Điều khiển quạt từ xa bằng hồng ngoại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI: Thiết kế mạch điều khiển từ xa lựa chọn nhiều(4) Tín hiệu tương tự đầu vào(1) đầu GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Trần ngọc thái SINH VIÊN THỰC HIỆN :Mai Đức Khải Nguyễn Hữu Khải LỚP : 112152.2 Trang: Mục lục Mục lục Lời nói đầu CHƯƠNG I - LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA 1.1 Giới thiệu hệ thống điều khiển từ xa 1.1.2 Một số vấn đề hệ thống điều khiển từ xa 1.1.3 Các phương pháp mã hóa điều khiển từ xa 1.1.4 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển từ xa 1.2 Điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại 1.2.1 Khái niệm tia hồng ngoại 1.2.2 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại .10 1.4.2 Phân tích so sánh ưu khuyết điểm 15 1.4.3 Kết luận chọn phương án chế tạo 16 CHƯƠNG II – TỔNG QUAN LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 17 2.1 – IC CMOS pt2248 pt2249A .17 2.1.1 Sơ lược IC CMOS .17 2.1.2 IC CMOS PT2248 18 2.1.3 IC CMOS PT2249A 22 2.2 LED phát hồng ngoại mắt nhận hồng ngoại PC 1838B 25 2.2.1 LED phát hồng ngoại .25 2.2.2 Mắt nhận hồng ngoại PC 1838B .26 Trang: Lời nói đầu Ngày nay, với ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến, giới chúng ngày thay đổi, văn minh đại Sự phát triển kỹ thuật điện tử tạo hàng loạt thiết bị với đặc điểm bật độ xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ yếu tố cần thiết góp phần cho hoạt động người đạt hiệu cao Một ứng dụng quan trọng công nghệ điện tử kỹ thuật điều khiển từ xa Điều khiển từ xa việc điều khiển mơ hình khoảng cách mà người không thiết trực tiếp đến nơi đặt hệ thống Trong sinh hoạt ngày người trị chơi giải trí (robot, xe điều khiển từ xa ) ứng dụng gần gũi với người cải tiến cho phù hợp với việc sử dụng đạt mức tiện lợi Điều khiển từ xa thâm nhập vào vấn đề cho loại tivi điều khiển từ xa, đầu video, VCD, CD, đến quạt bàn tất điều khiển từ xa Xuất phát từ ý tưởng với kiến thức học nên chúng em chọn đề tài “Điều khiển quạt từ xa tia hồng ngoại”cùng việc thiết kế thi công mạch Nội dung thuyết minh đồ án gồm phần: Phần I – Cơ sở lý thuyết gồm chương I, II Phần II – Thiết kế chế tạo gồm chương III Do thời gian, trình độ, tài liệu cịn hạn chế nên luận án chắn tránh thiếu sót Kính mong dẫn góp ý thầy tất bạn Hưng Yên, tháng 10 năm 2016 Sinh viên thực Trang: Mai Đức Khải Nguyễn Hữu Khải NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Trang: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… CHƯƠNG I - LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA 1.1 Giới thiệu hệ thống điều khiển từ xa 1.1.1 Hệ thống điều khiển từ xa Hệ thống điều khiển từ xa hệ thống cho phép ta điều khiển thiết bị từ khoảng cách xa Ví dụ hệ thống điều khiển vô tuyến, hệ thống điều khiển từ xa tia hồng ngoại, hệ thống điều khiển từ xa cáp quang dây dẫn * Sơ đồ kết cấu hệ thống điều khiển từ xa bao gồm: - Thiết bị phát: biến đổi lệnh điều khiển thành tin tức tín hiệu phát - Đường truyền: đưa tín hiệu điều khiển từ thiết bị phát đến thiết bị thu - Thiết bị thu: nhận tín hiệu điều khiển từ đường truyền, qua trình biến đổi, biến dịch để tái lại lệnh điều khiển đưa đến thiết bị thi hành Đường truyền Thiết bị phát Thiết bị thu Hình 1.1– Sơ đồ kết cấu hệ thống điều khiển từ xa * Nhiệm vụ hệ thống điều khiển từ xa: - Phát tín hiệu điều khiển - Sản sinh xung hình thành xung cần thiết - Tổ hợp xung thành mã Trang: - Ở điểm chấp hành (thiết bị thu) sau nhận mã phải biến đổi mã nhận thành lệnh điều khiển đưa đến thiết bị, đồng thời kiểm tra xác mã nhận 1.1.2 Một số vấn đề hệ thống điều khiển từ xa Do hệ thống điều khiển từ xa có đường truyền dẫn xa nên phải nghiên cứu kết cấu hệ thống để đảm bảo tín hiệu truyền xác nhanh chóng theo yêu cầu sau * Kết cấu tin tức Trong hệ thống điều khiển từ xa độ tin cậy truyền dẫn tin tức có quan hệ nhiều đến kết cấu tin tức Nội dung kết cấu tin tức có phần: phần chất phần lượng Về lượng có cách biến lượng điều khiển chất có cách biến chất điều khiển thành loại tín hiệu cho phù hợp tín hiệu cần có phương pháp để hợp thành tin tức, để có dung lương lớn tốc độ truyền nhanh * Kết cấu hệ thống Để đàm bảo yêu cầu kết cấu tin tức, hệ thống điều khiển từ xa có yêu cầu sau: - Tốc độ làm việc nhanh - Thiết bị phải an toàn, tin cậy - Kết cấu phải đơn giản Hệ thống điều khiển từ xa có hiệu cao hệ thống đạt tốc độ điều khiển cực đại đồng thời đảm bảo độ xác phạm vi cho phép 1.1.3 Các phương pháp mã hóa điều khiển từ xa Trong hệ thống truyền thông tin rời rạc truyền thông tin liên tục rời rạc hóa, tin tức thường phải biến đổi thông qua phép biến đổi thành số (thường số nhị phân) mã hóa phát từ máy phát Ở máy thu, tín hiệu phải thơng qua phép biến đổi ngược lại với phép biến đổi trên: giải mã, liên tục hóa… Sự mã hóa tín hiệu điều khiển nhằm tăng tính hữu hiệu độ tin cậy hệ thống điều khiển từ xa, nghĩa tăng tốc độ truyền khả chống nhiễu Trong điều khiển từ xa ta thường dùng mã nhị phân tương ứng với hệ, gồm có hai phần tử [0] [1] Do yêu cầu độ xác cao tín hiệu điều khiển truyền để chống nhiễu ta dùng loại mã phát sửa sai Mã phát sửa sai thuộc loại mã đồng bao gồm loại mã: mã phát sai, mã sửa sai, mã phát sửa sai Trang: Dạng sai nhầm cuả mã truyền tùy thuộc tính chất kênh truyền, chúng phân thành loại: - Sai độc lập: Trong trình truyền, nhiều tác động, nhiều ký hiệu tổ hợp mã bị sai nhầm, sai nhầm khơng liên quan - Sai tương quan: Được gây nhiều nhiễu tương quan, chúng hay xảy chùm, cụm ký hiệu kế cận Sự lựa chọn cấu trúc mã chống nhiễu phải dựa tính chất phân bố xác suất sai nhầm kênh truyền Hiện lý thuyết mã hóa phát triển nhanh, nhiều loại mã phát sửa sai nghiên cứu như: mã Hamming, mã chu kỳ, mã nhiều cấp 1.1.4 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển từ xa Tín hiệu điều khiển Điều chế Khuếch đại phát Tín hiệu sóng mang Hình 1.2- Sơ đồ khối máy phát Khuếch đại thu Giải điều chế Khuếch đại Chấp hành Hình 1.3 – Sơ đồ khối máy thu 1.2 Điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại 1.2.1 Khái niệm tia hồng ngoại Ánh sáng hồng ngoại (tia hồng ngoại) ánh sáng khơng thể nhìn thấy mắt thường, có bước sóng khoảng từ 0.86μm đến 0.98μm Tia hồng ngoại có vận tốc truyền vận tốc ánh sáng Tia hồng ngoại truyền nhiều kênh tín hiệu Nó ứng dụng rộng rãi cơng nghiệp Lượng thơng tin đạt mega bit /s Trong kỹ thuật truyền tin sợi quang dẫn không cần trạm khuếch đại chừng, người ta truyền 15000 điện thoại hay 12 kênh truyền hình qua sợi tơ với đường kính 0,13mm với khoảng cách Trang: 10km đến 20 km Lượng thông tin truyền với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với song điện từ mà người ta dùng Sóng hồng ngoại có đặc tính quan trọng giống ánh sáng( hội tụ qua thấu kính, tiêu cự …) Tuy nhiên ánh sáng thường ánh sáng hồng ngoại khác rõ xuyên suốt qua vật chất Có vật mắt ta thấy “phản chiếu sáng” với tia hồng ngoại vật “phản chiếu tối” Có vật chất ta thấy màu xám đục với ánh sáng hồng ngoại trở nên xuyên suốt Điều giải thích LED hồng ngoại có hiệu suất cao LED phát ánh sáng nhìn thấy LED đỏ, vàng, xanh lục, Vì vật liệu bán dẫn “trong suốt” ánh sáng hồng ngoại, tia hồng ngoại khơng bị yếu vượt qua lớp bán dẫn để Trong điều khiển từ xa tia hồng ngoại, chùm tia hồng ngoại phát hẹp, có hướng, thu phải hướng 1.2.2 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại a) Nguyên lý thu phát hồng ngoại Việc thu phát xạ hồng ngoại thực nhiều phương tiện khác Nhiều thứ phát tia hồng ngoại như: lò xạ, lò điện, đèn, thể người, Để truyền tia hồng ngoại tốt, tránh xung nhiễu bắt buộc phải dùng mã phát nhận ổn định để xác định xem xung truyền hay nhiễu Tần số làm việc tốt từ 30 KHz đến 60 KHz, thường sử dụng khoảng 38 KHz Dùng tần số 38 KHz để truyền tín hiệu hồng ngoại dễ, khó thu giải mã, phải sử dụng lọc để tín hiệu ngõ xung vng, ngõ có xung nghĩa nhận tín hiệu ngõ vào b) Sơ đồ khối phần phát - Khối chọn chức khối mã hóa: Khi người sử dụng bấm vào phím chức để phát lệnh yêu cầu mình, mổĩ phím chức tương ứng với số thập phân Mạch mã hóa chuyển đổi thành mã nhị phân tương ứng dạng mã lệnh tín hiệu số gồm bít Số bit mã lệnh nhị phân bit, bit hay 12 bit… tùy theo số lượng phím chức nhiều hay - Khối dao động có điều kiện: Khi nhấn phím chức dồng thời khởi động mạch dao động tạo xung đồng hồ, tần số xung đồng hồ xác định thời gian chuẩn bit - Khối chốt liệu khối chuyển đổi song song nối tiếp: Mã nhị phân mạch mã hóa chốt để đưa vào mạch chuyển đổi liệu song song nối tiếp Mạch chuyển đổi liệu song song nối tiếp điều khiển xung đồng hồ mạch định thời nhằm đảm bảo kết thúc lúc việc chuyển đổi đủ số bit mã lệnh Trang: 10 - Khối điều chế phát FM: mã lệnh dạng nối tiếp đưa qua mạch điều chế phát FM để ghép mã lệnh vào sóng mang có tần số 38Khz đến 100Khz, nhờ sóng mang cao tần tín hiệu truyền xa hơn, nghĩa tăng cự ly phát - Khối thiết bị phát: LED hồng ngoại Khi mã lệnh có giá trị bit = ’1’ LED phát hồng ngoại khoảng thời gian T bit Khi mã lệnh có giá trị bit=’0’ LED khơng sáng Do bên thu khơng nhận tín hiệu xem bit = ‘0’ Hình 1.4 – Sơ đồ khối phần phát tia hồng ngoại c) Sơ đồ khối phần thu - Khối thiết bị thu: Tia hồng ngoại từ phần phát tiếp nhận LED thu hồng ngoại hay linh kiện quang khác - Khối khuếch đại Tách sóng: trước tiên khuếch đại tính hiệu nhận đưa qua mạch tách sóng nhằm triệt tiêu sóng mang tách lấy liệu cần thiết mã lệnh - Khối chuyển đổi nối tiếp sang song song Khối giải mã: mã lệnh đưa vào mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song đưa tiếp qua khối giải mã thành số thập phân tương ứng dạng xung kích ngõ tương ứng để kích mở mạch điều khiển - Tần số sóng mang dùng để so pha với tần số dao động bên phần thu giúp cho mạch thu phát hoạt động đồng bộ, đảm bảo cho mạch tách sóng mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song hoạt động xác Trang: 11 Thiết bị thu Khuếch đại tách sóng Chuyển đổi nối tiếp sang song song Dao động có điều kiện Giải mã Mạch điều khiển Hình 1.5 – Sơ đồ khối phần thu giải mã tia hồng ngoại 1.3 Điều khiển từ xa dùng sóng vơ tuyến 1.3.1 Sơ lược hệ thống điều khiển từ xa dùng sóng vơ tuyến Hệ thống vơ tuyến hệ thống truyền tín hiệu từ nơi sang nơi khác sóng điện từ Tín hiệu thơng tin truyến từ nơi phát chuyển thành tín hiệu điện, sau mã hóa để truyền Tại nơi thu, tín hiệu điện giải mã, phục hồi lại thông tin ban đầu Việc điều chế tín hiệu điện hệ thống vơ tuyến, truyến tín hiệu q trình đặt tín hiệu thơng tin vào sóng mang có tần số cao để truyền Tại máy thu tín hiệu loại bỏ thành phần sóng mang, nhận giải mã tín hiệu thơng tin, q trình điều chế Hệ thống điều khiển từ xa sóng vơ tuyến bao gồm máy phát máy thu Máy phát có nhiệm vụ phát lệnh điều khiển truyền ngồi mơi trường dạng sóng điện từ mang theo tín hiệu điều khiển Máy thu thu tín hiệu từ mơi trương, xử lý tín hiệu đưa lệnh điều khiển đến mạch chấp hành Đặc điểm hệ thống phải dùng Antena để xạ tín hiệu điều khiển máy phát Antena khác để thu tín hiệu điều khiển máy thu Trang: 12 1.3.2 Sơ đồ khối máy phát ANTENA Phát lệnh điều khiển Mã hóa Khuếch đại cao tần Dao động cao tần Điều chế Hình 1.6 – Sơ đồ khối máy phát sóng vơ tuyến - Khối phát lệnh điều khiển: Dùng phím để phát lệnh điều khiển theo phương thức ma trận phím phìm riêng lẻ - Khối mã hóa: Biến đổi sóng dao động điện tạo từ bàn phím lệnh thành sóng điện có tần số đặc trưng cho lệnh điều khiển tương ứng - Khối dao động cao tần: Tạo dao động bên máy phát, có nhiệm vụ tạo sóng mang để chun chở tín hiệu điều khiển khơng gian - Khối điều chế: Phối hợp tín hiệu dao động lại với theo phương pháp khác nhau, tùy theo đặc điểm hệ thống thu-phát điều chế biên độ (AM), điều chế tần số (FM), - Khối khuếch đại cao tần: Khuếch đại biên độ tín hiệu nhằm tăng cường cơng suất xạ sóng điện từ 1.3.3 Sơ đồ khối máy thu ANTENA Khuếch đại cao tần Trộn tần Tách sóng Dao động nội Giải mã Mạch điều khiển Hình 1.7 – Sơ đồ khối máy thu sóng vơ tuyến Trang: 13 - Khối khuếch đại cao tần: khuếch đại biên độ tín hiệu cao tần thu từ Antena để bù lại lượng tiêu hao qua trình sóng điện từ lan truyền môi trường - Khối dao động nội: Là dao động cao tần hình sin biến đổi lượng dao động chiều thành xoay chiều có tần số yêu cầu Khối dao động nội dao động tự kích có tần số ổn định cao - Khối trộn tần: Biến đổi tín hiệu cao tần thành tín hiệu trung tần chung, với tần số việc kế mạch trở nên dễ dàng cững mạch có độ ổn định cao Khối trộn tần cịn có nhiệm vụ khuếch đại biên độ tín hiệu tín hiệu trung tần chung - Khối tách sóng có nhiệm vụ triệu tiêu sóng mang cao tần, phục hồi lại tín hiệu điều khiển - Khối giải mã: Nhận biết tín hiệu vừa phát để phát lệnh tác động thiết bị cần điều khiển Qua thực nghiệm cho thấy, để sóng điện từ xạ lan truyền tốt mơi trường tần số thích hợp 100 kHz Ngoài vấn đề phối hợp trở kháng tầng máy phát, Antena tầng công suất phát quan trọng việc nâng cao khoảng cách phát tín hiệu Vì Antena thu có đặc tính cộng hưởng với tần số phát nên kích thước Antena có quan hệ chặt chẽ với tần số phát Tầm thu-phát hệ thống phụ thuộc vào địa hình, độ cao Antena độ nhạy thiết bị 1.4 Phân tích ưu khuyết điểm hệ thống điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại hệ thống điều khiển từ xa dùng sóng vô tuyến 1.4.1 Ưu khuyết điểm phương pháp a) Phương pháp điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại Ưu điểm: - Không dây dẫn - Thiết bị phát thu tín hiệu( LED phát quang điện trở, PhotoDiode hay PhotoTransistor, ) nhỏ, gọn, dễ lắp đặt có độ tin cậy cao - Điện áp cung cấp thấp, có độ tin cậy nhỏ - Điều khiển nhiều thiết bị - Tính khả thi cao, linh kiện dễ tìm thấy, giá thành rẻ, dễ thiết kế chế tạo Khuyết điểm: - Tầm xa hạn chế Trang: 14 - Dòng điện cao tức thời - Bị nhiễu hồng ngoại nguồn xung quanh phát ra, ảnh hưởng tới tầm phát tín hiệu -Do dùng nhà nơi có nhiệt độ mơi trường ảnh hưởng thấp - Tín hiệu truyền theo đường thẳng nên gặp hạn chế bị vật cản b) Phương pháp điều khiển từ xa dùng sóng vơ tuyến * Ưu điểm: - Truyền đạt tín hiệu với khoảng cách xa - Khơng bị ảnh hưởng nhiều vật cản - Tầm phát rộng, nhiều hướng khác nên điều khiển lúc với thiết bị nhận kênh đồng thời * Khuyết điểm: - Khi phát hay thu cần có Antena - Làm khơng gian bị bão hịa, gây nhiễu vô tuyến - Hay bị ảnh hưởng nhiễu từ mơi trường gây méo, sai tín hiệu làm khơng điều khiển - Để tránh ảnh hưởng tần số phát sóng chuyên nghiệp nên phải tuân thủ theo quy định bưu điện Do khơng thể điều khiển nhiều kênh dãy tần nghiệp dư theo quy định bưu điện hẹp - Sóng vơ tuyến thường bị nhiễu nên hệ thống mã hóa phức tạp - Tính khả thi khơng cao nhiều linh kiện khó tìm, giá thành cao, thiết kế chế tạo có nhiều khó khăn 1.4.2 Phân tích so sánh ưu khuyết điểm * Vấn đề tần số sóng mang: Khi truyền tín hiệu xa cần có sóng mang để chun chở tín hiệu Với phương pháp dùng sóng vơ tuyến sử dụng sóng mang tần số cao nên khó chế tạo; mặt khác, phương pháp dùng sóng vơ tuyến phải tn thủ quy định bưu điện.Cịn phương pháp dùng sóng hồng ngoại tần số thấp dễ chế tạo không cần khung cộng hưởng LC sóng vơ tuyến * Vấn đề thu - phát: Phương pháp dùng sóng vơ tuyến u cầu sử dụng Antena để phát thu tín hiệu gây bất tiện sử dụng, khoảng cách điều khiển lại phụ thuộc nhiều vào chiều dài Antena, điều kiện môi trường địa hình Ngồi cịn phải lưu ý vấn để phối hợp trở kháng Antena thu-phát mạch khuếch đại công suất phát Trang: 15 Phương pháp điều khiển từ xa hồng ngoại có nhiều ưu điểm gọn nhẹ, không cần Antena thu-phát, LED có kích thước nhỏ nên dễ bố trí, giá thành rẻ * Vấn đề công suất phát: Để nâng cao khoảng cách điều khiển thiết bị phải nâng cao công suất phát độ nhạy chúng Trong trường hợp điều khiển dùng sóng vơ tuyến có nhược điểm khuếch đại cộng hưởng nằm tầng công suất nên khiến mạch phát có kích thước tiêu hao công suất lớn Với phương pháp điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại để tăng khoảng cách phát ta tăng số lượng LED hay phân cực cho thiết bị thu để chạy “mạnh” khơng nên thực khiến việc điều khiển phụ thuộc nhiều vào điều khiên mơt trường ngồi * Phạm vi ứng dụng: Tia hồng ngoại sử dụng nhiều để điều khiển thiết bị sinh hoạt gia đình đèn, quạt, ti-vi, nhiên khơng dùng ngồi nắng Sóng vơ tuyến có phạm vi ứng dụng lớn tia hồng ngoại * Tính khả thi: Những thiết bị mạch điều khiển sử dụng tia hồng ngoại có IC PT2248 PT2249A (hoặc SZ9148, SZ9149 tương đương), LED phát hồng ngoại, thiết bị thu hồng ngoại, dễ tìm có giá thành rẻ Những thiết bị mạch điều khiển sử dụng sóng vơ tuyến cuộn dây làm khung cộng hưởng, khó tìm khơng có thiết bị đo lường cụ thể 1.4.3 Kết luận chọn phương án chế tạo Sau so sánh, phân tích thuận lợi khó khăn bản; em thấy phương án chế tạo mạch điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại có nhiều ứng dụng thực tế, lại dễ chế tạo phù hợp với trình độ thân Vậy nên đề tài em định sử dụng kỹ thuật điều khiển từ xa tia hồng ngoại để “thiết kế chế tạo mạch điều khiển tốc độ quạt” Trang: 16 CHƯƠNG II – TỔNG QUAN LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 2.1 – IC CMOS pt2248 pt2249A 2.1.1 Sơ lược IC CMOS CMOS (Complementary MOS) có cấu tạo kết hợp PMOS NMOS mạch nhờ tận dụng mạnh loại, nói chung nhanh đồng thời mát lượng thấp so với dùng rời loại Đầu tiên, CMOS nghiên cứu để sử dụng lĩnh vực hàng không vũ trụ Với đặc tính khơng phụ thuộc vào lưới điện, miễn nhiễu, Ngày nay, CMOS sử dụng rộng rãi lưới điện công nghiệp, điện từ, y khoa, kỹ thuật xe kỹ thuật máy tính điện tử CMOS có đặc tính quan trọng sau: - Cơng suất tiêu tán nhỏ: 25 nW per gate (static) - Điện áp làm việc từ 3V đến 15V, tối đa 18V - CMOS chống nhiễu tốt - Khoảng nhiệt độ làm việc: Thương mại : -40 C đến 85 C Quân : -55 C đến 125 C - DC fanout > 50 a) Điện áp CMOS hoạt động từ 3V đến 5V Tuy nhiên với điện áp nhỏ 4,5V thời gian trễ gia tăng (vận tốc làm việc chậm lại), tổng trở cao đồng thời tính chống nhiễu giảm Với điện áp lớn 15V có bất lợi: - Công suất tiêu tán lúc CMOS hoạt động tăng cao - Với xung nhiễu từ nguồn vượt điện áp đánh thủng (20V), tạo hiệu ứng SCR-latch-up làm hỏng IC dịng khơng hạn chế từ bên ngồi Điện áp cao CMOS hoạt động nhanh Thời gian trể gia tăng với nhiệt độ tải điện dung b) Tính miễn nhiễu CMOS chống nhiễu tốt Với điện áp 5V, CMOS hoạt động bình thường với ổn định điện áp cấp hay điện áp nhiễu đến 1V CMOS thường sử dụng mạch điện thiết bị công nghiệp phải hoạt động môi trường nhiễu điện từ Trang: 17 c) Giao tiếp với TTL Với điện áp 5V CMOS giao tiếp thẳng với TTL (là CMOS thúc TTL) Tổng trở CMOS lớn, TTL tải vô số cổng CMOS mà không làm fanout trạng thái thấp d) Điện dung ngõ – vào Điện dung ngõ vào CMOS từ 1,5 pC đến pC điện dung ngõ từ pC đến pC e) Những ý cần thiết thiết kế với CMOS - Tất chân ngõ vào không dùng nên nối đất hoắc với điện áp cấp - Những tín hiệu vào thay đổi mức logic chậm làm cho IC CMOS dao động IC bị trigger nhiều lần Điện áp cấp cho IC ổn áp không dễ đưa đến trường hợp điện áp ngưỡng IC phụ thuộc vào điện áp cấp Với xung đồng có thời gian lên chậm IC CMOS thường hiểu sai - CMOS loại có đặc trưng kỹ thuật khác - Dòng CMOS loại A cho toàn dải nhiệt độ làm việc đủ để thúc cổng LS-TTL 2.1.2 IC CMOS PT2248 Hình 2.1– Hình ảnh thực tế IC CMOS PT2248 IC CMOS PT2248 IC dùng để mã hóa phát tín hiệu hồng ngoại có đặc tính sau: - Được sản xuất theo công nghệ CMOS - Tiêu thụ công suất thấp - Vùng điện áp hoạt động: 2.2V-5V Tải FULL (file word 36 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Trang: 18 - Sử dụng nhiều phím - Ít thành phần ngồi Ứng dụng: - Bộ phát hồng ngoại dùng thiết bị điện tử như: Television, Video Cassette Recode * Chức chân IC PT2248 Chân (Vss): chân mass nối với cực âm nguồn điện Chân 3(X XT): hai đầu để nối với thạch anh 455 kHz bên cho tạo dao động bên IC Chân – (K1 - K6): đầu tín hiệu bàn phím kiểu ma trận, chân từ K1 đến K6 kết hợp với chân 10 đến 12 (T1 – T3) để tạo thành ma trận 18 phím Chân 13 ( CODE ): chân mã số dùng để kết hợp với chân T1-T3 để tạo tổ hợp mã hệ thống phần phát phần thu Chân 14 (TEST): chân dùng để kiểm tra mã phần phát, không sử dụng bỏ trống Chân 15 ( TXout): đầu tín hiệu điều chế FM Chân 16 ( Vcc): chân cấp nguồn dương Bên hình ảnh sơ đồ chân sơ đồ khối chức IC CMOS PT2248 Tải FULL (file word 36 trang): bit.ly/2Ywib4t Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Trang: 19 Hình 2.2 – Sơ đồ chân sơ đồ khối chức IC CMOS PT2248 * Phân tích sơ đồ khối PT2248 Bộ tạo dao động phân tần: Để phát xa, ta cần có xung có tần số 38 kHz nơi nhận, thị trường khó tìm dao động tần số nên ta chọn tần số thạch anh 455Khz cho tạo dao động, tần số đưa qua phân tần để chia thành 12 lần đạt tần số xấp xỉ 38 kHz (chính xác 37,75 kHz ) Mạch điện phím vào: Có tổng cộng 18 phím nối tới chân K1-K6 chân T1-T3 để tạo ma trận bàn phím (6x3) Hình 3.1.3 – Mạch điện phím vào tiêu chuẩn IC CMOS PT2248 4183272 Trang: 20 ... ĐIỀU KHIỂN TỪ XA 1.1 Giới thiệu hệ thống điều khiển từ xa 1.1.1 Hệ thống điều khiển từ xa Hệ thống điều khiển từ xa hệ thống cho phép ta điều khiển thiết bị từ khoảng cách xa Ví dụ hệ thống điều. .. khối hệ thống điều khiển từ xa 1.2 Điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại 1.2.1 Khái niệm tia hồng ngoại 1.2.2 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại .10... điều khiển vô tuyến, hệ thống điều khiển từ xa tia hồng ngoại, hệ thống điều khiển từ xa cáp quang dây dẫn * Sơ đồ kết cấu hệ thống điều khiển từ xa bao gồm: - Thiết bị phát: biến đổi lệnh điều khiển