ĐỒ án THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ đề tài MẠCH BÁO ĐỘNG AN NINH

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ II ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ Đề tài: MẠCH BÁO ĐỘNG AN NINH Giáo viên hướng dẫn : ThS TRẦN QUANG THUẬN Sinh viên thực : Nguyễn Quốc Doanh………………N18DCDT007 Nguyễn Tuấn Anh……………… N18DCDT002 Nguyễn Trung Hiếu……………… N18DCDT020 Nguyễn Văn Tấn………………… N18DCDT047 Lê Tấn Thi…………………………N18DCDT055 TP.HCM – Tháng năm 2021 ĐỀ CƯƠNG Tên đề tài: Thiết Kế Mạch Báo Động An Ninh Mã đề tài: 01 Thuộc lĩnh vực: Điện tử Mục tiêu, nội dung kết đề tài: a Mục tiêu: -Bảo vệ tài sản cá nhân gia đình -Mạch có tính ứng dụng cao sống -Mạch đơn giản, dễ sử dụng b Nội dung: - Lý thuyết: mạch báo động, nguồn - Linh kiện:  Resistor  Transistor  Diod  Capacitor  Speaker  Button  Zenner  Buzzer  Cảm biến chuyển động PIR - Phần mềm: Altium Designer, Proteus Designer - Sơ đồ hệ thống: + Sơ đồ khối mạch báo động an ninh: c Kết quả: - Mạch mô khối nguồn: Linh Kiện Số Lượng Tụ ( 1uF ; 2200uF- phân cực ) Điện Trở(1M Ohm) Diode cầu Zener(1N5338BRL) -Mạch mô khối báo động: Linh Kiện Số Lượng Điện Trở ( 100R ) Led Buzzer ( 5V ) Transistor(C1815) Cảm biến chuyển động ( HC-SR501 ) -Kết mô toàn mạch : SV thực hiện: TT Họ tên Nguyễn Quốc Doanh ( Trưởng Nhóm) Mã số SV Lớp /Nhóm ĐT N18DCDT007 D18CQDT01-N 0367729784 Nguyễn Tuấn Anh N18DCDT002 D18CQDT01-N 0971227726 Nguyễn Trung Hiếu N18DCDT020 D18CQDT01-N 0961032153 Nguyễn Văn Tấn N18DCDT047 D18CQDT01-N 0702161429 Lê Tấn Thi N18DCDT055 D18CQDT01-N 0395856613 Người hướng dẫn: GVC ThS Trần Quang Thuận Sơ lược tình hình nghiên cứu, phương án thực hiện:  a Sơ lược tình hình +Trong nước: Chng báo động an ninh phổ biến nhiều thành thị đặc biệt nơi nhiều người như: Chung cư, nhà trọ, … Chuông báo động giải pháp hồn hảo để ngăn ngừa ngăn chặn nan trộm cắp Đây giải pháp tối ưu tiết kiệm chi phí có cố trộm cắp xảy + Ngồi nước: Ngày với phát triểu mạnh mẽ công nghệ, hệ thống chông báo động an ninh sử dụng rộng rãi giới Không sử dụng rộng rãi mà phát triểu nhiều tính vượt trội đại hơn, ngày tối ưu để trở nên thân thiện phù hợp với không gian nội thất nhà  b Phương án thực hiện: Thực theo bước sau: Bước 1: thiết kế sơ đồ nguyên lý cho mạch Bước 2: mô mạch Proteus Bước 3: xác định linh kiện cần mua tính tốn sai số Bước 4: làm mạch thực tế Bước 5: đánh giá sản phẩm Tiến độ thực hiện: Buổi học Nội dung Chia nhóm, chọn đề tài Nộp đề cương Nộp đề cương hiệu chỉnh Báo cáo kết nghiên cứu lý thuyết Báo cáo kết thiết kế Báo cáo kết thi công Báo cáo (bảo vệ) Theo lịch thi HK Ghi Trưởng nhóm GV hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Quốc Doanh GVC ThS Trần Quang Thuận LỜI CAM ĐOAN Nhóm em xin cam đoan đề tài “Mạch báo động an ninh” cố gắng, nổ lực nhóm em hướng dẫn nhiệt tình ThS Trần Quang Thuận Nhóm em hồn tồn chịu trách nhiệm tính trung thực nội dung đề tài nhóm Nhóm trưởng Nguyễn Quốc Doanh LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập môn ThS Trần Quang Thuận, nhóm em thầy giảng dạy tận tình, truyền đạt cho em kiến thức bổ ích em có vốn kiến thức quan trọng cho chuyên nghành nhóm em sau Trên thực tế khơng có thành cơng mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy tận tâm giảng dạy cho nhóm em để giúp nhóm em hồng thành tốt đề tài nhóm Nhóm em kính chúc thầy khỏe mạnh để phấn đấu đạt thành tích cao cơng tác giảng dạy Chúc thầy niềm tin, tảng vững cho nhiều hệ sinh viên với bước đường học tập Nhóm em chân thành cảm ơn! Bảng 2.1: Bảng màu  Nguyên lý hoạt động: Điện trở hoạt động theo nguyên lý định luật Ohm, định luật nói phụ thuộc vào cường độ dòng điện của hiệu điện thế và điện trở Nội dung định luật cho cường độ dòng điện qua điểm vật dẫn điện tỷ lệ thuận với hiệu điện qua điểm đó, với vật dẫn điện có điện trở số, ta có phương trình tốn học mơ tả mối quan hệ sau: V=IR Trong đó: - I cường độ dòng điện qua vật dẫn (A – Ampere) - V (trong chương trình phổ thơng, V cịn ký hiệu U) điện áp vật dẫn (đơn vị volt) - R điện trở (đơn vị: ohm) 2.1.4 Diode cầu Hình 2.4: Diode cầu Diode cầu cách gọi khác bạn thực lắp đặt đồng thời Diode mắc nối với Thơng thường chúng dùng với mục đích chuyển đổi điện xoay chiều thành điện chiều chu kỳ bán kỳ 2.2 Giới thiệu khối báo động 2.2.1 Cảm biến chuyển động (HC-SR501) Hình 2.5: HC-SR501  Cấu tạo: HC-SR501 cảm biến chuyển động chỉnh độ nhạy bao gồm biến trở biến trở điều chỉnh độ nhạy cảm biến, biến trở điều chỉnh thời gian đóng cảm biến  Nguyên lý hoạt động: Khi người động vật tới gần vùng làm việc cảm biến sẽ phát lượng nhiệt dạng xạ hồng ngoại, từ thấu kính Fresnel hội tụ tia hồng ngoại đưa vào cảm biến nhiệt điện 2.2.2 Transistor Hình 2.6: Transistor Trong điện tử transistor linh kiện bán dẫn, hoạt động mạch điện tử, transistor có vai trị van cách li điều chỉnh dòng điện, điện áp mạch Nhờ vai trò quan trọng transistor ứng dụng rộng rãi  Cấu tạo: Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai tiếp giáp P- N, ghép theo thứ tự PNP ta transistor thuận, ghép theo thứ tự NPN ta transistor ngược Về cấu tạo, transistor tương đương với hai diode đấu ngược chiều  Nguyên lý hoạt động: Transistor ngược hay thuận có hoạt động khác nhau, xét hoạt động transistor NPN theo sơ đồ: Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý hoạt động Transistor - Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E Trong (+) nguồn vào cực C, (-) nguồn vào cực E - Cấp nguồn chiều UBE qua công tắc trở hạn dịng vào hai cực B E, cực (+) vào chân B cực (-) vào chân E - Khi công tắc mở, ta thấy hai cực C E cấp điện khơng có dịng điện chạy qua, lúc dịng IC = - Khi cơng tắc đóng, mối P – N phân cực thuận có dịng điện chạy từ nguồn (+) UBE qua cơng tắc tới R hạn dòng qua mối BE cực (-) tạo thành dòng IB - Ngay dòng IB xuất hiện, dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, dịng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB - Như rõ ràng dịng IC hồn tồn phụ thuộc vào dịng IB, có cơng thức IC = β IB Trong đó:  IC là dòng chạy qua mối CE  IP dòng chạy qua mối BE  βLà hệ số khuếch đại transistor Khi có điện UCE điện tử lỗ trống vượt qua mối tiếp giáp PN để tạo thành dòng điện, xuất dòng IBE lớp bán dẫn P cực mỏng nồng độ pha tạp thấp, số điện tử tự từ lớp bán dẫn nhỏ số điện tử vào lỗ trống tạo thành dòng IB Còn lại phần lớn số điện tử bị hút phía cực C tác dụng điện áp UCE tạo thành dòng ICE chạy qua transistor Đối với hoạt động PNP: Transistor PNP có hoạt động tương tự transistor NPN cực tính nguồn điện UCE UBE ngược lại Dòng IC từ E sang C dòng IB từ E sang B 2.2.3 Loa Buzzer (5V) Hình 2.8: Loa Cịi Buzzer 5VDC có tuổi thọ cao, hiệu suất ổn định, chất lượng tốt, sản xuất nhỏ gọn phù hợp thiết kế với mạch còi buzzer nhỏ gọn, mạch báo động  Nguyên lý hoạt động: Phát âm 2.2.4 Led Hình 2.9: Led Led có nghĩa diode phát sáng diode phát quang diodo có khả phát ánh sang hay tia hồng ngoại, tử ngoại  Cấu tạo: Cấu tạo từ khối bán dẫn loại p ghép với khối bán dẫn loại n  Nguyên lý hoạt động: Phát sáng điện CHƯƠNG MÔ PHỎNG TRÊN PHẦM MỀM  3.1 Proteus 1.1 Các bước thực Bước 1: tạo file Project Sau tạo file, cửa sổ làm việc : Bước : Lấy linh kiện cho mạch - -Sử dụng thư viện: Ta chọn nút Component nhấn nút P -Nhập tên linh kiện vào ô trống: - -Lấy linh kiện vẽ: Nhấp chọn linh kiện, nhấp lên mạch kéo rê để đặt linh kiện vị trí mong muốn Bước 3: Sắp xếp linh kiện hợp lý dây cho mạch Bước 4: Chạy mô 3.2 Mạch in CHƯƠNG SƠ ĐỒ KHỐI VÀ MẠCH HOÀN  4.1 Sơ đồ khối 4.2 Mạch hoàn chỉnh KẾT LUẬN Sau q trình tìm hiểu nghiên cứu mơ thực nghiêm, đạt số kết sau: - Mạch nguồn hạ áp từ 220V AC xuống 5V DC hoạt động tốt xác -Mạch báo động sử cảm biến chuyển động có độ nhạy cao -Mạch đơn giản có tính ứng dụng rộng rải giá thành rẻ Bên cạnh đó, mức độ hồn thành mục tiêu đề ban đầu đề 90% Mặc dù chưa thật hoàn thành cách xuất sắc mục tiêu đề ra, cảm thấy hài lịng với cơng việc kinh nghiệm tơi đạt suốt trình nghiẻn cứu PHỤ LỤC https://www.bachkhoadientu.com/2016/01/tao-nguon-5v-dc-tu-220v-ackhong-su.html https://icdayroi.com/ https://www.youtube.com/watch?v=vy2_GLresXg https://www.electronicshub.org/security-alarm-circuit/ ... họ tên) Nguyễn Quốc Doanh GVC ThS Trần Quang Thuận LỜI CAM ĐOAN Nhóm em xin cam đoan đề tài “Mạch báo động an ninh? ?? cố gắng, nổ lực nhóm em hướng dẫn nhiệt tình ThS Trần Quang Thuận Nhóm em hồn... 2.2.2 Transistor Hình 2.6: Transistor Trong điện tử transistor linh kiện bán dẫn, hoạt động mạch điện tử, transistor có vai trị van cách li điều chỉnh dòng điện, điện áp mạch Nhờ vai trò quan trọng... động an ninh? ?? để nắm bắt nhu cầu bảo vệ tài sản an toàn cho người thân yêu 1.2 Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.2.1 Mục đích Làm sáng tỏ nâng cao số phương diện quan trọng mạch báo động an