Đồ Án kỹ thuật Điện tử Đề tài mạch chống trộm laser sử dụng ic555

Đó cũng là lý do ngư ời viết tiến hành nghiên cứu đề tài này, mục tiêu là để làm rõ một số yếu tố chủ yếu, cơ bản nhất để có thể phát triển các kỹ thuật, sản phẩm mới hơn, hiện đại hơn t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KỸ THUẬT -CÔNGNGHỆ CẦN THƠ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Khóa: K9 (2019 -2025)

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2024

Giảng viên hướng dẫn

Huỳnh Minh Vũ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển như vũ bão, con ngư ờibước vào một thời đại mới thời đại mà mỗi giờ, mỗi phút, thậmchí là mỗi giây trôi qua lại xuất hiện những phát minh, tiến bộkhoa học – kỹ thuật Công nghệ mới xuất hiện liên tục, từ đó,những thành tựu của khoa học- kỹ thuật được áp dụng vào đờisống thực tiễn.Nhờ vậy, con người ngày càng tận hưởng đượccuộc sống một cách tiện nghi và thoải mái hơn Chúng ta cóthể dễ dàng nhận thấy, thiết bị công nghệ hiện diện mọi nơi,trong mọi lĩnh vực Ở khắp mọi nơi trên trái đất, hàng ngànviệc nghiên cứu, trung tâm với hàng triệu kỹ sư vẫn đang miệtmài nghiên cứu để đóng góp cho nhân loại những cải tiến, tìmtòi ra những kỹ thuật mới,phục vụ cuộc sống Có thể nói, sứcmạnh về khoa học –kỹ thuật chính là sức mạnh ghê gớm nhất,

nó có thể chi phối các mặt khác như quân sự, kinh tế, thể hiện

vị thế, vai trò của một quốc gia trên trường quốc tế

Ở Việt Nam, không nằm ngoài xu thế của thời đại, các nhànghiên cứu, các kỹ sư đặc biệt là thế hệ trẻ, các bạn sinh viênvẫn tích cực, saymê nghiên cứu khoa học để tìm ra những kỹthuật mới, trao đổi, học hỏi và tiếp thu những công nghệ mớitrên thế giới để phục vụ cho công cuộc hiện đại hóa- công nghiệphóa đất nước cách khá xa so với các nước tiên tiến nhưng vớilòng say mê tìm tòi, đức tính cần cù chịu khó và thông minh củangười Việt Nam, tin rằng một ngày không xa, chúng ta sẽ bắtkịpvà hòa nhịp vào dòng chảy công nghệ trên thế giới.Để pháttriển những công nghệ mới thì trước hết phải nắm chắc và hiểu

rõ những vấn đề cơ bản trong mỗi lĩnh v ực Đó cũng là lý do ngư

ời viết tiến hành nghiên cứu đề tài này, mục tiêu là để làm rõ một

số yếu tố chủ yếu, cơ bản nhất để có thể phát triển các kỹ thuật, sản phẩm mới hơn, hiện đại hơn trong tương lai

PHẦN 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT.

Trong xã hội ngày nay, cùng với sự tiến bộ của KH-KT, cuộc sốngcon

người trở nên đầy đủ và tiện nghi hơn, lượng của cải vật chấtcũng được tạo ra nhiều hơn Do đó, việc bảo vệ và giữ gìn tài sảnđược đặt ra rất cấp thiết Để giải quyết vấn đề đó, con người đãthiết kế ra các hệ thống phát hiện, cảnh báo và chống lại sự xâm nhập của các thành phần xấu, giữ gìn tài sản được an toàn Vớivốn kiến thức còn hạn chế của mình, người viết sẽ giới thiệu vàtrình bày một hệ thống cảnh báo người khác xâm nhập một cáchđơn giản nhất Đây có thể chưa phải là một hệ thống hoàn chỉnh

và hiện đại nhưng nó thể hiện những nguyên lý cơ bản nhất củamột hệ thống chống trộm, từ đó mở ra khả năng phát triểnnhững hệ thống tốt, hoàn thiện hơn cũng như ứng dụng vào cácmục đích khác nhau trong cuộc sống

-Có thể bị phát hiện trong môi trường quá tố

► Sơ đồ khối mạch báo chộm bằng tia laser

Sơ Đồ Khối Báo Trộm Laser

để lựa chọn các loại âm thanh nạp sẵn trong IC sau đó tín hiệuđược đưa qua Transistor Q4 khuếch đại rồi phát ra loa.

Có nhiều phương án thực hiện như dùng hồng ngoại, dùng laser

sử dụng mạch cảm biến PIR để phát hiện người hay vật chuyểnđộng trong phạm vi nhất định.Tùy vào từng yêu cầu về độ chínhxác và an toàn mà người thiết kế cần lựa chọn phương án làm saocho phù hợ nhất với yêu cầu thiết kế đặt ra

4.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN.

Qua quá trình nghiên cứu và tìm hiểu thì nhóm số 9 chúng emquyết định lựa chọn phương án sử dụng laser làm nguồn phát và

mạ ch điều khiển dùng quang trở để phát hiện sự xuất hiện củađối tượng khi đối tượng chắn ngang đường truyền của laser.

5.GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

Độ phức tạp chưa cao, chưa tạo thành một hệ thống phát hiện và

chỉnh

PHẦN 2: NỘI DUNG ĐỀ TÀI

1: CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN

1.1 Mạch N guồn 5V:

Nguồn 12V 1A được đưa qua biến áp lấy 9.5 Vac,sau đó đưa vàoDomino qua cầu Diode được lọc phẳng bởi tụ C22 và C11, tiếptục được đưa qua IC ổn áp 7805 để tạo ra áp 5V đưa qua tụ C3lọc, ta được điện áp 5Vdc D111 là led báo nguồn, khi có nguồn

5V ra led sẽ sáng

1.2 LASER DIODE.

Laser diode thực chất là một con diode nhưng phát ra tia laser,laser diode thường được dùng trong các lĩnh vực như đo đạc,truyền dẫn dữ liệu, trong các đầu đọc CD, DVD và các thiết bị ytế,…

Có nhiều loại Laser Diode trên thị trường, với các bước sóng

sóng phát của Laser Diode phụ thuộc vào nhiệt độ

Hình: cấu tạo Laser Didode

Biểu đồ mô tả sự phụ thuộc bước sóng của laser vào nhiệt độ

1.3: IC 555.

1.3.1: CẤU TẠO VÀ SƠ ĐỒ CHÂN IC 555.

Cấu tạo của NE555 gồm OP-amp so sánh điện áp, mạch lật vàtransistor

để xả điện.Cấu tạo của IC đơn giản nhưng hoạt động tốt Bêntrong gồm 3 điện trở mắc nối tiếp chia điện áp VCC thành 3phần Cấu tạo này tạo nên điện áp chuẩn.Điện áp 1/3 VCC nối vào chân dương của Op-amp 1 và điện áp

chân âm của Op -amp 2 Khi điện áp ở chân 2 nhỏ hơn 1/3 VCC,

chân S = [1] và FF đượckích Khi điện áp ở chân

6 lớn hơn 2/3 VCC, chân

R của FF = [1] và FFđược reset

Sơ đồ chân và cấu tạo IC555

1.3.2: MẠCH DAO ĐỘNG XUNG BẰNG IC 555.

Mạch dao động tạo xung bằng IC 555 Vcc cung cấp cho IC có thể

sử dụng từ ,5V đến 15V , đường mạch mầu đỏ làdương nguồn,mạch mầu đen dưới cùng là âm nguồn Tụ 103 (10nF) từ chân 5xuống mass là cố định và bạn có thể bỏ qua

Mạch tạo giao động xung bằng IC555

Khi thay đổi các điện trở R1, R2 và giá trị tụ C1 bạn sẽ thu được dao động có tần số và độ rộng xung theo ý muốn theo công thức

- Tm = 0,7 x ( R1 + R2 ) x C1 Tm : thời gian điện mức cao

- Ts = 0,7 x R2 x C1 Ts : thời gian điện mức thấp

Chu kỳ toàn phần T bao gồm thời gian có điện mức cao Tm và thời gian có điện mức thấp Ts

1.4: QUANG TRỞ.

Quang trở là linh kiện điện tử dùng để nhận biết sự xuất hiện củaánh sáng, cũng như đo lường tương đối cường độ ánh sáng chiếutới Quang trở trong mạch thường có ký hiệu là LDR (LightDependent Resistor) tức là điện trở phụ thuộc ánh sáng Bìnhthường, khi không có ánh sá ng chiếu tới bề mặt hoạt động củaquang trở thì quang trở có trị số rất lớn (vài MΩ) nhưng khi cóánh sáng chiếu vào thì trị số điện trở lại giảm xuống Tùy vào

Cấu tạo của quang trở

đề tài này được sử dụng là loại loa nhỏ, chủ yếu để phát ra âmthanh báo hiệu.

2.1.2 Trong trường hợp có ánh sáng chiếu vào quang trở

2.1.3 Trong trường hợp không có ánh sáng chiếu vào quang trở

2.1.4 Nguyên lý hoạt động của mạch

- Tín hiệu từ bên phát được đưa đến quang trở Ở điều kiện làm

so sánh Biến trở này có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh

độ nhạy của mạch Vì điện áp ở ngõ vào đả o ( lấy từ quang trở)

nhỏ hơn điện áp chuẩn nên ngõ ra của Op -Amp có giá trị là 5V,

do đó, transistor Q25 được phân cực dẫn ở chế độ dẫn bão hòanên ngõ ra C của transistor không có tín hiệu

Sơ đồ nguyên lý của

mạch

- IC555 không có xung kích vô chân số 2 (Trigger) nên không cóxun g ở ngõ ra, transistor Q5 tắt và loa không kêu Trong trườnghợp có người đi qua, chắn ngang đường đi của tia lser từ mạchphát đến quang trở Quang trở không nhận được tia laser nên có

trị số lớn (vài MΩ), áp rơi trên quang trở lớn, được đưa đến ngõvào đ ảo của Op-Amp Vì ngõ vào đảo có giá trị điện áp lớn hơnngõ vào không đảo nên ngõ ra của Op -Amp có giá trị là 0, làmcho transistor Q25 tắt, có tín hiệu ra ở cực C của Transistor Tínhiệu này được đưa đến chân số 2 (Trigger) của IC 555 làm IC 555hoạt độ ng tạo ra xung vuông ở chân 3 (output) Xung vuông này

có chu kỳ lớn nhất là 0.15s (có thể thay đổi chu kỳ xung nhờ biếntrở RV1 100k) Tín hiệu xung vuông được đưa đến Transistor Q5khuếch đại, đưa đến loa, trong trường hợp này thì loa sẽ kêu lênbáo hiệu có người đi ngang qua Diode D5 dùng để bảo vệ loachống sức điện động ngược sinh ra trên cuộn dây trong loa khiTransistor ngưng dẫn Chức năng của IC 555 trong trường hợpnày dùng để điều chỉnh thời gian âm thanh phát ra loa Khi cóngười đi chắn ngang đường truyền của tia laser đến quang trở rồ

i sau đó người đi khỏi, tia laser lại chiếu trực tiếp lên bề mặtquang trở, nếu không điều chỉnh thời gian âm thanh phát ra loadài thì sẽ làm giảm tác dụng phát hiện và cảnh báocủa mạch này.Thời gian này được điều chỉnh bởi biến trở RV2

PHẦN 3: THI CÔNG MẠCH

3.1 Mạch mô phỏng 3D trong Proteus

Mạch 3D trong proteus

3.2 Thi công

Bước 1: Xuất file

Đường mạch PCB

Bước 2: Ủi mạch

Bước 3: Ăn mòn Cu trong Fecl3

Bước 4: Khoang lỗ

Bước 5: Hàn mạch

3.3 Mạch hoàn thiện và mô hình

PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Đây là đề tài nghiên cứu, thiết kế và thi công mạch chống trộmdùng

Laser Trong đề tài, người viết đã giới thiệu một số mạch điện và

Ngoài ra, bên cạnh mục đích phát hiện sự xâm nhập, đề tài này

và bạn bè, nhóm 9 đã hoàn thành đề tài và các thành viên nhóm

9 xin chân thành cảm ơn thầy cùng các bạn đã nhiệt tình giúp đỡchúng em hoàn thành bài đồ án này

PHẦN 5: TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Giáo trình điện tử cơ bản 1,2 trường ĐH Sư Phạm Kỹ ThuậtTPHCM

[2] Giáo trình Kỹ thuật số trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM[3] Tài liệu về mạch chống trộm dùng laser của tác giả trangweb

http://my.opera.com/minhdt/