Nghiên cứu về Đèn Giao Thông

Tụ điện là một linh kiện thụ động cấu tạo của tụ điện là hai bản cực bằng kim loại ghép cách nhau một khoảng d ở giữa hai bản tụ là dung dịch hay chất điện môi cách điện có điện dung C

GVHD: Nguyễn Văn Cường Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn SVTH: Lê Doãn Trường Trang GVHD: Nguyễn Văn Cường Nhận Xét Của Giáo Viên Phản Biện . SVTH: Lê Doãn Trường Trang GVHD: Nguyễn Văn Cường Lời Mở Đầu Ngày nay, khái niệm kỹ thuật số đã trở thành quen thuộc với nhiều người, bởi vì sự phát triển của ngành kỹ thuật số này đã có ảnh hưởng rất lớn đến ngành kinh tế toàn cầu. Có người đã nêu lên ý tưởng gọi nền kinh tế của thời đại chúng ta là “ nền kinh tế kỹ thuật số “, “số hóa” đã gần như vượt khỏi ranh giới của một thuật ngữ kỹ thuật . Nhờ có ưu điểm của xử lý số như độ tin cậy trong truyền dẫn, tín đa thích nghi và kinh tế của nhiều phần mềm khác nhau, tín tiện lợi trong điều khiển và khai thác mạng. Số hóa đang là xu hướng phát triển tất yếu của nhiều lĩnh vực kỹ thuật và kinh tế khác nhau. Không chỉ trong lĩnh vục thông tin liên lạc và tin học. Ngày nay, kỹ thật số đã và đang thâm nhập mạnh mẽ vào Kỹ thuật điện tử, Điều khiển tự động, phát thang truyền hình, y tế, nông nghiệp… và ngay cả trong các dụng cụ sinh hoạt gia đình. Ngay từ những ngày đầu khai sinh, kỹ thuật số nói riêng và ngành điện tử nói chung đã tạo ra nhiều bước đột phá mới mẽ cho các ngàng kinh tế khác và còn đảm bảo được yêu cầu của người dùng cả về chất lượng và dịch vụ. Đồng thời kiến thức về kỹ thuật số là không thể thiếu đối với mỗi sinh viên, nhất là sinh viên điện tử. Và như mội người nhận thấy rằng, ngày nay trật tự giao thông nước ta đang rối ren. Vì vậy việc sử dụng đèn giao thông tại những giao lộ là rất cần thiết và để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động và muốn phát triển thêm về mô hình này, em đã chọn đề tài cho đồ án 1 là nghiên cứu về Đèn Giao Thông . SVTH: Lê Doãn Trường Trang GVHD: Nguyễn Văn Cường Lời Cảm Ơn Em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cô Trường ĐH Công Nghiệp TP.Hồ Chí Minh đã dạy dỗ trong suốt thời gian học tập vừa qua. Em xin chân thành cảm ơn thầy Ngyễn Văn Cường đã tận tình hướng dẫn em trong thời gian làm đồ án 1. Do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện Đồ Án : Mạch giao thông của em không thể tránh khỏi sai sót mong quý thầy và các bạn góp ý thêm.Em xin chân thành cảm ơn quý thầy đã tận tình giúp đỡ. SVTH: Lê Doãn Trường Trang GVHD: Nguyễn Văn Cường CHƯƠNG 1: Sơ Lược Về Các Linh Kiện Chính Trong Mạch. 1.Tụ đ i ệ n : Tụ điện là một linh kiện thụ động cấu tạo của tụ điện là hai bản cực bằng kim loại ghép cách nhau một khoảng d ở giữa hai bản tụ là dung dịch hay chất điện môi cách điện có điện dung C. Đặc điểm của tụ là cho dòng điện xoay chiều đi qua, ngăn cản dòng điện một chiều. Công thức tính điện dung của tụ: C = ε.S/d ε là hằng số điện môi S là điện tích bề mặt tụ m 2 d là bề giày chất điện môi Tụ điện phẳng gồm hai bàn phẳng kim loại diện tích đặt song song và cách nhau một khoảng d. ÷ Cường độ điện trường bên trong tụ có trị số E = 0 δ ε ε 0 ε = 8.86.10 -12 C 2 / N.m 2 là hằng số điện môi của chân không. ε là hằng số điện môi tương đối của môi trường; đối với chân không ε = 1, giấy tẩm dầu = 3,6, gốm = 5,5; mica = 4 ÷ 5 SVTH: Lê Doãn Trường Trang GVHD: Nguyễn Văn Cường 1.1Transistor: 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, kí hiệu 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 ba cực emitter (E), base (B), collecter (C) của trans 1.2Điện trở: Điện trở là linh kiện thụ động có tác dụng cản trở cả dòng và áp. Điện trở đựơc sử dụng rất nhiều trong các mạch điện tử. R =ρℓ/S hoặc R=U/I Trong đó ρ là điện trở suất của vật liệu S là thiết diện của dây. ℓ là chiều dài của dây. 1.3 Diode: Diode được cấu tạo gồm hai lớp bán dẫn p-n được ghép với nhau. Diode chỉ hoạt động dẫn dòng điện từ cực anot sang catot khi áp trên hai chân được phân cực thuận (V P >V N ) và lớn hơn điện áp ngưỡng. Khi phân cực ngược (V P <V N ) thì Diode không dẫn điện. 1.4SƠ ĐỒ CHÂN VÀ CẤU TRÚC CỦA LM 555 Vi mạch định thì LM 555 là mạch tích hợp Analog- digital. Do có ngõ vào là tín hiệu tương tự và ngõ ra là tín hiệu số. Vi mạch định thì SVTH: Lê Doãn Trường Trang GVHD: Nguyễn Văn Cường LM555 được ứng dụng rất rộng rãi trong thực tế, đặc biệt trong lĩnh vực điều khiển, vì nếu kết hợp với các linh kiện R, C thì nó có thể thực hiện nhiều chức năng như: định thì, tạo xung chuẩn, tạo tín hiệu kích, hay điều khiển các linh kiện bán dẫn công suất như Transistor, SCR, Triac… SVTH: Lê Doãn Trường Trang GVHD: Nguyễn Văn Cường SVTH: Lê Doãn Trường Trang U 1 N E 5 5 5 3 4 8 1 5 2 6 7 O U T R S T V C C G N D C V T R G T H R D S C H G GVHD: Nguyễn Văn Cường hình 1: Sơ đồ chân LM555 Chân số 1 : (GND) Cho nối mass để lấy dòng cấp cho IC , dòng điện từ mas chảy vào IC. Chân sô 2: (Trigger Input ) Ngõ vào của một tầng, ở đây mức áp chuẩn bằng 1/3 Vcc, lấy cầu phân áp tạo bởi ba điện trở 5K.Khi mức áp chân 2 xuống đến mức (1/3)Vcc thì chân 3 sẽ chuyển lên mức cao, lúc này khóa điện tử trên chân số 7sẽ hở. Chân số 3: (Output) Ngõ ra tín hiệu ở dạng xung (mức áp không thấp thì cao). Chân số 4 :(Reset) Xác lập trạng thái ngõ ra .Khi chân số 4 cho nối mass thì chân số 3 chốt ở mức áp thấp , chỉ khi chân số 4 đặt ở mức áp cao thì ngõ ra chân 3 mới được tự do và mới có thể lúc cao lúc thấp. Chân số 5:(Control Voltage) Chân điều khiển ,chân này làm thay đổi các mức điện áp chuẩn trên trên cầu chia volt. Chân số 6: (Threshold) Ngõ vào của một tầng so với áp 1.Có mức áp chuẩn bằng 2/3 Vcc. Chân số 7: (Dirchange) Chân xả điện, chân này là ngõ ra của một khóa điên (tranistor) khóa điện này đóng mở theo mức áp chân số 3. Khi chân 3 ở mức áp cao thì khóa điện đóng lại và cho dòng chay qua, ngược lại thì khóa điện hở và cắt dòng. Chân số 8: (+Vcc) Chân nguồn nối vào nguồn nuôi Vcc để cấp điện cho IC 555. Bên trong vi mạch 555 có hơn 20 transistor và nhiều điện trở thực hiện các chức năng như hình 2 gồm có: a) Cầu phân áp gồm ba điện trở 5k Ω nối từ nguồn +Vcc xuống mass cho ra hai điện áp chuẩn là 1/3 Vcc và 2/3 Vcc. b) OP-AMP (1) Là mạch khuếch đại so sánh có ngõ I n - nhận điện áp chuẩn 2/3 Vcc, còn ngõ I n + thì nối ra ngoài chân 6. Tùy thuộc điện áp SVTH: Lê Doãn Trường Trang GVHD: Nguyễn Văn Cường của chân 6 so với điện áp chuẩn 2/3 Vcc mà OP-AMP (1) có điện áp ra mức cao hay thấp để làm tín hiệu R (reset), điều khiển Flip- Flop (F/F). c) OP-AMP (2) Là mạch khuếch đại so sánh có ngõ I n + nhận điện áp chuẩn 1/3 Vcc, còn ngõ I n - thì nối ra ngoài chân 2. Tùy thuộc điện áp chân 2 so với điện áp chuẩn 1/3 Vcc mà OP-AMP (2) có điện áp ra mức cao hay thấp để làm tín hiệu S(set), điều khiển Flip – Flop (F/F). d) Mạch Flip-Flop(F/F) là loại mạch lưỡng ổn kích một bên. Khi chân set (S) có điện áp cao thì thiện áp này kích đổi trạng thái của F/F ở ngõ Q lên mức cao và ngõ Q xuống mức thấp. Khi ngõ set đang ở mức cao xướng mức thấp thì mạch F/F không đổi trang thái. Khi chân Reset(R) có điện áp cao thì điện áp này kích đổi trạng thái của F/F làm ngõ Q lên mức cao và ngõ Q xuống mức thấp. Khi ngõ Reset đang ở mức cao xuống thấp thì mạch F/F không đổi trạng thái. 3 5 k V C C G N D 1 / 3 V c c V o l t a g e 5 k 2 8 5 k 4 T h r e s h o l d 6 S F / F R C o n t r o l - + 1 1 2 / 3 V c c 5 - + 2 O U T P U T N O T T 2 T 1 O U T P U T V r = 1 . 4 V 7 SVTH: Lê Doãn Trường Trang [...]... quay ngược trở về IC 4017.Khi Q0-Q3 lần lược tích cực mức cao và đựoc tóm lại đưa cực b của U2, điện trở Rb phân cực cho C1815 bây giờ BJT dẫn đèn Xanh_1 sáng đồng thời kích cho U3 dẫn đèn đỏ 2 sáng.Nhiệm vụ của các điện trở cực E của BJT là hạ áp cho Led Đến lúc Q4 tích cục mức cao kích cho U4 dẫn làm cho đèn Vàng 1 và đèn Đỏ 2 sáng.Tương tự cho chu kì tích cực mức cao của IC4017 .Đèn giao Thông này hoạt... sáng.Tương tự cho chu kì tích cực mức cao của IC4017 .Đèn giao Thông này hoạt động theo nguyên lý đèn Đỏ = Đèn Vàng + Đèn Xanh Để đèn sáng nhanh hay chậm ta chỉnh chu kì xung ở mạch tạo xung Mạch này có hai trụ riêng biệt,để 4 trụ ta gắn các led song song với nhau 2.4 Sơ đồ mạch in 3 Kết Luận Mạch đèn giao thông này còn mang tính sơ sài mang và tính chất mô phỏng.Qua đó em rút ra kinh nghiệm làm mạch,... VCC RST R 14 100K D1 D2 D3 D4 2N 3053 2N 3053 2N 3053 2N 3053 D6 D7 D8 D9 2N 3053 2N 3053 2N 3053 2N 3053 R1 1K U2 C 1815 U3 VCC R7 1K 8 4 U8 U4 C 1815 C 1815 U5 C 1815 TR G 2.2 Đồ Nguyên Lý Mạch Đèn Giao Thông C1 10U 1 5 N E555 GND TH R CV 6 0 C2 GND RST ENA 0 R3 1K 12 CO R2 51R D 18 D 11 R6 47R R8 1K R 10 51R R9 51R D 12 D 19 V A N GV _A 1N G _ 1 D O _ 2D O _ 2 D 14 D O _1 15 13 8 10N R4 51R R5 1K... 3.2.SƠ ĐỒ CHÂN VÀ CẤU TRÚC CỦA LM 555 3.3 IC ỔN ÁP (LM 78xx 10 4 SƠ ĐỒ VÀ CẤU TRÚC CỦA IC 4017 4.1 Sơ Đồ Nguyên Lý Mạch Nguồn Và Mạch Tạo Xung 5 Sơ Đồ Nguyên Lý Mạch Đèn Giao Thông 5.1 Nguyên Lý Hoạt Động 5.2 Sơ đồ mạch in 6.Kết Luận 7 TÀI LIỆU THAM KHẢO: SVTH: Lê Doãn Trường Trang ... www.google.com.vn 4 www.ant7.com 5 www.dientuvietnam.com 6 www.hiendaihoa.com 7 Sơ đồ tra cứu linh kiệ bán dẫn – Dương Minh Trí SVTH: Lê Doãn Trường Trang GVHD: Nguyễn Văn Cường MỤC LỤC Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn Nhận Xét Của Giáo Viên Phản Biện 1.Lời Mở Đầu 2.Lời Cảm Ơn 3 Sơ Lược Về Các Linh Kiện Chính Trong Mạch5 3.1.Tụ điện 3.1.1Transistor ... ổn định và đảm bảo sự bền vững lâu dài cho các linh kiện có trong mạch Chức năng chính của khối nguồn là biến đổi dòng điện AC thàn dòng điện DC để nuôi mạch hoạt động.Có thể dùng nhiều loại IC nhưng thông dụng nhất là họ IC 78xx loại IC này có 3 chân rất tiện cho việc thiết kế bộ nguồn nhỏ và ổn định hay các ổn áp trên xe ô tô Họ IC 78xx chân 1 là ngõ vào , chân 2 là ngõ ra, điện áp ngõ ra ở chân . Ch n ngu n nối v o ngu n nuôi Vcc để c p đi n cho IC 555. B n trong vi mạch 555 c h n 20 transistor v nhi u đi n trở th c hi n c c ch c n ng như hình. R, C th n c th th c hi n nhi u ch c n ng như: định th , tạo xung chu n, tạo t n hi u kích, hay đi u khi n c c linh ki n b n d n c ng suất như Transistor,