ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TỪ XA QUẠT BẰNG TIA HỒNG NGOẠI ( Đầy đủ file đính kèm)

1. Một số vấn đề cơ bản trong hệ thống điều khiển từ xa: Do hệ thống đi khiển từ xa cĩ những đường truyền dẫn xa nn ta cần phải nghin cứu về kết cấu hệ thống để đảm bảo tín hiệu được truyền đi chính xc v nhanh chĩng theo những yu cầu sau: 1.1 Kết cấu tin tức: Trong hệ thống điều khiển từ xa độ tin cậy truyền dẫn tin tức cĩ quan hệ rất nhiều đến kết cấu tin tức. Nội dung về kết cấu tin tức cĩ hai phần: về lượng v về chất. Về lượng cĩ cch biến lượng điều khiển v lượng điều khiển thnh từng loại xung gì cho ph hợp, v những xung đĩ cần p dụng những phương php no để hợp thnh tin tức, để cĩ dung lượng lớn nhất v tốc độ truyền dẫn nhanh nhất . 1.2 Về kết cấu hệ thống: Để đảm bảo cc yu cầu về kết cấu tin tức, hệ thống điều khiển từ xa cĩ cc yu cầu sau: Tốc độ lm việc nhanh. Thiết bị phải an tịan tin cậy. Kết cấu phải đơn giản. Hệ thống điều khiển từ xa cĩ hiệu quả cao l hệ thống đạt tốc độ điều khiển cực đại đồng thời đảm bảo độ chính xc trong phạm vi cho php. 2. Cc phương php m hĩa trong điều khiển từ xa: Trong hệ thống truyền thơng tin rời rạc hoặc truyền thơng tin lin tục nhưng đ được rời rạc hĩa tin tức thường phải được biến đổi thơng qua một php biến đổi thnh số (thường l số nhị phn) rồi m hĩa v được pht đi từ my pht. Ở my thu, tín hiệu phải thơng qua cc php biến đổi ngược lại với cc php biến đổi trn: giải m, lin tục hĩa … Sự m hĩa tín hiệu điều khiển nhằm tăng tính hữu hiệu v độ tin cậy của hệ thốg điều khiển từ xa, nghĩa l tăng tốc độ truyền v khả năng chống nhiễu. Trong điều khiển từ xa ta thường dng m nhị phn tương ứng với hệ, gồm cĩ hai phần tử 0 v 1. Do yu cầu về độ chính xc cao trong cc tín hiệu điều khiển được truyền đi để chống nhiễu ta dng loại m pht hiện v sửa sai. M pht hiện v sửa sai thuộc loại m đồng đều bao gồm cc loại m: m pht hiện sai, m sửa sai, m pht hiện v sửa sai. Dạng sai nhầm cuả cc m được truyền đi ty thuộc tính chất của knh truyền, chng cĩ thể phn thnh 2 lọai: Sai độc lập: Trong qu trình truyền, do nhiều tc động, một hoặc nhiều ký hiệu trong cc tổ hợp m cĩ thể bị sai nhầm, nhưng những sai nhầm đĩ khơng lin quan nhau.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

TP.HCM

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BỘ MƠN ĐIỆN TỬ

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN

TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : HUỲNH NGỌC DŨNG

Lớp : 95KĐĐ

Ngành : ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

1 Tên đề thi:

ĐIỀU KHIỂN TỪ XA QUẠT BẰNG TIA HỒNG NGOẠI

2 Cc số liệu ban đầu

3 Nội dung cc phần thuyết minh tính tốn

4 Cc bản vẽ:

5 Gio vin hướng dẫn : NGUYỄN PHƯƠNG QUANG

6 Ngy giao nhiệm vụ : 13/12/1999

BẢN NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỦA

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ v tn sinh vin : HUỲNH NGỌC DŨNG

Cn bộ hướng dẫn : NGUYỄN PHƯƠNG QUANG

ĐIỀU KHIỂN TỪ XA QUẠT BẰNG TIA HỒNG NGOẠI

Nội dung luận văn tốt nghiệp:

Nhận xt của cn bộ hướng dẫn :

Cn bộ hướng dẫn

NGUYỄN PHƯƠNG QUANG

BẢN NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỦA

CÁN BỘ PHẢN BIỆN

Họ v tn sinh vin : HUỲNH NGỌC DŨNG

Lớp : 95KĐĐ

Cn bộ phản biện :

ĐIỀU KHIỂN TỪ XA QUẠT BẰNG TIA HỒNG NGOẠI

Nội dung luận văn tốt nghiệp:

Nhận xt của cn bộ phản biện:

Cn bộ phản biện

LƠÌ NĨI ĐẦU

Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tin tiến, thế

giới của chng ta đ v đang một ngy thay đổi, văn minh v hiện đại hơn Sự pht triển của kỹ thuật điện tử đ tạo ra hng lọat những thiết bị với cc đặc điểm nổi bật như sự chính xc cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ l những yếu tố rất cần thiết gĩp phần cho họat động của con người đạt hiệu quả cao Điện tử đang trở thnh một ngnh khoa học đa nhiệm vụ Điện tử đ

đp ứng được những địi hỏi khơng ngừng từ cc lĩnh vực ngư nghiệp cho đến cc nhu cầu cần thiết trong họat động đời sống hằng ngy.

Một trong những ứng dụng rất quan trọng của cơng nghệ điện tử

l kỹ thuật điều khiển từ xa Nĩ đ gĩp phần rất lớn trong việc điều khiển cc thiết bị từ xa.

Xuất pht từ ứng dụng quan trọng trn, em đ thiết kế v thi cơng mạch điều khiển từ xa quạt bn bằng tia hồng ngoại.

Nội dung phần luận n gồm hai phần:

Phần I: lý thuyết.

Phần II: thiết kế v thi cơng.

Do thời gian, ti liệu v trình độ cịn hạn chế nn cuốn luận n chắc chắn khơng thể trnh những thiếu sĩt Kính mong sự chỉ dẫn v gĩp ý của tất cả thầy cơ v cc bạn.

Thủ Đức ngy 24/2/2000 Sinh vin thực hiện

Huỳnh Ngọc Dũng

CHƯƠNG I CHƯƠNG DẪN NHẬP

Điều khiển từ xa l việc điều khiển một mơ hình ở một khoảng cch no đĩ mcon người khơng nhất thiết trực tiếp đến nơi đặt hệ thống Khoảng cch đĩ tuỳ thuộc

vo từng hệ thống cĩ mức phức tạp khc nhau, chẳng hạn như để điều khiển từ xa mộtphi thuyền ta cần phải cĩ hệ thống pht v thu mạnh, ngược laị, để điều khiển một trịchơi điện tử từ xa ta chỉ cần một hệ thống pht v thu y hơn…

Những đơí tượng được điều khiển cĩ thể ở trn khơng gian, ở dưới đy biển suhay ở một vng xa xơi hẻo lnh no đĩ trn mặt điạ cầu

Thế giới cng pht triển thì lĩnh vực điều khiển cần phải được mở rộng hơn.Việc ứng dụng điều khiển từ xa vo thơng tin lin lạc đ mang lại nhiều thuận lợi cho

xa hộilồi người, thơng tin được cập nhật hơn nhờ sự chính xc v nhanh chĩng của qutrình điều khiển từ xa trong đo lường từ xa

Ngồi ra điều khiển từ xa cịn được ứng dụng trong kỹ thuật đo lường Trước

đy, muốn đo độ phĩng xạ của lị hạt nhn thì hết sức khĩ khăn v phức tạp nhưng giờ đycon người cĩ thể ở một nơi hết sức an tồn no đĩ cũng cĩ thể đo được độ phĩng xạ của

lị hạt nhn nhờ vo kỹ thuật điều khiển từ xa Như vậy, hệ thống điều khiển từ xa đhạn chế được mức độ phức tạp của cơng việc v đảm bảo an tịan cho con người Trong sinh họat hằng ngy của con người như những trị chơi giải trí (robot, xeđiều khiển từ xa …) cho đến những ứng dụng gần gũi với con người cũng được cảitiến cho ph hợp với việc sử dụng v đạt mức tiện lợi nhất Điều khiển từ xa đ thmnhập vo vấn đề ny do đĩ cho ra những loại tivi điều khiển từ xa, đầu video, VCD,CD,… đến quạt bn tất cả đều được điều khiển từ xa Xuất pht từ những ý tưởng trn

nn em đ chọn đề ti điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại, nhưng vì thời gian qu hạnhẹp, trình độ kỹ thuật cũng như vấn đề ti chính cịn nhiều hạn chế nn em chỉ thiết kế

v thi cơng mạch điều khiển từ xa quạt bằng tia hồng ngoại

CHƯƠNG II

LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA

I GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA:

Hệ thống điều khiển từ xa l một hệ thống cho php ta điều khiển cc thiết bị từmột khoảng cch xa Ví dụ hệ thống điều khiển bằng vơ tuyến, hệ thống điều khiển

từ xa bằng tia hồng ngoại, hệ thống điều khiển từ xa bằng cp quang dy dẫn

ϑ Sơ đồ kết cấu của hệ thống điều khiển từ xa bao gồm:

- Thiết bị pht: biến đổi lệnh điều khiển thnh tin tức tín hiệu v pht đi

- Đường truyền: đưa tín hiệu điều khiển từ thiết bị pht đến thiết bị thu

- Thiết bị thu: nhận tín hiệu điều khiển từ đường truyền, qua qu trình biến đổi,biến dịch để ti hiện lại lệnh điều khiển rồi đưa đến cc thiết bị thi hnh

ϑ Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống điều khiển từ xa:

- Pht tín hiệu điều khiển

- Sản sinh ra xung hoặc hình thnh cc xung cần thiết

1 Một số vấn đề cơ bản trong hệ thống điều khiển từ xa:

Do hệ thống đi khiển từ xa cĩ những đường truyền dẫn xa nn ta cần phải nghincứu về kết cấu hệ thống để đảm bảo tín hiệu được truyền đi chính xc v nhanh chĩngtheo những yu cầu sau:

1.1 Kết cấu tin tức:

Trong hệ thống điều khiển từ xa độ tin cậy truyền dẫn tin tức cĩ quan hệ rấtnhiều đến kết cấu tin tức Nội dung về kết cấu tin tức cĩ hai phần: về lượng v vềchất Về lượng cĩ cch biến lượng điều khiển v lượng điều khiển thnh từng loại xung

gì cho ph hợp, v những xung đĩ cần p dụng những phương php no để hợp thnh tintức, để cĩ dung lượng lớn nhất v tốc độ truyền dẫn nhanh nhất

1.2 Về kết cấu hệ thống:

Để đảm bảo cc yu cầu về kết cấu tin tức, hệ thống điều khiển từ xa cĩ cc yucầu sau:

- Tốc độ lm việc nhanh

- Thiết bị phải an tịan tin cậy

- Kết cấu phải đơn giản

Hệ thống điều khiển từ xa cĩ hiệu quả cao l hệ thống đạt tốc độ điều khiển cựcđại đồng thời đảm bảo độ chính xc trong phạm vi cho php

2 Cc phương php m hĩa trong điều khiển từ xa:

Trong hệ thống truyền thơng tin rời rạc hoặc truyền thơng tin lin tục nhưng đđược rời rạc hĩa tin tức thường phải được biến đổi thơng qua một php biến đổi

thiết bị phát đường truyền thiết bị thu

thnh số (thường l số nhị phn) rồi m hĩa v được pht đi từ my pht Ở my thu, tín hiệuphải thơng qua cc php biến đổi ngược lại với cc php biến đổi trn: giải m, lin tụchĩa …

Sự m hĩa tín hiệu điều khiển nhằm tăng tính hữu hiệu v độ tin cậy của hệ thốgđiều khiển từ xa, nghĩa l tăng tốc độ truyền v khả năng chống nhiễu

Trong điều khiển từ xa ta thường dng m nhị phn tương ứng với hệ, gồm cĩ haiphần tử [0] v [1]

Do yu cầu về độ chính xc cao trong cc tín hiệu điều khiển được truyền đi đểchống nhiễu ta dng loại m pht hiện v sửa sai

M pht hiện v sửa sai thuộc loại m đồng đều bao gồm cc loại m: m pht hiện sai,

m sửa sai, m pht hiện v sửa sai

Dạng sai nhầm cuả cc m được truyền đi ty thuộc tính chất của knh truyền,chng cĩ thể phn thnh 2 lọai:

- Sai độc lập: Trong qu trình truyền, do nhiều tc động, một hoặc nhiều ký hiệutrong cc tổ hợp m cĩ thể bị sai nhầm, nhưng những sai nhầm đĩ khơng lin quannhau

- Sai tương quan: Được gy ra bởi nhiều nhiễu tương quan, chng hay xảy ratrong từng chm, cụm ký hiệu kế cận nhau

Sự lựa chọn của cấu trc m chống nhiễu phải dựa trn tính chất phn bố xc suấtsai nhầm trong knh truyền

Hiện nay lý thuyết m hĩa pht triển rất nhanh, nhiều loại m pht hiện v sửa saiđược nghin cứu như: m Hamming, m chu kỳ, m nhiều cấp

3 Sơ đồ khối của một hệ thống điều khiền từ xa:

Sơ đồ khối my pht

Sơ đồ khối my thu

II CC PHƯƠNG PHP ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA:

Trong kỹ thuật điều khiển từ xa, tín hiệu gốc khơng thể truyền đi xa được Do

đĩ, để thực hiện việc truyền tín hiệu điều khiển từ my pht đến my thu ta cần phảiđiều chế (m hĩa) tín hiệu

Khuếch

điều chế

Khuếch

Cĩ nhiều phương php điều chế tín hiệu Tuy nhin điều chế tín hiệu dạng xung cĩnhiều ưu điểm hơn Vì ở đy chng ta sử dụng linh kiện kỹ thuật số nn ling kiện gọnnhẹ, cơng suất tiu tn nhỏ, v cĩ tính chống nhiễu cao.

ϑ Cc phương php điều chế tín hiệu ở dạng xung như:

- Điều chế bin độ xung (PAM)

Dao động đa hi mộttrạng thi bền

Bộ pht xungTín hiệu điều

chế

Tín hiệu điều chế

Điều chế bin độ

xung (PAM)

Điều chế

độ rộng xung (PWM)

Τ Giải thích sơ đồ khối :

ϑ Khối tín hiệu điều chế: Tạo ra tín hiệu điều chế đưa vo khối dao động đa hi

ϑ Dao động đa hi một trạng thi bền: Trộn xung với tín hiệu điều chế

ϑ Bộ pht xung: Pht xung với tần số khơng đổi để thực hiện việc điều chế tínhiệu đ điều chế cĩ bin độ tăng giảm thay đổi theo tín hiệu điều chế

2 Điều chế độ rộng xung:

Phương php điều chế ny sẽ tạo ra cc xung cĩ bin độ khơng đổi, nhưng bềrộng của mỗi xung sẽ thay đổi tương ứng với bin độ tức thời của tín hiệu điều chế,trong cch điều chế ny, xung cĩ độ rộng lớn nhất biểu thị phần bin độ dương lớn nhấtcủa tín hiệu điều chế Xung cĩ độ rộng hẹp nhất biểu thị phần bin độ m nhất của tínhiệu điều chế

Trong điều chế độ rộng xung ,tín hiệu cần được lấy mẫu phải được chuyển đổithnh dạng xung cĩ độ rộng xung tỷ lệ với bin độ tín hiệu lấy mẫu Để thực hiện điềuchế độ rộng xung,ta cĩ thể thực hiện theo sơ đồ khối sau:

4 Điều chế m xung:

Phương php điều chế m xung được xem l phương php chính xc v hiệu quảnhất trong cc phương php điều chế xung

Trong điều chế m xung mỗi mẫu bin độ của tín hiệu điều chế được biến đổi

bằng số nhị phn –số nhị phn ny được biểu thị bằng nhĩm xung, sự hiện diện của một

xung biểu thị bằng [1] v sự thiếu đi một xung biểu thị bằng mức [0] Chỉ cĩ thể biểu

thị trn 16 bin độ khc nhau của bin độ tín hiệu (m 4 bit), vì vậy nĩ khơng được chính

xc Độ chính xc cĩ thể được cải thiện bằng cch tăng số bit Mỗi m n bit cĩ thể biểuthị được 2n mức ring biệt của tín hiệu

Trong phương php điều chế m xung, tần số thử được quyết định bởi tín hiệucao nhất trong qu trình xử lý, điều ny cho thấy rằng nếu những mẫu thử được lấy ởmức lớn hơn 2 lần tần số tín hiệu thì tần số tín hiệu mẫu được phục hơì

Tín hiệu điều chế

Bộ pht hm RAMP

Sosnh

Tuy nhin, trong thực tế thơng thường mẫu thử ở mức độ nhỏ nhất khoảng 10lần so với tín hiệu lớn nhất Vì vậy, tần số cng cao thì thời gian lấy mẫu cng nhỏ(mức lấy mẫu cng nhiều) dẫn đến linh kiện chuyển mạch cĩ tốc độ xử lý cao Ngượclại, nếu sử dụng tần số lấy mẫu thấp thời gian lấy mẫu cng rộng, nhưng độ chính xckhơng cao Thơng thường người ta chỉ sử dụng khoảng 10 lần tín hiệu nhỏ nhất ♦ Kết luận:

Điểm thuận lợi của phương php điều biến xung l mặc d tín hiệu AM rất yếu,chng hầu như mất hẳn trong nhiễu ồn xung quanh, nếu phương php điều chế PPM,PWM, PCM l tín hiệu điều chế bằng cch tch ra khỏi tiếng ồn Với phương php nhưvậy, điều chế m xung PCM sẽ cho kết quả tốt nhất, vì nĩ chỉ cần quyết định xung nohiện diện, xung no khơng hiện diện

Cc phương php điều chế xung như PPM, PWM, PAM phần no cũng theokiểu tương tự Vì cc dạng xung ra sau khi điều chế cĩ sự thay đổi về bin độ, độ rộngxung, vị trí xung theo tín hiệu lấy mẫu Đối với phương php biến đổi m xung PCMthì dạng xung ra l dạng nhị phn chỉ cĩ 2 mức [0] v [1]

Để m hĩa tín hiệu tương tự sang tín hiệu số, ngươì ta chia trục thời gian ranhững khoảng bằng nhau v trục bin độ ra 2n khoảng cho 1 bit, nếu số mức cngnhiều thì thời gian cng nhỏ, độ chính xc cng cao Taị mỗi thời điểm lấy mẫu bin độđược đo, rồi lấy mức tương ứng với bin độ v chuyển đổi dạng nhị phn Kết quả ở ng

ra ta thu được một chuỗi xung (dạng nhị phn)

III ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DNG TIA HỒNG NGOẠI:

1 Khi niệm về tia hồng ngoại:

Anh sng hồng ngoại (tia hồng ngoại) l nh sng khơng thể nhìn thấy được bằngmắt thường, cĩ bước sĩng khoảng 0,8µm đến 0.9µm, tia hồng ngoại cĩ vận tốc truyềnbằng vận tốc nh sng

Tia hồng ngoại cĩ thể truyền đi được nhiều knh tín hiệu Nĩ ứng dụng rộng ritrong cơng nghiệp Lượng thơng tin cĩ thể đạt được 3Mbit/s… Trong kỹ thuậttruyền tin bằng sợi quang dẫn khơng cần cc trạm khuếch đại giữa chừng, người ta cĩthể truyền một lc 15000 điện thoại hay 12 knh truyền hình qua một sợi tơ quang vớiđường kính 0,13 mm với khoảng cch 10Km đến 20 Km Lượng thơng tin đượctruyền đi với nh sng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với sĩng điện từ m người tavẫn dng

Tia hồng ngoại dễ bị hấp thụ, khả năng xuyn thấu km Trong điều khiển từ xa chmtia hồng ngoại pht đi hẹp, cĩ hướng do đĩ khi thu phải đng hướng

2 Nguồn pht sng hồng ngoại v phổ của nĩ:

Cc nguồn sng nhn tạo thường chứa nhiều sống hồng ngọai Hình dưới cho taquang phổ của cc nguồn pht sng ny

IRED :Diode hồng ngoại.

Sĩng hồng ngoại cĩ những đặc tính quang học giống như nh snh (sự hội tụ quathấu kính, tiu cực…) nh sng v sĩng hồng ngoại khc nhau rất r trong sự xuyn suốtqua vật chất Cĩ những vật mắt ta thấy “phản chiếu sng” nhưng đối với tia hồngngoại nĩ l những vật “phản chiếu tối” Cĩ những vật ta thấy nĩ dưới một mu xm đụcnhưng với nh sng hồng ngoại nĩ trở nn trong suốt Điều ny giải thích tại sao LEDhồng ngoại cĩ hiệu suất cao hơn so với LED cho mu xanh l cy, mu đỏ… Vì rằng,vật liệu bn dẫn “trong suốt” đối với nh sng hồng ngoại, tia hồng ngoại khơng bị yếu

đi khi nĩ phải vượt qua cc lớp bn dẫn để đi ra ngồi

Đời sống của LED hồng ngoại di đến 100000 giờ (hơn 11 năm), LED hồng ngoạikhơng pht sng cho lợi điểm trong cc thiết bị kiểm sốt vì khơng gy sự ch ý

3 Linh kiện thu sĩng hồng ngoại:

Người ta cĩ thể dng quang điện trở, phototransistor, photodiode để thu sĩng

hồng ngoại gần Để thu sĩng hồng ngoại trung bình v xa pht ra từ cơ thể con người,vật nĩng … Loại detector với vật liệu Lithiumtitanat hay tấm chất dẻo Polyviny-Lidendifluorid (PVDF) Cơ thể con người pht tia hồng ngoại với độ di sĩng từ 8ms

2, trn đĩ cĩ ri cc điện cực hình lược Khoảng cch giữa cc điện cực chứa lớp bn dẫn

Cc điện cực dẫn điện v được nối đến cc chn cấm xuyn qua vỏ Để bảo vệ lớp vỏkhỏi bị ẩm ướt, người ta phủ ln trn bề mặt nĩ một lớp sơn trong suốt Ty theo loạiquang điện trở bề mặt lm việc của lớp biến thin trong phạm vi từ 0,01 đến 0,04 cm2

Ta lựa chọn quang điện trở theo phổ bức xạ của vật chất Những loại quang điệntrở trong cơng nghiệp được chế tạo bằng Sulfit chì (∅CA) được sử dụng để chỉ thị

nhiệt động v tình trạng vật thể nung nĩng ở nhiệt độ tương đối thấp (2000C ÷ 400

0C ) Do đặt tuyến phổ của chng (đường 1 hình 1b) cịn cực đại nằm trong khu vựcgần bức xạ hồng ngọai (1,8µm đến 2,5µm)

Hình 1b

Đặc tuyến phổ của quang điện trở Sulfit chì

Đặc tuyến phổ của loại Sulfit bil muyt ( ÞC5) thể hiện ở đường 2 hình 1b gầnnhư cng dải bước sĩng với loại Sulfit Catmi (ÞCK) trong khu vực nh sng trơng thấy:

2 Nguyn lý lm việc:

Sơ đồ nguyn lý

Ρ Qu trình lm việc của mạch như sau:

Khi chưa chiếu sng mặt quang điện trở, dịng điện qua nĩ v mạch ngồi nhỏ nhấtgọi l dịng điện tối

Khi chiếu sng mặt quang điện trở với chiều di bước sĩng thích hợp, điện trở tinhthể bn dẫn giảm đng kể Hiện tượng nay phụ thuộc vo chất bn dẫn được sử dụng, độtạp chất, chiều di bước sĩng

Gi trị điện trở phụ thuộc nh sng chiếu vo, cĩ thể thay đổi từ MΩ đến Ω

3 Đặc tuyến:

a Đặc tuyến Volt- Ampere:

Đặc tuyến V-A tăng tuyến tính vơí dịng điện tối cũng như dịng điện sng Dịngđiện tối kh lớn (xem đặc tuyến V-A)

Dịng điện sng l dịng qua quang điện trở khi cĩ nh sng chiếu vo

Dịng điện tối l dịng qua quang điện trở khi chưa cĩ nh sng chiếu vo

Từ đặc tuyến V-A ta nhận thấy độ nhạy của quang điện trở phụ thuộc điện p đặt vo

nĩ Vì thế, người ta thường sử dụng suất độ nhạy k0 để đnh gi quang điện trở

+

5 10 15 20

25

I(mA)14121086420.02

k0 l dịng quang điện trn một đơn vị quang thơng, đối với một Volt điện p đặt vo Suất độ nhạy của loại quang điện trở Sulfit chì nằm trong giới hạn từ 400 đến 500 µA/ mV Loại Sulfit bit muyt bằng 1000 µA/mV Loại sulfit Catmi nằm trong giới hạn 2500 -3000 µA/ mV Nhờ suất độ nhạy tích phn cao như vậy, cũng như cĩ phổ bức xạ hồng ngoại rộng (phổ cc bức xạ nhiệt) nn chng được sử dụng phổ biến trong cc bộ chỉ thị v bộ chuyển đổi nhiệt b Đặc tuyến nh sng: Quang điện trở cĩ đặc tuyến nh sng khơng tuyến tính Vì thế, chế độ điện của mạch sử dụng thường tính theo đồ thị điểm sng v đặc tuyến V-A c.Tiu chuẩn lưạ chọn điện p nguồn cung cấp cho quang điện trở l phải đảm bảo: Điện p trn quang điện trở Sulfit chì khi lm việc trong thời gian di thường giới hạn ở 15V, cịn cơng suất vi chục W Độ nhạy tích phn đủ cao cũng như hạn chế cơng suất tỏa ra trong quang điện trở, vượt qa nĩ sẽ dẫn tới phản ứng khơng thuận nghịch Độ nhạy tích phn l cường độ dịng điện pht sinh khi một đơn vị quang thơng chiếu vo (A/lm) 4 Ứng dụng: Dựa vo nguyn lý lm việc quang điện trở được ứng dụng vo nhiều lĩnh vực kỹ thuật sau: -Phn tử pht hiện -Đo độ sng trong quang phổ -Lm cảm biến trong rất nhiều hệ thống tự động hĩa -Bảo vệ, bo động… 3.2 DIODE QUANG: 1 Cấu tạo: 0 200 500 1000

1500 E(V)

IF(mA)

6 5 4 3 2 1

φc-k1

φc – k2

Diode quang thường được chế tạo bằng gecmani v silic Hình 2a trình by cấutạo của diode quang chế tạo bằng silic (Φ,K-1) dng lm bộ chỉ thị tia ln cận bức xạhồng ngoại.

Hình 2a

2 Nguyn lý:

Hình 2b Hình 2c

Diode quang cĩ thể lm việc trong 2 chế độ:

-Chế độ biến đổi quang điện

-Chế độ nguồn quang điện

a Nguyn lý trong chế độ biến đổi quang điện (hình 2b)

Lớp p được mắc vo cực m của nguồn điện, lớp n mắc với cực dương, phn cựcnghịch nn khi chưa chiếu sng chỉ cĩ dịng điện nhỏ b chạy qua ứng với dịng điệnngược (cịn gọi l dịng điện tối) Khi cĩ quang thơng dịng điện qua mối nối p-n tăng

- + P

N

Rt

PN

Hình 2d

- Diode quang cĩ thể lm việc ở 2 chế độ vừa nu, khi dng lm bộ biến đổ quang điện

ta đưa vo nĩ một điện p 20V, cực đaị chọn lọc nằm trong giới hạn 0.8µm ÷ 0,85 µ

m (Hình 2d)

- Giới hạn độ nhạy của nĩ ở trn bước sĩng λ = 1,2µm

- Độ nhạy tích phn k = 4µA/lm

- Đối vơí diode quang chế taọ bằng gecmani, độ nhạy ny cao hơn 20 mA/lm

4.Ứng dụng của diode quang:

- Đo nh sng

- Cảm biến quang đo tốc độ

- Dng trong thin văn theo di cc ngơi sao đo khoảng cch bằng quang

- Điều khiển tự động trong my chụp hình

- Diode quang Silic cĩ thể lm việc ở -50 0C ÷ +80 0C

- Diode quang gecmani cĩ thể lm việc ở – 50 0C ÷ +40 0C

3.3 TRANSISTOR QUANG:

1.Cấu tạo:

Hình 3a Hình 3a: trình by sơ đồ nguyn lý của transistor quang Ba lớp n-p-n tạo nn 2 tiếp gip p-n Một trong những lớp ngồi cĩ kích thước nhỏ để quang thơng cĩ thể chiếu vo giữa lớp nền Lớp nền ny đủ mỏng để đưa lớp hấp thụ lượng tử quang đến gần tiếp gip p-n

N P N

E B C

a s

+ E

I

B C

E

0.5 0.7 0.8 1 1.3

λ(µ m)

IF (%) 100

50

0

Mạch tương đương Ký hiệu

2.Nguyn lý:

Trong transistor quang chỉ cĩ thể lm việc ở chế độ biến đổi quang điện (cĩ điện

p ngồi đặt vo ) Trị số điện p ny khỏang 3V đến 5V

Xt hình 3a: Mối nối BC được phn cực ngược lm việc như một diode quang Khi

cĩ quang thơng chiếu vo nĩ tạo ra dịng điện dng để lm tc động transistor, dẫn đếndịng Ic tăng ln nhiều lần so với dịng diode quang

Dịng Ic được tính như sau:

Zin = Rin + hfe

Dịng rị : Iceo = hfe + Icbo

Icbo : dịng rị cực BC

Độ lợi cng cao đp ứng cng nhanh

3 Đặc tuyến:

Sau đy giới thiệu một đồ thị định tính của quang transistor MRD 300

Đặc tuyến phồ của transistor MRD 300

IF :Dịng khi cĩ nh sng chiếu vo

1

3

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.2 λ(µ m)

100

50

0

cĩ thể được dng để điều khiển gin tiếp một tải no đĩ.

Khi ngăn nh sng chiếu vo thì ngược lại transistor khơng họat động dẫn đến chn số

Σ Giải thích sơ sồ khối my pht:

My pht cĩ nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển, m hĩa v pht tín hiệu đến my thu,

lệnh truyền đi đ được điều chế

ϑ Khối pht lệnh điều khiển:

khối ny cĩ nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển từ nt nhấn (phím điều khiển) Khimột phím được ấn tức l một lệnh đ được tạo ra Cc nt ấn ny cĩ thể l một nt (ở mạchđiều khiển đơn giản), hay một ma trận nt (ở mạch điều khiển chức năng) Ma trậnphím được bố trí theo cột v hng Lệnh điều khiển được đưa đến bộ m hĩa dưới dạng

cc bit nhị phn tương ứng với từng phím điều khiển

ϑ Khối m hĩa:

Để truyền cc tín hiệu khc nhau đến my thu m chng khơng lẫn lộn nhau, ta phảitiến hnh m hĩa cc tín hiệu (lệnh điều khiển) Khối m hĩa ny cĩ nhiệm vụ biến đổi cclệnh điều khiển thnh cc bit nhị phn, hiện tượng biến đổi ny gọi l m hĩa Cĩ nhiềuphương php m hĩa khc nhau:

; Điều chế bin độ xung

Trong kỹ thuật điều khiển từ xa dng tia hồng ngọai, phương php điều chế m xungthường được sử dụng nhiều hơn cả, vì phương php ny tương đối đơn giản, dễ thựchiện.

ϑ Khối dao động tạo sĩng mang:

Khối ny cĩ nhiệm vụ tạo ra sĩng mang tần số ổn định, sĩng mang ny sẽ mang tínhiệu điều khiển khi truyền ra mơi trường

ϑ Khối điều chế:

Khối ny cĩ nhiệm vụ kết hợp tín hiệu điều khiển đ m hĩa sĩng mang để đưa đếnkhối khuếch đại

ϑ Khối khuếch đại:

Khuếch đại tín hiệu đủ lớn đề LED pht hồng ngoại pht tín hiệu ra mơi trường

ϑ LED pht:

biến đổi tín hiệu điện thnh tín hiệu hồng ngoại pht ra mơi trường

2.My thu:

Sơ đồ khối my thu

Σ Giải thích sơ đồ khối my thu:

Chức năng của my thu l thu được tín hiệu điều khiển từ my pht, loại bỏ sĩngmang, giải m tín hiệu điều khiển thnh cc lệnh ring biệt, từ đĩ mỗi lệnh sẽ đưa đếnkhối chấp hnh cụ thể

ϑ LED thu :

Thu tín hiệu hồng ngoại do my pht truyền tới v biến đồi thnh tín hiệu điều khiển

ϑ Khối khuếch đại:

Cĩ nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu điều khiển lớn ln từ từ, LED thu hồng ngoại để

Cĩ nhiệm vụ giữ nguyn trạng thi tc động khi tín hiệu điều khiển khơng cịn, điều

ny cĩ nghĩa l khi pht lệnh điều khiển ta chỉ tc động vo phím ấn 1 lần, trạng thi mạchchỉ thay đổi khi ta chỉ tc động vo nt khc thực hiện điều khiển lệnh khc

ϑ Khối khuếch đại:

Khuếch đại tín hiệu điều khiển đủ lớn để tc động được vo mạch chấp hnh

ϑ Khối chấp hnh:

Khuếch

Khuếch đạiMạch chấp

hnh

Cĩ thể l role hay một linh kiện điều khiển no đĩ, đy l khối cuối cng tc động trựctiếp vo thiết bị thực hiện nhiệm vụ điều khiển mong muốn.

V ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DNG SĨNG VƠ TUYẾN:

Σ Sơ lược về hệ thống thu pht vơ tuyến:

Hệ thống vơ tuyến l hệ thống truyền tín hiệu từ nơi ny sang nơi khc bằng sĩngđiện từ Tín hiệu thơng tin được truyền đi từ nơi pht được chuyển thnh tín hiệu điện.Sau đĩ được m hĩa để truyền đi; tại nơi thu, tín hiệu điện sẽ được gii m, ti tạo lạithơng tin ban đầu

Việc điều chế tín hiệu điện trong hệ thống vơ tuyến, truyền tín hiệu l qu trình đặttín hiệu thơng tin vo sĩng mang cĩ tần số cao hơn để truyền đi, tại my thu tín hiệu sẽloại bỏ thnh phần sĩng mang, chỉ nhận v xử lý ti tạo lại tín hiệu thơng tin, đy l qutrình gii m điều chế

Σ Khi niệm về hệ thống điều khiển từ xa dng sĩng vơ tuyến:

Hệ thống điều khiển từ xa dng sĩng vơ tuyến bao gồm my pht v my thu

My pht cĩ nhiệm vụ pht ra lệnh điều khiển truyền ra mơi trường dưới dạng sĩngđiện từ mang theo tin tức điều khiển My thu thu tin tức từ mơi trường, xử lý tin tức

v đưa ra lệnh điều khiển đến mạch chấp hnh Đặc điểm của hệ thống ny l phải dngAntena để bức xạ tín hiệu đối với my pht, dng Antena để thu tín hiệu đối với mythu

1.Sơ đồ khối my pht:

Sơ đồ khối my pht

Σ Giải thích sơ đồ khối:

ϑ Khối pht lệnh điều khiển: Dng cc phím để pht lệnh điều khiển theo phươngthức ma trận phím hay từng phím ấn ring lẻ

ϑ Khối m hĩa: Biến đổi sĩng dao động điện được tạo ra từ bn phím lệnh thnhsĩng điện cĩ tần số đặc trưng cho lệnh điều khiển tương ứng

ϑ Khối dao động cao tần: Tạo dao động bn trong my pht, cĩ nhiệm vụ lm sĩngmang để chuyn chở tín hiệu điều khiển trong khơng gian

ϑ Khối điều chế: Phối hợp 2 tín hiệu dao động lại với nhau theo cc phương phpkhc nhau, ty theo đặc điểm của hệ thống thu - pht như điều chế bin độ (AM), điềuchế tần số (FM), điều chế pha (PM)

Pht lệnh

hĩa

Dao động cao tần

Khuếch đại cao tần

Điều

chế

Antenna

ϑ Khối khuếch đại cao tần: Khuếch đại bin độ tín hiệu nhằm tăng cường cơngsuất bức xạ sĩng điện từ.

2 Sơ đồ khối my thu:

Sơ đồ khối my thu

Σ Giải thích sơ đồ khối my thu:

ϑ Khối khuếch đại cao tần: khuếch đại bin độ tín hiệu cao tần thu được từ Antena

để b lại năng lượng của sĩng điện từ tiu hao khi lan truyền trong mơi trường

ϑ Khốidao động nội: l dao động cao tần hình sin biến đổi năng lượng dao độngmột chiều thnh xoay chiều cĩ tần số yu cầu Khối dao động nội l dao động tự kích cĩtần số ổn định cao

ϑ Khối trộn tần: biến đổi tín hiệu cao tần thnh tín hiệu trung tần chung, với tần

số ny việc thiết kế mạch cũng như độ ổn định trở nn dễ dng hơn Khối trộn tần cĩn

cĩ nhiệm vụ khuếch đại bin độ tín hiệu trung tần chung

ϑ Khối tch sĩng: cĩ nhiệm vụ triệt tiu sĩng mang cao tần, phục hồi lại tín hiệuđiều khiển

ϑ Khối giải m: nhận biết tín hiệu vừa pht đi để pht ra lệnh tc động đng thiết bịcần điều khiển

ϑ Khối lệnh điều khiển: gồm cc mạch động lực, đĩng ngắt nguồn cho thiết bị,hay điều khiển chức năng thiết bị đ đặt trước

Qua thực nghiệm cho thấy, để sĩng điện từ cĩ thể bức xạ v lan truyền trong mơitrường thì tần số dao động điện thích hợp l lớn hơn 100 kHz Ngồi ra vấn đề phốihợp trở khng giữa cc tần trong my pht, giữa antena v tần cơng suất pht l rất quantrọng trong việc nng cao khoảng cch pht sĩng

Vì Antena thu cĩ đặc tính cộng hưởng với tần số pht nn kích thước antena cĩquan hệ chặt chẽ với bước sĩng pht Đối với antena Sut (whip anten) chiều di củaantena xấp xỉ với ¼ λ , ½ λ, ¾ λ, 3/2λ, vơí λ l bước sĩng my pht

Tầm thu-pht của hệ thống cịn phụ thuộc vo địa hình, độ cao của antena v độnhạy của thiết bị

3.Phn knh – điều khiển từ xa bằng vơ tuyến nhiều chức năng:

ΣPhn knh :

Để điều khiển nhiều chức năng của một thiết bị điều khiển từ xa, my thu phải

sử dụng ma trận phím, mỗi phím được điều chế với một tín hiệu ring biệt (được mhĩa) để khi my thu ti tạo lại tín hiệu v thực hiện việc điều khiển thiết bị đng với chứcnăng của phím vừa pht đi Qu trình đĩ gọi l qu trình phn knh

Thiết

bịDao động

nội

Trong điều khiển từ xa dng sĩng vơ tuyến cĩ nhiều kỹ thuật phn knh như phnknh theo bin độ ,phn knh theo tần số, phn knh theo thời gian… nhưng thường dngnhất l phn knh theo tần số

Σ Điều khiển từ xa bằng vơ tuyến nhiều chức năng:

SƠ ĐỒ KHỐI MY THU NHIỀU KNH

VI SO SNH PHƯƠNH PHP ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DNG TIA HỒNG NGOẠI

V VƠ TUYẾN:

A Ưu v khuyết điểm của từng phương php:

1 Phương php điều khiển từ xa dng sĩng vơ tuyến:

a Ưu điểm:

- Truyền đạt tín hiệu với khoảng cch xa

- Khơng bị ảnh hưởng nhiều đối với vật cản

-Tầm pht rộng nhiều hướng khc nhau nn cĩ thể điều khiển cng một lc đốivới thiết bị nhận knh đồng thời

Dao động điều chế cao tần

Khuếch đại cao tần

Tch sĩng

Bộ tch knh 1 khiển 1Điều

Bộ tch knh 2 khiển 2Điều

Bộ tch knh n

Điều khiển n

Thu v

khuếch

đại cao

tần

- Lm cho khơng gian bị bảo hịa, gy nhiễu vơ tyến

- Hay bị ảnh hưởng nhiễu gy mo dạng hoặc sai tín hiệu nn khơng điều khiểnđược

- Để trnh ảnh hưởng cc tần số pht sĩng chuyn nghiệp nn phải tun theo quiđịnh của bưu điện (theo tiu chuẩn FCC phải pht sĩng nằm trong dy tần nghiệp dư)

Do đĩ, vấn đề dồn knh theo phương php phn đường thì tần số bị giới hạn vì dy tần

ny rất hẹp, do vậy khơng thể no điều khiển được nhiều knh

- Vơ tuyến bị nhiễu nn hệ thống m hĩa phức tạp hơn

- Tính khả thi thấp vì nhiều linh kiện, ti liệu v thiết bị đo trong điều kiệnngười lm đề ti

2 Phương php điều khiển từ xa dng tia hồng ngoại:

a Ưu điểm:

- Khơng dy dẫn

- Led pht v thu nhỏ, gọn dễ thiết kế lắp đặt v cĩ độ tin cậy cao

- p cung cấp thấp, cơng suất tiu tn nhỏ

- Điều khiển được nhiều thiết bị

- Tính khả thi cao, linh kiện dễ tìm thấy v thi cơng dễ

b Khuyết điểm:

- Tầm xa bị hạn chế

- Dịng điện cao tức thời

- Nhiễu hồng ngại do cc nguồn nhiệt xung quanh ta pht ra, nn gy ảnh hưởng

v hạn chế tầm pht Do đĩ chỉ dng trong phịng, kho hoặc nơi cĩ nhiệt độ mơi trườngảnh hưởng thấp

- Hạn chế khi bị vật cản nn khơng thể pht xa được

B PHN TÍCH ƯU KHUYẾT ĐIỂM:

1Vấn đề tần số sĩng mang:

Khi cần pht đi xa cần phải cĩ sĩng mang để truyền tin tức cần truyền Với

phương php vơ tuyến sử dụng sĩng mang tần số kh cao nn khĩ thi cơng Mặc khc,phương php dng sĩng vơ tuyến phải tun theo qui định của bưu điện, cịn phương phpdng tia hồng ngoại sử dụng tần số thấp dễ thi cơng, khơng cần khung cộng hưởng

LC như sĩng vơ tuyến

2.Vấn đề thu-pht:

Với phương php dng sĩng vơ tuyến khơng gọn nhẹ, do phải dng antena pht v

thu gy bất tiện khi sử dụng v khoảng cch điều khiển lại phụ thuộc nhiều vo chiều dicủa antena, điều kiện mơi trường v địa hình Ngồi ra cịn phải lưu ý đến vấn đề phốihợp thở khng giữa cc antena thu v mạch khuếch đại cơng suất pht

Với phương php điều khiến từ xa dng tia hồng ngoại thì cĩ nhiều ưu điểm hơnnhư gọn nhẹ, khơng cần đến antena thu-pht, kích thước LED hồng ngoại nhỏ nn dễ

bố trí, gi thnh linh kiện khơng cao lắm

3.Vấn đề cơng suất pht:

Để nng cao khoảng cch điều khiển thì phải nng cao cơng suất pht, độ nhạy của

thiết bị Trong trường hợp điều khiển dng sĩng vơ tuyến cĩ nhược điểm l khuếch đạicộng hưởng nằm ở tần cơng suất gy nn cồng kềnh cho phần pht v cơng suất tiu tntrn mạch lớn

Với phương php điều khiển từ xa dng tia hồng ngoại thì để tăng cường khoảngcch pht thì ta cĩ thể tăng số lượng led pht hay phn cực cho cc led chạy mạnh hơnphần tăng độ nhạy thì khơng đặt ra vì nĩ dễ ảnh hưởng từ bn ngồi

4 Phạm vi ứng dụng:

Hồng ngoại được sử dụng nhiều để điều khiển thiết bị sinh hoạt trong gia đình,phạm vi lm việc hẹp, khơng sử dụng ngồi nắng Khả năng điều khiển của sĩng vơtuyến lớn hơn tia hồng ngoại

5 Khả năng thực thi:

Những thiết bị đ cĩ như IC SZ9148, SZ9149 (2248, 2249 tương đương) LED

pht, đầu thu hồng ngoại Những linh kiện của mạch thi cơng vơ tuyến như cc cuộn

dy lm khung cộng hưởng khĩ tìm v khơng cĩ thiết bị đo lường

6 Kết luận- chọn phương n thi cơng:

Sau khi so snh phn tích những thuận lợi v khĩ khăn cơ bản, em nhận thấy

phương n thi cơng mạch điều khiển từ xa dng tia hồng ngoại cũng được ứng dụngnhiều trong cc thiết bị điện chẳng hạn như điều khiển đĩng ngắt 1 tiếp điểm, 2 tiếpđiểm,… Trong phạm vi đề ti ny em quyết định dng kỹ thuật điều khiển từ xa bằngtia hồng ngoại vo việc điều khiển tốc độ quạt bn, hẹn giờ tắt quạt, cũng như điềukhiển cho quạt chạy qua lại

CHƯƠNGIII

GIỚI THIỆU MỘT SỐ MẠCH ỨNG DỤNG

1.TAI NGHE HỒNG NGOẠI:

Khi sử dụng tai nghe radio casset, tivi… ta luơn cĩ cảm gic vướng víu dy dẫn,khơng được tự do đi lại, rất bất tiện Sau đy l mạch ứng dụng thu, pht hồng ngoạigip cho ta vừa đi lại tự do trong phịng của mình vừa nghe nhạc, tin tức m khơng ảnhhưởng tới người khc

Θ Nguyn lý hoạt động của mạch:

Ba LED hồng ngoại được cấp điện với MOSFET T1 Dịng điện ny cĩ thể chỉnhđược nhờ biến trở P1 Tín hiệu m thanh đến C1 phấn một chiều được giữ lại, phầnxoay chiều đến cực ổn của T1 v lm biến điệu dịng điện qua cc led hồng ngoại.Cường độ nh sng hồng ngoại pht đi do đĩ bị biến điệu (AM) T2 v R3 hạn chế dịngđiện qua mosfet T1 lm hỏng LED khi ở cổng cĩ điện thế qu lớn Dịng điện bị hạngchế nhỏ hơn 100mA Transistor BS170 cĩ thể lm việc với dịng điện qua cực mngđến 500mA v cĩ cơng suất tiu tn 730mW, tụ C2 l tụ lọc nguồn:

2 VỊI NƯỚC ĐIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG TIA HỒNG NGOẠI:

Thiết bị ny cho php ta khi thị tay vo vịi nước my nước sẽ tự động chảy ra, vì

khi cho tay vo ta sẽ chắn tia hồng ngoại, khi rt tay ra sau một thời gian ngắn vịinước sẽ tự động ngưng Thiết bị tự động ny thích hợp với cc khch sạn, bệnh viện vnhững nơi cơng cộng khc

ΤSơ đồ mạch pht:

ΤNguyn lý họat động:

Sau khi đĩng chuyển mạch S, linh kiện HG-11F chuyn dng để pht hồng ngoạiđược cấp điện sẽ lm việc Linh kiện ny sẽ phối hợp với một số linh kiện khc bnngồi cĩ thể sinh ra một tín hiệu cĩ tần số dao động 38kHz, qua kích transistorVT9013 họat động lm cho led pht tia hồng ngoại ra ngồi

DF đĩng Khi dng tay che tia hồng ngoại pht ra từ GH, bĩng thu FTS4091 khơng cĩtín hiệu, dịng vo Transistor lớn lm cho transistor dẫn bo hịa, điện thế chn số 2 củaIC1 giảm xuống mức thấp, dẫn đến đầu ra chn số 3 ln mức điện cao, role K ht, tiếp

điểm thường hở K1 nối thơng nguồn điện cho van điện tử DF, vịi nước được mở.Sau khi rửa tay xong, vịi nước sẽ tự động ngắt.

Hiện nay, thiết bị điện trong gia đình ngy cng nhiều, bộ phận điều khiển từ xa(remote) cũng ngy cng dng phổ biến, con người cần cĩ một bộ điều khiển từ xa vạnnăng Để giải quyết điều ny cĩ thể dng vi xử lý tin tiến của nước ngồi IC-WG0623Achế tạo thnh một bộ điều khiển xa cĩ thể thay thế cho mọi remote hiện cĩ v nhờ đĩđiều khiển từ xa tất cả cc thiết bị đang dng trong gia đình

2 FR Đầu ra tín hiệu điều khiển xa

3 V0 Nguồn điện bn trong nối song

song với chn số 4

5 XIN Đầu vo mạch dao động nội

6 XOUT Đầu ra mạch dao động nội

15 AMPI Đầu vo khuếch đại thu

18 VREG Điện p tham khảo đưa ra ½

V00

Hiện cc bộ điều khiển từ xa dng IC sử dụng trong thiết bị điện gia đình đều cĩ

m điều khiển t xa cố định, v đối tượng điều khiển từ xa hình thnh từng đơi cĩ quan

hệ với nhau Nhưng đặc điểm lớn nhất của IC WG0623A l cĩ khả năng học, nĩ cĩ thể

mơ phỏng tất cả m pht của LED điều khiển tứ xa bằng tia hồng ngoại, vì thế cĩ thể

sử dụng thay cc bộ điều khiển từ xa thơng dụng

1 52 48

44 40 39

6 WG0623

35

32

13 14 20

26 27 27

Bn trong củaWG0623A chủ yếu do 3 bộ phận tạo thnh:bộ phận pht m, bộ phậnthu, CPU v mạch đầu nối ngoại vi Bộ phận pht m thực hiện việc pht m điều khiển

từ xa; bộ phận thu thực hiện việc thu m điều khiển từ xa khi học; CPU l trọng tmcủa chip IC Lc pht m, nĩ cĩ nhiệm vụ cung cấp cho đầu ra của bộ phận pht mnhững số liệu v tham số từ trong bộ phận nhớ; lc thu, nĩ tiến hnh phn tích với mđiều khiển từ xa đ thu được Sau đĩ nĩ nhớ trong bộ nhớ tham số sĩng mang v sốliệu của m điều khiển từ xa đ nhận được

Hiện tại cĩ thể dng WG0623A chế tạo thnh bộ điều khiển từ xa tin tiến nhất

Bộ điều khiển từ xa ny vừa thích hợp sử dụng bình thường trong gia đình cũng cĩthể bn km với cc sản phẩm như: VCD, thiết bị m hưởng, tivi…

4.Mạch điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại một nt nhấn:

Chng ta cĩ thể sử dụng một số linh kiện rơì v IC 4047BE để tạo ra một bộ điềukhiển từ xa một nt nhấn để đĩng cắt cc thiết bị trong gia đình Tầm hoạt động của bộthu pht ny rất lớn, cĩ thể đến 10 m

Sơ đồ chn của IC 4047BE:

Chn 1 Cext: kết nối tụ bn ngồi

2 Rext : kết nối điện trở bn ngồi

3 R/C : chn kết nối chung giũa tụ v điện trở bn ngồi

4 EAI : chn cho php tín hiệu vo (tc động ở mc thấp)

5 EAO: chn cho php tín hiệu vo (tc động ở mức cao)

Q N 1

1

Sau khi nhấn nt ON/OFF thì mạch pht họat động Led hồng ngoại pht ra tia

hồng ngoại Ở mạch thu, led thu tiếp nhận rồi tự giải điều chế để lấy tín hiệu xung

10kHz đưa đến Q1, Q2, Q3 lm cho Q1 khơng họat động được, Q4 hoạt động lm cho

role Y1 ht Ngược lại khơng nhấn nt ON/OFF thì rơle Y1 khơng ht Từ rơle Y1 ta cĩ

thể đưa đến điều khiển một thiết bị điện no đĩ

ΤNguyn lý họat động:

Sơ đồ nguyn lý my pht tia hồng ngoại trn cĩ bước sĩng khoảng 850mm LD1 lLED pht hồng ngoại Bộ đa hi Q1, Q2 pht xung vuơng cĩ tần số khoảng 10kHz đểkích Q3 họat động điều chế sĩng hồng ngoại

ny rất dương nn dẫn v cấp nguồn cịi bo động

Κ Rung chuơng khi cĩ khch đến:

Nếu hệ thống dng bo chuơng khi cĩ khch đến thì cĩ thể bỏ cịi h mắc SCR vochuơng

Κ Đếm sản phẩm trong một dy chuyền sản xuất:

Khi cần đếm sản phẩm thì SCR được thay bằng Transistor C2335 (khĩa nguồn)cho chuơng 110V hay 220V hoặc H106 (khĩa nguồn) cho chuơng dng pin Cứ mỗilần đồ vật chạy ngang tầm che khuất tia hồng ngoại l một lần bo chuơng

ri trong lưới điện cơng nghiệp, điện tử, y khoa, kỹ thuật xe hơi v cả trong kỹ thuật

my tính điện tử

- CMOS cĩ cc đặc tính quan trọng:

- Cơng suất tiu tn b: 0,25 nW per gate (static)

- Điện p lm việc từ 3V đến 15V, max 18V

- Cơng suất tiu tn lc CMOS họat động cũng tăng cao

- Với những xung nhiễu từ nguồn vượt qu điện p đnh thủng (20V), tạo ra hiệuứng SCR-latch-up v lm hỏng IC nếu dịng khơng được hạn chế từ bn ngồi

3.Thời gian trễ:

Điện p cng cao thì CMOS họat động cng nhanh Thời gian trễ gia tăng với

nhiệt độ v tải điện dung

4.Tính miễn nhiễu :

CMOS chống nhiễu rất tốt, thường 4,5% điện p cấp từ 2,25V với điện p 5V v

4,5V cho điện p 10V Thời gian trễ biến mất sau một chuỗi cc cổng CMOS, sau đĩmột chuỗi cc cổng TTL thì được khuếch đại Vì tính chất đặc biệt ny CMOS đượcdng để thiết kế trong cc mạch điện của cc thiết bị cơng nghiệp phải họat động trongmột mơi trường đầy nhiễu v điện từ

Với điện p cấp 5V CMOS vẫn họat động bình thường với sự mất ổn định củađiện p cấp hay điện p nhiễu đến 1V

5 Giao tiếp với TTL:

Với điện p 5V CMOS giao tiếp thẳng với TTL Tổng trở về của CMOS rất lớn,TTL cĩ thể tải vơ số cổng CMOS m khơng lm mất fan out ở trạng thi thấp

6 Điện dung ng ra-vo:

Điện dung ng vo của CMOS = 1,5pF đến 5pF v điện dung ng ra bằng 3pF đến

7pF

7.Những ch ý cần thiết khi thiết kế mạch với IC CMOS:

- Tất cả cc chn ng vo khơng dng nn nối với đất hay điện p cấp.

- Những tín hiệu vo thay đổi mức logic qu chậm sẽ lm cho IC CMOS dao động v

IC bị trigger nhiều lần Điện p cấp cho IC ổn p km v khơng sạch dễ đưa đến trườnghợp ny vì điện p ngưỡng vo của IC phụ thuộc vo điện p cấp Với cc xung đồng bộ

cĩ thời gian ln chậm IC CMOS cũng thường hiểu sai

- C CMOS cng loại cĩ đặc trưng kỹ thuật khc nhau

- Dịng ra của CMOS loại B cho tồn di nhiệt độ lm việc khoảng 0,36mA đủ để thcmột cổng LS-TTL

B CẤU TẠO V CHỨC NĂNG CỦA IC:

I IC HEF 4017B:

ra, sự họat động của vi mạch cịn phụ thuộc vo cc tín hiệu vo nĩ

Nếu tín hiệu vo cĩ điện p khơng ổn định hay xung đồng hồ cĩ thời gian ln chậm

sẽ gy nn sự nảy của vi mạch, lm tín hiệu ng ra khơng ổn định

IC 4017B l vi mạch cĩ mười đầu ra, cc đầu ra ny tuần tự chuyển ln mức cao [1]trong khi đầu ra khc ở mức thấp [0] theo xung nhịp CK, cấu trc bn trong của vimạch l bộ đếm vịng Johnson tự khởi động được

Η Sơ đồ bn trong:

Trong đĩ:

CP0 : xung đồng hồ vo(kích từ mức thấp ln mức cao)

CP1 : xung đồng hồ vo (kích từ mức cao xuống mức thấp)

Giản đồ thời gian

II IC HEF 4013:

Vi mạch 4013 chứa 2 Flip-Flop D, nĩ l một vi mạch đa năng, chng cĩ cc chn đặttrực tiếp (S0), xĩa trực tiếp (CD) Dữ liệu được chấp nhận Cp ở mức thấp v đượcchuyển đến ng ra khi cĩ cạnh dương của xung đồng hồ Khi 2 chn CD v S0 cng ở mứccao bất chấp dữ liệu vo v xung đồng hồ như thế no, cả 2 ng ra Q v QN đều ở mứccao IC HEF cĩ 14 chn