Đồ án mạch mở đèn đường bằng vi xử lý

Tụ điện được cấu tạo gồm hai bản phẳng bằng chất dẫn điện gọi là hai bản cực đặt song song với nhau.. Khi mới vừa đóng khoá K tức thời điện tử từ cực âm của nguồn điện đến bản cực bên ph

PHẦN I PHẦN LÍ THUYẾT LIÊN QUAN

Có rất nhiều linh kiện điện tử, nhưng mạch nhóm em có những linh kiện dưới đây

R1

22R

1.3 Đơn vị điện trở

Đơn vị: Ohm (Ω)1KΩ = 103Ω

Màu Vòng A, B Vòng C Vòng D Đen

Nâu

Đỏ

Cam

Vàng

Lục

Lam

Tím

Xám

Trắng

Vàng nhũ

Bạc

Màu thân

điện trở

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

…………

……

x100 = x1 x101 = x10 x102 = x100 x103 = x1000 x104 = x10000 x105 = x100000 x106 = x1000000 x107 = x10000000 x108 = x100000000 x109 = x1.000000000 x10-1= x0,1 x10-2= x0, 01 ………

………

+ 1% + 2% + 3%

………

………

………

………

………

+ 5%

+ 10% + 20%

Tụ điện được cấu tạo gồm hai bản phẳng bằng chất dẫn điện gọi

là hai bản cực đặt song song với nhau Ở giữa là chất điện môi cách điện

2 Hình dạng, ký hiệu và đơn vị

2.1 Hình dạng tụ điện

3 Sự dẫn điện của tụ

Xét mạch điện như hình vẽ, khi đóng khoá K ta thấy đèn sáng lên

Khi mới vừa đóng khoá K tức thời điện tử từ cực âm của nguồn điện đến bản cực bên phải, đồng thời điện tử từ bản cực bên trái đến cực dương nguồn Như vậy sự di chuyển điện tử trên tạo ra dòng điện qua đèn làm đèn sáng Sau đó xảy ra sự cân bằng điện tử giữa nguồn và tụ điện, nghĩa là không

có sự duy chuyển điện tử làm đèn tắt, lúc này hiệu điện thế giữa hai đầu bản cực tụ điện bằng điện thế nguồn

Nếu nguồn là xoay chiều, cực tính của nguồn biến thiên liên tục làm đèn sáng liên tục

III DIODE

Sử dụng DIODE 1N4007

1.Cấu tạo

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

2 Hình dạng, ký hiệu DIODE

2.1 Hình dạng DIODE

3.2 Phân cực nghịch

Phân cực nghịch diode: Ta nối cực dương của nguồn với K, cực

âm nối với A

Điện tích âm của nguồn sẽ hút lổ trống của vùng p, điện tích dương của nguồn sẽ hút điện tử của vùng N, làm cho điện tử và lổ trống hai bên mối nối càng xa nhau hơn, vùng khiếm khuyết càng rộng ra nên hiện tượng tái hợp giữa điện tử và lổ trống càng khó khăn hơn Như vậy sẽ không

có dòng điện qua diode Tuy nhiên cũng có một số rất ít điện tử và lổ trống tái hợp ở vùng tiếp giáp tao ra một dòng điện nhỏ đi từ N qua P gọi là dòng nghịch (dòng rỉ) Dòng này rất nhỏ cở vài nA Nhiều trường hợp qua như diode không dẫn điện khi phân cực nghịch Tăng điện áp phân cực nghịch lên thì dòng xem như không đổi, tăng quá mức thì diode hư (bị đánh thủng)

IV TRANSISTOR

TRANSISTOR gồm có: C1815, A1015

1 Cấu tạo

Transistor lưỡng nối là một linh kiện bán dẫn được tạo thành từ hai mối nối P – N, nhưng có một vùng chung gọi là vùng nền.

Tuỳ theo sự sắp xếp các vùng bán dẫn mà ta có hai loại BJT:NPN,PNP Ba vùng bán dẫn được tiếp xúc kim loại nối dây ra thành ba cực:

- Cực nền: B (Base)

- Cực thu: C (Collector)

- Cực phát: E (Emitter)Trong thực tế, vùng nền rất hẹp so với hai vùng kia Vùng thu C

và vùng phát F tuy có cùng chất bán dẫn nhưng khác nhau về kích thước và nồng độ tạp chất nên chúng ta không thể hoán đổi vị trí cho nhau

Dòng đi vào cực B gọi là dòng IB

Dòng đi vào cực C gọi là dòng IC

Chất bán dẫn có hai cực P và N được chia bởi một mối nối Cực

P mang điện tích dương, cực N mang điện tích âm

2.1 Hình dạng

2.2 ký hiệu

VII ĐẠI SỐ BOOLE VÀ CỔNG LOGIC

1 Đại số boole

1.1 Định nghĩa:

Đại số boole là một cấu trúc đại số được xây dựng trên tập các phần tử nhị phân cùng với hai phép toán cộng và nhân thỏa các điều kiện sau: a) Kín với các phép toán cộng (+) và nhân (*) tức là ∀A,B ∈X thì:A+B ∈X và A.B∈X

b) Đối với phép cộng sẽ có phần tử trung hoà 0: x + 0 = x

- Đối với phép toán nhân sẽ có phần tử trung hoà 1: x * 1 = xc) Giao hoán:

R 4

Chân 6 input (TH)Chân 7 input (DC)Chân 8 power (VCC)

3.2 Chân IC 4017

Chân 1: output (Q5)Chân 2: output (Q1)Chân 3: output (Q0)Chân 4: output (Q2)Chân 5: output (Q6)Chân 6: output (Q7)Chân 7: output (Q3)Chân 8: power (GND) Chân 9: output (Q8)Chân 10: output (Q4)Chân 11: output (Q9)Chân 12: output (CO)Chân 13: input (E)Chân 14: input (CLK)Chân 15: input (MR)Chân 16: power (VCC)

CLK3

Chân 6 & 10: input (J)Chân 7 & 9: input (S)Chân 8: power (GND)Chân 16: power (VCC)

PHẦN II: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

I PHẦN THIẾT KẾ

1 Sơ đồ khối

KHỐI ĐẾM 10S DELAY

KHỐI

SO SÁNH

KHỐI ĐÈN 220VKHỐI

CHUẨN ĐIỀU CHẾ

KHỐI NHẬN ÁNH SÁNG

2 7

Khi có ánh sáng chiếu vào quang trở làm điện trở của quang trở giảm xuống, thì điện thế ở chân 3 của LM741 cao hơn chân 2 nên ngỏ ra của

ở mức cao làm cho transistor A1015 ngưng dẫn

Khi trời tối điện trở của quang trở tăng nên điện thế ở chân 3 của LM74 thấp hơn ở chân 2 nên mức ra thấp nên transistor A1015 dẫn

Khối này gồm có IC 4077, IC4017 , BJT và led hiển thị Sau khi

4017 đếm đủ 10 xung và bật relay đồng thời IC4077 kích cho transistor C1815 dẫn làm dừng xung

3.3 khối chuẩn điều chế

Khối này gồm có IC555 dùng để tạo Xung ra cho IC4017 hoạt động đếm

3.4 Khối so sánh

Khối so sánh là IC 4027 khi kích xung thì IC này sẽ thay đổi

0 thì ngỏ ra chân 11 ở mức 1, chân số 5 ở mức 1chân số 6 ở mức 0 nên ngỏ ra chân số 4 ở mức 0, chân số 8 ở mức 0 chân số 9 ở mức 0 nên ngỏ ra chân số 10

ở mức 1 vì vậy kích cho transistor C1815 hoạt động, chân 4 (chân reset) của IC555 nối mass nên IC555 không phát xung thì không kích cho IC4017 đếm, thì sẽ không có xung ở IC4027 nên nó vẩn dữ nguyên trạng thái ở chân 2 nên không làm cho transistor C1815 ở phía relay dẫn , relay không nối được mass nên không có dòng qua cuộn cảm thì sẽ không hút được chân thường đóng về chân thường mở lúc này hở mạch nên tải không sáng

- Bây giờ đến trời tối thì điện thế ở chân 3 của LM741 nhỏ hơn chân 2 nên ngỏ ra ở mức thấp nên transistor A1015 dẫn làm cho điện thế ở chân 12 của IC4077 ở mức 1, chân 13 ở mức 0 nên ngỏ ra chân 11 ở mức 0,

chân 9 ở mức 0 nên ngỏ ra chân 10 ở mức 0, nên transistor C1815 không hoạt động , vậy IC555 đếm xung sau khi đếm đủ 10 xung thì kích xung cho chân 1 của IC4077 từ 0 lên 1 rồi lại về 0, vậy ngỏ ra chân 3 có một xung đưa vào chân

3 của IC4027 làm thay đổi trạng thái từ chân hai lên chân 1 lúc này chân 1ở mức 1 làm cho transistor C1815 ở phía relay dẫn vậy relay nối được mass cuộn cảm trong relay hút chân thường đóng về chân thường mở thì đèn sáng đồng thời chân 1 IC4027 nối với chân 13 của IC4077, vậy chân 13 và 12 của IC4077 đều ở mức 1 nên chân 11 ở mức 1, chân 5 ở mức 1 và 6 ở mức 0 nên ngỏ ra chân 4 ở mức 0, chân 8 và chân 9 đều ở mức 0, nên ngỏ ra chân 10 ở mức 1 làm cho transistor C1815 dẫn , chân 4 của IC 555 nối mass nên IC555 ngừng đếm xung

- Khi trời sáng thì điện trở của quang trở giảm thì transistor A1015 ngưng dẫn thì chân 12 của IC 4077 trở về mức 0, chân 13 ở mức 1 nên ngỏ ra chân 11 ở mức 0 Chân 5 ở mức 0, chân 6 ở mức 0 nên ngỏ ra chân 4 ở mức 1 chân 8 ở mức 1, chân 9 ở mức 0 ngỏ ra chân 10 của IC 4077 ở mức 0 nên transistor C1815 ngưng dẫn, lúc này IC555 phát xung cho IC4017 đếm đủ

10 xung kích cho chân 1 của IC4077 từ 0 lên 1 rồi lại về 0, vậy ngỏ ra chân 3 của 4077 đưa xung vào chân 3 của IC4027 làm thay đổi trạng thái từ chân 1 xuống chân 2, lúc này transistor C1815 phía relay ngưng dẫn Thì cuộn cảm trong relay không có điện nên không hút chân thường đống về chân thường mở nửa nên tải tắt đồng thời chân 13 của IC 4077 về lại mức 0, chân 12 ở mức 0 nên ngỏ ra chân 11 ở mức 1 Chân 5 ở mức 1, chân 6 ở mức 0 nên ngỏ ra chân

4 ở mức 0 Chân 8 ở mức 0, chân 9 ở mức 0 nên ngỏ ra chân 10 ở mức 1 làm transistor C1815 dẫn chân 4 (reset) của IC555 nối mass nên không phát xung,

IC 4017 ngưng đếm

- Nút nhấn khi ta nhấn ON thì tải sáng đồng thời đếm 10 xung sau đó kích cho relay ngưng dẫn Do đếm đủ 10 xung nên 4027 thay đổi trạng thái

- Khi đang đếm xung nhấn OFF thì nó sẽ tắt

- Nút ON và OFF được dùng khi quang trở bị hỏng

II PHẦN THI CÔNG

Sử dụng chương trình orcard để vẽ mạch in

- Hình ảnh thực tế:

Hinh 1: lúc chưa cấp nguồn

Hình 2: Lúc mới cấp nguồn

Hình 3: Lúc che quang trở

II HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Nghành điện tử là một nghành có nhiều triển vọng phát triển do nhu cầu ngày càng cao của con người và xã hội đòi hỏi phải phát minh ra những vật dụng mới

Mạch mở đèn đường của chúng em nếu sử dụng vi xử lý sẽ gọn hơn dễ dàng kiểm tra lỗi khi có hư hỏng xảy ra và việc thay thế cũng dể dàng hơn