ĐỒ án ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ đề TÀI MẠCH CHỐNG TRỘM DÙNG CẢM BIẾN RUN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH VIỆN KỸ THUẬT NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG  ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ ĐỀ TÀI: MẠCH CHỐNG TRỘM DÙNG CẢM BIẾN RUNG GVHD: ThS Phạm Hùng Kim Khánh SVTH: Đinh Tiến Hưng Lớp: 19DDTA1 MSSV: 1911790085 LỜI NÓI ĐẦU Lời em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô giáo hướng dẫn bảo tận tình thời gian em làm Đồ án điện tử tương tự vừa qua, đặc biệt Viện Kỹ Thuật Hutech tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án Em cảm ơn thầy Phạm Hùng Kim Khánh người tận tình bảo, giúp đỡ em thực đề tài thời gian hướng Những kiến thức thu nhặt trình nghiên cứu đề tài, phần nhiều thầy hướng dẫn có ích, giúp em hiểu rõ hơn, nắm số vấn đề bản, đồng thời giúp cho em đường học tập sau Với ước mong học hỏi em mong nhận góp ý thầy giáo bảo, hướng đẫn thêm để rút kinh nghiệm lần sau làm tốt Nhưng lượng kiến thức hạn chế nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong đóng góp thầy để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn: ThS Phạm Hùng Kim Khánh Họ tên sinh viên: Đinh Tiến Hưng Lớp: 19DDTA1 Mssv: 1911790085 Tên đề tài: Mạch chống trộm dùng cảm biến rung Điểm đánh giá: .Xếp loại: TP Hồ Chí Minh, Ngày…… Tháng…… Năm…… Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) ThS PHẠM HÙNG KIM KHÁNH PHẦN LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 1.1 THYRISTOR- TRIAC (SCR):  Triac MCR100-6 là 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 hơn.  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: 200uA Nhiệt độ làm việc: -40oC ~ 125oC -  Các chức MCR100-6:  Điều chỉnh điện áp xoay chiều công-tắc-tơ tĩnh  Bật/tắt chức ứng dụng  Cảm ứng khởi động động mạch  Bộ điều khiển tốc độ động , Hình 1.1; Sơ đồ chân TRIAC MCR100-6  TRIAC phần tử bán dẫn gồm năm lớp bán dẫn, tạo nên cấu trúc p-n-p-n thyristor theo hai chiều cực A K, dẫn dịng theo hai chiều A K  TRIAC coi tương đương với hai thyristor đấu song song song ngược để điều khiển Triac ta cần cấp xung cho chân G Triac 1.2 TỤ PHÂN CỰC 2.2uF (Tụ hóa) Tụ hóa 2.2uF 50V tụ phân cực, có dung mơi lớp hóa chất Tụ hóa 2.2uF 50V tụ có hình trụ, trị số ghi trực tiếp thân tụ 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 lớp cách điện bị đánh thủng , thực tế ta phải lắp tụ có trị số điện áp cao gấp khoảng 1,5 lần điện áp mạch điện - Thông số kỹ thuật:     - Điện dung: 2.2 uF Điện áp: 50V Nhiệt độ hoạt động: - 55°C 125°C Loại: Tụ phân cực Chức tụ điện:     Lưu trữ lượng điện Khả nạp xả thông minh Lhả nạp xả thông minh Lọc điện áp xoay chiều thành điện áp chiều phẳng cách loại bỏ pha âm Hình 1.2: Tụ phân cực 2.2uF 1.3 CẢM BIẾN RUNG LÒ XO SW-1801 Cảm biến rung SW-1801 loại cảm biến rung dùng lò xo có độ nhạy cao Cảm biến rung phát rung động từ góc độ, thường sử dụng cho chống trộm, cảm ứng, rung động đo sốc - Thông số kỹ thuật:  Điện áp: 3.3~5VDC  Dịng hoạt động: 10mA  Kích thước: 10 x 30 x 20mm - Chức SW-1801:  Nhận biết rung động  Ứng dụng dùng để chống trộm Hình 1.3: Cảm biến rung SW-1801 1.4 CỊI THẠCH ANH  Còi dùng làm linh kiện mạch điện tử tạo tín hiệu âm - Thông số kỹ thuật:  Điện áp hoạt động: 12V  Dải điện áp: 3-24V  Dòng hoạt động: ≤ 30mA  Cường độ âm thanh: ≥85dB  Tần số âm thanh: 3000 ± 500Hz - Chức còi báo:  Phát âm  Dùng để cảnh báo, báo động Hình 1.4: Cịi thạch anh 1.5 ĐIỆN TRỞ Điện trở phần tử có chức ngăn cản dòng điện mạch; Mức độ ngăn cản dòng điện đặc trưng trị số điện trở R=U/I - Thông số kỹ thuật:  Model: 1K, 4,7K, 330  Nhiệt độ hoạt động: -55oC – 155oC  Linh kiện xuyên lỗ: 0.5mm  Loại: Điện trở cố định  Sai số: 5% - Chức điện trở:  Làm cản trở dòng điện  Điều chỉnh mức độ tín hiệu   Hạn chế cường độ dịng điện chảy mạch  Dùng để chia điện áp Hình 1.5: Điện trở 1.6 NÚT NHẤN Nút nhấn thiết bị khí dùng để bật/tắt thiết bị khác, làm nút nguồn hay nói cách khác thiết lập chuyển trạng thái thiết bị từ bật sang tắt ngược lại từ tắt sáng bật. Nút nhấn chân vuông đen được dùng mạch điện tử thông dụng, dùng để làm nút nguồn - Thông số kỹ thuật:  Số chân: chân  Kích thước: 6x6x5mm Hình 1.6: Nút nhấn chân 1.7 ĐÈN LED Hiện có nhiều loại đèn led với nhiều kích cỡ điện mức làm việc khác Cấu tạo gồm chân Anot Katot vỏ Khi cấp nguồn điện phù hợp với đèn, chúng phát sáng Dùng để làm tín hiệu nhận biết, soi sáng, Thông số kỹ thuật:   Điện áp hoạt động: 2V - 2.2V   -Kích thước: 5mm Hình 1.7: Đèn LED PHẦN NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG I SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Khi cấp nguồn từ 6V đến 12V dịng điện đến cảm biến rung lò xo dừng lại - Cấu tạo cảm biến rung nút nhấn gồm tiếp điểm: tiếp điểm cố định tiếp điểm lò xo Khi khơng có rung trở kháng ~ 0, cịn tác động lực vật lý vào cảm biến rung trở kháng lớn Làm cho dịng điện thơng qua cảm biến vào cầu phân áp dùng điện trở 4,7k Ω 1k Ω có dịng điện tính theo cơng thức: Vo= (R2/R1+R2).Vcc  Vo= (1k/1k + 4.7k).9V = 1.5V  Vậy I = Vo / (R2+R3)  = 1.5V/ (1k+4.7k) = 0.263A 10 - Thyristor MCR100-6 ( SCR ) có cấu tạo gồm lớp bán dẫn p-np-n. Thyristor xem tương đương hai BJT ( transistor lưỡng cực) gồm BJT loại NPN BJT loại PNP ghép lại với hình: *Ngun lí hoạt động Trường hợp khóa K mở: cực G để hở V G = OV có nghĩa là transistor T1 khơng phân cực B nên T1 ngưng dẫn Khi T 1 ngưng dẫn I B1 = 0, IC1 = T2 cũng ngưng dẫn Như trường hợp này Thyristor không dẫn điện được, dòng điện qua Thyristor I A = VAK ≈ VCC Tuy nhiên, tăng điện áp nguồn V CC lên mức đủ lớn điện áp V AK tăng theo đến điện ngập VBO (Break over) điện áp V AK giảm xuống diode dòng điện I A tăng nhanh Lúc Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn điện, dòng điện ứng với lúc điện áp V AK giảm nhanh gọi dịng điện trì I H (Holding) Sau đặc tính của Thyristor giống diode nắn điện Trường hợp đóng khóa K: V G = VDC – IGRG, Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn điện Lúc này transistor T1 được phân cực cực B 1 nên dịng điện I G chính IB1 làm T1 dẫn điện, cho IC1 chính dịng điện I B2 nên lúc I 2 dẫn điện, cho dòng điện I C2 lại cung cấp ngược lại cho T1 và IC2 = IB1 Nhờ mà Thyristor sẽ tự trì trạng thái dẫn mà khơng cần có dịng I G liên tục - Tiếp tục dòng điện từ cầu phân áp làm kích chân G SCR làm cho dòng điện I tăng nhanh >> SCR chuyển sang trạng thái kích dẫn điện Lúc dòng điện liên tục từ Vcc >> tải (còi + đèn LED)>> Chân Anot >> Chân Katot SCR làm cho SCR dẫn điện liên tục gọi dịng điện trì IH (Holding) Đặc điểm Thyristor có khả tự giữ dịng điện kể khơng cịn rung, khơng cho dịng kích vào chân G Dòng điện từ chân Katot SCR sau nguồn điện tạo mạch điện kín 11 - Đồng thời lúc dịng điện qua điện trở R3 nạp cho tụ điện C1, electron mà tụ tích lúc phóng điện tích làm cho cịi báo đèn LED hoạt động ( đèn LED sáng còi hú ) - Điện trở 1k Ω mắc trước đèn LED dùng hạn dòng điện để bảo vệ đèn LED trước dịng điện cao theo cơng thức: I= U/R - Khi muốn ngắt khởi động lại ta ấn vào nút nhấn ( BUTTON ) Tác dụng nút xả điện tích dương lên chân Katot dịng điện khơng cịn từ chân Anot>> chân Katot>> nguồn ( nơi điện áp thấp, nguồn ) làm cho SCR ngưng dẫn mạch trở trạng thái ban đầu KẾT LUẬN  Mạch hoàn thiện đẹp mắt, nhỏ gọn  Dễ sử dụng, mang tính ứng dụng cao  Mạch tương đối hoạt động tốt, không sử dụng nhiều linh kiện HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI  Có thể làm mạch cảm biến chống trộm, phát vật thể, phát thông báo có người mở cửa,  Có thể ứng dụng vào chống trộm xe  Thay linh kiện khác có khả làm mạch hoạt động hiệu TÀI LIỆU THAM KHẢO I/ Tài liệu sách Giáo trình Điện Tử Tương Tự (Trường Đại Học Công Nghệ Tp HCM) 12 Th.s Nguyễn Thị Ngọc Anh NXB Hutech, Ấn 2015 II/ Tài liệu web 1/ http://www.alldatasheet.com/ 2/ https://vi.wikipedia.org/ 13 ... 1.3 CẢM BIẾN RUNG LÒ XO SW-1801 Cảm biến rung SW-1801 loại cảm biến rung dùng lò xo có độ nhạy cao Cảm biến rung phát rung động từ góc độ, thường sử dụng cho chống trộm, cảm ứng, rung động đo... cảm biến rung lò xo dừng lại - Cấu tạo cảm biến rung nút nhấn gồm tiếp điểm: tiếp điểm cố định tiếp điểm lò xo Khi khơng có rung trở kháng ~ 0, cịn tác động lực vật lý vào cảm biến rung trở kháng... động: 10mA  Kích thước: 10 x 30 x 20mm - Chức SW-1801:  Nhận biết rung động  Ứng dụng dùng để chống trộm Hình 1.3: Cảm biến rung SW-1801 1.4 CỊI THẠCH ANH  Còi dùng làm linh kiện mạch điện tử