CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.1.1 Đề tài "Mạch Nháy LED Theo Nhạc" được chọn vì khả năng kết hợp hài hòa giữa âm thanh và ánh sáng, tạo ra những trải nghiệm thị giác và thính giác độc đáo. Tầm quan trọng của đề tài này nằm ở ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực giải trí như sân khấu, phòng thu, và các sự kiện, nơi hiệu ứng ánh sáng đồng bộ với nhạc có thể tăng cường sự hứng khởi và thu hút của khán giả. Ý nghĩa của đề tài không chỉ dừng lại ở khía cạnh kỹ thuật mà còn mang lại giá trị thẩm mỹ cao, làm phong phú thêm trải nghiệm nghe nhìn. Thông qua việc thiết kế và thực hiện mạch nháy LED theo nhạc, người học sẽ nắm vững kiến thức về điện tử, cảm biến âm thanh, và lập trình, đồng thời phát triển tư duy sáng tạo và khả năng ứng dụng công nghệ vào đời sống thực tiễn. Đề tài này không chỉ giúp cải thiện kỹ năng kỹ thuật mà còn khuyến khích sự sáng tạo và tinh thần khám phá trong việc kết hợp công nghệ với nghệ thuật. 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Thiết kế và chế tạo mạch nháy led theo âm thanh 1.1.1.1 Xây dựng một mạch điện tử có khả năng điều khiển đèn LED nháy theo nhịp điệu của âm thanh, đảm bảo mạch hoạt động ổn định và hiệu quả. 1.2.2 Nâng cao kiến thức kỹ thuật của môn học 1.1.1.2 Giúp người thực hiện nắm vững các kiến thức cơ bản và nâng cao về điện tử, cảm biến âm thanh, bộ khuếch đại tín hiệu. 1.2.3 Ôn tập và phát triển kỹ năng thực hành 1.1.1.3 Tạo cơ hội cho người học áp dụng lý thuyết vào thực tế, rèn luyện kỹ năng hàn mạch, lắp ráp và kiểm tra mạch điện tử. 1.2.4 Tăng cường khả năng sáng tạo 1.1.1.4 Khuyến khích sự sáng tạo trong việc thiết kế và thực hiện các hiệu ứng ánh sáng độc đáo, đồng bộ với âm nhạc. 1.2.5 Ứng dụng thực tiễn 1.1.1.5 Phát triển một sản phẩm có tính ứng dụng cao trong các lĩnh vực giải trí như sân khấu, phòng thu, các sự kiện, nâng cao trải nghiệm người dùng. 1.3 Nội dung đề tài 1.3.1 Giới thiệu đề tài 1.3.1.1 Giới thiệu về lý do chọn đề tài, tầm quan trọng và ý nghĩa của đề tài. 1.3.2 Cơ sở lý thuyết 1.3.2.1 Các thành phần của mạch. 1.3.2.2 Khái niệm và nguyên lý hoạt động của mạch nháy led theo âm thanh. 1.3.3 Tính toán thiết kế mạch và thi công mạch 1.3.3.1 Sơ đồ nguyên lý của mạch led nháy theo âm thanh. 1.3.3.2 Lựa chọn và giải thích các linh kiện trong mạch. 1.3.3.3 Quá trình thiết kế và thi công mạch. 1.3.4 Kết quả mô phỏng và thực nghiệm 1.3.4.1 Thử nghiệm mạch với các nguồn âm thanh khác nhau. 1.3.4.2 Xử lý các lỗi thường gặp và cách khắc phục. 1.3.5 Kết luận 1.3.5.1 Đánh giá kết quả đạt được. 1.3.5.2 Hướng phát triển và cải tiến trong tương lai. 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Phương pháp thu thập thông tin. 1.4.1.1 Tra cứu tài liệu: Thu thập thông tin từ sách có liên quan đến các thành phần của mạch như cảm biến âm thanh, bộ khuếch đại tín hiệu và đèn LED. 1.4.1.2 Tra cứu trực tuyến: Thu thập thông tin bằn cách truy cập google, youtube, chatgpt,.. để hiểu và nắm được nguyên lý hoạt động của từng thành phần có trong mạch nháy led theo âm thanh. 1.4.2 Phần mềm tính toán. 1.4.2.1 Phần mềm tính toán như: MATLAB và dùng máy tính Casio cùng với áp dụng công thức để thực hiện các tính toán liên quan đến thông số mạch và phân tích dữ liệu thu được từ thí nghiệm. 1.4.3 Phần mềm thiết kế và mô phỏng 1.4.3.1 Phần mêm thiết kế mạch: Sử dụng 2 phần mềm là Altium Designer và Proteus để vỡ sơ đồ nguyên lý và thiết kế bảng mạch in (PCB). 1.4.3.2 Phần mềm mô phỏng: Sử dụng phần mêm Proteus để mô phỏng ,kiểm tra tín hiệu đầu vào và kiểm tra tính khả thi, hiệu chỉnh trước khi chế tạo. 1.5 Kết cấu của Đồ án môn học 1.5.1 Chương 1. Đặt vấn đề. 1.5.1.1 Đặt vấn đề. 1.5.1.2 Mục tiêu đề tài. 1.5.1.3 Nội dung đề tài. 1.5.1.4 Phương pháp nghiên cứu. 1.5.1.5 Kết cấu đồ án môn học. 1.5.2 Chương 2. Cơ sở lý thuyết. 1.5.2.1 Nguyên lý hoạt động của mạch. 1.5.2.2 Tính năng và thông số kỹ thuật. 1.5.3 Chương 3. Tính toán thiết kế mạch và mô phỏng. 1.5.3.1 Sơ đồ nguyên lý của mạch led nháy theo âm thanh. 1.5.4 Chương 4. Thi công mạch và kết quả thử nghiệm. 1.5.4.1 Chuẩn bị thi công 1.5.4.2 Kiểm tra và đo đạc 1.5.4.3 Kết Quả Thực Nghiệm 1.5.4.4 Đánh Giá và Nhận Xét 1.5.4.5 Kết Luận 1.5.5 Chương 5. Kết luận 1.5.5.1 Tóm tắt quá trình thực hiện. 1.5.5.2 Kết quả đạt được 1.5.5.3 Đánh Giá hiệu suất mạch 1.5.5.4 Hướng phát triển
Trang 1LỜI CẢM ƠNLời nói đầu tiên, nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS.Phạm Hùng
Kim Khánh Trong suốt quá trình học tập và làm bài báo cáo, thầy đã quan tâm
giúp đỡ, hướng dẫn tận tình cho nhóm
Do chưa có nhiều kinh nghiệm làm đề tài cũng như những hạn chế về kiến thức,trong tập nhóm báo cáo chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rấtmong nhận được sự nhận xét, ý kiến đóng góp, phê bình từ phía Thầy để bài tậpnhóm được hoàn thiện hơn
Lời cuối cùng, em xin kính chúc thầy nhiều sức khỏe, thành công và hạnh phúc
Trang 2MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 3
1.1 Đặt vấn đề 3
1.2 Mục tiêu đề tài 3
1.2.1 Thiết kế và chế tạo mạch nháy led theo âm thanh 3
1.2.2 Nâng cao kiến thức kỹ thuật của môn học 3
1.2.3 Ôn tập và phát triển kỹ năng thực hành 3
1.2.4 Tăng cường khả năng sáng tạo 3
1.2.5 Ứng dụng thực tiễn 3
1.3 Nội dung đề tài 4
1.3.1 Giới thiệu đề tài 4
1.3.2 Cơ sở lý thuyết 4
1.3.3 Tính toán thiết kế mạch và thi công mạch 4
1.3.4 Kết quả mô phỏng và thực nghiệm 4
1.3.5 Kết luận 4
1.4 Phương pháp nghiên cứu 4
1.4.1 Phương pháp thu thập thông tin. 4
1.4.2 Phần mềm tính toán. 4
1.4.3 Phần mềm thiết kế và mô phỏng 4
1.5.1 Chương 1 Đặt vấn đề. 5
1.5.2 Chương 2 Cơ sở lý thuyết. 5
1.5.4 Chương 4 Thi công mạch và kết quả thử nghiệm. 5
1.5.5 Chương 5 Kết luận 5
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6
2.1 Nguyên lý hoạt động của mạch 6
2.2 Các tính năng và thông số kỹ thuật IC LM3915 6
2.2.1 Thông tin cơ bản của IC LM3915 6
2.2.2 Thông số kỹ thuật 6
2.2.3 Sơ đồ chân IC LM3915 7
2.2.4 Đặc tính điện 7
Trang 32.3 Các tính năng và thông số kỹ thuật biến trở 10kΩ “103” 8
2.3.1Thông số kỹ thuật về biến trở 10k 103. 8
2.3.2Sơ đồ chân biến trở 10kΩ “103” 8
2.4 Các tính năng và thông số kỹ thuật điện trở 1.2k 8
2.4.2 Các chân của điện trở 8
2.4.3 Một số tính năng 8
2.5 Các tính năng và thông số kỹ thuật LED 9
2.5.2 Thông số kỹ thuật led 9
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH 11
3.1 Sơ đồ nguyên lý của mạch led nháy theo âm thanh 11
3.2 Tính toán số liệu cho từng LED sáng 11
CHƯƠNG 4: THI CÔNG VÀ THỰC NGHIỆM 13
4.1 Chuẩn bị thi công 13
4.1.1 Danh sách linh kiện và dụng cụ 13
4.1.2 Kiểm Tra Linh Kiện: 13
4.1.3 Lắp ráp mạch 13
4.2 Kiểm tra và đo dạc 15
4.2.3 Thí nghiệm kiểm tra độ méo tín hiệu 16
4.2.4 Thí nghiệm kiểm tra độ ổn và nhiễu 16
4.3 Kết quả thực nghiệm 16
4.4 Đánh giá và nhận xét 17
4.5 Kết Luận 17
5.1 Tóm tắt quá trình thực hiện. 18
5.2 Kết quả đạt được 18
5.3 Đánh giá hiệu suất mạch 18
5.4 Hướng phát triển 19
5.5 Kết Luận 19
Trang 4Bảng 2.1 Tính năng của IC LM3915.
Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật của biến trở 10k Ω “103”.
Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý mạch led nháy theo nhạc.
Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý mạch led nháy theo nhạc mô phỏng trên proteus Hình 3.3 Sơ đồ mạch PCB của mạch led nháy theo nhạc trên proteus Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý mạch led nháy theo nhạc xuất file PDF để in mạch.
Hình 4.2 Sơ đồ đi dây dẫn mạch led nháy theo nhạc dạng PCB.
DANH MỤC CÁC BẢNG, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
Trang 5CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề
giữa âm thanh và ánh sáng, tạo ra những trải nghiệm thị giác và thính giác độcđáo Tầm quan trọng của đề tài này nằm ở ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vựcgiải trí như sân khấu, phòng thu, và các sự kiện, nơi hiệu ứng ánh sáng đồng bộvới nhạc có thể tăng cường sự hứng khởi và thu hút của khán giả Ý nghĩa của
đề tài không chỉ dừng lại ở khía cạnh kỹ thuật mà còn mang lại giá trị thẩm mỹcao, làm phong phú thêm trải nghiệm nghe nhìn Thông qua việc thiết kế vàthực hiện mạch nháy LED theo nhạc, người học sẽ nắm vững kiến thức về điện
tử, cảm biến âm thanh, và lập trình, đồng thời phát triển tư duy sáng tạo và khảnăng ứng dụng công nghệ vào đời sống thực tiễn Đề tài này không chỉ giúpcải thiện kỹ năng kỹ thuật mà còn khuyến khích sự sáng tạo và tinh thần khámphá trong việc kết hợp công nghệ với nghệ thuật
1.2 Mục tiêu đề tài
1.2.1 Thiết kế và chế tạo mạch nháy led theo âm thanh
1.1.1.1 Xây dựng một mạch điện tử có khả năng điều khiển đèn LED nháy theo
nhịp điệu của âm thanh, đảm bảo mạch hoạt động ổn định và hiệu quả
1.2.2 Nâng cao kiến thức kỹ thuật của môn học
tử, cảm biến âm thanh, bộ khuếch đại tín hiệu
1.2.3 Ôn tập và phát triển kỹ năng thực hành
hàn mạch, lắp ráp và kiểm tra mạch điện tử
1.2.4 Tăng cường khả năng sáng tạo
sáng độc đáo, đồng bộ với âm nhạc
1.2.5 Ứng dụng thực tiễn
như sân khấu, phòng thu, các sự kiện, nâng cao trải nghiệm người dùng
Trang 61.3 Nội dung đề tài
1.3.1 Giới thiệu đề tài
1.3.1.1 Giới thiệu về lý do chọn đề tài, tầm quan trọng và ý nghĩa của đề tài 1.3.2 Cơ sở lý thuyết
1.3.2.1 Các thành phần của mạch.
1.3.2.2 Khái niệm và nguyên lý hoạt động của mạch nháy led theo âm
thanh
1.3.3 Tính toán thiết kế mạch và thi công mạch
1.3.3.1 Sơ đồ nguyên lý của mạch led nháy theo âm thanh.
1.3.3.2 Lựa chọn và giải thích các linh kiện trong mạch.
1.3.3.3 Quá trình thiết kế và thi công mạch.
1.3.4 Kết quả mô phỏng và thực nghiệm
1.3.4.1 Thử nghiệm mạch với các nguồn âm thanh khác nhau.
1.3.4.2 Xử lý các lỗi thường gặp và cách khắc phục.
1.3.5 Kết luận
1.3.5.1 Đánh giá kết quả đạt được.
1.3.5.2 Hướng phát triển và cải tiến trong tương lai.
1.4 Phương pháp nghiên cứu
1.4.1 Phương pháp thu thập thông tin
thành phần của mạch như cảm biến âm thanh, bộ khuếch đại tín hiệu
và đèn LED
1.4.1.2 Tra cứu trực tuyến: Thu thập thông tin bằn cách truy cập google,
youtube, chatgpt, để hiểu và nắm được nguyên lý hoạt động củatừng
thành phần có trong mạch nháy led theo âm thanh
1.4.2 Phần mềm tính toán.
với áp dụng công thức để thực hiện các tính toán liên quan đến thông
số mạch và phân tích dữ liệu thu được từ thí nghiệm
Trang 71.4.3 Phần mềm thiết kế và mô phỏng
1.4.3.1 Phần mêm thiết kế mạch: Sử dụng 2 phần mềm là Altium Designer
và Proteus để vỡ sơ đồ nguyên lý và thiết kế bảng mạch in (PCB)
1.4.3.2 Phần mềm mô phỏng: Sử dụng phần mêm Proteus để mô
phỏng ,kiểm tra tín hiệu đầu vào và kiểm tra tính khả thi, hiệu chỉnhtrước khi chế tạo
1.5 Kết cấu của Đồ án môn học
1.5.1 Chương 1 Đặt vấn đề.
1.5.1.1 Đặt vấn đề.
1.5.1.2 Mục tiêu đề tài.
1.5.1.3 Nội dung đề tài.
1.5.1.4 Phương pháp nghiên cứu.
1.5.1.5 Kết cấu đồ án môn học.
1.5.2 Chương 2 Cơ sở lý thuyết.
1.5.2.1 Nguyên lý hoạt động của mạch.
1.5.2.2 Tính năng và thông số kỹ thuật.
1.5.3 Chương 3 Tính toán thiết kế mạch và mô phỏng.
1.5.3.1 Sơ đồ nguyên lý của mạch led nháy theo âm thanh.
1.5.4 Chương 4 Thi công mạch và kết quả thử nghiệm.
1.5.4.1 Chuẩn bị thi công 1.5.4.2 Kiểm tra và đo đạc
1.5.4.3 Kết Quả Thực Nghiệm 1.5.4.4 Đánh Giá và Nhận Xét
1.5.4.5 Kết Luận 1.5.5 Chương 5 Kết luận
1.5.5.1 Tóm tắt quá trình thực hiện.
1.5.5.2 Kết quả đạt được
1.5.5.3 Đánh Giá hiệu suất mạch
1.5.5.4 Hướng phát triển
Trang 8CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Nguyên lý hoạt động của mạch.
2.1.1 Sử dụng microphone để thu nhận âm thnah từ môi trường Microphone sẽ
chuyển đổi sóng âm thành dạng tín hiệu, “nhưng tín hiệu nay thường rất yếu nên thường phải khuyếch đại trước khi xử lý” sau khi tín hiệu được thu sẽ chuyển qua bộ khuyếch đại tín hiệu “ sử dụng op-ap như LM358” bộ khuyếch đại sẽ làm tăng cường độ mà không làm thay đổi tần số Sau đó tín hiệu sẽ được đưa và chân số 5 của IC LM3915 “Input Signal: Tín hiệu khuếch đại được đưa vào chân đầu vào của IC LM3915 IC này có khả năng đo tín hiệu
và hiển thị nó qua 10 đèn LED” LM3915 sẽ chia điện áp bên trong để tạo ra
các mức so sánh logarit Mỗi một mức so sánh sẽ thích hợp với một led tươngứng tín hiệu càng mạnh thì nhiều led sáng và ngược lại khi tín hiệu yếu
2.2 Các tính năng và thông số kỹ thuật IC LM3915
2.2.1 Thông tin cơ bản của IC LM3915
analog dưới dạng trực quan, chẳng hạn như thanh đèn LED Nó thườngđược sử dụng trong các máy đo mức âm thanh, sạc pin và các ứng dụngkhác cần biểu diễn tuyến tính của tín hiệu đầu vào analog
Điện áp tham chiếu có thể
điều chỉnh Cho phép cài đặt điện áp tham chiếu theo yêu cầu.
Tiêu thụ điện năng thấp Vi mạch được thiết kế để tiêu thụ điện năng thấp, phù hợp cho các
ứng dụng dùng pinDải điện áp cung cấp rộng Hoạt động trên một dải điện áp cung cấp rộng (thông thường từ 3V
đến 25V)
Phản ứng theo dạng logarit Độ sáng của LED thay đổi theo dạng logarit, cung cấp biểu diễn
chính xác hơn về biên độ tín hiệu
Khả năng điều khiển dòng Vi mạch có thể điều khiển trực tiếp dòng điện LED lên đến 30mA
Trang 9điện mỗi đoạn mà không cần thêm điện trở.
Kết nối đơn giản Nhiều vi mạch LM3915 có thể được kết nối nối tiếp để hiển thị hơn
10 đoạn
Bảng 2.1 Tính năng của IC LM3915
RLO (Chân 2) Đầu vào điện áp thấp tham chiếu.
RHI (Chân 7) Đầu vào điện áp cao tham chiếu.
LED1 đến LED10 (Chân 10 đến 18) Đầu ra điều khiển đèn LED.
Điện áp tham chiếu (VREF) 1.25V đến 12V (có thể điều chỉnh).
Dòng điện mỗi đoạn LED Lên đến 30mA.
Dải điện áp tín hiệu đầu vào (SIG) 0V đến VREF.
Công suất tiêu thụ Thông thường 136mW.
Bảng 2.3 Đặc tính điện của IC LM3915
2.3.1 Thông số kỹ thuật về biến trở 10k 103.
Tên linh kiện Biến trở (Potentiometer) 10kΩ loại 103
Loại Biến trở tuyến tính (Linear Potentiometer) hoặc
logarit (Logarithmic Potentiometer)Điện áp hoạt động 50V DC (tối đa, tuỳ theo loại và nhà sản xuất)
Công suất tối đa 0.25W đến 0.5W (tuỳ loại)
Dung sai (Tolerance) ±20% (phổ biến, tuỳ loại)
Dải nhiệt độ hoạt động -55°C đến +125°C (tuỳ loại)
Loại trục (Shaft Type) Trục quay, thường là trục nhựa hoặc kim loại
Đường kính trục (Shaft
Chiều dài trục (Shaft Length) 15mm (phổ biến, tuỳ loại)
Trang 10Kiểu gắn (Mounting Type) Gắn xuyên lỗ (Through-hole) hoặc gắn bề mặt
(SMD/SMT)
Số lần điều chỉnh (Mechanical
trở
Bảng 2.5 Sơ đồ chân biến trở 10k
2.4.1 Điện trở 1.2kΩ là một thành phần thụ động cơ bản nhưng quan trọng trong
nhiều mạch điện tử, với các tính năng cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo
nó phù hợp với ứng dụng cụ thể của bạn Các thông số như giá trị điện trở,công suất định mức, dung sai, loại vật liệu, và hệ số nhiệt độ cần được cânnhắc để lựa chọn điện trở phù hợp
2.4.2 Các chân của điện trở
1 Đây là một đầu của điện trở, nơi dòng điện đi vào
2 Đây là đầu kia của điện trở, nơi dòng điện đi ra
Bảng 2.6 Sơ đồ chân điện trở
2.4.3 Một số tính năng
2.4.3.1 Khả năng nhiễu thấp: Giảm thiểu tiếng ồn khi hoạt động trong các
mạch nhạy cảm
2.4.3.2 Tính ổn định: Điện trở Metal Film thường có độ ổn định cao hơn so
với Carbon Film
2.4.3.3 Điện áp tối đa: Thông thường nằm trong khoảng 200V đến 500V,
tùy thuộc vào kích thước và loại vật liệu của điện trở
2.4.3.4 Hệ số nhiệt độ ±100 ppm/°C đến ±200 ppm/° C: Hệ số nhiệt độ cho
biết sự thay đổi của giá trị điện trở khi nhiệt độ thay đổi Giá trị ppm (phần triệu) biểu thị sự thay đổi nhỏ nhất của điện trở với mỗi độ C thay
Trang 112.5.1 LED (Light Emitting Diode) là một loại điốt bán dẫn phát ra ánh sáng khi có
dòng điện chạy qua nó
2.5.2 Thông số kỹ thuật led
Bảng 2.7 Giá trị điện áp của LED
2.5.2.2 Dòng điện tối đa
2.5.2.2.1 Dòng điện tối đa mà LED có thể chịu mà không bị hư hỏng
Thường nằm trong khoảng 10mA - 30mA cho LED thông thường
2.5.2.3 Cường độ ánh sáng
2.5.2.3.1 Đo bằng đơn vị millicandela (mcd) hoặc candela (cd) Đặc tính
này chỉ ra độ sáng của LED LED thường: 100mcd – 10000mcd
2.5.2.4 Tuổi thọ
2.5.2.4.1 Thời gian LED có thể hoạt động trước khi độ sáng giảm xuống
70% của giá trị ban đầu (L70) Thường từ 25,000 giờ đến hơn 100,000 giờ
2.5.2.5 Nhiệt độ
2.5.2.5.1 Phạm vi nhiệt độ mà LED có thể hoạt động bình thường
Thường từ -40°C đến +85°C
Trang 12CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH 3.1 Sơ đồ nguyên lý của mạch led nháy theo âm thanh
Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý mạch led nháy theo nhạc.
Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý mạch led nháy theo nhạc mô phỏng trên proteus.
Trang 13Hình 3.3
Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý mạch led nháy theo nhạc xuất file PDF để in mạch.
Trang 143.2 Tính toán số liệu cho từng LED sáng.
Trang 15Led 8:
Led 9:
Led 10:
Trang 16CHƯƠNG 4: THI CÔNG VÀ THỰC NGHIỆM
4.1 Chuẩn bị thi công
4.1.1 Danh sách linh kiện và dụng cụ
Máy phát nhạc hoặc thiết bị phát tín hiệu âm thanh
4.1.2 Kiểm Tra Linh Kiện:
Kiểm tra và xác nhận các linh kiện để đảm bảo chúng hoạt động đúng chức năng
mạch
Trang 17Hình 4.1 Sơ đồ linh kiện bố trí trên breadboard.
Hình 4.2 Sơ đồ đi dây dẫn mạch led nháy theo nhạc dạng PCB.
4.1.3.2 Quy Trình Lắp Ráp:
Cắm và nối các linh kiện trên breadboard.
Hàn các chân linh kiện trên breadboard.
Kết nối chân V+ (chân 3) của LM3915 với nguồn +9V hoặc +12V
Kết nối chân GND (chân 2) với GND
Trang 18 Kết nối chân IN (chân 5) với jack cắm âm thanh qua một tụ điện để lọc tín hiệu.
Kết nối chân Ref Out (chân 7) và Ref Adj (chân 8) với điện trở để thiết lập điện
Kết nối nguồn cấp và các thiết bị đầu cuối (như loa, microphone).
4.2 Kiểm tra và đo dạc
4.2.1 Chuẩn Bị Thiết Bị Đo Đạc:
Oscilloscope, đồng hồ vạn năng, máy phát tín hiệu,
4.2.2 Thí Nghiệm Kiểm Tra Hệ Số Khuếch Đại
4.2.2.1 Cấp nguồn và kết nối tín hiệu:
Cấp nguồn cho mạch và kết nối máy phát tín hiệu với đầu vào
4.2.2.2 Đo điện áp đầu vào:
Sử dụng oscilloscope để đo biên độ tín hiệu đầu vào (V_in) tại chân IN
4.2.2.3 Đo điện áp đầu ra:
Sử dụng oscilloscope để đo biên độ tín hiệu đầu ra (V_out) tại chân OUT
4.2.2.4 Tính hệ số khuếch đại:
Hệ số khuếch đại (A_v) được tính bằng công thức:
4.2.3 Thí nghiệm kiểm tra độ méo tín hiệu
4.2.3.1 Cấp nguồn và kết nối tín hiệu:
Cấp nguồn cho mạch và kết nối máy phát tín hiệu với đầu vào
4.2.3.2 Đặt tín hiệu đầu vào:
Trang 19 Đặt máy phát tín hiệu để tạo ra một tín hiệu sine wave (1kHz, 0.5V).
4.2.3.3 Đo tín hiệu đầu ra:
Sử dụng oscilloscope để quan sát dạng sóng tín hiệu đầu ra
4.2.3.4 Phân tích phổ tín hiệu:
Kết nối tín hiệu đầu ra vào thiết bị phân tích phổ hoặc sử dụng phần mềm phân tích phổ để kiểm tra các thành phần hài
4.2.4 Thí nghiệm kiểm tra độ ổn và nhiễu
4.2.4.1 Cấp nguồn và kết nối tín hiệu:
Cấp nguồn cho mạch
4.2.4.2 Kiểm tra tín hiệu đầu vào:
Đặt máy phát tín hiệu ở mức rất thấp để kiểm tra độ ồn nền
4.2.4.3 Đo tín hiệu đầu ra:
Sử dụng oscilloscope để quan sát dạng sóng đầu ra khi không có tín hiệu đầuvào
Biên độ tín hiệu đầu vào (V_in): 0.5V
Biên độ tín hiệu đầu ra (V_out): 5V
Hệ số khuếch đại (A_v): 10
4.3.1.2 Độ méo tín hiệu
Thành phần hài chính: Tín hiệu đầu ra chủ yếu là sóng sine với ít hài bậc cao
Trang 20 Mạch hoạt động tốt, hiển thị chính xác mức tín hiệu âm thanh qua dải LED.
Hệ số khuếch đại đạt yêu cầu và phù hợp với thiết kế lý thuyết
Độ méo tín hiệu và độ ồn ở mức chấp nhận được, đảm bảo chất lượng hiển thị
Mạch có thể được sử dụng trong các ứng dụng thực tế như hiển thị mức
âm thanh, trang trí ánh sáng theo nhạc, và các dự án DIY khác.
Trang 21CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 5.1 Tóm tắt quá trình thực hiện
thanh
5.1.2 Lắp ráp mạch:
đến các kết nối và giá trị điện trở
5.1.3 Thực nghiệm:
ồn và nhiễu Các kết quả đo đạc được so sánh với lý thuyết để đánh giá hiệu suất của mạch
5.2 Kết quả đạt được
5.1.4 Hệ số khuếch đại:
khuếch đại đo được phù hợp với giá trị lý thuyết
5.1.5 Độ méo tín hiệu:
rằng tín hiệu đầu ra không bị biến dạng đáng kể so với tín hiệu đầu vào
5.1.6 Độ ồn và nhiễu:
được, cho thấy mạch hoạt động ổn định và ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu
5.3 Đánh giá hiệu suất mạch