mạch chống trộm bằng cảm biến rung đơn giản không dùng lập plc và lập trình vi điều khiển phù hợp với giá cả của sinh viên nghành điện điện tử cơ điện tử dùng cho chống trộm ở xe và két sắt là 1 thiết bị có thể tránh mất chộm rất tốt
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 LỜI NÓI ĐÀU -0O0Ngày nay, người với ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến giới, ngày thay đối, văn minh đại Sự phát triển kỹ thuật điện tử tạo hàng loạt thiết bị với đặc điểm bật xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ yếu tố cần thiết góp phần cho hoạt động người đạt hiệu ngày cao Điện tử trở thành ngành khoa học đa nhiệm vụ Điện tử đáp ứng đòi hởi không ngừng ngành, lĩnh vực khác nhu cầu thiết yếu người sống hàng ngày Một ứng dụng quan trọng ngành công nghệ điện tử chế tạo cảm biến Cảm biến ứng dụng nhiều công nghiệp lĩnh vực khác sống với thiết bị điều khiển tử xa tinh vi đạt suất, kinh tế thật cao Xuất phát từ ứng dụng đó, chúng em thiết kế thi công mạch ứng dụng nhỏ với cảm biến : “MẠCH CHỐNG TRỘM DÙNG CẢM BIẾN RUNG ” Vì thời gian, tài liệu trình độ cịn hạn chế nên việc thực đồ án cịn nhiều thiếu sót Kính mong nhận dẫn góp ý tận tình tất quý thầy cô bạn Page | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 LỜI CẢM ƠN -0O0Để đề tài hoàn thành theo thời gian yêu cầu nhà trường khoa đạt kết không nỗ lực thân chúng em mà cịn có giúp đờ gia đình, bảo cúa thầy cô giáo bạn sinh viên Em xin chân thành cảm ơn: • Sự dẫn góp ý thầy NGUYỄN VĂN DIÊN, em cám ơn thầy nhiệt tình cung cấp thơng tin hướng dẫn hỗ trợ em kiểm tra, khắc phục số thơng tin chưa xác • Xin cảm ơn bạn sinh viên lớp giúp đờ nhiều mặt phương tiện, sách vớ, ý kiến Trong trình thực đề tài này, em cố gắng, xong khơng tránh khỏi thiếu xót Rất mong nhận góp ý, phê bình, dẫn cúa q thầy cô, bạn sinh viên bạn đọc Sinh viên thực :NGUYỄN QUYẾT THẮNG / MSSV : 11018183 BÙI THANH XUÂN MSSV:10418096 Page | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng yên, ngày …tháng…năm… Page | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐÀU LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI .5 1.1 Vấn đề 1.2 Nội dung đề tài 1.2.1 Mục tiêu 1.2.2 Nội dung .5 1.2.3 Kết CHƯƠNG II : SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NHIỆM VỤ CÁC KHỐI 2.1 Sơ đồ khối 2.2 Nhiệm vụ khối CHƯƠNG III: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 3.1 Sơ đồ mạch 3.2 Nguyên lí hoạt động .7 CHƯƠNG IV: CHỌN LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH .8 4.1 Thyristor (SCR) .8 4.2 Điện trở 4.3 Tụ điện 10 4.4 Cảm biến rung SW-18010P 12 4.5 Loa phát 12 CHƯƠNG V : THI CÔNG ĐỀ TÀI .13 5.1 Vẽ mạch Altium 13 13 5.2 Vẽ mạch in 13 13 CHƯƠNG VI : KẾT LUẬN 14 5.1 Ưu điềm 14 5.2 Nhược điểm .14 Page | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 5.3 Phần mềm sử dụng 14 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Vấn đề - Từ xưa đến nay, vấn đề an ninh người ưu tiên hàng đầu Từ xuất tư hữu, việc bảo vệ tài sản thực Hiện tình trạng trộm cắp ngày gia tăng đặc biệt trộm cắp xe máy, xe máy có khóa cổ khóa càng, nhiên tên trộm hồn tồn bẻ khóa cách dễ dàng, cần phải có thiết bị cảnh báo, chống trộm để tên trộm nghe thấy báo động hoảng sợ bỏ chạy - Qua nghiên cứu tìm hiểu em muốn chế tao mạch chống trộm với thiết kế đơn giản, tiện dụng dễ dàng áp dụng vào thực tế 1.2 Nội dung đề tài 1.2.1 Mục tiêu - Trước tình trạng trộm cắp ngày tăng đặc biệt trộm cắp xe máy Ở nơi có mức độ an ninh thấp hộ gia đình, khu trọ sinh viên…, xe máy dễ bị kẻ trộm lấy cậy cốp để lấy tài sản Mạch lắp vào cốp xe chống tình trạng kẻ gian cậy cốp lấy tài sản dắt trộm xe Khi kẻ trộm cậy cốp mạch hoạt động, loa kêu để giúp phát hiện, kẻ trộm hoảng sợ mà bỏ chạy - Mạch lắp vào cửa trọ sinh viên để chống tình trạng cậy cửa, trộm cắp tài sản 1.2.2 Nội dung - Tìm hiểu cảm biến rung (SW 18010P) - Tìm hiểu linh kiện : thyristor (SCR), điện trở, tụ điện … - Thiết kế mạch nguyên lý dùng cảm biến - Tiến hành chế tạo mạch đưa vào thử nghiệm thực tế 1.2.3 Kết - Chế tạo sản phẩm thiết bị chống trộm hiệu dễ dàng áp dụng vào thực tế Page | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 CHƯƠNG II : SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NHIỆM VỤ CÁC KHỐI 2.1 Sơ đồ khối KHỐI NGUỒN ` CẢM BIẾN KHỐI ĐIỀU KHIỂN TẢI 2.2 Nhiệm vụ khối - Khối nguồn: cấp nguồn chiều ổn định cho mạch hoạt động - Khối nguồn lấy nguồn AC 220V từ điện lưới gia đình, thiết kế mạch hạ áp từ 220v xuống 12v để làm nguồn cho mạch - Khối điều khiển: nhận tín hiệu từ cảm biến rung tạo dòng qua cầu phân áp, làm cho SCR hoạt động >>> Dòng từ VCC+ tới tải ( loa kêu với led báo) >>> Chân Anot SCR >> Chân Katot (SCR) >>> đồng thời dòng qua R3 nạp tụ C1 hình vẽ loa kêu, led sáng - Cảm biến: có tác dụng nút bấm Khi bị tác động lực ngồi tạo tín hiệu kích thích thyristor Page | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 CHƯƠNG III: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 3.1 Sơ đồ mạch 3.2 Nguyên lí hoạt động Cảm biến rung cấu tạo nút bấm Khi cảm biến rung lên tác động lực bên ngồi Sẽ có dịng qua cầu phân áp, R1, R2 làm có dịng kích cho chân G SCR hoạt động >>> Dòng từ VCC+ tới tải ( loa kêu với led báo) >>> Chân Anot SCR >> Chân Katot (SCR) >>> đồng thời dòng qua R3 nạp tụ C1 hình vẽ loa kêu, led sáng Muốn ngắt ta nhấn reset, tác dụng nút xả điện tích dương lên chân katot làm SCR ngưng dẫn Page | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 CHƯƠNG IV: CHỌN LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 4.1 Thyristor (SCR) loại MCR 100-6 - Lịch sử nghiên cứu: - Năm 1950, thyristor đề xuất William Shockley bảo vệ Moll số người khác phịng thí nghiệm Bell (Hoa Kỳ), phát triển lần đầu kỹ sư lượng General Electric (G.E) mà đứng đầu Gordon Hall thương mại hóa Frank W "Bill" Gutzwiller General Electric năm 1957 - Thyristor hay Chỉnh lưu silic có điều khiển phần tử bán dẫn cấu tạo từ bốn lớp bán dẫn, ví dụ P-N-P-N, tạo ba lớp tiếp giáp P-N: J1,J2,J3 Chỉnh lưu silic có điều khiển - Thyristor có ba cực hoạt động anode(A), cathode (K) cực điều khiển (G) biểu diễn hình vẽ Nó dùng cho chỉnh lưu dịng điện có điều khiển Ký hiệu điện: Biểu diễn lớp Thyristor: Page | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 Chính nhờ đặc điểm tự trì dịng dẫn kích thích thời gian ngắn nên thyristor ứng dụng nhiều mạch điện bảo vệ dòng, áp hệ thống báo động, Ngoài nhờ khả điều khiển dịng điện thơng qua cực G lên Thyristor sử dụng nhiều mạch điện điều áp pha, điều áp ba pha Nhìn thyristor giống linh kiện bán dẫn chân khác transistor, triac, diode IC ổn áp Tuy nhiên bạn dựa vào mạch điện kết nối ký hiệu Thyristor SCR để phân biệt với linh kiện khác MCR100-6 linh kiện bán dẫn, thiết kế cho điện áp cao, sử dụng dịng điện để relay, van đóng mở, điều khiển động nhỏ, đóng mở cho Thyristor lớn Thông số kỹ thuật : - Điện áp cực đại: 600A - Dòng điện thuận cực đại: 0.8A - Điện áp điều khiển mở van: 0.1 ~ 1.2V - Dòng điều khiển mở van: 0,2 mA - Nhiệt độ làm việc: -40oC ~ 125oC 4.2 Điện trở - Điện trở linh kiện có tính cản trở dịng 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-02, oxit kim loại, dây quấn Để biểu thị giá trị Page | ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 điện trở, Người ta dùng vòng màu để biểu thị giá trị điện trở - Hình dạng thực tế: Hình 1.1 điện trở - Cách đọc trị số điện trở vòng màu: Giá trị điện trở thường thể qua vạch màu thân điện trở, màu đại diện cho số Màu đen: số 0, màu nâu: số 1, màu đỏ: số 2, màu cam: số 3, màu vàng: số 4, màu lục: số 5, màu lam: số 6, màu tím: số 7, màu xám: số 8, màu trắng: số - 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 - Vạch thứ ba vạch đế 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 hình 1.2 vịng màu điện trở - Phần cuối cùng: 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% Chọn điện trở: ta dùng điện trở giá trị 1k, điện trở 4,7k, điện trở 330Om 4.3 Tụ điện Tụ điện linh kiện có khả tích điện Tụ điện cách điện với dòng điện chiều cho dòng điện xoay chiều truyền qua - - Tụ điện chia làm hai loại chính: loại khơng phân cực loại có phân Page | 10 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 cực - Loại có phân cực thường có giá trị lớn loại không phân cực, hai chân loại phân cực có phân biệt chân nối âm, nối dương rõ ràng, gắn tụ có phân cực vào mạch điện, gắn ngược chiều âm dương, tụ phân cực bị hư hoạt động sai Ngoài người ta gọi tên tụ điện theo vật liệu làm tụ -Ví dụ: tụ gốm, tụ giấy, tụ hóa Ký hiệu mạch điện Đơn vị tụ điện - Đơn vị tụ điện Fara, Fara có trị số lớn thực tế người ta thường dùng đơn vị nhỏ + P(Pico Fara) Pico = 1/1000.000.000.000 Fara (viết gọn lpF) + N(Nano Fara) Nano = 1/1000.000.000 Fara (viết gọn lnF) + MicroFarra Micro = 1/1000.000 Fara (viết gọn lpF) => pF = 1000nF = 1.000.000 Pf Cách đọc giá trị tụ điện: - Đọc trực tiếp thân điện trở, ví dụ lOOpF (100 micro Fara) Nếu số dạng 103 J, 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) Page | 11 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ August 28, 2020 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 -Hình dạng: tụ điện có nhiều hình dạng khác nhau: 4.4 Cảm biến rung SW-18010P Thông số kỹ thuật : Điện áp sử dụng: