } } IV Tài liệu tham khảo  https://www.seeedstudio.com/blog/2020/01/03/what-is-a-sound-sensor-usesarduino-guide-projects/  http://www.dientuvietnam.net/forums/forum/c%C6%A1-s%E1%BB%9F%C4%90i%E1%BB%87n-%C4%90i%E1%BB%87n-t%E1%BB%AD/ %C4%90i%E1%BB%87n-t%E1%BB%AD-d%C3%A0nh-cho-ng %C6%B0%E1%BB%9Di-m%E1%BB%9Bi-b%E1%BA%AFt%C4%91%E1%BA%A7u/215235-mach-v%E1%BB%97-tay-th%C3%AC%C4%91%C3%A8n-s%C3%A1ng  http://arduino.vn/bai-viet/989-vo-tay-bat-den-voi-cam-bien-am-thanh-cn07  https://iotmaker.vn/cam-bien-am-thanh-digital.html  http://linhkienchatluong.vn/bai-viet/huong-dan-su-dung-module-cam-bien-amthanh-voi-arduino_n342_c114.aspx  https://www.youtube.com/watch?v=7Ao6KD8f9J4 BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC CHO CÁC THÀNH VIÊN STT TÊN THÀNH VIÊN Đồn Trung Kiên (nhóm trưởng) Phương Thành Long Đặng Hải Hưng Ngơ Viết Mạnh Phạm Quang Linh CƠNG VIỆC Phân công công việc, tổng hợp liệu hồn chỉnh file báo cáo Tìm hiểu, chuẩn bị phần lý thuyết, nguyên lý hoạt động, thành phần cấu tạo thơng số khác Tìm hiểu, chuẩn bị phần lý thuyết, nguyên lý hoạt động, thành phần cấu tạo thông số khác Chuẩn bị linh kiện cần thiết, chạy phần mềm mô lắp ráp sản phẩm Viết code, chuẩn bị linh kiện cần thiết, chạy phần mềm mô lắp ráp sản phẩm ... CHUNG VỀ CẢM BIẾN ÂM THANH I.1.1 Cảm Biến Âm Thanh I.1.2 Nguyên Lý Chung I.1.3 Ứng Dụng II CẢM BIẾN ÂM THANH KY–037 I.1.Giới Thiệu I.2.Thông Số Kỹ Thuật Và Ưu,... III ỨNG DỤNG TRONG BẬT TẮT BÓNG ĐÈN III.1 Linh Kiện Arduino Uno Atmega16 Cảm Biến Âm Thanh KY–037 Modul Relay 5a Đèn Sợi Đốt Bộ Cấp Nguồn 12v III.2 Sơ Đồ Và Nguyên Lý Sơ đồ Nguyên l? ?:  Cảm biến. .. chất âm nguồn phát âm Cảm biến âm đươc thiết kế để biến đổi rung động thành tín hiệu tương tự để sử dụng vào công việc ứng dụng khác  Khi âm tới microphone cảm biến đồng nghĩa với việc áp lực âm