đồ án 1 do trường đại học spkt hưng yên trình bày với đề tài Đồ Án 1 bật tắt Đèn tự Động bằng quang trở khoa điện điện tử
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
Ngày nay, thời đại phát triển hệ thống điện thông minh ngày càng phổ biến giả sử như các hệ thống cảm biến báo cháy, cảm biến báo mưa và hệ thống dây phơi quần áo tự động
… Với kiến thức lý thuyết và đi xưởng thực hành em đã học hỏi đc rất nhiều từ thầy cô giáo và bạn bè Kỳ học này em được giao Đồ án môn học 1 dựa trên cơ sở lý thuyết và một chút ít kiến thức của mình và tìm hiểu đc một số tài liệu ở trên mạng internet và trong giáo trình đã học ứng dụng trong thực tế nên em xin phép các thầy cô trong khoa và bộ môn giao cho em được làm về đề tài: Thiết kế, chế tạo mạch bật tắt đèn tự động bằng quang trở
Mạch điện được thiết kế và chế tạo như hình 1a, 1b:
Hình 1: Mạch bật tắt đèn tự động bằng quang trở
Mạch bật tắt đèn tự động bằng quang trở có nhiều ưu điểm như: kích thước nhỏ gọn, độ nhạy cao, dễ dàng thay thế khi hư hỏng Mạch có thể tăng độ nhạy hoặc giảm độ nhạy với ánh sáng bằng cách điều chỉnh biến trở, chỉ cần ánh sáng xuất hiện với cường độ nhỏ thì mạch đã tự động ngắt
Do mạch được ứng dụng với tính năng bật tắt đèn tự động nên sẽ giúp tiết kiệm điện và kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị điện một cách hiệu quả Hạn chế vấn đề quên tắt điện khi không có người sử dụng
Mạch bật tắt đèn tự động bằng quang trở có phạm vi sử dụng vô cùng rộng lớn: từ trong các nhà máy lớn đến các thiết bị điện trong nhà chúng ta,…
Mạch bật tắt đèn tự động được ứng dụng nhiều trong việc xây dựng đèn đường, đèn công viên, hay ngay trên khuôn viên của trường học…
Mạch bật tắt đèn tự động của nhóm em dựa trên cường độ ánh sáng chiếu vào quang trở đến chân so sánh điện áp của IC LM324N có chức năng so sánh điện áp ở chân 2 và chân 3 Sau đó xuất tín hiệu ra ở chân 1 cuối cùng đi qua Transitor C2383 để khuếch đại tín hiệu đóng ngắt Relay
Trên đây là tổng quan về đề tài đồ án của em do còn ít kiến thức nên em còn nhiều thiếu xót mong các thầy, cô giáo trong khoa và trong bộ môn xem xét và đóng góp ý kiến để bản thuyết trình của em được hoàn thiện hơn.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
KHỐI NGUỒN
- Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thi điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở là vô cùng lớn
- Điện trở có hình dạng như hình 2.1:
- Điện trở thường là các điện trở có công xuất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W
- Điện trở công xuất là các điện trở có công xuất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W
- Điện trở sứ (Hình 2.2), điện trở nhiệt là cách gọi khác của các điện trở công suất, điện trở này có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng toả nhiệt
1.3 Ký hiệu điện trở (Hình 2.3)
Hình 2.3 Kí hiệu điện trở
1.4 Đơn vị điện trở, cách đọc trị số của điện trở Đơn vị: Ohm (Ω)
Cách đọc trị số điện trở
Hình 2.4 Thứ tự vòng màu của điện trở Điện trở 4 vòng màu
Vòng a, b chỉ trị số tương ứng với màu
Vòng c chỉ hệ số nhân
Màu thân điện trở Vòng a Vòng b Vòng c Vòng d
Bảng 2.5 Bảng tra vạch kí hiệu màu điện trở
Kiểm tra bằng mắt thường nhìn vào màu trên thân điện trở Kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng
1.5 Ứng dụng của điện trở Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và như vậy điện trở là linh kiện quan trọng không thể thiếu được trong mạch điện, điện trở có những tác dụng sau: Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp Ví dụ có một bóng đèn 8V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếp bóng đèn với điện trở để sụ táp bớt 4V trên điện trở
Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động
- Hình dạng tụ điện (Hình 2.6)
Hình 2.6 Tụ điện thực tế
Hình 2.7 Kí hiệu của tụ điện
- Cấu tạo của tụ điện:
Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi
Người ta thường dùng giấy, gốm, mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như: tụ giấy, tụ gốm, tụ hoá
2.2 Ý nghĩa của gi á trị điện áp ghi trên thân tụ
Một tính chất quan trọng của tụ điện là tính chất phóng nạp của tụ, nhờ tính chất này mà tụ có khả năng dẫn điện xoay chiều
Tụ điện sẽ phóng điện từ dương cực sang âm cực, nó phóng điện qua tải sau đó về cực âm của tụ điện Điện dung của tụ càng lớn thì thời gian tích điện càng lâu
Ta thấy rằng bất kể tụ điện nào cũng được ghi trị số điện áp ngay sau giá trị điện dung, đây chính là giá trị điện áp cực đại mà tụ chịu được, quá điện áp này tụ sẽ bị nổ
Khi lắp tụ vào trong một mạch điện có điện áp là U thì bao giờ người ta cũng lắp tụ điện có giá trị điện áp Max cao gấp khoảng 1,4 lần
2.3 Ứng dụng của tụ điện
Tụ điện được sử dụng rất nhiều trong kỹ thuật điện và điện tử, trong các thiết bị điện tử, tụ điện là một linh kiện không thể thiếu đươc, mỗi mạch điện tụ đều có một công dụng nhất định như truyền dẫn tín hiệu, lọc nhiễu, lọc điện nguồn, tạo dao động …
Cho điện áp xoay chiều đi qua và ngăn điện áp một chiều lại, do đó tụ được sử dụng để truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại có chênh lệch về điện áp một chiều
Lọc điện áp xoay chiều sau khi đã được chỉnh lưu (loại bỏ pha âm) thành điện áp một chiều bằng phẳng, đó là nguyên lý của các tụ lọc nguồn
Với điện AC (xoay chiều) thì tụ dẫn điện còn với điện DC (một chiều) thì tụ lại trở thành tụ lọc
Tụ giấy và tụ gốm (trị số nhỏ) thường lắp trong các mạch cao tần còn tụ hoá (trị số lớn) thường lắp trong các mạch âm tần hoăc lọc nguồn điện có tần số thấp
Máy biến áp hay máy biến thế, tên ngắn gọn là biến áp, là thiết bị điện thực hiện truyền đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện thông qua cảm ứng điện từ Biến áp có hình dáng và cấu tạo như hình 2.8:
-Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Máy biến áp gồm có một cuộn dây sơ cấp và một hay nhiều cuộn dây thứ cấp liên kết qua trường điện từ Khi đưa dòng điện với điện áp xác định vào cuộn sơ cấp, sẽ tạo ra trường điện từ Theo định luật cảm ứng Faraday trường điện từ tạo ra dòng điện cảm ứng ở các cuộn thứ cấp Để đảm bảo sự truyền đưa năng lượng thì bố trí mạch dẫn từ qua lõi cuộn dây Vật liệu dẫn từ phụ thuộc tần số làm việc
- Ở tần số thấp như biến áp điện lực, âm tần thì dùng lá vật liệu từ mềm có độ từ thẩm cao như thép silic, permalloy, Và mạch từ khép kín như các lõi ghép bằng lá chữ E, chữ
KHỐI ĐIỀU KHIỂN
Quang trở có hình dáng như hình 2.11:
Là điện trở có trị số càng giảm khi được chiếu sáng càng mạnh Điện trở tối (khi không được chiếu sáng - ở trong bóng tối) thường trên 1M, trị số này giảm rất nhỏ có thể dưới
100 ôm khi được chiếu sáng mạnh
Ký hiệu của quang trở (Hình 2.12) :
Hình 2.12 Hình dạng và ký hiệu của quang trở
- Cấu tạo của quang trở gồm hai phần chính:
+ Phần dưới: Là các màng kim loại được liên kết với nhau thông qua các đầu cực
+ Phần trên: Là linh kiện có khả năng tiếp xúc tối đa nhất với hai màng kim loại Linh kiện sẽ được đặt trong hộp nhựa nhằm nâng cao khả năng tiếp xúc với ánh sáng đồng thời nắm được sự biến đổi của cường độ ánh sáng
- Nguyên lý làm việc của quang trở:
Quang điện trở hoạt động dựa theo nguyên lý của hiện tượng quang điện trong Cụ thể, cách thức hoạt động của LDR như sau:
+ Khi ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn làm xuất hiện các hạt điện tử tự do Lúc này sự dẫn điện sẽ tăng lên và khiến điện trở của chất bán dẫn giảm xuống Nếu nối vào mạch điện thì có thể gây ra hiện tượng ngắn mạch
+ Khi không có ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn, nội trở của chất bán dẫn sẽ tăng lên đến vô cùng Nếu nối vào mạch điện thì sẽ hở mạch
Dưới đây là hình ảnh thể hiện sở đồ nguyên lý của quang điện trở:
- Ứng dụng của quang điện trở:
Hiện nay, quang điện trở được ứng dụng phổ biến để phục vụ cho các công việc đo đạc
+ Quang trở được dùng làm cảm biến ánh sáng của các thiết bị điện tử hiện đại như điện thoại thông minh, laptop, máy tính xách tay, máy tính bảng
+ Dùng trong các mạch dò sáng tối giúp đóng cắt đèn chiếu sáng
+ LDR được dùng trong lĩnh vực thiên văn hồng ngoại hay quang phổ hồng ngoại để làm bảng photocell hay cảm biến ảnh
+ Sử dụng LDR trong việc theo dõi an ninh, cảnh báo an toàn như camera chống trộm, thiết bị báo động
IC LM324N có hình dạng thực tế và sơ đồ chân như hình 2.14:
Hình 2.14 Hình ảnh thực tế và sơ đồ chân của IC LM324N
Chân số Chức năng của Pin
1 Đầu ra của bộ so sánh thứ nhất
2 Đầu vào đảo của bộ so sánh thứ nhất
3 Đầu vào không đảo của bộ so sánh thứ nhất
5 Đầu vào không đảo của bộ so sánh thứ hai
6 Đầu vào đảo của bộ so sánh thứ hai
7 Đầu ra của bộ so sánh thứ hai
8 Đầu ra của bộ so sánh thứ ba
9 Đầu vào đảo của bộ so sánh thứ ba
10 Đầu vào không đảo của bộ so sánh thứ ba
12 Đầu vào không đảo của bộ so sánh thứ tư
13 Đầu vào đảo của bộ so sánh thứ tư
14 Đầu ra của bộ so sánh thứ tư
Bảng 2.15 chức năng của từng chân IC LM324N
- Điện áp đầu vào vi sai: ± 15V
- Khuếch đại điện áp vi sai: 200V / mv
Biến trở là các thiết bị có điện trở thuần có thể biến đổi được theo ý muốn Chúng có thể được sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của mạch điện Điện trở của thiết bị có thể được thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của dây dẫn điện trong thiết bị, hoặc bằng các tác động khác như nhiệt độ thay đổi, ánh sáng hoặc bức xạ điện từ,
Ký hiệu của biến trở trong sơ đồ mạch điện có thể ở các dạng như hình 2.16:
HÌnh 2.16: Ký hiệu của biến trở
3.2 Cấu tạo của biến trở
Nhìn từ bên ngoài, chúng ta dễ dàng nhận thấy biến trở có cấu tạo gồm 3 bộ phận chính:
- Cuộn dây được làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn
- Con chạy/chân chạy Cho khả năng chạy dọc cuộn dây để làm thay đổi giá trị trở kháng
- Chân ngõ ra gồm có 3 chân (3 cực) Trong số ba cực này, có hai cực được cố định ở đầu của điện trở Các cực này được làm bằng kim loại Cực còn lại là một cực di chuyển và thường được gọi là cần gạt Vị trí của cần gạt này trên dải điện trở sẽ quyết định giá trị của biến trở
- Biến trở có cấu tạo như hình 2.17:
Hình 2.17: Cấu tạo của biến trở
3.3 Nguyên lý hoạt động của biến trở Đúng như tên gọi của nó là làm thay đổi điện trở, nguyên lý hoạt động chủ yếu của biến trở là các dây dẫn được tách rời dài ngắn khác nhau Trên các thiết bị sẽ có vi mạch điều khiển hay các núm vặn Khi thực hiện điều khiển các núm vặn các mạch kín sẽ thay đổi chiều dài dây dẫn khiến điện trở trong mạch thay đổi
Hiện nay biến trở được chia làm 4 loại chính đó là:
KHỐI CÔNG SUẤT
Diode bán dẫn là các linh kiện điện tử thụ động và phi tuyến, cho phép dòng điện đi qua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại, sử dụng các tính chất của các chất bán dẫn
DIODE là dụng cụ bán dẫn có một lớp tiếp xúc P-N Bên ngoài có bọc bởi lớp plastic
Hai đầu của mẫu bán dẫn có tráng kim loại nhôm để nối dây ra
Diode có hình dạng như ở hình 2.18:
Hình 2.18 Hình Diode thực tế
1.3 Phân loại tụ điện Diode
- Tìm hiểu cấu tạo và công dụng của các loại Diode : Diode ổn áp, Diode thu quang, Diode phát quang, Diode biến dung, Diode xung, Diode tách sóng, Diode nắn điện
1.4 Cách kiểm tra Diode Đặt đồng hồ ở thang x 1Ω, đặt hai que đo vào hai đầu Diode:
+) Nếu đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào catot => kim lên, đảo chiều đo kim không lên là => Diode tốt
+) Nếu đo cả hai chiều kim lên = 0Ω => là Diode bị chập
+) Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt
+) Nếu để thang 1KΩ mà đo ngược vào Diode kim vẫn lên một chút là Diode bị dò
- Tính chất Điốt chỉ dẫn điện theo một chiều từ Anot sang Katot
+) Khi UAK> 0, ta nói Diode phân cực thuận và dòng điện qua Diode lúc đó gọi là dòng điện thuận
+) Khi UAK< 0, ta nói Diode phân cực ngược và dòng điện qua Diode lúc đó gọi là dòng điện ngược
- Những thông số đáng lưu ý của Diode
Giá trị trung bình dòng điện cho phép chạy qua Diode khi phân cực thuận Giá trị điện áp ngược lớn nhất khi đặt vào Diode chịu được
Vì Diode có đặc tính chỉ dẫn điện theo một chiều từ Anot đến Kanot khi phân cực thuận nên Diode được dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều
Ngoài ra Diode có nội trở thay đổi rất lớn, nếu phân cực thuận RD 0 (nối tắt), phân cực nghịch RD (hở mạch), nên điốt được dùng làm các công tắc điện tử, đóng ngắt bằng điều khiển mức điện áp, được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện và điện tử
2.1 Giới thiệu chung về Transistor
Gồm ba lớp bán dẫn ghép lại với nhau hình thành hai lớp tiếp giáp P-N nằm ngược chiều nhau Ba vùng bán dẫn nối ra ba chân gọi là ba cực Cực nối với vùng bán dẫn chung gọi là cực gốc: cực này mỏng và có nồng độ tạp chất thấp, hai cực còn lại nối với hai vùng bán dẫn ở hai bên là cực phát (E) và cực thu (C), chúng có chung bán dẫn nhưng nồng dộ tạp chất khác nhau nên không thể hoán vị cho nhau Vùng cực E có nồng độ tạp chất rất cao vùng C có nồng độ tạp chất lớn hơn vùng B nhưng nhỏ hơn vùng E
Hình 2.20 mô tả cấu trúc của 2 loại Tramsistor NPN và PNP
Hình 2.20 Hình dạng phân cực Transistor.
Nồng độ tạp chất của vùng E lớn hơn vùng B và vùng C có nồng độ tạp chất nhỏ nhất
Vùng nền có kích thước hẹp nhất trong ba vùng bán dẫn kế đến là vùng phát và vùng thu là rộng nhất Transistor NPN có đáp ứng tần số cao tốt hơn Transistor PNP.Bây giờ chúng ta chỉ khảo Transistor NPN còn Transistor PNP cũng tương tự
- Hình dạng của transistor C2383 có dạng như hình 2.21:
-Transistor ở trạng thái chưa phân cực
Khi pha chất cho (Donor) vào thanh bán dẫn tinh khiết ta được chất bán dẫn loại N
Các điện tử tự do (còn thừa của chất cho) có mức năng lượng trung bình gần dãi dẫn điện
(mức năng lượng Fermi được năng lên) Tương tự nếu chất pha tạp là chất nhận (Acceptor) thì ta có chất bán dẫn loại P Các lỗ trống của chất nhận có mức năng lượng trung bình nằm gần dãi hóa trị hơn (mức năng lượng Fermi được giảm xuống)
Khi nối P-N được xác lập, một rào điện thế sẽ tạo ra tại nối Các điện tử tử tự do trong vùng N sẽ khếch tán sang vùng P và ngược lại các lỗ trống từ vùng P sẽ khếch tán sang vùng N Kết quả là tại hai bên mối nối, bên vùng N các ion dương bên vùng P là các ion âm chúng đã tại ra hàng rào điện thế
Hiện tượng này cũng thấy ở tại hai mối nối Transistor Quan sát vùng hiếm, ta thấy rằng kích thước của hiếm là một hàm số theo nồng độ chất pha Nó rộng ở vùng chất pha nhẹ và hẹp ở vùng chất pha đậm
- Cơ chế hoạt động của Transistor lưỡng cực:
Trong ứng dụng thông thường (khuếch đại), nối phát nền phải được phân cực thuận trong lúc nối thu nền phải được phân cực nghịch
Vì nối phát nền phân cực thuận nền vùng hiếm hẹp lại, nối thu nền được phân cực nghịch nên vùng hiếm rộng ra
Nhiều điện tử từ cực âm của nguồn VEE đi vào vùng phát và sang vùng nền Như ta đã biết, vùng nền pha tạp chất ít và rất hẹp nên lỗ trống không nhiều do đó lượng lỗ trống khếch tán sang vùng phát không đáng kể
Mạch được phân cực như hình 2.22:
Hình 2.22 Mạch cực tính Transistor
Do vùng nền hẹp và ít lỗ trống nên có một ít điện tử khếch tán sang vùng phát tái hợp với lỗ trống của vùng nền Hầu hết các điện tử tử từ vùng này khếch tán thẳng qua vùng thu và bị hút về cực dương của nguồn VCC
Các điện tử tự do vùng phát như vậy tạo nên dòng điện cực phát IE chạy từ cực phát
E Các điện tử từ vùng thu chạy về cực dương của nguồn VCC tạo ra dòng điện thu IC chạy vào vùng thu
Mặt khác, một số ít điện tử là hạt thiểu số của vùng nền chạy về cực dương của nguồn VEE tạo nên dòng điện IB rất nhỏ chạy vào cực nền B Như vậy, theo định luật kirchoff, dòng điện IE bằng tổng dòng IB và IC Ta có: IE =IB+IC
Vì dòng IB rất nhỏ nên có thể coi: IE=IC
-Cách lắp Transistor và độ lợi dòng điện:
Khi sử dụng, Transistor được ráp theo ba cách căn bản sau:
- Ráp theo kiểu cực nền chung (1)
- Ráp theo kiểu cực thu chung (2)
- Ráp theo kiểu cực phát chung (3)
Trong ba cách ráp trên, cực chung chính là cực được nối Mass và dùng chung cho hai ngõ vào và ngõ ra
Người ta thường chú ý đến 3 loại đặc tuyến của Transistor:
3 đường đặc tuyến của transistor được biểu diễn dưới hình 2.23:
Hình 2.23 Mạch tổng quát biểu diễn 3 đặc tuyến của Transistor
Chúng ta cần chú ý tùy theo mỗi loai Transistor và cách lắp ráp mà nguồn V11,V22 phải mắc đúng cực (sao cho khối thu nền phân cực nghịch và khối phát nền phân cực thuận) các Ampe kế và Volt kế phải mắc đúng chiều
- Rơ-le (relay) là một công tắc chuyển đổi hoạt động bằng điện Nói là một công tắc vì Relay có 2 trạng thái ON và OFF Relay ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua Relay hay không
- Relay có hình dạng thực tế như hình 2.24:
Hình 2.24 Relay 8 chân 2 cặp tiếp điểm
Khi có dòng điện chạy qua Relay, dòng điện này sẽ chạy qua cuộn dây bên trong và tạo ra một từ trường hút Từ trường hút này tác động lên một đòn bẩy bên trong làm đóng hoặc mở các tiếp điểm điện và như thế sẽ làm thay đổi trạng thái của Relay Số tiếp điểm điện bị thay đổi có thể là 1 hoặc nhiều, tùy vào thiết kế Relay có 2 mạch độc lập nhau họạt động Một mạch là để điều khiển cuộn dây của Relay Cho dòng chạy qua cuộn dây hay không, hay có nghĩa là điều khiển Relay ở trạng thái ON hay OFF Một mạch điều khiển dòng điện ta cần kiểm soát có qua được Relay hay không dựa vào trạng thái ON hay OFF của Relay
THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH
SƠ ĐỒ TOÀN MẠCH
Hình 3.1 Sơ đồ toàn mạch.
SƠ ĐỒ KHỐI NGUỒN
Hình 3.2: Sơ đồ khối nguồn
Linh kiện sử dụng trong mạch:
- Tính toán, chọn linh kiện:
Tụ có điện dung lớn để san phẳng điện áp để làm giảm độ gợn sóng
Trong đồ ỏn này chỳng em chọn tụ 1000 àF để san phẳng điện ỏp
Chứng minh bởi công thức: f= 1/(2π Xc C)
Có hai loại linh kiện ổn áp họ 78XX và 79XX
Họ 78xx là họ cho ổn định điện áp đầu ra là dương Còn xx là giá trị điện áp đầu ra như 5V, 8V…
Họ 79xx là họ ổn định điện áp đầu ra là âm Còn xx là giá trị điện áp đầu ra như : - 5V,-8V… Đồ án này cần điện áp 12V nên ta sử dụng IC7812
Nguồn cung cấp cho mạch là nguồn một chiều điện áp 12V Được lấy từ một máy biến áp có điện áp cuộn sơ cấp là 220V_AC , điện áp cuộn thứ cấp là 12VAC Sau đó điện áp xoay chiều được qua chỉnh lưu cầu trở thành điện áp 12 VDC, điện áp một chiều mấp mô này được qua tụ lọc C1 1000UF để làm phẳng điện áp Để có thể cấp nguồn có giá trị luôn luôn là 12V thì điện áp 12V được một IC_7812 điều chỉnh và giữ ổn định là 12V cung cấp cho khối điều khiển.
SƠ ĐỒ MẠCH BẬT TẮT ĐÈN BẰNG QUANG TRỞ
Hình 3.3: Sơ đồ mạch bật tắt đèn bằng quang trở
+ Khi trời tối cường độ ánh sáng yếu làm điện trở của quang trở giảm dẫn đến có dòng tín hiệu được cấp vào chân 3 của IC LM324N Lúc đó điện áp tại chân 3 sẽ lớn hơn điện áp chân 2 và IC LM324N sẽ xuất tín hiệu ra chân 1 rồi đưa tín hiệu vào Transistor C2383 để khuếch đại điện áp rồi cấp vào cuộn hút của Relay để đóng ngắt điện áp cấp cho đèn
+ Khi trời sáng cường độ ánh sáng mạnh lúc đó điện trở của quang trở có thể đến 1MΩ dẫn đến điện áp tại chân 3 sẽ lớn hơn điện áp chân 2 và chân 1 của IC LM324N không có tín hiệu cấp cho Transistor C2383 để khuếch đại điện áp cấp cho cuộn hút của Relay => đèn tắt
- Mạch bật tắt đèn bằng quang trở được chia làm 2 phần chính là Khối điều khiển và Khối công suất
Linh kiện sử dụng trong mạch:
+ Khi trời tối cường độ ánh sáng yếu làm điện trở của quang trở giảm dẫn đến có dòng tín hiệu cấp vào chân 3 của IC LM324N lúc đó có điện áp tại chân 3 sẽ lớn hơn điện áp chân 2 và IC
LM324N sẽ xuất tín hiệu ra chân 1 rồi đưa tín hiệu vào Transistor
+ Khi trời sáng cường độ ánh sáng mạnh lúc đó điện trở của quang trở lên đến 1MΩ dẫn đến điện áp tại chân 3 sẽ lớn hơn điện áp chân 2 và chân 1 của IC LM324N không có tín hiệu
Linh kiện sử dụng trong mạch:
+ Khi trời tối có tín hiệu đi vào Transistor C2383 để khuếch đại điện áp rồi cấp vào cuộn hút
Relay để đóng ngắt điện áp cho đèn
+ Khi trời sáng không có tín hiệu cấp vào Transistor C2382 để khuếch đại điện áp cấp cho cuộn hút của Relay => đèn tắt
Mạch điện có sơ đồ board mạch như hình 3.6:
Hình 3.6: Sơ đồ board mạch
+ Trong quá trình thiết kế và chế tạo, nhóm em đã quan sát mạch điện xem khoảng thời gian nào mạch điện sẽ sáng đèn và nhóm em đã có kết quả Đó là vào tầm khoảng 16h33p mạch điện đã sáng đèn và sáng ổn định (Hình 3.7)
Hình 3.7: Hình ảnh quan sát thực nghiệm
Kiểm tra độ hoàn thiện của đồ án:
- Khi trời tối: Mạch điện sáng đèn như hình 3.8:
Hình 3.8: Hình ảnh mạch điện khi trời tối
- Khi trời sáng: Mạch điện không sáng đèn như hình 3.9:
Hình 3.9: Hình ảnh mạch điện khi trời sáng
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Sau thời gian thực hiện đồ án môn học, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Vũ Đình Đạt, chúng em đã hoàn thành đồ án Để thực hiện được yêu cầu của đề tài, chúng em đã không ngừng học hỏi, trao dồi thêm kiến thức về các linh kiện điện tử và các vấn đề khác liên quan Vì thế các kiến thức về điện tử, kinh nghiệm thực tế về làm mạch đã có sự tiến bộ Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn thầy!
- Do kiến thức còn hạn hẹp nên sản phẩm vẫn chưa đảm bảo ứng dụng trong thực tế
- Do thời gian và điều kiện của sinh viên nên sản phẩm chưa được hoàn hảo
Hướng phát triển đề tài
- Ứng dụng vào các máy móc, thiết bị điện Rộng hơn là ứng dụng được vào sản xuất, nhà máy, xí nghiệp, nông trại, Trong các trang thiết bị điện tử hiện đại cũng sử dụng khá nhiều cảm biến ánh sáng để điều khiển độ sáng màn hình đặc biệt dễ thấy nhất là trên các điện thoại di động thông minh, máy tính xách tay, máy tính bảng,… Khi nó phát hiện môi trường thiếu sáng thì tự động hạn chế lại độ sáng của màn hình giúp tiết kiệm pin, năng lượng và bảo vệ mắt cho người sử dụng
- Trên đây là đồ án môn học của em sau một thời gian nguyên cứu tìm hiểu đã hoàn thành Vì kiến thức còn hạn chế cùng với thời gian có hạn đồ án còn nhiều thiếu sót và bất cập rất mong mọi ý kiến đóng góp để em có thể sửa đổi và được hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn!
Hưng Yên, Ngày tháng năm 2023
Sinh viên thực hiện Chu Quốc Anh
