3.2.1. Khối nguồn.
Hình 3.2. Sơ đồ khối nguồn.
Ngõ ra 12V để cấp cho mạch lọc tần số, mạch đo lường tín hiệu âm thanh, bộ đệm led RGB.
Ngõ ra 5V để cấp cho mạch khuếch đại âm thanh và loa âm thanh 3W.
Ngõ ra 3.3V dùng để cấp cho mạch cảm biến ánh sáng, mạch điều khiển PWM.
Luận Văn Tốt Nghiệp CBHD: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn
SVTH: Nguyễn Văn Giới MSSV: 1117904 Trang 25
3.2.2. Mạch kết nối mô-đun bluetooth OVC3860 và Mô-đun khuếch đại Audio. đại Audio.
Hình 3.3. Kết nối mô-đun bluetooth OVC3860 và Mô-đun khuếch đại Audio. Từ mô-đun bluetooth OVC3860 ta lấy tín hiệu âm thanh để cấp cho mạch lọc tần số. Với sơ đồ mạch trên chúng ta có thể điều chỉnh được âm lượng của âm thanh từ các nút nhấn. Mạch có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu âm thanh cho mạch lọc tần số.
3.2.3. Mạch lọc tần số.
3.2.3.1. Sơ đồ tổng quát mạch lọc.
Luận Văn Tốt Nghiệp CBHD: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn
SVTH: Nguyễn Văn Giới MSSV: 1117904 Trang 26
3.2.3.2. Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số tổng hợp.
Từ sơ đồ nguyên lý mạch cộng tín hiệu cơ bản hình 2.11 cho tín hiệu ra vo sẽ là tín hiệu vào vi của mạch lọc tần số băng tần hẹp cơ bản hình 2.13. Tương tự, tín hiệu ra vo của mạch lọc tần số băng tần hẹp sẽ là tín hiệu vào vi của mạch khuếch đại đảo tín hiệu. Nên ta có sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số tổng hợp từ 3 mạch cơ bản trên ta có.
Hình 3.5. Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số cơ bản.
Từ các giá trị tính được trong bảng 2.3. ta có sơ đồ nguyên lý mạch lọc từng tần số cự thể như sau:
Lọc tần số 32Hz.
Hình 3.6. Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số 32Hz. Lọc tần số 64Hz.
Luận Văn Tốt Nghiệp CBHD: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn
SVTH: Nguyễn Văn Giới MSSV: 1117904 Trang 27 Lọc tần số 125Hz. Hình 3.8. Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số 125Hz. Lọc tần số 250Hz. Hình 3.9. Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số 250Hz. Lọc tần số 500Hz. Hình 3.10. Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số 500Hz. Lọc tần số 1kHz. Hình 3.11. Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số 1kHz.
Luận Văn Tốt Nghiệp CBHD: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn
SVTH: Nguyễn Văn Giới MSSV: 1117904 Trang 28 Lọc tần số 2kHz. Hình 3.12. Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số 2kHz. Lọc tần số 4kHz. Hình 3.13. Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số 4kHz. Lọc tần số 8kHz. Hình 3.14. Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số 8kHz. Lọc tần số 16kHz. Hình 3.15. Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tần số 16kHz.
Luận Văn Tốt Nghiệp CBHD: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn
SVTH: Nguyễn Văn Giới MSSV: 1117904 Trang 29 Tổng hợp lại ta được mạch lọc tần số 10 kênh với 10 tần số khác nhau: 32Hz, 64Hz, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz, 8kHz, 16kHz.
Hình 3.16. Mạch in khối mạch lọc 10 tần số.
Hình 3.17. Hình ảnh thực tế khối mạch lọc 10 tần số.
Khối mạch lọc tần số 10 kênh (hình 3.4) được thiết kế dựa trên IC chuyên dụng LM324 của hãng Texas Instruments. Khối có nhiệm vụ chính trong đề tài là cung cấp tần số cho mạch đo lường tín hiệu âm thanh.
Luận Văn Tốt Nghiệp CBHD: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn
SVTH: Nguyễn Văn Giới MSSV: 1117904 Trang 30
3.2.4. Mạch đo lường tín hiệu âm thanh.
- Hình 3.18 là sơ đồ nguyên lý mạch đo lường tín hiệu âm thanh, dùng 40 op- amp LM324 với 40 led đơn hiển thị cho từng giá trị.
- Mỗi tần số từ mạch lọc tần số được thể hiện qua mạch lọc đo lường âm thanh.
Hình 3.18. Sơ đồ nguyên lý mạch đo lường tín hiệu âm thanh.
Luận Văn Tốt Nghiệp CBHD: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn
SVTH: Nguyễn Văn Giới MSSV: 1117904 Trang 31 - Kết hợp 10 mạch đo lường tín hiệu âm thanh nhận tín hiệu từ mạch lọc tần số ta được khối led nhấp nháy theo nhạc.
Hình 3.20. Mạch đo lường tần số âm thanh.
Hình 3.20 kết nối giữa mạch lọc tần số và mạch đo lường tín hiệu âm thanh.
3.2.5. Mạch PWM dùng MSP430G2553.
- MSP430G2553 có các chân PWM là P1.2, P1.6 và P2.6 là các chân có thể dùng PWM để điều khiển led RGB.
Luận Văn Tốt Nghiệp CBHD: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn
SVTH: Nguyễn Văn Giới MSSV: 1117904 Trang 32 Hình 3.21. Sơ đồ nguyên lý mạch PWM.
Để có thể điều chỉnh được màu sắc led RGB thì chúng ta phải dùng đến PWM hay gọi là băm xung. Việc thay đổi độ sáng tùy thuộc vào cách trộn màu, với độ sáng lúc 100 là 100% độ sáng của led và 0 là 0% của độ sáng mà led phát ra.
3.2.6. Bức tranh.
- Trên thị trường có rất nhiều tranh nghệ thuật, nhưng trong đề tài cần tìm loại tranh sao cho led nhấp nháy theo nhạc có thể xuyên qua tranh. Vì vậy tranh được làm với chất liệu deacl trong suốt kết hợp với in kỹ thuật.
3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.
Sau quá trình nghiên cứu tôi đã tiến hành thiết kế đề tài “tranh loa - đèn” với các vấn đề cơ bản sau:
- Tranh được thiết kế với kích thước: 40cm x 55cm x 10cm.
- Tranh có thể kết nối sóng bluetooth với các thiết bị như điện thoại, laptop để phát nhạc và vui mắt hơn với những con led nhấp nháy theo điệu nhạc.
Luận Văn Tốt Nghiệp CBHD: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn
SVTH: Nguyễn Văn Giới MSSV: 1117904 Trang 33 Hình 3.22. Cảm biến và Nguồn cho bức tranh.
Luận Văn Tốt Nghiệp CBHD: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn
SVTH: Nguyễn Văn Giới MSSV: 1117904 Trang 34
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận:
+ Với thiết kế hiện tại thì bức tranh đáp ứng được những mục tiêu đề ra. Nhằm đem lại một không gian thư giãn sau một ngày làm việc mệt mỏi, có thể thưởng thức giai điệu du dương theo nhạc và vui mắt với những led nhấp nháy theo nhạc thông qua sóng bluetooth từ điện thoại hay máy tính xách tay.
+ Qua đề tài luận văn này cho thấy việc kết hợp giữa công nghệ vào trang trí là khá mới lạ và khá độc đáo.
Kết quả đạt được và hạn chế của đề tài:
Do thời gian và kinh phí có hạn, nên cơ bản hoàn thành được những vấn đề sau:
Thiết kế được mạch kết nối mô-đun Bluetooth với mạch khếch đại âm thanh.
Hoàn thành dàn led nhấp nháy theo nhạc với 10 tần số khác nhau.
Sử dụng PWM cho led RGB trang trí tranh.
Những kiến nghị và hướng phát triển:
Có thể kết hợp với đồng hồ vạn niên để hiển thị ngày giờ. Có thể mở rộng thêm cho led nhấp nháy với nhiều tần số.
Việc đem sản phẩm công nghệ vào trong lĩnh vực trang trí là còn khá mới, có thể kết hợp những sản phẩm công nghệ mới lạ hơn vào việc trang trí nhằm đem lại lợi ích cho người sử dụng.
Luận Văn Tốt Nghiệp CBHD: PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn
SVTH: Nguyễn Văn Giới MSSV: 1117904 Trang 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] “Mô-đun Tai Nghe Bluetooth OVC3860,” 2014. [Online]. Available: http://thegioiic.com/products/ovc3860-bluetooth-audio-module
[2]“Mô-đun Tai Nghe Bluetooth OVC3860,” 2014. [Online]. Available: http://banlinhkien.vn/goods-2814-mô-đun-tai-nghe-bluetooth-ovc3860.html
[3] Trương Văn Tám. Giáo trình Mạch điện tử. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. Cần Thơ, 12/2003, trang VII-4.
[4] Trương Văn Tám. Giáo trình Mạch điện tử. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. Cần Thơ, 12/2003.
[5] Datasheet, “LM324,”. 04-Jan-2014. [Online].
Available:http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm324-n.pdf. [Accessed: 04-Jan-2014].
[6] ThS. Phạm Văn Tấn. Giáo trình Cơ sở viễn thông. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. Cần Thơ, 2003.
[7] Trương Văn Tám. Giáo trình Mạch điện tử. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. Cần Thơ, 12/2003.
[8] Trương Văn Tám. Giáo trình Mạch điện tử. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. Cần Thơ, 12/2003.
[9] Trương Văn Tám. Giáo trình Mạch điện tử. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. Cần Thơ, 12/2003.
[10] Trương Văn Tám. Giáo trình Mạch điện tử. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. Cần Thơ, 12/2003.
[11] “Module Khuếch Đại Audio 2x3W 5V,” 2014. [Online]. Available:
http://banlinhkien.vn/goods-2795-module-khuech-dai-audio-2x3w-5v.html#.VVFm 1ph83xQ
[12] Datasheet, “MSP430G2553,” 04-Jan-2014. [Online]. Available:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/msp430g2553.pdf. [Accessed: 04-Jan-2014].
[13] Trần Hữu Danh. Giáo Trình Kỹ Thuật Vi Xử Lý. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ.