mach bat tat den tu dong

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật trên con đường công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Ngành điện tử nói chung đã có những bước tiến vượt bậc và mang lại những thành quả đáng kể. Để thúc đẩy nền kinh tế của đất nước ngày càng phát triển, giàu mạnh thì phải đào tạo cho thế hệ trẻ có đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo thì phải đưa ra các phương tiện dạy học hiện đại vào trong giảng đường, trường học có như vậy thì trình độ của con người ngày càng cao mới đáp ứng được nhu của xã hội. Trường ĐHSPKT Hưng Yên là một trong số những trường đã rất trú trọng đến việc hiện đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu cũng như giúp sinh viên có khả năng thực tế cao. Để các sinh viên có tăng khả năng tư duy và làm quen với công việc thiết kế, chế tạo chúng em đã được giao cho thực hiện đồ án: “ Thiết kế chế tạo mạch tự động bật tắt đèm theo ánh sáng” nhằm củng cố về mặt kiến thức trong quá trình thực tế. Sau khi nhận đề tài, nhờ sự giúp đỡ tận tình của giảng viên hướng dẫn cùng với sự lỗ lực cố gắng của cả nhóm, sự tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, đến nay đồ án của chúng em về mặt cơ bản đã hoàn thành. Trong quá trình thực hiện dù đã rất cố gắng nhưng do trình độ còn hạn chế kinh nghiệm còn ít nên không thể tránh khỏi sai sót. Chúng em mong nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo trong khoa để đồ án của chúng em ngày càng hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển kinh tế khoa học kỹ thuật đường cơng nghiệp hố đại hố đất nước Ngành điện tử nói chung có bước tiến vượt bậc mang lại thành đáng kể Để thúc đẩy kinh tế đất nước ngày phát triển, giàu mạnh phải đào tạo cho hệ trẻ có đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày cao xã hội Đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo phải đưa phương tiện dạy học đại vào giảng đường, trường học có trình độ người ngày cao đáp ứng nhu xã hội Trường ĐHSPKT Hưng Yên số trường trú trọng đến việc đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu giúp sinh viên có khả thực tế cao Để sinh viên có tăng khả tư làm quen với công việc thiết kế, chế tạo chúng em giao cho thực đồ án: “ Thiết kế chế tạo mạch tự động bật tắt đèm theo ánh sáng” nhằm củng cố mặt kiến thức trình thực tế Sau nhận đề tài, nhờ giúp đỡ tận tình giảng viên hướng dẫn với lỗ lực cố gắng nhóm, tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, đến đồ án chúng em mặt hồn thành Trong q trình thực dù cố gắng trình độ hạn chế kinh nghiệm nên khơng thể tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận bảo giúp đỡ đóng góp ý kiến thầy cô giáo khoa để đồ án chúng em ngày hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………… Hưng Yên , ngày … tháng … năm 2014 GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Giới thiệu mạch 1.2.Mạch Nguồn .4 1.2.1 Tụ điện 1.2.2 Máy Biến Áp .7 1.2.3.IC_7812_Ổn Áp 12Vol 1.2.4.Chỉnh Lưu Cầu .8 1.3.Mạch Điều Khiển .9 1.3.1 Điện trở .9 1.3.2.Biến trở .11 1.3.3.Quang trở ứng dụng quang trở 12 1.3.4 IC_LM311 13 1.3.5.Transistor 14 1.3.6.Các phận rơle 16 1.3.7 Diode 16 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHẾ TẠO 18 2.1.Sơ đồ khối 18 2.2.Thiết kế chi tiết khối 19 2.2.1.Khối nguồn: 19 2.2.2.Khối Cảm Biến Và So Sánh, Xử lý: 20 CHƯƠNG 3: THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ 23 3.1.THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH IN 23 3.1.1.Thiết kế mạch in 23 3.1.2.Thi công làm mạch in 24 3.2.KẾT QUẢ 24 KẾT LUẬN .26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Giới thiệu mạch Mạch điện tự động bật đèn trời tối, tự động tắt trời sáng nhờ cảm biến ánh sáng Mạch điện chia làm khối : Khối nguồn Khối cảm biến Khối so sánh xử lý Khối công suất  Chức cấu tạo khối : Khối nguốn: Cung cấp nguồn cho mạch điện + Dùng biến áp lấy nguồn AC_220V để hạ áp xuống AC_12V + Dùng cầu diode để có điện áp DC_12V + Dùng IC 7812 để ổn định điện áp 12V + Dùng tụ lọc Khối cảm biến: Là dùng biến trở +Dùng quang trở + tác nhân (ánh sáng) Khối so sánh xử lý: + Dùng IC LM311 để tạo thành mạch so sánh điện áp + Dùng điện trở Công suất: + Dùng Transitor C828 + Dùng Rơle để bật tắt đèn trời sáng tối + Dùng diode để dẫn điện áp ngược sinh rơle +Dùng đèn sử dụng điện áp AC_220V để hiển thị đầu Trời sáng đèn tắt trời tối đèn sáng 1.2.Mạch Nguồn 1.2.1 Tụ điện 1.2.1.1.Khái niệm cấu tạo tụ điện - Tụ điện linh kiện điện tử thụ động dùng để làm phần tử tích trữ giải phóng lượng mạch điện.Tụ điện cách điện với dòng điện chiều cho dòng điện xoay chiều truyền qua Chúng sử dụng mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG - Cấu tạo: gồm hai điện cực tách rời nhờ màng mỏng chất điện phân, có điện áp tác dụng lên điện cực xuất màng oxit kim loại khơng dẫn điện đóng vai trò chất điện mơi Hình 1.1 Ký hiệu hình dạng thực tế tụ: 1.2.1.2.Phân loại tụ điện - Phân loại theo tính chất: gồm * Tụ không phân cực: gồm kim loại ghép xen kẽ với lớp cách điện mỏng giá trị thường từ 1,8pF-1.000nF giá trị tụ lớn có kích thước lớn khơng tiện chế tạo * Tụ phân cực: có cấu tạo gồm điện cực cách ly nhờ lớp chất điện phân mỏng làm điện môi.Lớp điện môi mỏng trị số điện dung cao Loại tụ có phân cực ký hiệu cực ghi thân tụ - Phân loại theo cấu tạo: gồm: tụ gốm, tụ mica, tụ polycacbonat, tụ giấy polyste, tụ hóa, tụ tantan, tụ biến đổi GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG 1.2.1.3.Cách đọc giá trị tụ -Cách đọc giá trị tụ điện: - Đọc trực tiếp thân điện trở, ví dụ 100µF (100 micro Fara) Nếu số dạng 103J, 223K, 471J vv đơn vị pico, hai số đầu giữ nguyên , số thứ tương ứng số lượng số thêm vào sau( chữ J K cuối kà ký hiệu cho sai số) -Ví dụ 1:103J 10000 pF (thêm vào số sau số 10) = 10 nF - Ví dụ 2: 471K 470 pF (thêm số vào sau 47) Sau trị số điện dung có giá trị điện áp, điện áp ghi tụ điện áp cực đại mà tụ chịu được, vượt qua giá trị tụ điện bị hư hỏng bị cháy nổ 1.2.1.4.Cách mắc tụ điện - Mắc song song Tụ điện mắc song song điện dung tương đương tụ tổng điện dung tụ : Ctđ = C1+C2+C3 Điện áp chịu đựng tụ điện tương đương điện áp chịu đựng tụ điện có điện áp nhỏ nhất: Utđ = Umin Hinh1.2.a) Tụ điện mắc nối tiếp - Mắc nối tiếp GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Hinh1.2.b) Tụ điện mắc song song Trang THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG Các tụ điện mắc nối tiếp có điện dung tương đương tính cơng thức : / C tđ = (1 / C1 ) + ( / C2 ) + ( / C3 ) Khi mắc nối tiếp điện áp chịu đựng tụ tương đương tổng điện áp tụ: Utđ = U1+U2+U3 1.2.2Máy Biến Áp 1.2.2.1 Cấu tạo biến áp Biến áp thiết bị để biến đổi điện áp xoay chiều, cấu tạo bao gồm cuộn sơ cấp ( đưa điện áp vào ) hay nhiều cuộn thứ cấp ( lấy điện áp sử dụng) quấn lõi từ thép lõi ferit Hình 1.3.Cấu tạo vòng dây biến áp 1.2.2.2 Tỷ số vòng / vol biến áp Gọi n1 n2 số vòng quộn sơ cấp thứ cấp U1 I1 điện áp dòng điện vào cuộn sơ cấp U2 I2 điện áp dòng điện từ cuộn thứ cấp Ta có hệ thức sau : U1 / U2 = n1 / n2 Điện áp hai cuộn dây sơ cấp thứ cấp tỷ lệ thuận với số vòng dây quấn U1 / U2 = I2 / I1 Dòng điện hai đầu cuộn dây tỷ lệ nghịch với điện áp, nghĩa ta lấy điện áp cao cho dòng nhỏ 1.2.2.3 Công xuất biến áp Công xuất biến áp phụ thuộc tiết diện lõi từ, phụ thuộc vào tần số dòng điện xoay chiều, biến áp hoạt động tần số cao cho công xuất lớn GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG 1.2.3.IC_7812_Ổn Áp 12Vol Hình.1.4 Cấu tạo chân IC7812 Với mạch điện khơng đòi hỏi độ ổn định điện áp cao, sử dụng IC ổn áp thường người thiết kế sử dụng mạch điện đơn giản Các loại ổn áp thường sử dụng IC 78xx, với xx điện áp cần ổn áp Ví dụ 7805 ổn áp 5V, 7812 ổn áp 12V Khi cấp nguồn cho ổn áp họ 78xx điện áp vào phải lớn điện áp đầu 3V Việc dùng loại IC ổn áp 78xx tương tự nhau, minh họa cho IC ổn áp 7812 Sơ đồ phía IC 7805 có chân: Chân số chân IN Chân số chân GND Chân số chân OUT Ngõ OUT ổn định 12V dù điện áp từ nguồn cung cấp thay đổi Mạch dùng để bảo vệ mạch điện hoạt động điện áp 12V (các loại IC thường hoạt động điện áp này) Nếu nguồn điện có cố đột ngột, điện áp tăng cao mạch điện hoạt động ổn định nhờ có IC 7812 giữ điện áp ngõ OUT 12V khơng đổi 1.2.4.Chỉnh Lưu Cầu Hinh.1.5.Hình ảnh thực tế chỉnh lưu cầu GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG Chỉnh lưu cầu pha không điều khiển dùng để biến đổi điện áp soay chiều thành điện áp chiều Mắc nguồn soay chiều vào chân AC chỉnh lưu nguồn chiều cho chân có ký hiệu (+); (-) 1.3.Mạch Điều Khiển 1.3.1 Điện trở - Điện trở ? - Điện trở cản trở dòng điện vật dẫn điện, vật dẫn điện tốt điện trở nhỏ, vật dẫn điện điện trở lớn, vật cách điện điện trở vô lớn - Trong kỹ thuật : Điện trở linh kiện có tính cản trở dòng điện làm số chức khác tùy vào vị trí điện trở mạch điện - Cấu tạo: điện trở cấu tạo từ vật liệu có điện trở suất cao làm than, magie kim loại Ni-O2, oxit kim loại, dây quấn Để biểu thị giá trị điện trở Người ta dung vòng màu để biểu thị giá trị điện trở Hình 1.6 Vòng màu điện trở Quy ước mầu Quốc tế +Mầu sắc Giá trị Mầu sắc Giá trị Đen: Cam: Xanh Lơ: Trắng: Nâu: Vàng: Tím: Nhũ Vàng: 5% Đỏ: Xanh Lá: Xám : Nhũ Bạc : 10% - Cách đọc trị số điện trở vòng màu: - Nhìn thân điện trở, tìm bên có vạch màu nằm sát ngồi nhất, vạch màu vạch màu thứ hai, kế dùng để xác định trị số màu GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG - Vạch thứ ba: vạch để xác định nhân tử lũy thừa: 10 (giá trị màu) Giá trị điện trở tính cách lấy trị số nhân với nhân tử lũy thừa.Giá trị điện trở trị số x nhân tử lũy thừa - Vạch thứ tư: vạch màu nằm tách biệt với ba vạch màu trước, thường có màu hồng kim màu bạc, dùng để xác định sai số giá trị điện trở, hoàng kim 5%, bạc 10% Hình.1.7 Hình dạng điện trở thiết bị điện tử Hình.1.8 Ký hiệu điện trở sơ đồ nguyên lý 1.3.1.1.Phân loại điện trở Phân loại điện trở gồm có: - Điện trở than(carbon-film) - Điện trở màng kim loại(metal-film) - Điện trở dây - Điện trở xi măng 1.3.1.2 Cách mắc điện trở a) Mắc nối tiếp Hình.1.10.Sơ đồ điện trở mắc nối tiếp Các điện trở mắc nối tiếp có giá trị tương đương tổng điện trở thành phần cộng lại : Rtd = R1 + R2 + R3 Dòng điện chạy qua điện trở mắc nối tiếp có giá trị bằng: I = (U1/R1)= (U2/R2)= (U3/R3) GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 10 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG * Sơ đồ chân LM311: Hình.1.16 Sơ đồ chân LM311 Vấn đề cần quan tâm thiết kế mạch với IC LM311: -Điện áp cung cấp: Nguồn cung cấp cho LM311 tầm từ 5V~15V -Đầu vào tối đa 150nA -Tối đa bù đắp 20nA -Sai phạm vi điện áp đầu vào –+30V -Công suất tiêu thụ : 135mW -+15V -Sản lượng : 50mA 1.3.5.Transistor *Cấu Tạo: Cấu tạo: tiếp xúc P-N ghép liên tiếp gồm vùng bán dẫn loại P N xếp xen kẽ nhau, vùng có tính chất dẫn điện khác với vùng lân cận có bề rộng mỏng khoảng 10A0 m đủ nhỏ để tạo lên tiếp xúc P-N gần Nếu vùng N ta có transistor PNP, ngược lại vùng vùng P ta có transistor NPN GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 14 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG Hình.1.17 Kí hiệu hình dạng thực tế Transistor Hình.1.18 Hình ảnh thực tế transistor_C828 *Nguyên tắc hoạt động Transistor NPN Mạch khảo sát nguyên tắc hoạt động transistor NPN: Hình.1.19 Nguyên tắc hoạt động transistor NPN GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 15 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E (+) nguồn vào cực C (-) nguồn vào cực E Cấp nguồn chiều UBE qua cơng tắc trở hạn dòng vào hai cực B E , cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E Khi công tắc mở , ta thấy rằng, hai cực C E cấp điện khơng có dòng điện chạy qua mối C E ( lúc dòng IC = ) Khi cơng tắc đóng, mối P-N phân cực thuận có dòng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE cực (-) tạo thành dòng IB Ngay dòng IB xuất => có dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB Như rõ ràng dòng IC hồn tồn phụ thuộc vào dòng IB phụ thuộc theo công thức IC = β.IB Trong : IC dòng chạy qua mối CE IB dòng chạy qua mối BE β hệ số khuyếch đại Transistor Giải thích : Khi có điện áp UCE điện tử lỗ trống vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, xuất dòng IBE lớp bán dẫn P cực B mỏng nồng độ pha tạp thấp, số điện tử tự từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P( cực B ) lớn số lượng lỗ trống nhiều, phần nhỏ số điện tử vào lỗ trống tạo thành dòng IB phần lớn số điện tử bị hút phía cực C tác dụng điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua Transistor 1.3.6.Các bộ phận chính rơle + Cơ cấu tiếp thu( khối tiếp thu) Có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu đầu vào biến đổi thành đại lượng cần thiết cung cấp tín hiệu phù hợp cho khối trung gian + Cơ cấu trung gian (khối trung gian) Làm nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu đưa đến từ khối tiếp thu biến đổi thành đại lượng cần thiết cho rơle tác động + Cơ cấu chấp hành (khối chấp hành) Làm nhiệm vụ phát tín hiệu cho mạch điều khiển + dạng thực tế rơle GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 16 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG Hình.1.20 Hình ảnh thực tế rơle 1.3.7 Diode *Cấu tạo điôt ký hiệu sơ đồ mạch điện Điốt bán dẫn cấu kiện gồm có lớp tiếp xúc P-N hai chân cực anốt (ký hiệu A) catốt (ký hiệu K) Anốt nối tới bán dẫn P, catốt nối với bán dẫn N bọc vỏ bảo vệ kim loại nhựa tổng hợp Hình.1.21 Cấu tạo ký hiệu điốt bán dẫn sơ đồ mạch Hình.1.22.Hình dạng thực tế Diode *Phân cực cho diode: - Phân cực thuận : ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt ( vùng bán dẫn P ) điện áp âm(-) vào Katôt ( vùng bán dẫn N ) , tác dụng tương tác điện áp, miền cách điện thu hẹp lại, điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V ( với Diode loại Si ) 0,2V ( với Diode loại Ge ) diện tích miền cách điện giảm khơng => Diode bắt đầu dẫn điện Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn dòng qua Diode tăng GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 17 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG nhanh chênh lệch điện áp hai cực Diode không tăng (vẫn giữ mức 0,6V ) - Phân cực ngược : Khi phân cực ngược cho Diode tức cấp nguồn (+) vào Katôt (bán dẫn N), nguồn (-) vào Anôt (bán dẫn P), tương tác điện áp ngược, miền cách điện rộng ngăn cản dòng điện qua mối tiếp giáp, Diode chiu điện áp ngược lớn khoảng 1000V diode bị đánh thủng GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 18 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHẾ TẠO 2.1.Sơ đồ khối Khối Cảm Biến So Sánh Và Xử lý Cơng Suất Khối Nguồn Hình.2.1 Sơ đồ khối - Chức khối: + Khối Nguồn Nguồn: Biến đổi dòng diện xoay chiều 220V/50Hz thành dòng chiều ổn định 12C DC + Khối Cảm Biến: Nhận biết cường độ ánh sáng ngày đêm, thay đổi điện áp để đưa tín hiệu sang khối So Sánh Và Xử Lý + Khối So Sánh Và Xử Lý: Nhận tín hiệu từ khối cảm biến quang, so sánh tín hiệu vào với tín hiệu định sẵn, đư tín hiệu để điều khiển rơ le đóng hay cắt để điều khiển khối hiển thị + Khối Công Suất: nhận tín hiệu điện hiển thị kết GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 19 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG 2.2.Thiết kế chi tiết khối 2.2.1.Khối nguồn: Hình.2.2 Khối nguồn a)- Lựa chọn linh kiện: + Máy biến áp: Yêu cầu mạch đặt ra: cho điện áp vào AC 220V/50Hz,điện áp AC 12V/50Hz, dòng tải I=350mA Cơng suất: Với P= =1,2.12.0,35=5,04 W =1,2 Vậy ta chọn loại biến áp đầu có cơng suất nhỏ ÷ 15w với điện áp 12V + Tính chọn IC Do yêu cầu mạch cần nguồn 12VDC nên ta chọn IC ổn áp 7812với điện áp đầu vào từ ÷ 25V, Io = 100mA + Chọn tụ: Thực tế IC 7812 có Io = 100mA Mà mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ nên 10µF/1mA => C = 10.100 = 1000µF Với giá trị ta chọn tụ là: 1000µF b) –Nguyên lý: Khi cấp nguồn điện 220V xoay chiều vào máy biến áp, lấy đầu máy biến áp 12V xoay chiều dòng điện xoay chiều tiếp tục qua cầu chỉnh lưu đầu dòng 12V dòng chiều Để giảm nhấp nhô điện áp cần mắc thêm tụ C1 Điện áp tiếp tục qua IC 7812 để điều chỉnh giữ ổn định 12V cung cấp cho khối điều khiển GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 20 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG 2.2.2.Khối Cảm Biến Và So Sánh, Xử lý: Hình.2.3 Sơ đồ khối Cảm Biến Và So Sánh, Xử lý a)- Cảm Tính tốn khối Biến Và So Sánh, Xử lý: Đo giá trị quang trở sáng là: Đo giá trị quang trở tối là: Tính tốn mạch điện ta cho cố định điện áp =6V => với Vcc=12V cho R3=10K => =>R4=10 k +Do Role là 12VDC nên ta chọn nguồn nuôi Ec= 12V để đủ cấp cho role hoạt động +Trời sáng : Đèn tắt, Tran không dẫn ->Vout thấp => Vcc > 6(V)  GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG > : (V) Trang 21 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG => R2 < 50(Ω) + Trời tối: Đèn sán g, tran dẫn-> V3(t) = = cao , < : (V) => R2 > (Ω) Vậy biến trở xác định khoảng 5(Ω) < R2 < 50(Ω) ta chọn biến trở 50K + Tính chọn rơle Có : , Mà Với cosφ = => =>Chọn role 12VDC b)Nguyên lý hoạt động - Khối điều khiển: có ánh sáng chiếu vào quang trở(ban ngày) giá trị quang trở giảm dẫn đến V3 giảm lên V3 >V2 nên điện áp ngõ mức thấp không làm cho Q1dẫn nên relay chưa hoạt động bóng đèn chưa sáng khơng có ánh sáng chiếu vào (ban đêm)thì giá trị quang trở tăng dẫn đến V3 tăng V3 chân V3 IC_LM311 giảm lên chân V3 > V2 nên điện áp đầu thấp, tran không dẫn rowle không hoạt động => đèn không hoạt động +Khi trời tối: trời tối, dòng điện qua biến trở qua quang trở giá trị quang trở tăng => chân V3 IC_LM311 tăng lên chân V3 < V2 nên điện áp đầu mức cao, dẫn cổ dòng đổ từ nơi có điện 12V qua cuộn hút xuống mass tiếp điểm thường đóng rơle mở tiếp điểm thường nở đóng lại đèn sáng => Ứng dụng: đèn ngủ, tự động bật tắt đèn đường, nhà máy xí nghiệp v.v.v *Ưu điểm : mạch có thiết kế đơn giản dễ sử dụng, có tính ứng dụng thực tiễn cao *Nhược điểm: chưa có kinh nghiệm chọn lựa linh kiện nguồn cung cấp linh kiện khơng uy tín lên hiệu làm việc chất lượng mạch chưa mong muốn Qua đồ án chúng em rút nhiều kinh nghiệm quý báu cho thân đề hoàn thành tốt đồ án tiếp theo! GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 23 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG CHƯƠNG 3: THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ 3.1.THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH IN 3.1.1.Thiết kế mạch in +Sơ đồ bố trí linh kiện trênboard Hình.3.1 Sơ đồ bố trí linh kiện trênboard +Sơ đồ bo mạch hàn: Hình.3.2 Sơ đồ bo mạch hàn: GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 24 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG 3.1.2.Thi công làm mạch in  Chuẩn bị: phíp đồng, dung dịch ăn mòn, mỏ hàn, thiếc, linh kiện điện tử cần thiết, khoan  Các bước làm mạch in:  Sau có sơ đồ mạch in ta tiến hành in sơ đồ mạch giấy  Áp sơ đồ mạch in giấy lên phíp đồng cố định lại  Dùng bàn nhiệt lên mặt giấy mực giấy đinh hết vào mặt phíp đồng ( khoảng từ 15 -20 phút tùy thuộc kích cỡ mạch in chất lượng bàn sử dụng)  Sau mực dính hết vào mặt phíp đồng ta tiến hành bóc lớp giấy khỏi mặt phíp đồng ngâm phíp đồng vào dung dịch ăn mòn  Q trình ăn mòn diễn khoảng từ 30-40 phút  Sau ăn mòn xong ta thu mạch in vị trí bị mực dính vào khơng bị ăn mòn  Kiểm tra vị trí mạch xem có bị đứt mạch hay khơng  Khoan lỗ để cắm chân linh kiên( tùy thuôc kich cỡ chân linh kiện mà ta chon cỡ mũi khoan)  Sau khoan hết lỗ tiến hành hàn linh kiện 3.2.KẾT QUẢ +Hình ảnh kết sản phẩm: GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 25 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG Hình.3.3 Hình ảnh kết sản phẩm: Sau thời gian thực đồ án môn học, với hướng dẫn tận tình Đàm Thị Hường, chúng em hoàn thành đồ án theo quy định Để thực yêu cầu đề tài, chúng em không ngừng học hỏi, vấn đề linh kiện điện tử vấn đề khác liên quan Vì kiến thức điện tử, kinh nghiện thực tế làm mạch điện GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 26 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG KẾT LUẬN Đồ án em thực dựa sở nghiên cứu tìm hiểu cơng nghệ cửa tự động thực tế Thông qua đề tài thiết kế mơ hình điều khiển động thực giúp em hiểu biết rõ ràng em học Qua em dịp mở rộng tầm hiểu biết mảng kiến thức học, ứng dụng tối ưu ngành học Đối với em, đồ án thực phù hợp với kiến thức em tích luỹ đựoc học Do trình độ khả nhận thức có hạn, cộng với việc thiếu thốn tài liệu tham khảo thời gian ngiên cứu, tìm hiểu đề tài hạn chế nên dù cố gắng đồ án có nhiều điểm thiếu sót Em mong thấy cô châm trước hy vọng nhân bảo tận tình thầy để hiểu tiếp cận gần với công nghệ Em xin chân thành cảm ơn cô Đàm Thị Hường hướng dẫn giúp em hoàn thành đồ án Đồng thời em xin cảm ơn tất thầy cô dạy dỗ em suốt thời gian học vừa qua, nhờ thầy cơ, em có kiến thức ngày hơm Đó kiến thức giúp em thực tốt nhiệm vụ tốt nghiệp, tảng cho công việc sau em Chúng em xin chân thành cảm ơn! GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 27 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG TÀI LIỆU THAM KHẢO - Website www.google.com www.dientuvietnam.net www.datasheet4u.net [1] Phạm Ngọc Thắng-Nguyễn Thành Long, giáo trình linh kiện mạch điện tử bản, nhà xuất giáo dục việt nam, 2003 Ngoài tài liệu tham khảo, đề tài hướng dẫn bảo nhiệt tình thầy giáo Khoa Điện – Điện Tử – Trường ĐH SP KỸ THUẬT HƯNG YÊN Đặc biệt hướng dẫn nhiệt tình Đàm Thị Hường chúng em xin chân thành cảm ơn GVHD: ĐÀM THỊ HƯỜNG Trang 28 ... điều khiển thiết bị ánh sáng, mạch đếm sản phẩm, đo tốc độ quay, mạch tự động đóng ngắt đèn đường ,mach báo động… Hinh.1.14.Hình ảnh thực tế quang trở 1.3.4 IC_LM311 IC_LM324 IC khuyếch đại thuật... TẠO MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN THEO ÁNH SÁNG TÀI LIỆU THAM KHẢO - Website www.google.com www.dientuvietnam.net www.datasheet4u.net [1] Phạm Ngọc Thắng-Nguyễn Thành Long, giáo trình linh kiện mạch