Thiết kế mạch nhận tín hiệu từ remote sử dụng photodiode và mạch điều khiển led để báo hiệu khi nhấn remote thì led sáng, khi không nhấn thì led tắt

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ ---BÁO CÁO MÔN HỌC ĐIỆN TỬ Đề tài: THIẾT KẾ MẠCH NHẬN TÍN HIỆU TỪ REMOTE SỬ DỤNG PHOTODIODE.. BẢNG PHÂN CÔNG NHIÊM VỤ LÀM VIỆC NHÓMthành nhiệm vụ

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ

-BÁO CÁO MÔN HỌC ĐIỆN TỬ

Đề tài:

THIẾT KẾ MẠCH NHẬN TÍN HIỆU TỪ

REMOTE SỬ DỤNG PHOTODIODE VÀ

MẠCH ĐIỀU KHIỂN LED ĐỂ BÁO HIỆU KHI NHẤN REMOTE THÌ LED SÁNG, KHI KHÔNG

NHẤN THÌ LED TẮT.

SVTH: TRƯƠNG MINH TÂN

KSƠR Y VINH TỐNG TRẦN ANH TÚ

BẢNG PHÂN CÔNG NHIÊM VỤ LÀM VIỆC NHÓM

thành nhiệm vụ

Điểm tổng đạt được

1 Trương Minh Tân Thiết kế sơ đồ mạch, lựa chọn

linh kiện

2 Ksơr Y Vinh Tính toán các thông số , làm file

word

3 Tống Trần Anh Tú Tìm hiểu datasheet của các linh

kiện trong mạch

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều nơi phổ biến nhà thông minh và Việt Nam cũng không phải ngoại lệ, nhu cầu con người ngày càng cao nên công nghệ cũng ngày càng phát triển để phù hợp nhu cầu của mọi nhà

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Thiết kế mạch nhận tín hiệu từ remote sử dụng photodiode Và mạch điều khiển LED để báo hiệu.Khi nhấn remote thì LED tắt, khi không nhấn thì LED sáng

Mục tiêu đạt được sau khi xong đề tài:Một hệ thống đèn led khi nhấn remote thì LED tắt, khi không nhấn thì LED sáng

3 THIẾT KẾ

3.1 Thông số các linh kiện

 IC op amp LM311

Thông số kĩ thuật:

Cung cấp dạng hiện tại Vcc + đầu ra cao

Đầu vào Dải điện áp chế độ chung (V) -14.7 to 13.8

Cung cấp dạng hiện tại Vcc- đầu ra cao (mA)

-5 Dòng rò rỉ đầu ra mức cao (Bộ thu) (nA)

50 Mức thấp (Bộ thu đến bộ phát) Điện áp đầu

ra (V)

1.5

Dòng điện nhấp nháy mức thấp (mA)

3

Điện áp cung cấp Vcc- (V)

-18 Điện áp đầu vào (V)

±15

Khả năng chịu nhiệt của mối nối với môi

Điện áp đầu vào vi sai (V)

±30

Ngắn mạch đầu ra đến (các) thời lượng nối

Nhiệt độ chì PDIP (Hàn, 10 giây) (° C) 57.5

Phạm vi nhiệt độ không khí hoạt động miễn

phí (° C)

70

 Transistor C1815

Thông số kĩ thuật:

Transistor C1815 bao gồm 3 chân cắm đi liền với khối màu đen có ghi C1815

Kiểu chân là kiểu chân cắm T092

Transistor C1815 thuộc transistor NPN

Điện áp cực đại: 50V

Dòng cực đại: 150mA

Hệ số khuếch đại: ~25-100

Khối lượng: 0.21g

 IC op amp LM311

LM311 là một IC op amp so sánh điện áp có nhiều gói Mạch bên trong có một số tính năng rất hữu ích Nó yêu cầu dòng điện đầu vào rất thấp khi phân cực và bù (offset) IC có khả năng cân bằng offset Một trong những đặc điểm chính của IC này là nó có thể hoạt động với một nguồn điện duy nhất LM311 có thể hoạt động với phạm vi cấp điện rộng lên đến 36V

Hình 1: Hình ảnh thực của LM311

Hình 2: Sơ đồ chân của LM311

Giải thích sơ đồ chân:

2 Non Inverting Input Đầu vào không đảo ngược của IC

3

Inverting Input Đầu vào đảo ngược của IC 4

VEE Điện áp tại cực phát chung

Chân này được sử dụng để loại bỏ điện áp

bù offset

6 Balance/Strobe Tầng xuất có thể được điều khiển bằng chân

này 7

Output Chân đầu ra của IC 8

Vcc+ Chân nguồn dương của IC

 Transistor C1815

Transistor C1815 còn được gọi là 2SC1815 là một linh kiện điện tử được dùng trong các mạch ứng dụng, đặc biệt là mạch khuếch đại âm thanh nhỏ, mạch tiền khuếch đại Chữ C trong tên gọi mang ý nghĩa sử dụng trong các ứng dụng chung

Hình 3: Hình ảnh thực của Transistor C1815

Giải thích sơ đồ chân:

Hình 4: Sơ đồ chân Transistor C1815

Transistor C1815 có kiểu chân là T092 Đây là kiểu chân cắm

Sơ đồ chân transistor C1815

Sơ đồ chân transistor C1815

Theo như hướng của transistor C1815 ở trên thì sơ đồ chân C1815 theo thứ tự từ trái qua phải là chân E, chân C và chân B

3.2 Sơ đồ mạch được sử dụng

Hình 5: Sơ đồ nguyên lý mạch

Nguyên lí hoạt động:

P là photodiode (điện trở của nó sẽ tăng khi tối và giảm khi sáng), cùng với điện trở R1 tạo nên cầu phân áp đưa vào ngõ Op-Amps để so sánh với điẹn áp ngưỡng V+

Trong điều kiện tối thì VP tăng điện trở -> điện áp trên trân đảo giảm -> đến khi nhỏ hơn

V+ thì ngõ ra của Op-Amps sẽ lên mức +Vcc kích cho transistor mở led Ngược lại trong điều kiện sáng thì VP giảm điện trở -> điện áp trên trân đảo tăng -> đến khi lớn hơn V+ thì ngõ ra của Op-Amps sẽ về 0v và không kích cho transistor, led tắt

Tính toán và lựa chọn thiết bị:

Transistor: Hfe = 300 , Vbe =0,6V

Ip(tối) = 20 uA

Ip(sáng) = 50 uA

Chọn R3 = 100KΩ

VCC = R3.Ip(tối) + Vp(tối)

Vp(tối) = 12 – (100 0,02)

Vp(tối) = 10 V

VCC = R3.Ip(sáng) + Vp(sáng)

Vp(sáng) = 12 – (100 0,05)

Vp(sáng) = 7V

Vậy chọn VH = 9 V, VL = 8 V

Chọn RF = 10KΩ

R1 = RF

VHVL

- 1 = 10

98

- 1 = 10,25KΩ

R2 = RF

VH−VLVcc−VH

= 10

9−812−9

= 3,33KΩ

Vậy R1= 10,25KΩ, R2 = 3,33KΩ

 Thiết kế mạch điều khiển (Transistor(NPN)) có Ic = 10mA

 K2 Ngõ vào VOUT = VCC = RB x IB + VBE => IB =

Để Transitsor bảo hòa : IB >

IcHfe

Vcc−VbeRb

>

IcHfe

=>RB <

Vcc−VbeIcHfe

=

12−0,610m300

= 342KΩ

Chọn RB = 342KΩ

Khi transistor bão hòa thì (VCE = 0)

Chọn RC = 1KΩ

Lựa chọn linh kiện

Hình 6: Điện trở 10 KΩΩ

 Chọn R2 = 5kΩ

Hình 7: Điện trở 5KΩ1Ω

 Chọn R3 = 100KΩ

Hình 8: Điện trở 100 KΩΩ

 Chọn RF = 10KΩ

Hình 9: Điện trở 10 KΩΩ

 Biến trở 500 KΩΩ

Hình 10: Biến trở 500 KΩΩ

4: KẾT LUẬN

Các thành viên đều hiểu bài nên đã thiết kế thành công mạch nhận tín hiệu từ remote

sử dụng photodiode.Và mạch điều khiển LED để báo hiệu Khi nhấn remote thì LED sáng ,khi không nhấn thì LED tắt Mỗi thành viên có trách nhiệm và chủ động tìm hiểu nên

đề tài được hoàn thành nhanh chóng và hiệu quả

Qua quá trình nghiên cứu tính toán và thiết kế mạch thì mạch đã hoạt động ổn định

và có áp dụng được vào các mô hình nhà thông minh

Các linh kiện trong mạch có sẵn ở thị trường với giá rẻ phù hợp, thiết kế mạch dễ làm