LẮP ráp MẠCH điều KHIỂN QUẠT từ XA 3 cấp độ

LỜI NĨI ĐẦU Tính tốn thiết kế mạch điện tử yêu cầu thiếu kỹ sư ngành điện tử, nhằm cung cấp kiến thức sở mạch điện tử Thông qua đồ án môn học Kĩ thuật điện tử, sinh viên hệ thống lại kiến thức học nhằm tính tốn thiết kế mạch điện theo tiêu chủ yếu khả làm việc, thiết kế mạch điện, tính tốn thơng số linh kiện, cung cấp nhiều số liệu phương pháp tính số liệu tra cứu khác Trong học phần Kĩ thuật điện – điện tử, nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên, chúng em giao đề tài: “LẮP RÁP MẠCH ĐIỀU KHIỂN QUẠT TỪ XA CẤP ĐỘ SỬ DỤNG SÓNG RF” với hướng dẫn tận tình giảng viên thầy Trần Ngọc Thái Nhiệm vụ chúng em thiết kế mạch điều khiển quạt từ xa cấp độ sử dụng sóng vơ tuyến RF Với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, có nhiều phần chúng em chưa nắm vững, dù tham khảo tài liệu song thực đồ án, tính tốn khơng thể tránh thiếu sót.Chúng em mong góp ý giúp đỡ thầy cô giáo bạn bè Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa, đặc biệt thầy Trần Ngọc Thái hướng dẫn tận tình cho chúng em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học Hưng Yên, ngày Sinh viên tháng năm 2021 Sinh viên NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, Ngày Tháng Năm 2021 Giảng viên hướng dẫn   MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN I Nguyên lý thay đổi tốc độ quạt 4 II Sóng RF, Module thu phát sóng RF CHƯƠNG II: THIẾT KẾ , CHẾ TẠO MẠCH A THIẾT KẾ , XÂY DƯNG SƠ ĐỒ KHỐI TOÀN MẠCH I XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TOÀN MẠCH 8 II SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ TÍNH TỐN CHỌN LINH KIỆN khối nguồn khối phát sóng khối thu 13 khối relay 15 B CHẾ TẠO MẠCH 10 17 I SƠ ĐỒ TOÀN MẠCH 17 II THIẾT KẾ,CHẾ TẠO MẠCH thiết kế mạch 19 chế tạo mạch 20 19 CHƯƠNG III: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN I KẾT LUẬN 22 22 II HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI  TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 23 CHƯƠNG I : LÝ THUYẾT TỔNG QUAN Quạt điện đồ dùng phổ biến đời sống ngày quạt điện thông thường ta phải ấn nút để thay đổi tốc độ quạt , khuôn khổ đồ án điện điện tử chúng em cải tiến quạt điện thông thường thành quạt điều khiển từ xa dùng sóng RF HÌNH QUẠT ĐIỆN DÂN DỤNG I Nguyên lý thay đổi tốc độ quạt Tìm hiểu cấu tạo động quạt điện Về bản, quạt điện thông thường gồm phận sau: Cánh quạt, lồng quạt, động quạt, thân quạt, đế quạt • Động quạt điện gồm : HÌNH ĐỘNG CƠ QUẠT ĐIỆN VÀ CẤU TẠO Stator: phần đứng yên bao gồm dây quấn lõi thép Lõi thép bao gồm thép có độ dày 0,35-0,5mm ghép lại với Dây quấn nhơm đồng Đa phần Việt Nam, Stator thường có 16 rãnh Rotor: Là phần chuyển động, gọi trục quay Được cấu tạo từ thép kỹ thuật Nguyên lý hoạt động • Để quạt chạy Stator cung cấp dòng điện xoay chiều Dòng điện qua bó dây quấn tạo thành từ trường quay Từ trường tác dụng với rotor khiến rotor quay theo chiều từ trường • Để thay đổi tốc độ quạt người ta quấn số vòng dây chung với cuộn chạy , dòng điện tăng lên giảm thay đổi điện trở cuộn dây tạo từ trường mạnh hay yếu làm quạt chạy nhanh chậm HÌNH SƠ ĐỒ QUẠT ĐIỆN CƠNG TẮC HÌNH BỘ CHUYỂN ĐỔI TỐC ĐỘ QUẠT THỰC TẾ II Sóng RF – module thu phát sóng RF 1) Sóng RF ? o Sóng RF (Radio Frequency) sóng vơ tuyến có tần số từ 30kHz đến 300.000.000Hz (300 GHz) Tần số sóng RF tương đương với tần số sóng vơ tuyến dịng điện xoay chiều mang tính hiệu vơ tuyến, nên khai thác sử dụng vô điện tuyến truyền hình, phát Hơn phát thu sóng RF có mặt rộng rãi thị trường, giá thành dễ chấp nhận tiện sử dụng 2) module thu – phát sóng RF a) cấu tạo : o module phát sóng RF: o module thu sóng RF: HÌNH MODULE PHÁT SĨNG RF KÊNH HÌNH MODULE THU SĨNG RF KÊNH Là loại điều khiển từ xa xuất đến giữ vai trò quan trọng phổ biến đời sống Nếu điều khiển IR dùng nhà điều khiển RF lại dùng cho nhiều vật dụng bên thiết bị mở cửa gara xe, hệ thống báo hiệu cho xem loại đồ chơi điện tử từ xa chí kiểm sốt vệ tinh hệ thống máy tính xách tay điện thoại thông minh… - Hoạt động Với loại điều khiển này, sử dụng nguyên lý tương tự điều khiển tia hồng ngoại thay gửi tín hiệu ánh sáng, lại truyền sóng vơ tuyến tương ứng với lệnh nhị phân Bộ phận thu sóng vơ tuyến thiết bị điều khiển nhận tín hiệu giải mã - Ưu điểm Truyền xa IR với khoảng cách khoảng 30m lên tới 100m Truyền xuyên tường,kính… - Khuyết điểm Bị nhiễu sóng bên ngồi có nhiều thiết bị máy móc sử dụng tần số khác - Khắc phục khuyết điểm Tránh nhiễu sóng cách truyền tần số đặc biệt nhúng mã kỹ thuật số địa thiết bị nhận tín hiệu vơ tuyến Điều giúp thu vô tuyến thiết bị hồi đáp tín hiệu tương ứng cách xác CHƯƠNG II : THIẾT KẾ , CHẾ TẠO MẠCH A I THIẾT KẾ , XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TOÀN MẠCH XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TOÀN MẠCH KHỐI PHÁT KHỐI THU KHỐI RELAY KHỐI NGUỒN HÌNH 7.SƠ ĐỒ KHỐI TOÀN MẠCH II SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA CÁC KHỐI VÀ TÍNH TỐN CHỌN LINH KIỆN 1) Khối nguồn HÌNH SƠ ĐỒ NGUN LÝ MẠCH NGUỒN ● Tính toán chọn linh kiện - Biến áp biến đổi điện áp 220v AC thành 12v AC Yêu cầu điện áp cung cấp cho khối thu điện áp 5V DC mà điện áp cung cấp 220V AC nên ta dùng biến áp 220V AC – 24V AC 3A, 220V AC – 12V AC 1A đề tài chúng em chọn 220V AC – 12V AC 1A phù hợp với u cầu có sẵn linh kiên chúng em - Cầu diode Biến đổi dòng điện xoay chiều 12vAC từ biến áp thành chiều 12vDC Tụ lọc Tụ lọc có điện dung lớn để san phảng điên áp giảm độ gợn sóng Trong đồ án chúng em chọn tụ 1000µ 100µ để san phẳng điện áp Tụ lọc cao tần 104 tụ có tần số lọc lơn - IC ổn áp - Có họ linh kiện ổn áp 78xx 79xx Họ 78xx cho điện áp dương, xx giá trị đầu 5V 9V 12V Họ 79xx cho điên áp âm, xx giá trị đầu -5V -9V -12V Đồ án cần điện áp 5V lên chúng em chọn loại 7805, biến đổi điện áp từ 12v DC thành 5v DC  Thứ tự chân:  A – D0  B – D1  C – D2  D – D3 Phát – Thu b) Chíp mã hóa PT2262 : Sơ đồ chân PT2262 : HÌNH 10 SƠ ĐỒ CHÂN CÁC LOẠI IC PT2262 PT2262 có loại : loại có địa mã hóa , địa liệu loại có địa mã hóa địa liệu Mã hóa 12 bit khung A0 >A7, D0 >D3.Các IC PT2262 có nhiều nhóm, nhiều phiên bản, phân nhóm theo cách chữ viết bên sau chữ PT2262, hình vẽ cho thấy có nhóm 18 chân có nhóm 20 chân, theo tên ghi chân IC hiểu công dụng chân sau: Chân cuối hàng cho nối masse chân cuối hàng cho nối với nguồn Vcc, từ 4V đến 15V Trên chân OSC1 OSC2 dùng gắn điện trở R để định tần cho xung nhịp, dùng tạo dãy xung mã lệnh Tần số xung nhịp phải lấy tương thích bên phát bên nhận Các chân A0 - A5 dùng nhập mã địa chỉ, chân có trạng thái, cho nối masse bit 0, cho nối vào nguồn dương bit bỏ trống bit F Chân A6/D0 - A11/D5 dùng chân địa từ A6 đến A11, dùng chân nhập liệu Data xác lập theo mức mức 1, có trạng thái Chân TE dùng cho xuất nhóm xung mã lệnh, có tác dụng mức áp thấp Nghĩa chân mức áp thấp, cho xuất xung mã lệnh chân Dout Chân Dout, chân ngã nhóm tín hiệu mã lệnh, tín hiệu mã lệnh dạng xung, nghĩa lúc mức áp thấp, lúc mức áp cao Sau hình vẽ lần cho thấy cách dùng ic PT2262 mạch phát tín hiệu mã lệnh Loại L4 thong dụng việt nam có loại L6 PT2262 có " " mã hóa tức mã hóa 531441 mã trùng lặp lại Cách mã hóa PT2262 làm cách nối ngắn mạch chân "mã hóa địa " lên dương nguồn (mã hóa +) xuống âm nguồn (mã hóa -) bỏ trống (mã hóa 0).Dữ liệu mã hóa truyền khung 12 bit gồm bit đầu mã hóa (A0-A7 ) liệu Bởi bạn truyền song song bit liệu Nếu để truyền liệu nên để mặc định cho chân liệu là cách nối thêm điện trở " kéo lên " " đưa xuống GND) để tránhnhiễu PT2262 dùng dao động ngoài: đơn giản cần lắp thêm điện trở dao động vào chân 15 chân 16 PT2262 Tín hiệu encoder đưa chân 17 PT2262, chân thường mức tín hiệu nghỉ mức tín hiệu hoạ tđộng Tín hiệu đưa gồm : sóng mang dao động < 700KHz + địa mã hóa + liệu Tần số Sóng mang dao động định R chân 15 16 tính : f = R/12 Ví dụ : mắc điện trở 470k vào chân 15 16 đầu chân 17 có 470/12 = khoảng 39Khz PT2262 có điện áp rộng : Có thể làm việc từ 2,5V đến 15 V Trong datasheet từ V HÌNH 11 SƠ ĐỒ MẠCH PHÁT 3) khối thu sóng RF HÌNH 12 MẠCH THU SĨNG RF a) thơng số kỹ thuật module thu sóng RF Điện áp sử dụng: 5V I chọn transistor có Ic ( collector current) > 32mA Chọn (C2383) (1A) - β (hệ số khuếch đại ) = 200 (datasheet c2383 fairchild ) ta có IC = β IB = 200 IB , Vdk = 5v IC =200 => 32mA= 200 => R1 (max) = 27,5 KΩ - Chọn R1 = 10 KΩ - relay đóng nối cổng vs heder, tương tự kích hoạt relay RL7,RL8 kết nối cổng vs 3, vs Tương ứng với cấp tốc độ quạt ghép nối II THIẾT KẾ , CHẾ TẠO MẠCH  Các bước thực Thiết kế mạch - Sau thiết kế file nguyên lý ,chúng em thiết kế file mạch in file 3d mạch phần mềm Altium designer 2021 HÌNH 15 THIẾT KẾ MẠCH IN Chế tạo mạch - Sau có file mạch in chúng em thiết kế tiến hành phay mạch cnc phần mềm aspire máy cnc 3018 HÌNH 16 THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MẠCH PHAY CNC - Sau hoàn thành chúng em tiến hành cắm linh kiện hàn vào mạch HÌNH 17 MẠCH HỒN THÀNH HÌNH 18 ĐẤU NỐI MẠCH THỰC TẾ CHƯƠNG III: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN I KẾT LUẬN  Sau hoành thành đề tài đồ án kế mạch điều khiển quạt từ xa cấp độ sử dụng sóng vơ tuyến RF chúng em nhận thấy : o Ưu điểm : + mạch ổn định, làm việc tốt + khoảnh cách truyền sóng xa từ 30m đến 50m phù hợp điều khiển nhà, trời Khuyết điểm : + thiết kế mạch chưa tối ưu, cồng kềnh + chưa tối ưu linh kiện, giá thành + bị nhiễu sóng thiết bị khác  Thông qua đồ án môn học Kĩ thuật điện điện tử, chúng em hệ thống lại kiến thức tính tốn thiết kế mạch điện, tính tốn thơng số linh kiện, o Hồn thành đề tài thiết kế mạch điều khiển quạt từ xa cấp độ sử dụng sóng vơ tuyến RF giúp chúng em có thêm nhiều kiến thức điều khiển thu phát sóng, sóng RF cách truyền kiến thức phần mềm thiết kế mạch điện thực hành làm mạch điện thực tế II HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI  Để tiếp tục phát triển đề tài chúng em cố gắng khắc phục khuyết điểm tồn đọng thêm nhiều nâng cấp để điều khiển quạt điện thêm chức quay túp năng, hẹn bật tắt hay nước v.v…  Không điều khiển quạt đề tài chúng em cịn áp dụng điều khiển nhiều thiết bị nhà trời loại đèn , cửa vào, gara v.v…  TÀI LIỆU THAM KHẢO • • • Kỹ thuật điện điện tử ( psg-pts Đỗ Xuân Thụ ) Kỹ thuật xung số (Ths Nguyễn Xuân Công) https://quyluan.com/ky-thuat-song-rf-433mhz-va-315mhz/ nhiều nguồn internet khác ... giao đề tài: “LẮP RÁP MẠCH ĐIỀU KHIỂN QUẠT TỪ XA CẤP ĐỘ SỬ DỤNG SÓNG RF” với hướng dẫn tận tình giảng viên thầy Trần Ngọc Thái Nhiệm vụ chúng em thiết kế mạch điều khiển quạt từ xa cấp độ sử dụng... thành quạt điều khiển từ xa dùng sóng RF HÌNH QUẠT ĐIỆN DÂN DỤNG I Nguyên lý thay đổi tốc độ quạt Tìm hiểu cấu tạo động quạt điện Về bản, quạt điện thông thường gồm phận sau: Cánh quạt, lồng quạt, ... hàn vào mạch HÌNH 17 MẠCH HỒN THÀNH HÌNH 18 ĐẤU NỐI MẠCH THỰC TẾ CHƯƠNG III: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN I KẾT LUẬN  Sau hoành thành đề tài đồ án kế mạch điều khiển quạt từ xa cấp độ sử dụng