5. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2. CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ LM35
Đây là cảm biến nhiệt được tích hợp chính xác cao của hãng National Semiconductor. Điện áp đầu ra của nó tỉ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius. Điện áp ngõ ra thay đổi 10mv (điện áp bước) cho mỗi sự thay đổi 1oC. Chúng không yêu cầu cân chỉnh ngoài.
LM35 có 4 dạng: TO-46, SO-8, TO-92, TO-220. Nhưng thường dùng nhất là dạng TO-92 như hình dưới.
Hình 2.2. Sơ đồ chân LM35 dạng TO-92
Đặc điểm cơ bản của LM35:
+ Điện áp nguồn từ -0.2V đến +35V. + Điện áp ra từ -1V đến +6V.
+ Dải nhiệt độ đo được từ -55°C đến +150°C.
+ Điện áp đầu ra thay đổi 10mV mỗi khi có sự thay đổi 1°C.
2.3. RƠLE [9]
2.3.1. Tác dụng của rơle
Tín hiệu điều khiển từ vi điều khiển là 5V với dòng khá nhỏ khoảng 10mA, do đó không thể dùng trực tiếp tín hiệu này để điều khiển các thiết bị điện trong nhà, mà phải dùng kết hợp với một công tắc có thể điều khiển được bằng điện. Rơle là một thiết bị có thể đáp ứng được điều đó với tần số đóng cắt nhỏ.
Hình 2.3. Hình dạng của rơle
2.3.2. Cấu tạo
Rơ-le là loại linh kiện đóng ngắt điện cơ đơn giản. Rơ-le có cấu tạo gồm 4 bộ phận cơ bản: nam châm điện, lõi sắt, lò xo, các tiếp điểm.
Hình 2.4. Cấu tạo rơle
Một rơle đơn giản có 5 chân:
- Chân 4,5: hai chân dùng để cấp điện cho nam châm điện hoạt động để tạo ra từ trường.
- Chân 1: chân chung, kết nối với 1 chân của thiết bị đầu ra
- Chân 2: tiếp điểm thường đóng, ở trạng thái bình thường sẽ được nối với chân 1, và sẽ hở ra khi có từ trường từ nam châm điện.
- Chân 3: tiếp điểm thường mở, ở trạng thái bình thường sẽ không nối với chân 1, và sẽ được đóng với chân 1 khi có từ trường từ nam châm điện.
2.3.3. Nguyên lý hoạt động
Hình 2. 5.Sơ đồ đơn giản của rơle
Ban đầu khi chưa có dòng điện chạy qua cuộc nam châm điện thì 1 đầu của thanh nam chân vĩnh cửu tiếp xúc với 1 cực của cực tiếp xúc relay dẫn từ chân 1 sang chân 2 theo hình vẽ bên trên
Khi có dòng điện chạy qua cuộn nam châm điện sẽ có từ trường hút thanh nam châm vĩnh cửu bên trên làm thanh nam châm mất tiếp xúc với cực bên trên và chuyển xuống tiếp xúc với cực bên dưới dòng điện chạy từ chân 1 sang chân 3.
Diode bảo vệ rơ le : Rơ le hoạt động dựa trên dòng điện chảy qua cuộn cảm đề tạo lực hút điền khiển đóng, mở các tiếp điểm. Và sự OFF đột ngột của cuộn cảm sẽ sinh ra suất điện động cảm ứng, là nguyên nhân làm hỏng BJT hoặc IC.
2.3.4. Cách chọn rơle
- Cần phải quan tâm đến kích thước và kiểu chân để chọn một rơ le phù hợp với mạch điện của mình.
- Cần phải quan tâm đến điện áp điều khiển cuộn dây của rơ le. Có thể là 5V, 12V hoặc 24V. Mạch bạn thiết kế cung cấp điện áp nào?
- Phải quan tâm đến điện trở của cuộn dây. Vì điều này sẽ ảnh hưởng đến dòng cần cung cấp cho cuộn dây hoạt động I = U / R.
- Ví dụ: Chọn một rơ le có điện áp hoạt động là 12V, cuộn dây có điện trở là 400 Ohm thì dòng cần thiết cung cấp là 30mA. Dòng này thì IC 555 có thể đáp ứng được, nhưng hầu hết các IC khác thì không, nên cần một BJT để khuếch đại dòng.
2.3.5. Chú ý khi sử dụng rơle
- Rơle chỉ hoạt động với điện áp định mức với thông số cho trước tùy thuộc từng loại rơle (12V hoặc 24V). Nếu bị sụt áp rơle sẽ hút rất yếu hoặc không hút.
- Các tiếp điểm của rơle rất nhỏ cho nên tránh hoạt động với dòng lớn (~10A) để không xảy ra phóng điện gây hàn dính các tiếp điểm lại làm hư rơle.
- Mỗi rơle có một đế đi theo. Dây nối trong rơle và đế thường rất nhỏ, khi mua về chúng ta nên gỡ ra và thay bằng loại dây to, mềm, lõi nhiều sợi để rơle có thể chịu được dòng cao hơn.
2.4. MÀN HÌNH HIỂN THỊ LCD [9] 2.4.1. Giới thiệu LCD
Ngày nay, thiết bị hiển thị LCD (Liquid Crystal Display) được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng của Vi điều khiển. LCD có rất nhiều ưu điểm so với các dạng hiển thị khác: có khả năng hiển thị ký tự đa dạng, trực quan (chữ, số và ký tự đồ họa), dễ dàng đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức giao tiếp khác nhau, tốn ít điện năng và giá thành rẻ.
Có rất nhiều loại LCD với hình dáng và kích thước khác nhau, nhưng loại thông dụng và phổ biến nhất hiện là LCD 16x2 như hình vẽ.
Hình 2. 6. Hình dáng LCD
Khi sản xuất LCD, nhà sản xuất đã tích hợp chíp điều khiển HD44780 bên trong lớp vỏ và chỉ đưa ra các chân giao tiếp cần thiết.