đồ án điều khiển từ xa sử dụng PT2262/PT2272

Một trong những thay đổi đáng kể là Việt Nam đã gia nhập “WTO”, để thay đổi nhanh chóng bộ mặt của đất nước Việt Nam như ngày hôm nay thì đã có nhiều đứa con Việt đã âmthầm, học tập, ngh

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam ta ngày phát triển và giàu mạnh Một trong những thay đổi

đáng kể là Việt Nam đã gia nhập “WTO”, để thay đổi nhanh chóng bộ mặt

của đất nước Việt Nam như ngày hôm nay thì đã có nhiều đứa con Việt đã âmthầm, học tập, nghiên cứu trên mọi lĩnh vực Nắm bắt nhiều thành tựu vĩ đạicủa thế giới, đặc biệt là các lĩnh vực khoa học kĩ thuật nói chung và ngànhđiện tử nói riêng

Thế hệ trẻ chúng ta không tự mình phấn đấu học hỏi để tiến kịp với

trình độ của thế giới Nhìn ra được điều đó Trường “ĐẠI HỌC TRÀ VINH”

đã sớm chủ trương hình thức đào tạo sâu rộng, từ thấp đến cao Để tăng chấtlượng học tập của sinh viên nhà trường nói chung và bộ môn Điện Tử nóiriêng đã tổ chức cho sinh viên làm các đồ án môn học nhằm tạo nên tảngvững chắc cho sinh viên khi ra trường, mặt khác tập cho sinh viên tự học, tựnghiên cứu, tập quen với học và làm việc nhóm để hoàn thiện tốt bản thân.Chính vì lẻ đó nhóm sinh viên chúng em đã bắt tay vào làm đồ án môn họcthứ nhất

Đồ án môn học thứ nhất nhóm chúng em nghiên cứu và làm mạch

“Điều khiển từ xa” Mạch dùng để điều khiển các thiết bị ở xa mà không cần

phải đến nhấn công tắt, đây cũng là sản phẩm đang thông dụng trên thị trườnghiện nay, và được ưa chuộng rất nhiều

GVHD: TRẦN SONG TOÀN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

MỤC LỤC

Trang

LỜI MỞ ĐẦU 1

MỤC LỤC 2

PHẦN MỞ ĐẦU 3

PHẦN NỘI DUNG 5

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN 5

1.1 CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 5

1.2 GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 5

CHƯƠNG II: NỘI DUNG 15

2.1 SƠ ĐỒ KHỐI 15

2.2 SƠ ĐỒ MẠCH NGUYÊN LÝ 19

2.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH 20

PHẦN KẾT LUẬN 24

LỜI CẢM ƠN 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 26

PHẦN MỞ ĐẦU

A LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.

Chúng ta hiện nay đang sống trong một xã hội đang phát triển về mọimặt: kinh tế, đời sống xã hội, văn hóa …chính vì vậy, chúng ta muốn thíchnghi được thì phải không ngừng học tập và nghiên cứu Sinh viên chúng emcũng vậy phải luôn học tập và hoàn thiện mình hơn Khi kinh tế phát triển nhucầu cuộc sống của con người cũng tăng theo Nhận thấy được điều đó, nênngành điện tử không ngừng phát triển để phục vụ con người tốt hơn, pháttriển hơn là ngành điều khiển tự động

Chạy theo nhu cầu cuộc sống ngày càng hiện đại, nên nhóm chúng em

đã tham khảo nhiều tài liệu và cuối cùng nhóm đã chọn đề tài “Mạch điềukhiền không dây” Nhằm giúp ích cho con người trong việc điều khển cácthiết bị trong nhà nói riêng, cũng như các thiết bị trong công nghiệp nói chung

mà con người không thể làm việc trực tiếp được

B MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI.

Mục đích của mạch điều khiển không dây là điều khiển 4 thiết bị bật và tắtmột cách độc lập với nhau mà không cần phải đi đến bật công tắt Mạch cóthể điều khiển từ xa, nhấn một lần thì bật nhấn lần nửa thì tắt chỉ bằng mộtremos nhỏ gọn tiện lợi cho người sử dụng Một cách chính xác, hiệu quảkhông phải mất nhiều thời gian, sức lực

Yêu cầu của mạch điều khiển không dây là chạy một chính xác,ổn định, nhỏgọn, dễ lắp đặt sửa chửa, dễ sử dụng, giá thành rẻ có thể sản xuất nhiều và sửdụng rộng rãi phù hợp mọi tầng lớp Đặc biệt là điều khiển qua được các vậtcản như: tường nhà, bàn, ghế … Bán kính điều khiển ổn định khoảng 50 

100 mét

GVHD: TRẦN SONG TOÀN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

C ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU.

Dựa trên phương pháp nghiên cứu và phân tích các đặc tính chức năngcủa các linh kiện điện tử cơ bản, các IC và áp dụng những kiến thức đã họccùng với sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn để thiết kế nên một mạchđiều khiển không dây hoạt động tốt và đúng với yêu cầu đã đề ra

Dựa trên tài liệu tìm được nghiên cứu cặp IC tương thích phát 2262 vàthu 2272 dùng tần số cao trên 315 MHz

PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN 1.1 CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH.

 Led đơn hiển thị

1.2 GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ.

GVHD: TRẦN SONG TOÀN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

Khi tụ nạp điện thì tụ sẽ bắt đầu nạp điện từ điện áp là 0V tăng dầnđến điện áp UDC theo hàm số mũ đối với thời gian t Điện áp tức thời trên haiđầu tụ của tụ được tính theo công thức:

Uc (t) = UDC(1-e-t/)

Khi tụ xả điện thì điện áp trên tụ từ trị số VDC sẽ giảm dần đến 0Vtheo hàm số mũ đối với thời gian t Điện áp trên hai đầu tụ khi xả được tìnhtheo công thức:

Điện trở là linh kiện thụ động có tác dụng cản trở cả dòng và áp.Điệntrở đựơc sử dụng rất nhiều trong các mạch điện tử.

Điện trở của dây dẫn có trị số điện trở lớn hay nhỏ tùy thuộc vào vậtliệu làm dây, tỉ lệ thuận với chiều dài và tỉ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn

Công thức tính:

R =ℓ/S hoặc R=U/ITrong đó :

: là điện trở suất của vật liệu, m hay mm2/m

S: là tiết diện của dây, m2 hay mm2

ℓ : là chiều dài của dây (m)

GVHD: TRẦN SONG TOÀN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

và dòng ngược tối đa (điện áp đánh thủng) Hai đặc tính này sẽ do nhà sảnxuất cho biết.

1.2.4 Led đơn :

Led đơn là một dạng của Diode Thông thường dòng điện đi qua vậtdẫn điện sẽ sinh ra năng lượng dưới dạng nhiệt Ở một số chất bán dẫn đặcbiệt như (GaAs) khi có dòng điện đi qua thì có hiện tượng bức xạ quang(phát ra ánh sáng) Tùy theo chất bán dẫn mà ánh sáng phát ra có màu khácnhau

Led có điện áp phân cực thuận cao hơn diode nắn điện nhưng điện ápphân cực ngược cực đại thường không cao

Phân cực thuận :

VD = 1,4V – 1,8 V(led đỏ)

VD = 2V – 2,5V (led vàng)

VD= 2V – 2,8 V(led xanh lá)

ID= 5mA – 20mA (thường chọn 10mA)

Led thường được dùng trong các mạch trạng thái báo hiệu, chỉ thịtrạng thái của mạch như báo nguồn, trạng thái thuận hay ngược…

1.2.5 Transistor :

Hình dạng thực tế :

Hình 1.4

C1815 là Transistor BJT gồm ba miền tạo bởi hai tiếp giáp p–n,

trong đó miền giữa là bán dẫn loại p Miền có mật độ tạp chất cao nhất, kíhiệu n+ là miền phát (emitter) Miền có mật độ tạp chất thấp hơn, kí hiệu n,gọi là miền thu (collecter) Miền giữa có mật độ tạp chất rất thấp, kí hiệu p,gọi là miền gốc (base) Ba chân kim loại gắn với ba miền tương ứng với bacực emitter (E), base (B), collecter (C) của transistor

-Điện áp giới hạn : có 3 loại :

BVCEO : điện áp đánh thủng giữa C và E khi cực B hở

BVCBO : điện áp đánh thủng giữa C và B khi cực E hở

BVEBO : điện áp đánh thủng giữa E và B khi cực C hở

-Dòng điện giới hạn :

+ Icmax là dòng điện tối đa ở cực C và Ibmax là dòng điện tối đa ở cực

b

+ Dòng tối đa đưa vào cực B là : 10mA

+ Dòng tối đa đưa vào cực C là : 100mA

+ Chức năng của transistor chủ yếu là khuyếch đại tín hiệu và đóng ngắt các mạch điện

-Công suất giới hạn :

Khi có dòng điện qua transisor sẽ sinh ra 1 công suất nhiệt làmnóng transistor, công suất sinh ra được tính theo công thức : PT=IC.VCE

Ký hiệu: Transistor loại NPN

Hình 1.5

GVHD: TRẦN SONG TOÀN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

1.2.10 PT2262

PT 2262 có 2 loại chính : loại có 8 địa chỉ mã hóa , 4 địa chỉ dữ liệu

và loại có 6 địa chỉ mã hóa và 6 địa chỉ dữ liệu Mã hóa 12 bit 1 khung A0 >A7, D0 >D3 Nhưng ở đây ta dùng PT 2262 loại 8 địa chỉ mã hóa và 4 địa chỉ dữ liệu

Các linh kiện PT2262 đưa vào việt Nam chỉ có loại PT2262 với 8 địachỉ mã hóa và 4 địa chỉ dữ liệu

Dùng dao động ngoài: đơn giản là chỉ cần lắp thêm 1 điện trở dao động vào chân 15 và chân 16 của PT2262

+ Tín hiệu encoder được đưa ra ở chân 17 của PT2262, chân này thường ở mức 1 khi tín hiệu nghỉ và mức 0 khi tín hiệu hoạt động

Tín hiệu đưa ra gồm : sóng mang dao động < 700KHz với địa chỉ mã hóa và

dữ liệu

+ Tần số Sóng mang dao động được quyết định bởi R chân 15 và

đầu ra chân 17 sẽ có 470/12 = khoảng 39khz ( cái này có thể làm điều khiển hoặc truyền dữ liệu bằng hồng ngoại với con PT2262).

PT2262 có điện áp rộng : Có thể làm việc được từ 2,5V đến 15 V Trong datasheet của nó là từ 4 V nhưng qua thời gian rất dài làm việc và nghiên cứu con này có thể khẳng định được về điện áp của nó làm việc rất thấp

- Giá trị R của PT2272 sẽ bằng khoảng : ( Giá trị R của PT2262) chia cho 10

mã hóa 4 chân dữ liệu có thể truyền song song, nối tiếp rất động lập

GVHD: TRẦN SONG TOÀN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

Chức năng và nhiệm vụ của từng khối:

2.1.1 Khối nguồn: tạo ra dòng điện và điện thế ổn định cung cấp an

toàn cho cả mạch Do dùng nguồn 12v nên ta dùng IC ổn áp 7805 để tạo nguồn 5v cung cấp cho mạch

2.1.2 Khối phát: phát tín hiệu để cung cấp cho khối thu Khối phát

dùng IC 2262 tạo thành mạch phát tín hiệu bằng tần số cao

Hình 2.2

2.1.3 Khối thu: dùng để thu tín hiệu từ khối phát, sau đó truyền cho

khối điều khiển

Hình 2.3.

GVHD: TRẦN SONG TOÀN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

2.1.4 Khối điều khiển: dùng IC 7473 và IC 7432 để điều khiển tín hiệu

ra như mong muốn SW dùng để điều khiển bằng tay được nối với nguồn đểkích lên mức cao

V C C

R 1

R

2.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH:

- Mạch PT 2272 M4 là bộ giải mã điều khiển từ xa dùng chung với PT

2262 sử dụng công nghệ cmos Có 8 địa chỉ mã hóa , 4 địa chỉ dữ liệuchính vì thế có nhiều cách set chân 3^8 cách, có thể sản xuất nhiều makhông sợ set trùng mã Ở mạch thu 2272 set chân (chân 1  8) như thếnào thì ở mạch phát 2262 (chân 1  8) cũng phải như vậy

- Sau khi nghiên cứu nguyên lý hoạt dộng từng khối của mạch diềukhiển không dây ta tiến hành nghiên cứu nguyên lý hoạt động của toànmạch Khi cấp nguồn cho mạch hoạt dộng thì chân 10  12 của 2272 ởmức 0, chân 1, chân 4, chân 9, chân 12 của IC 7432 ở mức thấp, các châncòn lại của cổng logic được nối với điện trở 100 xuống mass  tín hiệu ra

ở khối điều khiển bằng 0, led 1,led 2, led 3, led 4 không có điện thế quanên không sáng, không có dòng kích làm cho transistor không dẫn ( VB <0.7 V) ngõ ra chân C (C1815) ở mức cao không có điện thế qua nên relaykhông bật

2.3.1.Khi bật thiết bị:

- Khi ta nhấn A ở remos chân 17 của 2272 có tín hiệu mạch thu sẽnhận tín hiệu truyền qua vào chân 14 của 2272 làm cho chân 12 của 2272lên mức 1, chân 9 (IC 7432) lên mức 1, ngõ ra chân 11 (IC 7432) lên mức

1, kích xung Ck chân 5 (IC 7473 thứ nhất) ngõ ra Q sẽ đảo trạng thái trước

đó (trước đó Q=0) chân 9 lên mức 1, chân B ( C1815) có dòng kích ở mứccao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức thấptạo ra nguồn cung cấp cho relay bật làm cho thiết bị cần điều khiển thứnhất bật

- Khi ta nhấn B ở remos chân 17 của 2272 có tín hiệu mạch thu sẽ

lên mức 1, chân 1 (IC 7432) lên mức 1, ngõ ra chân 3 (IC 7432) lên mức 1,kích xung Ck chân 1 (IC 7473 thứ nhất) ngõ ra Q chân 12 lên mức cao,chân B ( C1815) có dòng kích ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7V) nên lối ra ở chân C là mức thấp tạo ra nguồn cung cấp cho relay bậtlàm cho thiết bị cần điều khiển thứ hai bật.

- Khi ta nhấn C ở remos chân 17 của 2272 có tín hiệu mạch thu sẽnhận tín hiệu truyền qua vào chân 14 của 2272 làm cho chân 13 của 2272lên mức 1, chân 12 (IC 7432) lên mức 1, ngõ ra chân 11 (IC 7432) lên mức

1, kích xung Ck chân 5 (IC 7473 thứ hai) ngõ ra Q chân 9 lên mức 1, chân

B ( C1815) có dòng kích ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V)nên lối ra ở chân C là mức thấp tạo ra nguồn cung cấp cho relay bật làmcho thiết bị cần điều khiển thiết bị thứ 3 bật

- Khi ta nhấn D ở remos chân 17 của 2272 có tín hiệu mạch thu sẽnhận tín hiệu truyền qua vào chân 14 của 2272 làm cho chân 11 của 2272lên mức 1, chân 4 (IC 7432) lên mức 1, ngõ ra chân 6 (IC 7432) lên mức 1,kích xung Ck chân 1 (IC 7473 thứ hai) ngõ ra Q chân 12 lên mức cao, chân

B ( C1815) có dòng kích ở mức cao làm cho transistor dẫn ( VB > 0.7 V)nên lối ra ở chân C là mức thấp tạo ra nguồn cung cấp cho relay bật làmcho thiết bị cần điều khiển thiết bị thứ 4 bật

2.3.2 Khi tắt thiết bị:

- Khi ta nhấn A ở remos chân 17 của 2272 có tín hiệu mạch thu sẽnhận tín hiệu truyền qua vào chân 14 của 2272 làm cho chân 12 của 2272lên mức 1, chân 9 (IC 7432) lên mức 1, ngõ ra chân 11 (IC 7432) lên mức

1, kích xung Ck chân 5 (IC 7473 thứ nhất) ngõ ra Q xuống mức 0, chân B (C1815) không có dòng kích làm cho transistor ngưng dẫn ( VB < 0.7 V)

GVHD: TRẦN SONG TOÀN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

nên lối ra ở chân C là mức cao không có nguồn cung cấp, relay mất điệntrở về vị trí ban đầu tắt thiết bị thứ nhất.

- Khi ta nhấn B ở remos chân 17 của 2272 có tín hiệu mạch thu sẽnhận tín hiệu truyền qua vào chân 14 của 2272 làm cho chân 10ccủa 2272lên mức 1, chân 1 IC 7432) lên mức 1, ngõ ra chân 3 (IC 7432) lên mức 1,kích xung Ck chân 1 (IC 7473 thứ nhất) ngõ ra Q chân 12 xuống mức 0,chân B ( C1815) không có dòng kích làm cho transistor ngưng dẫn ( VB <0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức cao không có nguồn cung cấp, relay mấtđiện trở về vị trí ban đầu tắt thiết bị thứ hai

- Khi ta nhấn C ở remos chân 17 của 2272 có tín hiệu mạch thu sẽnhận tín hiệu truyền qua vào chân 14 của 2272 làm cho chân 13 của 2272lên mức 1, chân 12 (IC 7432) lên mức 1, ngõ ra chân 11 (IC 7432) lên mức

1, kích xung Ck chân 5 (IC 7473 thứ hai) ngõ ra Q chân 9 xuống mức 0,chân B ( C1815) không có dòng kích làm cho transistor ngưng dẫn ( VB <0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức cao không có nguồn cung cấp, relay mấtđiện trở về vị trí ban đầu tắt thiết bị thứ ba

- Khi ta nhấn D ở remos chân 17 của 2272 có tín hiệu mạch thu sẽnhận tín hiệu truyền qua vào chân 14 của 2272 làm cho chân 11 của 2272lên mức 1, chân 4 (IC 7432) lên mức 1, ngõ ra chân 6 (IC 7432) lên mức 1,kích xung Ck chân 5 (IC 7473 thứ nhất) ngõ ra Q chân 12 xuống mức 0,chân B ( C1815) không có dòng kích làm cho transistor ngưng dẫn ( VB <0.7 V) nên lối ra ở chân C là mức cao không có nguồn cung cấp, relay mấtđiện trở về vị trí ban đầu tắt thiết bị thứ tư

Đó là yêu cầu chủ yếu của đồ án môn học thứ nhất Trong thực tế, đểmạch có thể ứng dụng hơn, ta thiết kế thêm công tắt điều kiển bằng tayphòng khi trường hợp remos bị hư hỏng, hết pin không thể sửa chửa kịp

Nguyên lý hoạt dộng của nó cũng giống như khi ta nhấn remos nhưng nókhông qua IC 2272 Khi ta nhấn công tắt, như xung mức cao tác động trựctiếp vào ngỏ vào của IC 7432 làm cho ngỏ ra lên mức cao tác động qua IC

7473 và nguyên lý hoạt động tương tự như trên

GVHD: TRẦN SONG TOÀN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

PHẦN KẾT LUẬN

Đồ án 1 là một bài tập lớn, một thử thách đối với sinh viên, tuynhiên với đồ án 1 giúp cho sinh viên vận dụng một cách cụ thể kiến thứccủa mình đã hoc một cách sáng tạo và làm quen dần với cách học tựnghiên cứu, học tập và làm việc với nhóm để nghiên cứu và thực hiện đồán một cách tốt nhất Hơn thế nữa, đồ án 1 còn giúp sinh viên làm quendần với cách làm có thể làm đồ án tốt nghiệp sau này Qua thời gian làm đồ

án và nghiên cứu 1 tháng kết quả cuối cùng như ta mong đợi mạch hoạt độngtốt Các ngõ tín hiệu ngõ ra và tín hiệu thu vẫn tốt Mạch thực tế của đồ án 1cũng khá gọn, tiết kiệm chi phí dễ quan sát sửa chửa

Mạch điều khiển từ xa ta cĩ thể mở rộng ra kết nối với vi xử lý để xử lýmột cách hiệu quả và làm cho chức năng nhiều và chính xác hơn

Xin chân thành cảm ơn sự nhận xét đánh giá của các thầy cô và sựhướng dẫn tận tình của thầy Trần Song Toàn Do kiến thức có hạn và tàiliệu tham khảo trên mạng nên chắc có nhiều thiếu xót mong thầy cô thôngcảm

LỜI CẢM ƠN

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn:

- Trường Đại Học Trà Vinh đã tạo cơ hội cho chúng em làm đồ án

- Khoa kỹ thuật công nghệ dã tạo điều kiện cho chung em làm tốt đồ án

về thiết bị cũng như kiến thức và tài liệu tham khảo

- Tấc cả các thầy cô trong khoa kỹ thuật công nghệ đặc biệt là Thầy TrầnSong Toàn đã tận tình hướng dẫn hổ trợ kiến thức và lời khuyên thiết thựctrong quá trình làm mạch cách làm cũng như cách kiểm tra, sửa chữa

- Toàn thể tấc các bạn đã giúp đỡ trong những lúc khó khăn và kiến thức