Thông tin tài liệu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BÁO CÁO ĐỒ ÁN Đề tài Mạch điều khiển kỹ thuật chiếu sáng tự động tiết kiệm lượng Giảng viên hướng dẫn: Ts Đặng Chí Dũng MSSV: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Thắng 20181266 Mục lục LỜI MỞ ĐẦU .3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH CHIẾU SÁNG TỰ ĐỘNG .4 1.1 Mạch chiếu sáng tự đôṇ̣g ưng dung 1.2 Thế môṭ̣mạch chiếu sáng tự đôṇ̣g: 1.2.1 Ưng dung cca mạch chiếu sáng tự đôn ̣̣g 1.2.2 Ưu nhược điểm cca mạch chiếu sáng tự động CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH CHIẾU SÁNG TỰ ĐỘNG 2.1 Mạch chiếu sáng trời tối 2.1.1 Sơ đồ thiết kế 10 2.1.2 Sơ đồ nguyên lý .11 2.1.3 Nguyên lý hoạt động cca mạch: 14 2.1.4 Tính tốn thơng số cca mạch 14 2.1.5 Mô mạch……………………………………………………16 2.2 Mạch chiếu sáng tự động có người ………………………………….16 2.2.1 Sơ đồ thiết kế…………………………………………………… 17 2.2.2 Sơ đồ nguyên lí………………………………………………………18 2.2.3 Nguyên lí cca mạch………………………………………………… 19 2.2.4 Tính tốn thơng số cca mạch…………………………………… 20 2.2.5 Mơ mạch………………………………………………………20 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 LỜI MỞ ĐẦU Xã hội ngày phát triển hơn, đại hơn, người đòi hỏi nhu cầu đáp ưng tiện nghi, thoải mái công việc đời sống xã hội Việc ưng dung công nghệ điều khiển tự động hầu hết lĩnh vực sống nhằm đáp ưng nhu cầu cần thiết cca người Đó tiêu chuẩn đánh giá phát triển cca vùng miền, khu vực, trình đại hóa cca đất nước, bên cạnh giảm tác động trực tiếp cca người, tiết kiệm thời gian, lượng, công sưc tiền bạc Qua trình hướng dẫn giúp đỡ cca thầy giáo “T.S Đặng Chí Dũng” giúp em tìm hiểu hồn thành việc “Thiết kế chế tạo mạch chiếu sáng tự động” phuc vu nhu cầu chiếu sáng cca người, tiết kiệm điện năng, sử dung rộng rãi nhà Trong q trình làm việc có sai sót, mong nhận góp ý cca thầy giáo cô giáo CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH CHIẾU SÁNG TỰ ĐỘNG 1.1 Mach chiế ang tự đơng va ng dụng Với vài trị chiếu sáng khơng thể thiếu giúp người di chuyển, hoạt đơṇ̣g làm viêc̣̣thì viêc̣̣sử dung ánh sáng cần thiết Tuy nhiên viêc̣̣ sử dung ánh sáng cho hiêụ̣quả với hoạt đông, ̣̣ thời điểm không dễ dàng Vào ban ngày ánh sáng nhâṇ̣ từ bưc xạ măṭ̣trời cung cấp tự nhiên dung không hạn chế Tuy nhiên thời điểm ngày kết thúc, nhu cầu ánh sáng phải đảm bảo phuc vu cho hoạt động cca người Con người tạo ánh sáng nhân tạo từ bóng đèn chiếu sáng dựa nguồn lượng khác, chc yếu điện Điện sử dung cho hệ thống chiếu sáng ảnh hưởng tới nhu cầu sử dung điện lên ngành điện lực, làm tăng chi phí kinh trả Bài toán tiết kiệm lượng người trọng quan tâm, ta cần sử dung điện hiệu tối đa, tránh lãng phí Với dân số Việt Nam tăng lên phát triển cca xã hội nhu cầu sử dung điện không ngừng tăng cao Bảng 1-1: Nhu cầu sử dung điện lĩnh vực Ở Việt Nam, mưc điện tiêu thu mưc báo động, nguyên nhân công nghệ tổ chưc sản xuất lạc hậu sử dung điện lãng phí khơng muc đích Theo số liệu thống kê cca Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), lượng điện tiêu thu cca hệ thống chiếu sáng toàn quốc chiếm khoảng 25(%) tổng lượng điện tiêu thu Có nghĩa lượng điện cấp cho hệ thống chiếu sáng chiếm tỷ trọng lớn tổng lượng điện tiêu thu Tiết kiệm điện hệ thống chiếu sáng, hệ thống điên, yêu cầu cấp bách đặt cần phải thực Nếu tiết kiệm triệt để hệ thống chiếu sáng giúp tiết kiệm lượng đến 40 (%) Hiện có ba giải pháp tiết kiệm điện áp dung cho lĩnh vực chiếu sáng: Sử dung tối đa nguồn ánh sáng tự nhiên Thay bóng đèn sợ đốt bóng đèn chiếu sáng tiết kiệm điện Thiết kế hệ thống chiếu sáng phù hợp với khơng gian tính chất muc đích sử dung 1.2 Thê nà la môṭmach chiế ang tự đông: Mạch chiếu sáng tự động mạch điêṇ̣gồm phần tử liên kết lại với có nhiêm ̣̣ vu cung cấp hoăc̣̣ ngắt dòng điêṇ̣đến thiết bi chiếu sáng Quá trình cung cấp hoăc̣̣ngắt dịng thực hiêṇ̣mơṭ̣cách tự đơng đinh vào đại lượng tín hiêụ̣mà người chế tạo cài đăṭ̣ban đầu Ngoài cịn có số mạch có khả tự điều chỉnh cường độ sáng, màu sắc, vv… cho phù hợp với không gian yêu cầu sử dung Các tín hiêụthường dùng để điều khiển: Cường ̣̣sáng: ánh sáng thời điểm ngày khác Sự thay đổi đặc trưng cường độ sáng nhânbiết quang trở, điêṇ̣trở cca quang trở thay đổi ánh sáng thay đổi Thời gian chiếu sáng: viêc̣̣chiếu sáng thực hiên nhờ mạch hen giờ, thông qua đếm dao động để điều chỉnh q trình đóng ngắt mạch Các chuyển đông: ̣̣ xác đinh cảm biến hồng ngoại, người chuyển đôṇ̣ g hướng vng góc với trùm tia chiếu, thân nhiêt người phát bưc xạ hồng ngoại kích hoạt vào mắt cảm biết, dựa vào thay đổi để điều khiển đóng ngắt mạch điêṇ̣ Ngồi tín hiệu từ cảm biến siêu âm sử dung để phát âm cca người, làm tín hiệu điều khiển cho việc đóng ngắt mạch 1.2.1 Ưng dụng cu mach chiế ang ̣̣ tự đôn g Mạch chiếu sáng tự đông ̣̣ sử dung rỗng rãi đời sống hộ gia đình, sản xuất kinh doanh nhà máy, xí nghiêp, ̣̣thống chiếu sáng đường phố, công viên khu vực công cộng v.v… ̣̉) Chiếu ànutưu đđđ̣̀nuơu ươđ̣̀nu hô,ucđđ̣̀nu iê đ̣̀,ukhhucđđ̣̀nucộđ̣̀n Ánh sáng giúp người quan sát phương tiêṇ̣khác di chuyển, nhâṇ̣ biết tín hiêụ̣ giao thơng để điều khiển phương tiêṇ̣ an toàn với người phương tiên, ̣̣ tránh va chạm, tai nạn xảy Các loại mạch chiếu sáng tự động sử dung lắp đăṭ̣chiếu sáng trời tối, thời gian chiếu sáng điều chỉnh theo thời gian chiếu sáng cca măṭ̣trời ngày ngày mơṭ̣mùa Hình 1.1 Mơ hình mạch chiếu sáng cho hệ thống đèn chiếu đường b) Phucuvuucacuhohtu đđ̣̀nu ìhuhohtutrònuhộuniau iđ̣̀h: ̣đ Mạch chiếu sáng tự động sử dung cảm biến quang hay cảm biến chuyển động Các cảm biến nhận biết thay đổi cường độ sáng xuất cca người Khi có tín hiêụnhânđược lâp̣tưc mạch chiếu sáng hoạt đơng, ̣̣ vâỵ̣con người có chiếu sáng cần thiết Các khu vực cần lắp đặt nhà như: cửa vào, hành lang lại, vi trí cầu thang, bố trí hầm để xe, khu vực vệ sinh, hay nơi mà ánh sáng ban ngày khơng thể chiếu sáng tới Hiện công ty Bkav Smart Home sản xuất thành công số thiết bi chiếu sáng tự động sử dung khu vực khác nhà tiện nghi Hình 1-2: Thiết bi bật tắt đèn tự động gắn trần, gắn tường c) Ứđ̣̀nuduđ̣̀nutrònuhệuthồnubảouvệ,utràhukẻuniađ̣̀u ộtùhậpuvàoubađ̣̀u êm Thiết bi cảm biến lắp đặt xung quanh nhà, kẻ gian đột nhập di chuyển ngang qua vùng cảm biến nhận biết, đèn bật sáng khiến kẻ gian giật mình, đồng thời báo hiệu cho người chc cca nhà biết mối nguy hiểm có phương án dự phịng d) Ứđ̣̀nuduđ̣̀numhchuchiếu ànutưu ộđ̣̀nutrònuviệcu iềề́ukhiểđ̣̀utíđ̣̀uhiệề́u èđ̣̀uniaou thđđ̣̀n Tại ngã rẽ, khuc vực giao tuyến đường, tránh tượng va chạm, người ta dùng đèn giao thông để thi khoảng thời gian cho phép người điều khiển phương tiện tiếp, khoảng thời gian dừng phương tiện lại Các khoảng thời gian tương ưng vào khoảng thời gian đèn sáng thay đổi luân phiên, qua người tham gia giao thơng nhận biết thực dẫn giao thông Hình 1-3: Đèn điều khiển tín hiệu giao thơng 1.2.2 Ư nhược điểm cu mach chiế sang tự động a) Ứu iểm: Giải phóng hoạt động cca người: công việc bật tắt đèn diễn cách tự động, cần tác động trực tiếp từ người, ta khơng cịn phải suy nghĩ quên tắt đèn hay chưa Tạo cảm giác thoải mái, tiện nghi: người nhớ rõ vi trí cơng tắc đèn nữa, người tuổi cao hay vi khách đến chơi nhà khơng phải khó khăn để bật đèn sáng, thư trở nên đơn giản, dễ dàng Nâng cao tính an tồn cho tài sản sống: chiếu sáng báo hiệu có kẻ gian đột nhập Tiết kiệm điện tiền bạc: hệ thống chiếu sáng sử dung vào thời điểm, nhu cầu sử dung việc tiết kiệm điện cải thiện rõ rệt, giảm chi phí kinh tế cho nhu cầu sử dung điện cca gia đình Dễ dàng lắp đặt sử dung: thiết bi khơng q phưc tạp, hầu hết người sử dung.Với giải pháp lắp đặt hệ thống chiếu sáng tự động, áp dung phạm vi từ hộ gia đình đến phạm vi toàn nhu cầu chiếu sáng cca nhà máy, xí nghiêp, trường học tồn thể quốc gia b) Nhươcu iểm Chưa thống quy chuẩn thi trường: Ngày có nhiều cơng nghệ nhà cung cấp đưa ra, để ưng dung rộng rãi hiệu việc cơng ty gia nhập hiệp hội tiêu chuẩn cần thiết Nhận xét: Qua hiệu ý nghĩa to lớn mà mạch chiếu sáng tự động mang lại cho người xã hội Em thấy việc tìm hiểu nghiên cưu mạch chiếu sáng tự động cần thiết, góp phần nhỏ cơng ưng dung công nghệ vào đời sống xã hội, đưa mưc tiện nghi lên cao, tiết kiệm nguồn lượng điện cho quốc gia CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH CHIẾU SÁNG TỰ ĐỘNG 2.1 Mach chiế sang trời tối Yêu cầu đặt ra: mạch làm việc cường đồ sáng phịng giảm, khơng đc đáp ưng ánh sáng cho người làm việc làm việc trời tối đèn đường tự động phát sáng 2.1.1 Sơ đồ thiêt kê Khối điều chỉnh Nguồn Khối đầu vào Hình 3-1: Sơ đồ khối chưc uu Nńồđ̣̀: chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) sang dòng chiều (DC) để giúp điều chỉnh đầu vào AC thành đầu DC cung cấp điện áp cần thiết cho linh kiện điện tử uuuuu 10 Yêu cầu đặt ra: mạch tự động chiếu sáng có người xuất hiện, tự động ngắt người rời khỏi khu vực sau khoảng thời gian 2.2.1 Sơ đồ thiêt kê Nguồn Khối đầu vào Khối chấp hành Hình 2-7: Sơ đồ khối chưc 2.2.2 Sơ đồ nǵyên lý Hình 2-6: Nguyên lý mạch chiếu sáng dùng cảm biến PIR a) Nńồđ̣̀ Từ nguồn xoay chiều đồi thành chiều thông qua diode cầu biên độ không ổn đinh Để ổn đinh nguồn ta dung IC ổn đinh nguồn 7809 Các tu có điện dung lớn xuống mass có tác dung giữ mưc điện áp ổn đinh b) Khôiu ầề́uvào : 11 + Modul cảm biến chuyển động HC-SR501 thiết kế thi trường với thơng số kỹ thuật sau: Hình 2-7: Cảm biến chuyển động HC-SR501 Thông Số Kỹ Thuật Sử dung điện áp: 4.5-20 (V) Đầu ra: 0-3.3 (V) Có ba chân nối bên ngồi: chân (Vcc) chân (OUT) chân (GND) Kích thước PCB: 32mmx24mm Góc quét
Ngày đăng: 08/12/2022, 04:17
Xem thêm:
