PHAN I PHAN LÍ THUYET LIEN QUAN
Có rất nhiều linh kiện điện tử, nhưng mạch nhóm em có những linh kiện dưới đây 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 1 Hình dạng, ký hiệu và đơn vị 1.1 Hình dạng điện trở 1,2 Ký hiệu điện trở R1 R21 oy EE R 22R 1,3 Đơn vị điện trở Don vi: Ohm (Q) 1KQ =10°2 IMQ = 10°KQ
SVTH:TRƯƠNG VĂN NGUYÊN Trang |
Trang 33 Chức năng
Điện trở là một linh kiện có tính cản trở dòng điện, hạn dòng cho led và làm một số chức năng khác tuy vào vị trí của điện trở trong mạch điện 0K 9 4 Biên trở Biến trở là một loại điện trở được sử dụng khi thường xuyên thay đôi trị số - hình dạng của biến trở Gonnection Leads 5 Quang trở
Quang trở là một loại điện trở mà trị sô của nó phụ thuộc vào ánh
sáng chiều vào nó, khi ánh sáng chiều với cường độ càng lớn thì giá trị điện trở của nó càng nhỏ, ngược lại khi ánh không chiêu vào nó thì điện trở của nó ở œ
lớn
Trang 4- Hình dạng quang trở rr aes rhs H TỤ ĐIỆN Tụ điện gồm có: tụ 33uF 25V, tụ 10u 50V 1 Cau tạo
Tụ điện được cấu tạo gồm hai bản phẳng băng 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
Trang 5
2.2 Ky hiéu tu dién TL —- L4 C5 | CAP NP CAP 2.3 Đơn vị tụ điện - Thường dùng các ước số của Farad: Microfarad: 1uF = 10°F Nanofrad: InF =10°F Picofarad: 1pE =10“F Femptofarad: 1fF =10''°F 3 Sự dẫn điện của tụ sig E ————~—] _— Vcc Xét mạch điện như hình vẽ, khi đóng khoá K ta thay đèn sáng lên roi tat
SVTH:TRUONG VAN NGUYEN Trang 5
Trang 6Khi 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 đương
nguồn Như vậy sự di chuyên 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 chuyền 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
Il DIODE
Su dung 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 đề nổi dây ra 7 mod (atod
2 Hinh dang, ky hiéu DIODE 2.1 Hinh dang DIODE
Trang 7
2.2 ky higu DIODE 3 Nguyên lý hoạt động 3.1 Phân cực thuận
Phân cực thuận diode: Cực dương của nguồn nối với A, cực âm của nguồn nối với K
Điện tích âm của nguồn đây điện tử trong N về lớp tiếp xúc Điện tích đương của nguồn đây lỗ trống trong P về lớp tiếp xúc, làm cho vùng khiếm khuyết càng hẹp lại Khi lực đây đủ lớn thì điện tử từ vùng N qua lớp tiếp xúc, sang vùng P và đến cực dương của nguôồn Hình thành một dòng điện có chiêu từ P sang N
Trang 83.2 Phan cwe nghich , | 1 YVdc
Phân cực nghịch diode: Ta nỗi cực dương của nguồn với K, cực
âm nổi với A
Trang 9Transistor luéng 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 cuc:
- Cue nén: B (Base) - - Cực thu: C (Collector) - Cuc phat: E (Emitter)
Trong thực tế, vùng nên rất hẹp so với hai vùng kia Ving 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 2 Hình dạng, ký hiệu TRANSISTOR 2.1 Hình dạng TRANSISTOR | Cart ter % 2 (Cot l eeter xà Emittor Base 3 :Bose 7,3 VI (A1015) (C1815) 2.2 Ký hiệu TRANSISTOR Q3 Q2 C1815 A1015
SVTH:TRUONG VAN NGUYEN Trang 9
Trang 103.Nguyên lý hoạt động Môi nôi P-N giữa cực nên và cực phát được phân cực thuận bởi nguôn Vee Mối nối P-N giữa nền và thu được phân cực nghịch bởi nguồn Vcc
Điện tử từ cực âm của nguồn Vee đi chuyển vào vùng phát qua vùng nên, nên đáng lẻ trở về cực đương của nguồn Vee nhưng vì:
+ Vùng nền rất hẹp so với hai vùng kia
+ Nguồn Vcc >> Vee cho nên đa số điện tử bị hấp dẫn về nó Do đó, số lượng điện tử từ vùng nền vào vùng tới cực đương của nguồn Vcc rất nhiều so với số lượng điện tử từ vùng nền tới cực dương của
nguồn Vee Sự dịch chuyên của điện tử tạo thành dòng điện
Dòng đi vào cực B gọi là dòng lạ Dong di vào cực C gọi là dong Ic Dong từ cực E ra gọi là dòng ly Ta có công thức: lIg= lg † lc Ic = œI; (hệ số œ gần bằng một) Nên: le = Ip Ic = BIg B được gọt là hệ số khuếch đại dòng V,LED LED gồm có led 3ly và 5ly 1 cau tao
LED duoc lam từ một miéng tỉnh thể cực mỏng vỏ bao bọc chất bán dẫn được làm trong suốt, Hai chân bọc chì được kéo đưa ra khỏi lớp bao boc epoxy
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 - Hình dạng, ký hiệu
Trang 112.1 Hinh dang 2.2 ký hiệu D15 ¬ >>” 5 LED VI SO DEM VA MA NHI PHAN 1 Số đếm
Có nhiều hệ thống số đếm như: hệ thống số nhị phân, bát phân, thập phân, thập lục phân nhưng chủ yếu đều qui về số nhị phân 1.1 Số nhị phân Ký tự số: 0, 1 Cơ số : 2 vi du: 11,1019) = 1.2' + 1.2°+ 1.27 +4+0.27 + 1.2”?=3,625nø Mỗi con số trong số nhị phân (0 hoăc 1) được gọi là một bít 1.2 Bat phan Ký tự số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Cơ số : 8 vi dụ: vị trí
SVTH:TRƯƠNG VĂN NGUYÊN Trang 11
Trang 121 0
4 Ố[s]= 4.8! + 6.8°= 38110)
2 Mã nhị phân
Mã nhị phân là một mã sử dụng hệ thống nhị phân và được sắp xếp theo một cấu trúc nào đó Trong các máy tính hoặc các mạch số luôn làm việc ở hệ thống nhi phân, các thiết bị xuất hay nhập thường làm việc ở hệ thống thập phân vì thế các giá trị thập phân phải được mã hoá bằng các giá trị nhị phân
VII BAI SO BOOLE VA CONG LOGIC 1 Đại số boole
1.1 Định nghĩa:
Đại số boole là một cấu trúc đại số được xây dựng trên tập các phân 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 VA,B €X thì:A+B cX và A.BeX
Trang 132 Các công logic 2.1 Công EXNOR nộ ÁN TL X-AB+AB=AebB il P oe op Bang gia tri: A B X=AE+ AE = AE 0 0 |1 0 1 |0 1 0 |0 1 1 1 2.2 Công OR i Bang gia tri: A B |X-A+E 0 0 |0 0 1 |1 1 0 |1 1 1 |1
SVTH:TRUONG VAN NGUYEN Trang 13
Trang 143 Sơ đồ chân của IC 555, 4017, 4017 3.1 Chân ICS5SS Chân 1 power (GND) s| U1 Chân 2 input (TR) —>d| R g a— Chan 3 output (Q) DC Chan 4 input (R) Chan 5 input (CV) Chân 6 input (TH) Chan 7 input (DC) x 555 Chan 8 power (VCC) TR 6 TH 3.2 Chan IC 4017 Chan 1: output (Q5) Chan 2: output (Q1) Chan 3: output (Q0) U2 Chan 4: output (Q2) clk Q0 a Chan 5: output(Q6) — GE 1 Chan 6: output (Q7) a: 7 Chân 7: output (Q3) Q4 _ 10 Chan 8: power (GND) Q5 —_ Chân 9: output (Q8) Q6 =_ Chân 10: output (Q4) Q7 ƑTo~ Chân 11: output (Q9) do 11
Chan 12: output (CO)
Trang 153.3 Chan IC 4027
Chan 1 & 15: output (Q) Chan 2 & 14: output ($Q$) Chan 3 & 13: input (CLK) Chan 4 & 12: input (R) Chan 5 & 11: input (k) Chan 6 & 10: input (J) Chan 7 & 9: input (S) Chan 8: power (GND) Chan 16: power (VCC) PHAN II: THIET KE VA THI CONG I PHAN THIET KE 1 Sơ đồ khối KHOI NHAN ANH SANG KHOI DEM 108 DELAY KHOI CHUAN | DIEU CHE
Trang 162.Sơ đồ nguyên lý VỊ SIGNAL AC ut DSEHG qT Rig] = © NES85 THR 03 Ca R24 R18 1K 10K 2 Giải thích sơ đồ khối z 3.1 khối nhận ánh sáng: mea 21 ề R13 mm cos 100K IH
SVTH:TRƯƠNG VĂN NGUYÊN Trang 16
Trang 17Khi 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 3.2 Khối đếm delay U2A U2A A077 U2A 4077 1k LED 1k LED
Khối này gồm có IC 4077, IC4017 , BJT va led hién thị Sau khi 4017 đếm đủ 10 xung và bật relay đồng thời IC4077 kích cho transistor C1815
dẫn làm dừng xung
SVTH:TRƯƠNG VĂN NGUYÊN Trang 11
Trang 183.3 khối chuẩn điều chế WCC R1 R16 at 22K U1 % ` DSEH6 IT = Rig - = BAKE HES55 fi THR = o Ko To = D11 LEDYUNG rd — Ẫ ữa isis R24 =a E2 R18 Sie SE Tới rey ee 104 1E 10K Khối này gồm có IC555 dùng để tạo Xung ra cho IC4017 hoạt động đếm 3.4 Khối so sánh U3A 7 GND
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 suông mức thâp
Trang 193.5 Khối đèn B> sơ, xa ` + + 4 { Z 14 DIODE RELAY SPOT es) ——+ aa —~-<
Khối này gồm có relay, tải, nguồn Relay đóng vai trò như môt con tất dùng để bật nguồn cho tải
Khi có dòng điện 12v chạy qua thì cuộn cảm trong relay hút chân thường đóng về chân thường mở làm đòng điện 220v kín mạch nên đèn sáng
3 Nguyên lý hoạt động
- Giả sử ban đầu trời sáng thì giá tri điện trở trên quang trở ở mức thấp thì điện thế ở chân 3 của LM741 cao hơn chân 2 nên ngỏ ra ở mức cao làm cho transistor A1015 ngưng dẫn thì chân 13 và 12 của IC 4077ở mức 0 thì ngó 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 lI 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 vẫn dữ nguyên trạng thái ở chân 2 nên không làm cho transistor C1815 ở phía relay dẫn , relay không nỗi 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 5 ở mức 0 chân 6 ở mức 0 nên ngỏ ra chân 4 ở mức 1, chân § ở mức 1
SVTH:TRƯƠNG VĂN NGUYÊN Trang 19
Trang 20chan 9 6 mirc 0 nén ngo ra chan 10 6 muc 0, nén transistor C1815 khéng hoat
động , vậy IC555 đếm xung sau khi dém du 10 xung thi kich xung cho chan 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 lở mirc 1 lam 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 nén 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 I1 ở mức 0 Chân 5 ở mức 0, chân 6 ở mức 0 nên ngỏ ra chân 4 ở mức 1 chân § ở mức l, 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 I 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 nhẫn khi ta nhẫn 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 nhân OFF thì nó sẽ tắt
- Nut ON va OFF duoc ding khi quang trở bi hong
Trang 21Il PHAN THI CONG
Sử dụng chương trình orcard để vẽ mạch in
mì Tàn
SVTH:TRƯƠNG VĂN NGUYÊN Trang 21
Trang 22- Hình ảnh thực tế:
Hinh 1: lúc chưa cấp nguồn
Trang 23Hình 2: Lúc mới cấp nguồn
SVTH:TRƯƠNG VĂN NGUYÊN Trang 23
Trang 24Hình 4: khi đếm đủ 10 xung
SVTH:TRƯƠNG VĂN NGUYÊN Trang 24
Trang 25PHANIII: PHAN KET LUAN VA HUONG PHAT TRIEN
I KET LUAN
Trong quá trình làm đồ án với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy:
TRAN VĂN HÙNG cùng với sự nỗ lực của bản thân chúng em đã hoàn thành
đô án môn học với những kiên thức đã được học ở lớp
Mac du co gan het minh cua nhóm em nhưng đô án vẫn còn nhiêu thiêu sót Mong nhận sự góp ý cũa quý thây cô, đê lân sau làm đô án sẽ tốt hơn
Il HUONG PHAT TRIEN
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 kiêm tra lỗi khi có hư hỏng xảy ra và việc thay thế cũng dễ dàng
hơn
SVTH:TRƯƠNG VĂN NGUYÊN Trang 25