Đồ án môn học mạch mở đèn đường
Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG PHẦN I PHẦN LÍ THUYẾT LIÊN QUAN Có nhiều linh kiện điện tử, mạch nhóm em có linh kiện I ĐIỆN TRỞ Điện trở gồm có: R = 100K, R = 4.7K, R = 2.2K, R = 33K, R =1K, R = 10K, quang trở, biến trở 10k Hình dạng, ký hiệu đơn vị 1.1 Hình dạng điện trở 1.2 Ký hiệu điện trở R 21 R R1 22R 1.3 Đơn vị điện trở Trang Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Đơn vị: Ohm (Ω) 1KΩ = 103Ω 1MΩ = 103KΩ Cách đọc trị số điện trở - Điện trở vòng màu - Vòng A, B trị số tương ứng với màu - Vòng C hệ số nhân - Vòng D sai số Màu Đen Vòng A, B Vòng C x100 = x1 Vòng D ……… Nâu x101 = x10 + 1% Đỏ x102 = x100 + 2% Cam x103 = x1000 + 3% Vàng x104 = x10000 Lục x105 = x100000 ……… Lam x106 = x1000000 ……… Tím x107 = x10000000 ……… Xám x108 = x100000000 ……… Trắng x109 = ……… Vàng nhũ x1.000000000 + 5% Bạc x10-1= x0,1 + 10% Màu thân x10-2= x0, 01 + 20% điện trở …………………… ………… …… Trang Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Chức Điện trở linh kiện có tính cản trở dòng điện, hạn dòng cho led làm số chức khác tuỳ vào vị trí điện trở mạch điện Biến trở Biến trở loại điện trở sử dụng thường xuyên thay đổi trị số - hình dạng biến trở Trang Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Quang trở Quang trở loại điện trở mà trị số phụ thuộc vào ánh sáng chiếu vào nó, ánh sáng chiếu với cường độ lớn giá trị điện trở nhỏ, ngược lại ánh không chiếu vào điện trở ∞ lớn Trang Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG - Hình dạng quang trở II TỤ ĐIỆN Tụ điện gồm có: tụ 33µF 25V, tụ 10µ 50V Cấu tạo Tụ điện cấu tạo gồm hai phẳng chất dẫn điện gọi hai cực đặt song song với Ở chất điện môi cách điện Hình dạng, ký hiệu đơn vị 2.1 Hình dạng tụ điện Trang Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 2.2 Ký hiệu tụ điện C4 CAP NP C5 CAP 2.3 Đơn vị tụ điện - Thường dùng ước số Farad: Microfarad: 1µF = 10-6F Nanofarad: 1nF =10-9F Picofarad: 1pF =10-12F Femptofarad: 1fF =10-15F Sự dẫn điện tụ Xét mạch điện hình vẽ, đóng khoá K ta thấy đèn sáng lên tắt Trang Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Khi vừa đóng khoá K tức thời điện tử từ cực âm nguồn điện đến cực bên phải, đồng thời điện tử từ cực bên trái đến cực dương nguồn Như di chuyển điện tử tạo dòng điện qua đèn làm đèn sáng Sau xảy cân điện tử nguồn tụ điện, nghĩa chuyển điện tử làm đèn tắt, lúc hiệu điện hai đầu cực tụ điện điện nguồn Nếu nguồn xoay chiều, cực tính nguồn biến thiên liên tục làm đèn sáng liên tục III DIODE Sử dụng DIODE 1N4007 1.Cấu tạo DIODE dụng cụ bán dẫn có lớp tiếp xúc P-N Bên có bọc lớp plastic Hai đầu mẫu bán dẫn có tráng kim loại nhôm để nối dây Hình dạng, ký hiệu DIODE 2.1 Hình dạng DIODE Trang Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Trang Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 2.2 ký hiệu DIODE Nguyên lý hoạt động 3.1 Phân cực thuận Phân cực thuận diode: Cực dương nguồn nối với A, cực âm nguồn nối với K Điện tích âm nguồn đẩy điện tử N lớp tiếp xúc Điện tích dương nguồn đẩy lổ trống P lớp tiếp xúc, làm cho vùng khiếm khuyết hẹp lại Khi lực đẩy đủ lớn điện tử từ vùng N qua lớp tiếp xúc, sang vùng P đến cực dương nguồn…Hình thành dòng điện có chiều từ P sang N Trang Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 3.2 Phân cực nghịch Phân cực nghịch diode: Ta nối cực dương nguồn với K, cực âm nối với A Điện tích âm nguồn hút lổ trống vùng p, điện tích dương nguồn hút điện tử vùng N, làm cho điện tử lổ trống hai bên mối nối xa hơn, vùng khiếm khuyết rộng nên tượng tái hợp điện tử lổ trống khó khăn Như dòng điện qua diode Tuy nhiên có số điện tử lổ trống tái hợp vùng tiếp giáp tao dòng điện nhỏ từ N qua P gọi dòng nghịch (dòng rỉ) Dòng nhỏ cở vài nA Nhiều trường hợp qua diode không dẫn điện phân cực nghịch Tăng điện áp phân cực nghịch lên dòng xem không đổi, tăng mức diode hư (bị đánh thủng) IV TRANSISTOR TRANSISTOR gồm có: C1815, A1015 Cấu tạo Trang 10 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Trang 16 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Sơ đồ chân IC 555, 4017, 4017 3.1 Chân IC555 VCC Chân input (TR) R Chân output (Q) Chân input (R) Q DC CV GND Chân input (CV) Chân input (TH) U1 Chân power (GND) TR Chân input (DC) TH 555 Chân 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) U2 14 13 CLK E Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 MR CO 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) 15 10 11 12 4017 Chân 15: input (MR) Chân 16: power (VCC) Trang 17 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 3.3 Chân IC 4027 Chân & 15: output (Q) Chân & 12: input (R) Chân & 11: input (k) Chân & 10: input (J) J S Chân & 13: input (CLK) U3:A Q R Chân & 14: output ($Q$) Q CLK K Chân & 9: input (S) Chân 8: power (GND) 4027 Chân 16: power (VCC) PHẦN II: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG I PHẦN THIẾT KẾ Sơ đồ khối KHỐI NHẬN ÁNH SÁNG KHỐI ĐẾM 10S DELAY KHỐI SO SÁNH KHỐI ĐÈN 220V KHỐI CHUẨN ĐIỀU CHẾ Trang 18 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 2.Sơ đồ nguyên lý VC C U 16A U 3A Q1 CDS 10 R 13 100K J K Q VC C 16 U 15A C LK 4077 Q 4077 LS1 A1015 Q2 U 17A 4 12 10K LM 741 - R R 15 + GND S 11 13 D 14 R 12 R 14 K K 0 K R 22 7K D IO D E 4077 U2 R 23 16 R1 10K VCC ENA LE D TA I Q4 C 1815 15 R ST 10K C LK Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q C G 14 4017 V1 S IG N A L A C O ND 13 R ELAY SPD T D 12 VCC 10 11 12 C3 33M F U 5A R 17 R 16 SW 2 K 2 K OFF SW VCC R1 K5 1R K6 D 11 LE D XU N G 1R K7 R8 4077 D2 R3 R4 1K N E555 TH R TR G GND 3 K K D1 R2 ON OUT CV R 19 DSC H G RST U1 D3 LED D4 LED D5 LED D6 LED D7 R 20 R 26 K K 1K R9 Q3 C 1815 C2 33M F R 24 R1 K1 R 18 C1 104 1K LED 1K D 9L E D LED 1R K1 10K D 10 LED 1K 1K LED LED C Giải thích sơ đồ khối 3.1 khối nhận ánh sáng: Trang 19 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Khi có ánh sáng chiếu vào quang trở làm điện trở quang trở giảm xuống, điện chân LM741 cao chân nên ngỏ mức cao làm cho transistor A1015 ngưng dẫn Khi trời tối điện trở quang trở tăng nên điện chân LM74 thấp chân nên mức thấp nên transistor A1015 dẫn 3.2 Khối đếm delay U 2A VCC 4077 4017 U 2A VCC U1 11 10 12 4077 Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q GND CO 4077 10 14 16 13 15 13 11 RST ENA 12 C LK U 2A U 2A R5 R2 R 10 R 11 R1 k1 R1 k3 R1 k1 R1 k4 1R k9 R1 k8 1k 1k 1k 1k D1 D3 D4 D5 D6 DL E7 D DL E8 D DL E9 D DL E1 0D DL E1 1D LED LED LED LED LED 4077 Khối gồm có IC 4077, IC4017 , BJT led hiển thị Sau 4017 đếm đủ 10 xung bật relay đồng thời IC4077 kích cho transistor C1815 dẫn làm dừng xung Trang 20 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 3.3 khối chuẩn điều chế Khối gồm có IC555 dùng để tạo Xung cho IC4017 hoạt động đếm 3.4 Khối so sánh Khối so sánh IC 4027 kích xung IC thay đổi trạng thái Giả sử ban đầu mức cao sau kích suống mức thấp Trang 21 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 3.5 Khối đèn Khối gồm có relay, tải, nguồn Relay đóng vai trò môt tất dùng để bật nguồn cho tải Khi có dòng điện 12v chạy qua cuộn cảm relay hút chân thường đóng chân thường mở làm dòng điện 220v kín mạch nên đèn sáng Nguyên lý hoạt động - Giả sử ban đầu trời sáng giá tri điện trở quang trở mức thấp điện chân LM741 cao chân nên ngỏ mức cao làm cho transistor A1015 ngưng dẫn chân 13 12 IC 4077ở mức ngỏ chân 11 mức 1, chân số mức 1chân số mức nên ngỏ chân số mức 0, chân số mức chân số mức nên ngỏ chân số 10 mức kích cho transistor C1815 hoạt động, chân (chân reset) IC555 nối mass nên IC555 không phát xung không kích cho IC4017 đếm, xung IC4027 nên vẩn nguyên trạng thái chân nên không làm cho transistor C1815 phía relay dẫn , relay không nối mass nên dòng qua cuộn cảm không hút chân thường đóng chân thường mở lúc hở mạch nên tải không sáng - Bây đến trời tối điện chân LM741 nhỏ chân nên ngỏ mức thấp nên transistor A1015 dẫn làm cho điện chân 12 IC4077 mức 1, chân 13 mức nên ngỏ chân 11 mức 0, chân mức chân mức nên ngỏ chân mức 1, chân mức Trang 22 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG chân mức nên ngỏ chân 10 mức 0, nên transistor C1815 không hoạt động , IC555 đếm xung sau đếm đủ 10 xung kích xung cho chân IC4077 từ lên lại 0, ngỏ chân có xung đưa vào chân IC4027 làm thay đổi trạng thái từ chân hai lên chân lúc chân 1ở mức làm cho transistor C1815 phía relay dẫn relay nối mass cuộn cảm relay hút chân thường đóng chân thường mở đèn sáng đồng thời chân IC4027 nối với chân 13 IC4077, chân 13 12 IC4077 mức nên chân 11 mức 1, chân mức mức nên ngỏ chân mức 0, chân chân mức 0, nên ngỏ chân 10 mức làm cho transistor C1815 dẫn , chân IC 555 nối mass nên IC555 ngừng đếm xung - Khi trời sáng điện trở quang trở giảm transistor A1015 ngưng dẫn chân 12 IC 4077 trở mức 0, chân 13 mức nên ngỏ chân 11 mức Chân mức 0, chân mức nên ngỏ chân mức chân mức 1, chân mức ngỏ chân 10 IC 4077 mức nên transistor C1815 ngưng dẫn, lúc IC555 phát xung cho IC4017 đếm đủ 10 xung kích cho chân IC4077 từ lên lại 0, ngỏ chân 4077 đưa xung vào chân IC4027 làm thay đổi trạng thái từ chân xuống chân 2, lúc transistor C1815 phía relay ngưng dẫn Thì cuộn cảm relay điện nên không hút chân thường đống chân thường mở nửa nên tải tắt đồng thời chân 13 IC 4077 lại mức 0, chân 12 mức nên ngỏ chân 11 mức Chân mức 1, chân mức nên ngỏ chân mức Chân mức 0, chân mức nên ngỏ chân 10 mức làm transistor C1815 dẫn chân (reset) IC555 nối mass nên không phát xung, IC 4017 ngưng đếm - Nút nhấn ta nhấn ON tải sáng đồng thời đếm 10 xung sau kích cho relay ngưng dẫn Do đếm đủ 10 xung nên 4027 thay đổi trạng thái - Khi đếm xung nhấn OFF tắt - Nút ON OFF dùng quang trở bị hỏng Trang 23 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG II PHẦN THI CÔNG Sử dụng chương trình orcard để vẽ mạch in Trang 24 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG - Hình ảnh thực tế: Trang 25 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Hinh 1: lúc chưa cấp nguồn Trang 26 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Hình 2: Lúc cấp nguồn Trang 27 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Hình 3: Lúc che quang trở Trang 28 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Hình 4: đếm đủ 10 xung PHẦNIII: PHẦN KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN I KẾT LUẬN Trong trình làm đồ án với hướng dẫn nhiệt tình thầy: TRẦN VĂN HÙNG với nổ lực thân chúng em hoàn thành đồ án môn học với kiến thức học lớp Mặc dù cố gắn nhóm em đồ án nhiều thiếu sót Mong nhận góp ý cũa quý thầy cô, để lần sau làm đồ án tốt II HƯỚNG PHÁT TRIỂN Nghành điện tử nghành có nhiều triển vọng phát triển nhu cầu ngày cao người xã hội đòi hỏi phải phát minh vật dụng Mạch mở đèn đường chúng em sử dụng vi xử lý gọn dễ dàng kiểm tra lỗi có hư hỏng xảy việc thay dể dàng Trang 29 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Trang 30 [...]... Trang 23 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG II PHẦN THI CÔNG Sử dụng chương trình orcard để vẽ mạch in Trang 24 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG - Hình ảnh thực tế: Trang 25 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Hinh 1: lúc chưa cấp nguồn Trang 26 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Hình 2: Lúc mới cấp nguồn Trang 27 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Hình 3: Lúc che quang trở Trang 28 Đồ án môn học GVHD:... luôn tồn tại một phần tử nghịch sao cho : x+ =1 Trang 14 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 1.2 Các công thức 0.0=0 1+1=1 x+x=x x.x=x 2 Các cổng logic 2.1 Cổng EXNOR Bảng giá trị: A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 1 0 0 1 2.2 Cổng OR Bảng giá trị: A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 0 1 1 1 Trang 15 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Trang 16 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 3 Sơ đồ chân của IC 555, 4017, 4017 3.1 Chân IC555 4 VCC Chân... xung và bật relay đồng thời IC4077 kích cho transistor C1815 dẫn làm dừng xung Trang 20 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 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 trạng thái Giả sử ban đầu ở mức cao sau khi kích một thì nó suống mức thấp Trang 21 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN... LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN I KẾT LUẬN Trong quá trình làm đồ án với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy: TRẦN VĂN HÙNG cùng với sự nổ lực của bản thân chúng em đã hoàn thành đồ án môn học với những kiến thức đã được học ở lớp Mặc dù cố gắn hết mình của nhóm em nhưng đồ án vẫn còn nhiều thiếu sót Mong nhận sự góp ý cũa quý thầy cô, để lần sau làm đồ án sẽ tốt hơn II HƯỚNG PHÁT TRIỂN Nghành điện tử là một... LED D7 R 20 R 26 4 7 K 4 7 K 1K R9 Q3 C 1815 C2 33M F R 24 R1 K1 0 R 18 C1 104 1K LED 8 1K D 9L E D LED 1R K1 1 10K D 10 LED 1K 1K LED LED C 3 2 Giải thích sơ đồ khối 3.1 khối nhận ánh sáng: Trang 19 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 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... 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 Trang 29 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG Trang 30 ... 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 5 ở mức 0 chân 6 ở mức 0 nên ngỏ ra chân 4 ở mức 1, chân 8 ở mức 1 Trang 22 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG chân 9 ở... input (S) Chân 8: power (GND) 4027 Chân 16: power (VCC) PHẦN II: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG I PHẦN THIẾT KẾ 1 Sơ đồ khối KHỐI NHẬN ÁNH SÁNG KHỐI ĐẾM 10S DELAY KHỐI SO SÁNH KHỐI ĐÈN 220V KHỐI CHUẨN ĐIỀU CHẾ Trang 18 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 2.Sơ đồ nguyên lý VC C U 16A U 3A 5 8 6 Q1 CDS 6 5 10 R 13 100K J K 9 3 Q VC C 4 16 U 15A C LK 4077 Q 4077 2 7 LS1 A1015 Q2 6 U 17A 5 4 4 5 8 12 10K LM 741 1 2 4 2.. .Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 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:... (VCC) Trang 17 Đồ án môn học GVHD: TRẦN VĂN HÙNG 3.3 Chân IC 4027 Chân 1 & 15: output (Q) Chân 4 & 12: input (R) Chân 5 & 11: input (k) Chân 6 & 10: input (J) 7 6 J 3 S Chân 3 & 13: input (CLK) U3:A Q R Chân 2 & 14: output ($Q$) Q 1 CLK 5 K 2 4 Chân 7 & 9: input (S) Chân 8: power (GND) 4027 Chân 16: power (VCC) PHẦN II: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG I PHẦN THIẾT KẾ 1 Sơ đồ khối KHỐI NHẬN ÁNH SÁNG KHỐI ĐẾM 10S