Đề tài thiết kế và chế tạo mạch chuyển tín hiệu mức logic 12v sang 5v có cách ly nguồn sử dụng opto pc817

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN CƠ BẢN VỀ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817 Sinh viên thực hiện: Lương Thị Hoa MSV : Bùi Thị Huệ MSV : 21013407 21012923 Lớp: K15 KT ĐK&TDH2 Giảng viên hướng dẫn: TS.Đào Tô Hiệu TS.Lương Văn Sử Hà Nội, 11/2022 PHIẾU ĐÁNH GIÁ SINH VIÊN BÁO CÁO ĐỒ ÁN Họ tên SV: Lương Thị Hoa – 21013407 Bùi Thị Huệ - 21012923 Ngày báo cáo: 20/11/2022 Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817 GVHD: Đào Tô Hiệu Lương Văn Sử Mô tả mức chất lượng Tiêu chí Trọng Điểm Điểm Điểm Điểm CĐR Điểm số đánh giá 10 – 8.5 8.4 – 7.0 6.9 – 5.0 4.9 – 0.0 Hình Đơn điệu, Đẹp, rõ, thức < chữ nhỏ, 20 không lỗi 3.1 báo % -nhiều lỗi tả cáo tả Nói rõ, Nói nhỏ, tự tin, khơng tự thuyết 20 Kỹ < tin, không 3.1 phục, trình bày % giao lưu giao lưu người người nghe nghe Nội dung Đáp ứng báo Đáp ứng Đáp ứng Đáp ứng 20 80%cáo/Chấ 2.1 70%-80% 50%-70% 50% % 100% yêu t lượng yêu cầu yêu cầu yêu cầu cầu sản phẩm Trả lời Trả lời Trả lời Trả lời Trả lời tất trên 20 câu 1.1 % câu 2/3 số câu 1/2 số câu 1/2 hỏi hỏi hỏi hỏi số câu hỏi Kỹ 4.1 20 100% ~ 80% ~ 60% < 40% nhóm % thành thành viên viên tham gia tham gia thực thực hiện/trìn hiện/trìn h h bày bày ĐIỂM TỔNG thành viên tham gia thực hiện/trìn h bày thành viên tham gia thực hiện/trình bày Giảng viên đánh giá: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817 Sinh viên thực hiện: Lương Thị Hoa Bùi Thị Huệ MSV :21013407 MSV :21012923 Lớp: ĐK & TĐH2 E_mail: 21013407@st.phenikaa-uni.edu.vn ĐT: 0364233083 21012923@st.phenikaa-uni.edu.vn ĐT: 0946932665 Giáo viên hướng dẫn: TS Lương Văn Sử TS Đào Tô Hiệu Kế hoạch thực chi tiết: TT NỘI DUNG Tìm hiểu - Các sản phẩm ứng dụng thực tế - Phân tích yêu cầu đề tài - Thu thập thơng tin có liên quan - Các kiến thức cần có để phục vụ nghiên cứu đề tài - Thiết kế sơ đồ khối thiết bị Hoàn thiện sơ đồ khối thiết bị Và phân tích TG (TUẦ N) ĐỊA ĐIỂM Thư viện, Phòng Thực hành 504, 503 TG T.HIỆN PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ Từ ngày: ………… đến ngày: ………… - Phân cơng nhóm trưởng Lương Thị Hoa - Cả nhóm tham gia tìm hiểu thảo luận nhóm - Lập kế hoạch thực -Thông tin liên hệ -Điện thoại: 0364233083 -E_mail: 21013407@st.phe nikaa-uni.edu.vn Phịng Từ ngày: Thảo luận nhóm đồ án ………… Phân công chức khối Chọn lựa giải pháp thực Phương pháp ghép nối khối với Thiết kế mạch nguyên lý khối , phân tích chức phần tử mạch nguyên tắc làm việc mạch điện (viết tay) Tính tốn lựa chọn tham số mạch điện (giá trị linh kiện, loại linh kiện sử dụng, điện áp, dòng điện, mạch, công suất mạch, công suất nguồn….) Chọn linh kiện thực tế gần với giá trị tính, Tính tốn theo giá trị thực tế Viết thuyết minh báo cáo kết Khảo sát mạch điện thiết bị chương trình mơ (Tina, Proteurs…) Viết báo cáo kết khảo sát Lắp ráp mạch bo test (Breadboard) khảo sát theo khối chức (Điện áp nguồn cung cấp, dòng điện, điện áp thành phần, tham số khác ) Hiệu chỉnh tham số theo giá trị tính 501 A4 đến ngày: ………… Khoa Điện – Điện tử người phụ trách khối công việc để làm việc (Mục 4,5, ) Lương Thị Hoa Công việc: (4), (5) Bùi Thị Huệ Công việc: (6) Từ ngày: Cả nhóm ………… thực đến ngày: ………… 5 toán Viết thuyết minh báo cáo kết sau khảo sát tực tế (Báo cáo giáo viên hướng dẫn tư vấn kỹ thuật) Thiết kế mạch in (nếu cần) Làm mạch in Lắp ráp Kiểm tra mạch + Hiệu chỉnh Viết báo cáo sau kiểm tra hiệu chỉnh mạch (Báo cáo giáo viên hướng dẫn tư vấn kỹ thuật) Lập phương án dự phòng Hướng phát triển ứng dụng đề tài Hoàn thiện đề tài (thuyết minh, sản phẩm) Chuẩn bị bảo vệ (Báo cáo giáo viên hướng dẫn tư vấn) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Từ ngày: ………… Lương Thị Hoa: đến ngày: (1),(2),(3),(4) ………… Bùi Thị Huệ: (1),(4) Từ ngày: ………… - Cả nhóm đến ngày: - Theo kế hoạch ………… phân công Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2022 Người lập Hoa Lương Thị Hoa MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT 10 1.1 Khái ni m ệchung vềề nguồền m tộ chiềều .10 1.2 S đồề khồối c ủ a m tộb ộnguồền 10 1.3 M ởđầều 11 1.4 Mạch hạ áp từ 12VDC xuồống 5VDC sử d ụng PC 817 .12 1.4.1 Định nghĩa PC 817 12 1.4.2 Cồng dụng PC 817 13 1.4.3 Cách sử dụng PC 817 13 1.4.4 Cách chạy lầu dài an toàn PC 817 13 1.4.5 Nguyền lí hoạt động 14 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH MÔ PHỎNG 15 2.1 Thiềốt lập File nguyền lí 15 2.2 Update File PCB 16 2.3 Nguyền lí hoạt đ ộng 17 CHƯƠNG 3: TIẾN HÀNH LÀM MẠCH 17 3.1 Xuầốt fle PDF In sang giầốy in mạch 17 3.2 Là mạch .17 3.3 Cho ăn mòn đồềng 18 3.4 Khoan mạch 19 3.5 Hàn linh kiện 20 3.6 Căốt b ỏphầền chần thừa 21 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 22 KẾT LUẬN .23 TÀI LIỆU THAM KHẢO .24 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1:Dịng điện chiều dịng xoay chiều Hình 2:Sơ đồ khối mạch nguồn .10 Hình 3:Sơ đồ chân opto 12 Hình 4:Mạch sử dụng Opto quang PC817 14 Hình 5:File ngun lí mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC 817 15 Hình 6:Mạch hồn thiện dây phủ đồng 16 Hình 7:Giao diện mạch 3D 16 Hình 8:In mạch giấy in mạch 17 Hình 9:Là mạch .18 Hình 10: Cho ăn mịn đồng 18 Hình 11:Khoan mạch máy khoan mạch 19 Hình 12:Hàn linh kiện vào mạch 20 Hình 13:Hàn dây nối linh kiện 21 Hình 14:Mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817(mặt trước) 22 Hình 15:Mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817 (mặt sau) LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật công nghệ thiết bị điện tử ứng dụng ngày rỗng rãi hầu hết lĩnh vực kinh tế xã hội đời sống Trong tất thiết bị điện tử vấn đề nguồn cung cấp vấn đề quan trọng định đến làm việc ổn định hệ thống Hầu hết thiết bị điện tử sử dụng nguồn chiều ổn áp với động xác ổn định cao Hiện kỹ thuật chế tạo nguồn ổn áp khía cạch nghiên cứu phát triểu với mục đích tạo khối nguồn cơng suất lớn, độ ổn định, xác cao, kích thước nhỏ(các nguồn xung) Từ tầm quan trọng ứng dụng thực tế nguồn chiều ổn áp dựa vào kiến thức học tự tìm hiểu thêm, nhóm em xin trình bày đề tài: “Thiết kế chế tạo mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817” Để qua tìm hiểu kỹ nguyên lý hoạt động mạch nguồn đồng thời củng có thêm kỹ thiết kế mạch điện tương tự CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT 1.1 Khái niệm chung nguồn chiều Nguồn chiều có nhiệm vụ cung cấp lượng chiều cho thiết bị điện tử hoạt động Năng lượng chiều tổng quát lấy từ nguồn xoay chiều lưới điện thơng qua q trình biến đổi thực nguồn chiều Yêu cầu loại nguồn điện áp phụ thuộc điện áp mạng,của tải nhiệt độ Để đạt yêu cầu cần phải dùng mạch ổn định điện áp Hình 1:Dịng điện chiều dịng xoay chiều1 https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90i%E1%BB%87n_xoay_chi%E1%BB%81u Sử dụng opto PC817 dễ dàng, có bốn chân thể chi tiết sơ đồ chân Chân cực dương chân dương LED hồng ngoại phải nối từ tín hiệu đầu mạch chân phải nối với đất Phần khác mạch mà bạn muốn cách ly điều khiển phải nối với chân (cực phát transistor quang) chân (cực góp transistor quang) Chân chân hoạt động giống transistor bình thường, giống cực phát cực góp transistor BJT 1.4.4 Cách chạy lâu dài an toàn PC 817 Để chạy lâu dài cách an tồn linh kiện mạch ln giữ định mức tối đa tuyệt đối Khơng tải 50mA, LED hồng ngoại bên giống bạn điều khiển LED thông thường với điện trở giới hạn dịng điện, ln sử dụng điện trở giới hạn dòng điện chân opto cực dương chân dương LED hồng ngoại Không vận hành thiết bị nhiệt độ -30 độ C 100 độ C bảo quản nhiệt độ -55 độ C 125 độ C 1.4.5 Nguyên lí hoạt động Ở để đơn giản, viết lấy ví dụ Opto quang PC817 Sơ đồ trình bày hình vẽ: Hình 4:Mạch sử dụng Opto quang PC8174 Opto PC817 loại Opto quang cấu tạo từ Diode PhotoTransistor- loại Opto quang phổ biến Trên sơ đồ ta thấy, có tín hiệu điện 5V chạy qua phần phát quang (Diode) PC817 Lúc diode phát ánh sáng có bước sóng sáng định PhotoTransistor (bộ phận thu quang) thu ánh sáng phát lúc mở thông mạch Lúc có Transistor T1 định thiên , mạch hoạt động làm cho tải M hoạt động Vậy nên, dù tải có ăn dịng lớn qua cách ly quang (Opto quang) giúp bảo vệ an toàn cho mạch điện điều khiển https://dientu5ngay.com/opto-quang-la-gi-hieu-ro-opto-quang-trong-5-phut/ CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH MÔ PHỎNG 2.1 Thiết lập File nguyên lí Sơ đồ ngun lí trình bày tổng quát chi tiết cấu tạo toàn mạch hạ áp sử dụng PC 817, giúp nêu lên mối liên hệ điện phần tử mạch Sơ đồ nguyên lý giúp người hiểu cách hoạt động mạch Hình 5:File nguyên lí mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC 817 2.2 Update File PCB  Sau hoàn thiện File ngun lí update sang File PCB Với bước: - Sắp xếp linh kiện mạch - Đi dây linh kiện - Phủ đồng - Điều chỉnh độ rộng lỗ via Hình 6:Mạch hồn thiện dây phủ đồng  Mạch 3D giúp mô thứ tự linh kiện phần cứng ta hoàn thiện mạch Hình 7:Giao diện mạch 3D 2.3 Ngun lí hoạt động Ta cấp nguồn 12VDC vào qua dầu dây đực-đực cắm vào cầu đấu thứ dòng điện qua điện trở làm đèn đỏ sáng đến chân opto PC 817 Bê opto ta cấp nguồn 5VDC qua công tắc đến điện trở làm đèn lại sáng.Vì opto PC 817 có cơng dụng cách li nguồn nên cấp bên nguồn 12VDC đền đỏ sáng mà không cần phải cấp nguồn bên cịn lại Nhưng muốn đèn xanh sáng đèn phải sáng CHƯƠNG 3: TIẾN HÀNH LÀM MẠCH 3.1 Xuất file PDF In sang giấy in mạch Hình 8:Mạch in giấy 3.2 Là mạch Là mạch bước quan định độ thành công mạch Nên mở max bàn là khoảng 20 phút Là kĩ tốt nên với lực vừa tay Tránh trường hợp bóc mực khơng ăn hết vào mạch đồng Sau xong để mạch nguội tự nhiên tiến hành bước ăn mịn mạch đồng Hình 9:Là mạch 3.3 Cho ăn mòn đồng Muối sử dụng để ăn mòn sử dụng FeCl pha với nước với tỉ lệ khoảng 1:1 Nếu muốn phản ứng ăn mịn xảy nhanh nên sử dụng nước nóng khơng có thay nước lạnh thời gian ăn mòn nhiều thời gian Hình 10: Cho ăn mịn đồng Ăn mịn đến phần không pphur mực trở thành màu vàng kim thành cơng Tiếp theo rửa mạch dùng dung dịch axeton để rửa mực in mạch Sau rửa xong để mạch khô đến bước khoan mạch 3.4 Khoan mạch Mũi khoan chọn loại có mũi 0.8 mm Khi khoan tay với tốc độ vừa phải mũi khoan vuông góc với mạch hay để mũi khoan thẳng đứng Khi khoan lỗ rút thực lại bước với accs lỗ khoan cịn lại Hình 11:Khoan mạch máy khoan mạch 3.5 Hàn linh kiện Hàn mạch mỏ hàn ta dùng thiếc nóng chẩy để gắ Để mỏ hàn nóng lên làm nóng chảy thiếc để hàn chân linh kiện Mối hàn tròn vừa đủ bao phủ chân linh kiện Hàn cẩn thận không để dây thiếc sang đường mạch khác gây lên tình trạng chập mạch Đây bước nguy hiểm địi hỏi người hàn phải cẩn thận khơng dễ gây bỏng rát Hình 12: Hàn linh kiện vào mạch 3.6 Cắt bỏ phần chân thừa Hình 13: Hàn dây nối linh kiện CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Hình 14:Mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817 (mặt trước) Hình 15:Mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817 (mặt sau) KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu thiết kế, nhóm em hồn thành đồ án: "Tìm hiểu thiết kế mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817” Kết lắp mạch điện, kết thu xấp xỉ với điện áp yêu cầu đề tài Qua đề tài giúp nhóm em áp dụng kiến thức học vào thực tế đồng thời nâng cao khả tự tìm hiểu thiết kế mạch điện tương tự Từ kiến thức thu trình thực đồ án giúp chúng em có thêm kinh nghiệm để thiết kế mạch điện có độ phức tạp cao Cuối nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đào Tô Hiệu Lương Văn Sử tận tình giúp đỡ chúng em hồn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO (1) https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90i%E1%BB%87n_xoay_chi%E1%BB%81u (2) https://machdientu.org/nguyen-ly-mach-on-ap-dien-mot chieu? fbclid=IwAR3gpxFDnn0sprpWGhXuUMxQkN_YONUoD6J9T7iGjbGxM6y6z5ZTb_gBOOE#gsc.tab=0 (3) https://dientutuonglai.com/tim-hieu-opto-pc817.html (4) https://dientu5ngay.com/opto-quang-la-gi-hieu-ro-opto-quang-trong-5-phut/ ... KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Hình 14 :Mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817 (mặt trước) Hình 15 :Mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng. .. bày đề tài: ? ?Thiết kế chế tạo mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817? ?? Để qua tìm hiểu kỹ ngun lý hoạt động mạch nguồn đồng thời củng có thêm kỹ thiết kế mạch. .. Ngày báo cáo: 20/11/2022 Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mạch chuyển tín hiệu mức logic 12V sang 5V có cách ly nguồn sử dụng opto PC817 GVHD: Đào Tô Hiệu Lương Văn Sử Mô tả mức chất lượng Tiêu chí Trọng