Cấu tạo chung của một cảm biến âm thanh bao gồm: 1 microphone, bộ khuếch đại tín hiệu, bộ xử lý chuyển đổi tín hiệu và tạo trễ, role điều khiển hoặc đóng ngắt các thiết bị, nguồn cấp điện cho các bộ phận của cảm biến. Sơ đồ khối của cảm biến:
BÁO CÁO MÔN HỌC CẢM BIẾN VÀ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐỀ TÀI: Cảm biến âm điều khiển thiết bị điện CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT CẢM BIẾN ÂM THANH Cấu tạo chung cảm biến âm bao gồm: microphone, khuếch đại tín hiệu, xử lý chuyển đổi tín hiệu tạo trễ, role điều khiển đóng ngắt thiết bị, nguồn cấp điện cho phận cảm biến Sơ đồ khối cảm biến: Microphone Âm Bộ khuếch đại tín hiệu Bộ xử lý, chuyển đổi tín hiệu, tạo trễ Thiết bị điện MICROPHONE Microphone thiết bị để thu nhận âm thanh, nói cách khác thiết bị chuyển tín hiệu âm (sóng học) thành tín hiệu điện (sóng điện từ) • Dynamic Microphone: Micro động lực học hoạt động dựa nguyên lý cảm ứng điện từ Khi sóng âm truyền tới Micro, làm rung động lớp mảng mỏng plastic Micro (diaphragm), rung động lớp màng mỏng làm cho cuộn dây (coil) dao động theo, cuộn dây quấn quanh nam châm vĩnh cửu nên cuôn dây chuyển động làm thay đổi từ thông gửi qua cuộn dây sinh suất điện động cảm ứng Micro động lực học thu sóng âm có dải tần số lớn, loại microphone sử dụng rộng rãi ngày phù hợp với chức thu tín hiệu âm cảm biến âm MICROPHONE • Condenser Microphone: Micro tụ điện tụ điện vận hành theo nguyên lý chuyển động màng rung, với kim loại đặt song song, màng chắn/màng trước (diaphragm/front plate) giữ chức nhận rung động sóng âm, cịn lại giữ chức chuyển sang tín hiệu điện Khi sóng âm làm rung động màng trước (diaphragm), màng trước rung động làm thay đổi khoảng cách tụ dẫn tới thay đổi điện dung tụ Condenser Microphone loại Microphone có cấu tạo đơn giản, nhạy với dải tần số lớn, ứng dụng rộng rãi, phù hợp với việc thu dải tần cảm biến âm MICROPHONE • Crystal Microphone: Microphone loại hoạt động dựa tượng áp điện tinh thể áp điện Khi sóng âm truyền đến tinh thể áp điện làm cho dao động tương ứng với tần số dao động âm thanh, làm sinh suất điện động tương ứng Crystal Microphone ứng dụng nhiều làm đầu thu tín hiệu âm cảm biến âm vỗ tay bật đèn, … dải tần mà tinh thể áp điện thu khơng lớn nên thu tín hiệu âm có tần số xác định, phù hợp với cảm biến điều khiển thiết bị BỘ KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU Bộ khuếch đại tín hiệu có chức tiếp nhận tín hiệu điện đưa tới từ Microphone khuếch đại lên giúp phận xử lý tín hiệu hoạt động, điều khiển cách xác Bộ khuếch đại thường sử dụng khuếch đại transistor khuếch đại thuật tốn BỘ XỬ LÝ, CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU VÀ TẠO TRỄ Bộ xử lý, chuyển đổi tín hiệu tạo trễ có chức chuyển tín hiệu từ dạng tín hiệu liên tục (annalog) sang tín hiệu số (digital) tạo trễ lần nhận tín hiệu Bộ chuyển đổi tín hiệu thường sử dụng IC 555 có chức chuyển tín hiệu từ dạng annalog sang digital Tín hiệu liên tục chuyển tới chân IC 555 làm chân số IC 555 chuyển lên mức logic cao (mức có điện áp cỡ Vcc điện áp nguồn cấp cho IC) Để tạo trễ điều khiển thiết bị điện hoạt động thường sử dụng IC4017 IC thực chất IC đếm xung, có chức nhận tín hiệu dạng xung từ mạch tạo xung (IC 555) qua chân số 14, lần nhận tín hiệu mức logic cao từ mạch tạo xung làm cho chân output chuyển lên mức logic cao, truyền tín hiệu đến role làm role đóng ngắt mạch điện điều khiển thiết bị CẢM BIẾN ÂM THANH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN Board mạch Aduino Công tắc cảm ứng âm (Cảm biến CN07) vỗ tay bật tắt đèn SRS01 CẢM BIẾN ÂM THANH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN ĐIỆN Nguyên tắc hoạt động giống cảm biến âm khác Khi có tín hiệu âm tương ứng, Microphone thu tín hiệu chuyển thành tín hiệu điện, tín hiệu điện đưa đến phận khuếch đại làm khuếch đại tín hiệu chuyển sang IC 555 để tạo xung Tín hiệu từ IC 555 chuyển đến IC4017 để đóng role bật đèn sáng Tương tự có tín hiệu âm tương ứng ngắt role làm đèn tắt CẢM BIẾN ÂM THANH TÍCH HỢP Cảm biến âm tích hợp cảm biến âm điều khiển nhiều thiết bị khác hay nói cách khác nhiều cảm biến âm tích hợp cảm biến Để điều khiển nhiều thiết bị lúc: • Mỗi tín hiệu âm xác định điều khiển tính thiết bị • Một cảm biến thu nhiều tín hiệu âm khác Board mạch nhận diện giọng nói VR3 Mạch nhận dạng giọng nói HM2007 CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE !!! ... MICROPHONE Microphone thiết bị để thu nhận âm thanh, nói cách khác thiết bị chuyển tín hiệu âm (sóng học) thành tín hiệu điện (sóng điện từ) • Dynamic Microphone: Micro động lực học hoạt động... điện điều khiển thiết bị CẢM BIẾN ÂM THANH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN Board mạch Aduino Công tắc cảm ứng âm (Cảm biến CN07) vỗ tay bật tắt đèn SRS01 CẢM BIẾN ÂM THANH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN ĐIỆN Nguyên tắc... (diaphragm), rung động lớp màng mỏng làm cho cuộn dây (coil) dao động theo, cuộn dây quấn quanh nam châm vĩnh cửu nên cuôn dây chuyển động làm thay đổi từ thông gửi qua cuộn dây sinh suất điện