Báo cáo môn điện tử - hệ thống chống trộm bằng tia Lazer

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG =====***===== BÁO CÁO NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỀ TÀI: THIẾT BỊ CHỐNG TRỘM BẰNG LAZER Sinh viên thực hiện: Hồ Nguyễn Huyền Diệu Nguyễn Mạnh Dũng Phạm Quang Tuyến Nguyễn Minh Thái Nguyễn Minh Tiến GV hướng dẫn: Thầy Nguyễn Xuân Quyền Cô Trần Thị Thanh Hải Hà Nội, 3-2022 MỤC LỤC A MỞ ĐẦU B NỘI DUNG I GIỚI THIỆU Nhu cầu cần thiết sản phẩm 2 Mục tiêu sản phẩm II YÊU CÂU KI THUÂT Mô tả sản phẩm Chfíc 2.1 Yêu cầu chfíc (Functional requirements) 2.2 Phi chfíc (Nonfunctional requirements) 3 Linh kiên 3.1 IC 555 3.1.1 Cấu tạo thông số kỹ thuật IC 555 3.1.2 Chfíc hoạt động IC 555 3.2 Transistor C1815 3.3 Quang trơ III THUÂT TOÁN VA MÔ PHONG Thuật toán Mô Phỏng Trên Proteus IV SẢN XUẤT THỰC TẾ C KẾT LUẬN 11 Au Revoir Sami A MỞ ĐẦU Ngày nay, vào thời đại 4.0, khoa học công nghê phát tri ển bùng n ổ, người tận dụng tối đa sfíc mạnh khoa học công nghê đ ể phục vụ l ích cho minh Hàng loạt phát minh, tiến b ộ khoa h ọc ki thu ật đươc đời áp dụng vào sống thực tế, giúp sống người ngày đầy đủ, tiên nghi Lương cải vật chất đươc tạo nhiều hơn, nhu cầu bảo vê tài sản cá nhân vi mà tăng cao Để giải vấn đề đó, người thiết kế th ống phát hiên, cảnh báo chống lại xâm nhập thành phần xấu, giư gin tài sản đươc an toàn Xuất phát từ ý tưởng với hướng dẫn Thầy Quyền– giảng viên trường ĐH Bách Khoa Hà Nội, chúng em chọn đề tài: “Thiết bị chống trộm laser” Nhưng trinh độ kỹ thuật cịn có nhiều h ạn ch ế nên đ án không th ể tránh khỏi sai sót, chúng em mong đươc thông cảm bảo thêm thầy cô bạn! Chúng em xin chân thành cảm ơn! B NỘI DUNG I GIỚI THIỆU Nhu cầu cần thiết sản phẩm Ngày kỹ thuật phát triển, fíng dụng k ỹ thu ật đ ươc đ ưa vào vi êc bảo mật ngày phổ biến Xuất phát từ nhu cầu b ảo vê tài s ản c ụ th ể dựa vào thay đổi điên trơ c quang trơ đ ể phát hi ên hành vi xâm nhập trái phép Từ nhóm hinh thành nên sản ph ẩm “ Thiết bị chống trộm tia laser” để đáp fíng nhu cầu Sản phẩm cần thiết cho nhiều đối tương từ cá nhân đến tập thể Khi sơ h ưu sản phẩm viêc bảo mật phần dễ dàng tiên lơi Mục tiêu sản phẩm Khi đưa sản phẩm nhóm đưa mục tiêu đ ể s ản ph ẩm có th ể phục vụ tốt cho khách hàng An toàn: Sản phẩm sử dụng an toàn điều kiện thường Lắp đặt an toàn cho người sử dụng Các linh kiện sử dụng hồn tồn khơng chứa chất độc hại, có hại cho mơi trường sức khỏe Tiết kiệm: Với việc sử dụng linh kiện giá rẻ phù hợp với túi tiền đối tượng khách hàng Chất lượng: Trước sản phẩm đưa thị trường qua khâu kiểm tra kiểm định điều kiện khác nhằm đem lại ổn định cho sản phẩm Sự ổn định sản phẩm làm khách hàng hài lòng sử dụng Ngồi đội ngũ kỹ thuật ln sẵn sàng sửa chữa thay thiết bị điều kiện bảo hành II YÊU CẦU KI THUẬT Mô tả sản phẩm Thiết bị chống trộm lazer thiết bị b ảo mật có kh ả thơng báo cho chủ sơ h ưu có người qua tia laze thi ết b ị, dùng cho m ột khu v ực cần thiết lập bảo mật hạn chế người vật qua lại Chưc Chfíc (function): Thiết bị báo động cho ch ủ s h ưu có bất cfí người vật qua vùng đươc chiếu tới tia laze k ết h ơp v ới camera an ninh (lắp ngoài) để người dùng theo dõi, hạn chế nhầm lẫn 2.1 Yêu cầu chưc (Functional requirements): Input: Người qua ->Ánh sáng chiếu vào quang trơ b ị ch ặn l ại -> Giá tr ị điên trơ tăng - Output : chuông kêu Yêu cầu giao diện (interface requirements) : Hệ thống đèn báo hiệu + Đèn xanh : an toàn + Đèn đỏ nhấp nháy + tiếng chng : có nguy hiểm 2.2 Phi chưc (Nonfunctional requirements): An tồn bảo mật: Cần có độ xác nhạy cảm cao, sử dụng tia laze không gây tổn hại đến người đồ vật, khơng gây rị rỉ điện - Dễ bảo quản, dễ sửa chữa: dễ dàng tháo lắp vệ sinh (bản hướng dẫn kèm mua thiết bị) Độ xác cao khu vực người qua lại - Dễ di chuyển động nhỏ gọn - Có thể sử dụng nhiều thiết bị để kết hợp với - Dễ sử dụng, phù hợp cho người già trẻ nhỏ 3 Linh kiên 3.1 IC 555 3.1.1 Cấu tạo thông số kỹ thuật IC 555 Cấu tạo IC NE555 gồm có OP – AMP dùng để so sánh ên áp, mạch lật transistor giúp xả điên Cấu t ạo đơn gi ản nh ưng đ ươc coi mạch tích hơp hoạt động tốt có độ xác cao IC 555 Cấu tạo bên gồm có điên trơ đ ươc mắc n ối ti ếp đ ể có th ể chia ên áp nguồn (Vcc) thành phần giúp tạo nên điên áp chu ẩn Đi ên áp ⅓ Vcc đươc nối với chân dương OP – AMP điên áp ⅔ Vcc l ại s ẽ đươc nối với chân âm OP – AMP Trong trường hơp điên áp chân nhỏ ⅓ Vcc thi chân S= lúc FF kích hoạt Khi điên áp chân số mà lớn ⅔ Vcc thi chân R FF= FF đươc reset Với đặc tính Ic 555 thi chân cấp nguồn đươc hoạt động với dải điên áp từ 2.0 – 18V, với chuẩn đầu t ương thích TTL đ ươc cấp nguồn 5V với dịng điên rút ấp lên đến 200mA Thông số chuẩn IC 555 liệt kê sau: ● Với nguồn điện áp đầu vào nằm dải từ – 18V; ● Dòng điện tiêu thụ: – 15mA; ● Công suất tiêu thụ lớn (Pmax): 600mW; ● Điện áp logic đầu mức cao (mức 1): 0.5 – 15V; ● Điện áp logic đầu mức thấp (mức 0): 0.03 – 0.06V; 3.1.2 Chfíc hoạt động IC 555 Các chfíc IC 555 thường đ ươc sfí d ụng đ ể t ạo xung, ều ch ế đ ộ rộng xung (PWM), điều chế vị trí c xung (PPM) hay đươc sfí dụng thu phát hồng ngoại Chức hoạt động chân: ● Chân (GND): Chân nối GND để giúp cung cấp dòng cho IC hay gọi mass chung ● Chược sử dụng giống chân chốt tần số áp Mạch so sánh ân số (TRIGGER): Được biết đến chân đầu vào thấp so với điện áp so sánh đđây sử dụng Transistor PNP với điện áp chuẩn ⅔ Vcc ● Chân số (OUTPUT): Đây chân lấy tin hiệu logic đầu Trạng thái tin hiệu chân số xác định mức thấp (mức 0) mức cao (mức 1) ● Chân số (RESET): Dùng để lập định trạng thái đầu IC 555 Khi chân nối với Mass OUTPUT mức Cịn chân mức cao trạng thái đầu phụ thuộc theo mức áp chân số chân số Trong trường hợp, muốn tạo dao động thường chân nối trực tiếp với nguồn Vcc ● Chân số (CONTROL VOLTAGE): Chân sử dụng để làm thay đổi mức điện áp chuẩn IC 555 theo mức biến áp hay dùng điện trở nối với chân số GND ● Chân số (THRESHOLD): Là chân đầu vào để so sánh điện áp dùng chân chốt ● Chân số (DISCHAGER): Đây coi khóa điện tử chịu tác động điều khiển từ tầng logic chân Khi đầu chân OUTPUT mức khóa đóng ngược lại Chân số có nhiệm vụ tự nạp xả điện cho mạch R-C ● Chân số (Vcc): Đây nguồn cấp cho IC 555 hoạt động Chân cung cấp với mức điện áp dao động từ – 18V 3.2 Transistor C1815 Transistor C1815 linh kiên điên tfí sfí d ụng cho fíng d ụng chung fíng dụng riêng khuếch đại tần số âm Đươc làm từ vật liêu bán dẫn, transistor có ba chân, đơi nhi ều h ơn Chúng đươc sfí dụng để chuyển tín hiêu điên tfí, xung, khuếch đại tín hiêu Sơ đồ chân C1815 Hướng C1815 trước mặt thi sơ đồ chân theo thfí t ự từ trái qua ph ải chân E, chân C chân B 3.3 Quang trơ Quang trơ đ ươc gọi điên trơ quang, photoresistor, photocell m ột linh kiên đươc tạo chất đặc biêt thay đổi ên trơ ánh sáng chiếu vào Về bản, bạn hiểu tế bào quang điên đươc hoạt động dựa theo nguyên lý quang dẫn Hay có th ể hi ểu điên trơ thay đổi đươc giá trị theo cường độ ánh sáng Quang trở 3.4 Điên trơ, laser… III THUẬT TOÁN VA MƠ PHONG Thuật tốn Sơ đồ khối Với nguyên lí làm sản phẩm ta đưa tht tốn gồm bước: -Khi mạch khởi đông tia laser chiếu vào quang trở làm quang trở đạt giá trị x -Nếu chưa có vât cản xuất hiên chắn laser, giá trị laser đạt giá trị x -Nếu có vât cản xuất hiên chắn laser, giá trị laser giảm xuống giá trị nhỏ x, chuông kêu Mô Phỏng Trên Proteus Mạch laser mô proteus IV SẢN XUẤT THỰC TẾ Sau đảm bảo phần thi nhóm tiến hành sản xuất mạch thực Nhưng công cụ cần thiết để sản xuất mạch thực bao gồm: • Nhựa thơng • Thiếc hàn • Board đồng • Mỏ hàn • Linh kiện cần thiết STT Tên linh kiện, thiết bị Đơn vị tinh Số lượng Điện trở 1k Điện trở 10k Đèn laser nhỏ IC 555 thường Led 3mm đỏ Transistor C1815 thường Nút nhấn reset chân nhỏ Buzzer 5V Quang trở thường 10 Biến trở tam giác 11 Pin nguồn 9V 12 Đế pin Sau sản phẩm cuối nhóm: Tổng quan sản phẩm 10 Sản phẩm hoàn chỉnh C KẾT LUẬN Hướng phát triển đề tài đề tài đươc mơ r ộng b ằng vi êc sfí dụng loại cảm biến ánh sáng, thân nhiêt hay dùng vi điều ển, k ết hơp với ngõ tác động đến chuông báo, camera an ninh quay hinh l ại hay t ự động kết nối đến tổng đài cảnh sát Ngồi ra, bên cạnh mục đích phát hiên xâm nhập, đề tài cịn đươc fíng dụng nhi ều linh vực khác đếm số người vào kho, hiển thị số người kho để bảo đảm an toàn làm viêc kho lạnh v.v… Qua trinh hoàn thành tập lớn, chúng em biết thêm nhiều kiến thfíc ngành điên tfí viễn thơng đươc hồn thi ên thêm nhi ều ki năng: ki làm viêc nhóm, ki thi ết kế mạch, thiết kế slide, ki thuy ết trinh, Cảm ơn thầy cô đồng hành giúp đỡ bọn em trinh tim tòi, học hỏi 11 Do lương kiến thfíc hiểu biết cịn hạn chế, có thi ếu sót gi mong th ầy giúp đỡ tạo điều kiên để sản phẩm bọn em đ ươc hoàn thi ên h ơn tương lai Tài liệu tham khảo: - Điên tử sáng tạo: https://dientusangtaovn.com/ -Tài liêu mạch chống trôm dùng laser tác giả trang web: https://ldnam.net/danhmuc/linh-kien-dien-tu/ »»HẾT«« 12 ... lai Tài liệu tham khảo: - Điên tử sáng tạo: https://dientusangtaovn.com/ -Tài liêu mạch chống trôm dùng laser tác giả trang web: https://ldnam.net/danhmuc/linh-kien-dien-tu/ »»HẾT«« ... requirements): Input: Người qua -> Ánh sáng chiếu vào quang trơ b ị ch ặn l ại -> Giá tr ị điên trơ tăng - Output : chuông kêu Yêu cầu giao diện (interface requirements) : Hệ thống đèn báo hiệu + Đèn xanh... điện áp chuẩn IC 555 theo mức biến áp hay dùng điện trở nối với chân số GND ● Chân số (THRESHOLD): Là chân đầu vào để so sánh điện áp dùng chân chốt ● Chân số (DISCHAGER): Đây coi khóa điện tử