(TIỂU LUẬN) đồ án 1 MẠCH điều KHIỂN THIẾT bị từ XA BẰNG HỒNG NGOẠI

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG HỒNG NGOẠI SVTH: Lê Minh Tuấn Nguyễn Minh Sang Lớp : CDDT9B GVDH: Nguyễn Văn An 0772719 0772795 LỜI MỞ ĐẦU Với tốc độ phát triển nhanh chóng ngành cơng nghiệp đại công nghệ thông tin, công nghệ truyền thơng, khí, động lực thời gian qua tách rời với ngành điện tử Ngành điện tử đóng vai trị quan trọng, xâm nhập vào sống người sớm từ thiết bị đơn giản đèn chiếu sáng, radio,…, đến máy móc phức tạp ứng dụng cơng nghệ cao hệ thống camera, robot…tất điều đươc ứng dụng rộng rãi góp phần hiệu vào cơng việc giải phóng sức lao động người đưa người hướng tới giới công nghệ ngày đại tinh vi Trong sinh hoạt ngày người trò chơi giải trí (robot, xe điều khiển từ xa…) ứng dụng gần gũi với cải tiến cho phù hợp với việc sử dụng đạt mức tiện lợi Điều khiển từ xa thâm nhập vào vấn đề cho đời loại tivi điều khiển từ xa, đầu video, VCD, CD,… đến quạt bàn tất điều khiển từ xa Điều khiển từ xa việc điều khiển mô hình, thiết bị khoảng cách mà người không thiết phải đến nơi đặt hệ thống Thế giới ngày phát triển việc ứng dụng thiết bị diều khiển tự động ngày người sử dụng rong có q trình thu phát hồng ngoại có độ xác nhanh chóng q trình điều khiển từ xa Xuất phát từ ý tưởng nên chúng em chọn đề tài Mạch Điều Khiển Thiết Bị Từ Xa Bằng Hồng Ngoại Trong thời gian ngắn kiến thức hạn chế nên đồ án chưa hoàn thiện cho cịn nhiều thiếu sót Kính mong dẫn góp ý tất thầy bạn CHƯƠNG I : LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 1.1 Tia hồng ngoại (ánh sáng hồng ngoại) Tia hồng ngoại xạ điện từ có bước sóng khoảng từ 400.000nm đến 760nm, dài bước sóng ánh sáng khả kiến ngắn tia xạ vi ba Tên “hồng ngoại” có nghĩa “dưới mức đỏ”, màu đỏ màu sắc có bước sóng dài ánh sáng thường Mọi vật có nhiệt độ lớn 00 K điều phát tia hồng ngoại Tia hồng ngoại truyền nhiều kênh tín hiệu Nó ứng dụng rộng rãi cơng nghiệp lượng thơng tin đạt 3Mbit/s Lượng thơng tin truyền với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với song điện từ mà ta dùng Trong kỹ thuật truyền tin sợi quang dẫn không cần trạm khuếch đại chừng, người ta truyền lúc 15000 điện thoại hay 12 kênh truyền hình qua sợi tơ quang với đường kín 0,13 mm với khoảng cách 10 Km đến 20 Km Lượng thông tin truyền với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với sóng điện từ mà ta dùng Tia hồng ngoại dễ hấp thụ, khả xuyên thấu Trong điều khiển từ xa chùm hồng ngoại phát hẹp, có hướng thu phải hướng 1.2 Hệ thống điều khiển từ xa 1.2.1 Nhiệm vụ hệ thống điều khiển từ thống xa điều khiển từ xa hệ thống cho phép ta điều khiển Hệ thiết bị từ khoảng cách xa Ví dụ hệ thống điều khiển vô tuyến, hệ thống điều khiển từ xa cáp quang dây dẫn, hệ thống điều khiển từ xa hồng ngoại Do chúng có nhiệm vụ sau: • •Phát tín hiệu điều khiển • Phát tổ hợp mã đến điểm chấp •Sản sinh xung hình thành xung cần thiết Ở điểm chấp hành ( thiết bị thu ) sau nhận mã phải biến •hành Tổ hợp xung thành mã đổi mã nhận thành lệnh điều khiển đưa đến thiết bị, đồng thời kiểm tra xác mã nhận 2 GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN ĐIỂN HÌNH TRONG MẠCH 2.1 IC BL9148 2.2.1 Sơ đồ chức chân • • • • • • Chân 1: (GND) chân nối với cực âm nguồn điện Chân (XT) 3: hai đầu để nối với thạch anh bên cho tạo dao động bên IC Chân 4-9 (K1-K6): đầu tín hiệu bàn phím kiểu ma trận, chân từ K1 đến K6 kết hợp với chân 10 đến 12 (T1-T3) để tạo thành ma trận 18 phím Chân 13 (CODE):là chân mã số dùng để kết hợp với chân 10-11 để tạo tổ hợp mã hệ thống phần phát phần thu Chân 14 (TEST): chân dùng để kiểm tra mã phần phát, bình thường khơng sử dụng bỏ trống Chân 15 (TXout): đầu tín hiệu điều chế FM 2.2.1 IC • Chân (GND): chân mass nối với cực âm BL9149 Chân 2điện (RxIN): đầu vào tín hiệu thu, tín hiệu sau • nguồn • • • • • lọc bỏ sóng Chân 3-7mang (HP1-HP5): đầu tính hiệu liên tục Chỉ cần thu tín hiệu tương ứng với đầu đầu trì mức Chân 8-12 (SP5-SP1): đầu tín hiệu khơng liên tục Chỉ logic “1” cần thu tín hiệu tương ứng với đầu đầu 13 (CODE CODE 3): để tạo tổ hợp Chântrì14 mức logic “1” khoảng thời gian 107 ms mã hệ thống phần phát phần thu Mã số hai chân phải giống tổ hợp mãdùng hệ thống phát thìtrở mớibên thungồi Chân 15 (OSC): để nối tụ phần điện điện tín tạo hiệu dao động cho mạch Chân 16 (Vcc): chân nối với cực dương nguồn cung cấp 2.1.2 Led phát hồng ngoại Led phát hồng ngoại viết tắt IR Red (Infra Red Led), hay gọi nguồn phát tia hồng ngoại (Infra Red Emitters), giống led bình thường (led phát quang- light emitting diode) phát ánh sáng hồng ngoại Nó •chế tạo Điện ápbằng thuận:chất Vf = Arsenic1,1 V ÷ Galium Dịng điện thuận: If = vài chục • 5V (GaAs).mA hồng ngoại có đời sống ÷Led vài trăm khoảng 100.000 đại: (khoàng 11 mA suất cực PMax = vài • Cơng năm), trăm với cácmW đặc trưng kỹ thuật như: Ký hiệu hình dạng led phát hồng ngoại tạo, điện thêm led thay đổi từ đến lý làm Nguyên 5V việc : dịng điện qua tơi đa khoảng vài mA Để có ánh sáng phát liên tục, người ta Khi chuyển tiếp P-N ngoại phân cực thường có cực thuận led hồng tùy theo vật phân liệu cấu tượng phun hạt dẫn mức cao (lỗ trống P+ + phun sang N++, điện tử từ N++ phun sang P+ +) kèm theo tượng tái hợp xạ để sinh lượng ánh sáng sáng hồng ngoại (không thấy mắt thường) Hiện tượng xạ tượng giải phóng proton có tái hợp trực tiếp điện tử 2.2.2 Bộ thu hồng ngoại Cấu tạo bán dẫn quang transistor coi gồm có quang diode quang transistor Sơ đồ cấu tạo ký hiệu thu hồng ngoại Nguyên lý hoạt động : Trong quang transistor có quang diode làm nhiệm vụ cảm ứng quang điện transistor làm nhiệm vụ khuếch đại quang diode sử dụng mối nối P-N cực B cực C transistor, phân cực cho chân diode B-E phân cực thuận diode B- khuếch đại không tuyến tính theo cường độ 1000 C phân ngược vàđiện chiếucó sáng điện rỉ chiếu vào mốicực nối Quang transistor tốc độ dịng làm việc ánh sáng Ichậm BC tăng cao thường nhiều Dịng rỉ trở thành tụ điện kíhơn sinhbình CB (kí sinh cựclần C cực điện B).Quang dịng IB transistorco1 transistor đại độ khuếch đại tầnđược số làm việc caokhuếch khoảng vài trăm KHz,transistor từ 100tần số làm việc cực đại quang diode lên vài chục MHz 2.2.3 IC 2.23.1 Đặc HEF4013 tính Vi mạch 4013 chứa flip-flop D, vi mạch đa năng, chúng có chân đặt trực tiếp (SD), xóa trực tiếp (CD), ngỏ vào xung clock (CP) ngỏ (O,) Dữ liệu chấp nhận CP mức thấp chuyển đến ngõ có cạnh dương xung đồng hồ Khi chân CD SD mức cao bất chấp liệu vào xung đồng hồ nào, ngõ O điều mức cao 2.2.3.2 Sơ đồ chức chân • • • • • HEF4013 có 14 chân đó: CP xung D : :dữ liệuđồng vào hồ vào SD : chân đặt CD : chân xóa O : ngỏ BẢNG CHÂN TRỊ • • H : cấp giá trị mức cao • L : cấp giá trị mức thấp X: giá trị tùy định CHƯƠNG II : THI CƠNG MƠ HÌNH Sơ Đồ Nguyên Lý Mạch Phát 1.2 Mạch Thu Sơ Đồ Mạch 3.1InMạch Phát 3.2 Mạch Thu KẾT Sau thời gian nghiên LUẬN cứu thực đồ án, chúng em đặt kết sau: • Áp cung cấp thấp, cơng suất tiêu tán nhỏ • Mạch phát mạch thu nhỏ gọn • Điều khiển nhiều thiết bị • Mạch thiết kế có độ xác, tính ổn địnhvà cao Do thời gian kiến thức hạn hẹp nên q trình cịn mặt hạn chế thực như:• Tầm xa bị giới hạn • Dịng điện cao tức Nhiễu hồng ngoại nguồn nhiệt xung quanh • thời nên phátgây ra, ảnh hưởng hạn chế tầm phát Do dùng phịng, kho, nơi có nhiệt độ mơi trường thấp HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ Ngày với phát triển nhanh chóng khoa TÀI học kỹ thuật đất nước ta chuyển sang sản xuất cơng nghiệp Vì vậy, để đáp ứng với nhu cầu thực tế cần phải nghiên cứu thêm để ứng dụng mạch điều khiển từ xa hồng ngoại vào nhiều mơ hình khác lớn hơn, ưu việt điều khiển từ xa đóng mở cửa tự động, điều khiển TV, cassette… Mở rộng tầm thu, mở rộng khoảng cách điều khiển để điều khiển nhạy hệ thống • • • • TÀI LIỆU THAM Điện Tử ứng Dụng Trong Công Nghiệp, KHẢO Tấn Phước, nhà xuất Thành Phố Hồ Nguyễn Minh, Chí Giáo Trình Cơ Sở Viễn Thơng, Đại Học 2001 Nghiệp Cơng Tp.HCM, tập thể tác giả, lưu hành 2009 nội bộ, Giáo Trình Kỹ Thuật Số, Đại Học Cơng Tp.HCM, Nghiệp tập thể tác giả, lưu hành nội bộ, 2009 –Tàiwww.alldatasheet.co liệu từ Website: – m – www.ant7.com www.diendandientu.com XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ ĐÃ LẮNG NGHE ! ... hướng 1. 2 Hệ thống điều khiển từ xa 1. 2 .1 Nhiệm vụ hệ thống điều khiển từ thống xa điều khiển từ xa hệ thống cho phép ta điều khiển Hệ thiết bị từ khoảng cách xa Ví dụ hệ thống điều khiển vơ... rong có q trình thu phát hồng ngoại có độ xác nhanh chóng q trình điều khiển từ xa Xuất phát từ ý tưởng nên chúng em chọn đề tài Mạch Điều Khiển Thiết Bị Từ Xa Bằng Hồng Ngoại Trong thời gian ngắn... bàn tất điều khiển từ xa Điều khiển từ xa việc điều khiển mơ hình, thiết bị khoảng cách mà người khơng thiết phải đến nơi đặt hệ thống Thế giới ngày phát triển việc ứng dụng thiết bị diều khiển