IC LM432 đ c tích h p g m 4 op-amp bên trong. Nh th ta có th m c đ c 4 m ch thu phát h ng ngo i nh ng ch v i 1 LM324. Op-amp dùng làm m ch so sánh đi n áp đi n áp ngõ vào t đó đ a ra đi n áp m c cao ho c m c th p t i ngõ ra.
Nguyên lý m ch thu phát h ng ngo i: Khi led thu h ng ngo i không nh n đ c tín hi u t led phát, đi n tr led thu r t l n. i n áp t i chân 2 c a op-amp l n h n đi n áp t i chân 3 c a op-amp (V2 > V3). Do đó t i ngõ ra ta thu đ c đi n áp th p. Khi led thu h ng ngo i nh n đ c tín hi u t led phát, đi n tr led thu gi m xu ng m nh (l ng đi n tr gi m ph thu c vào c ng đ ho c kho ng cách c a led phát). Lúc này V2 s nh h n V3 nên ta thu đ c giá tr đi n áp cao t i ngõ ra a op-amp.
bi t đ c v trí c a bu ng thang, ta g n nh ng đ u thu h ng ngo i trên thay ray ng v i t ng v trí d ng c a bu ng thang. Khi bu ng thang d ng, ngõ ra c a op-amp có đ u thu h ng ngo i t ng ng s đ a ra tín hi u đi n áp m c cao.
bi t v trí c a c a bu ng thang và ng i ho c v t c n đ ng t i c a bu ng thang, ta g n t ng c p thu phát h ng ngo i ng v i v trí c a đã m h t, đóng h t và v trí gi a c a c a bu ng đ phát hi n ng i. Khi có ng i t i c a, ngõ ra op-amp c a đ u thu c m bi n h ng ngo i xác đinh ng i s đ a ra tín hi u m c th p và ng c l i. Khi c a đã đóng h t, ngõ ra op-amp c a led thu h ng ngo i t i v trí c a đóng h t và v trí c a m h t s có
3.4. Kh i led hi n th
Kh i led hi n th bao g m: led đ n hi n th tr ng thái bu ng thang, led 7 đo n lo i anode chung, IC gi i mã 74LS247, IC ch t 74HC573.
Tín hi u đi n áp t Port A c a PIC 16F877A đ c đ a vào ngõ vào c a IC ch t nh sau: A0 (c a PIC) ng v i D0 (c a IC ch t), A1 ng v i D1, A2 ng v i D2, A3 ng v i D3, A5 ng v i LE c a IC ch t. V i A0 và A1 là v trí c a bu ng thang; A2 và A3 là tr ng thái đi lên đi xu ng c a bu ng thang.
Hình 3.7 – S đ nguyên lý IC ch t 74HC573
IC ch t 74HC573 có 20 chân: 8 chân ngõ vào D0 đ n D7, 8 chân ngõ ra Q0 đ n Q7, 1 chân LE, 1 chân OE (output enable) tích c c m c th p, 1 chân VCC và 1 chân GND.
Nguyên lý ho t đ ng c a 74HC573: n u chân OE n i v i GND thì IC cho phép xu t ngõ ra và ng c l i khi n i OE v i VCC. Khi m c đi n áp t i chân LE m c cao, IC ch t nh n tín hi u vào t các ngõ vào D0 đ n D7 và đ a ra tín hi u t ng ng này đ n ngõ ra Q0 đ n Q7. Khi m c đi n áp t i LE xu ng m c th p, ngõ ra Q0 đ n Q7 v n gi nguyên và không thay đ i so v i tín hi u t i Q0 đ n Q7 lúc đi n áp t i LE m c cao.
Tín hi u ngõ ra Q0, Q1 đ a vào 74LS247 gi i mã t h nh phân sang mã BCD và hi n th qua led 7 đo n. Tín hi u ngõ ra Q2, Q3 n i ti p v i led đ n hi n th tr ng thái đi lên ho c đi xu ng c a bu ng thang.
3.5. Kh i đi u khi n đ ng c
Kh i đi u khi n đ ng c bao g m 2 m ch c u H, đ ng c truy n đ ng, đ ng c c a bu ng thang, 4 opto P817, 4 MOSFET kênh p IRF9540, 4 MOSFET IRF540, 4 transistor lo i NPN C1815, đ c l p nh hình 3.9
Hình 3.9 – S đ nguyên lý kh i đi u khi n đ ng c .
Chân s 1 c a opto n i ti p v i chân đi u khi n đ ng c t PIC 16F877A. Opto đ c s d ng nh m cách ly kh i PIC 16F877A v i ph n công su t t m ch c u H. M t m ch c u H dùng đ đi u khi n đ ng c truy n đ ng, m ch còn l i đi u khi n đ ng c c a bu ng thang. V i m ch c u H ta có th đi u khi n đ ng c quay thu n ho c quay ngh ch. MOSFET đ c dùng thay cho BJT trong m ch c u H vì MOSFET thích h p cho các m ch công su t l n. T đó, ta có th phát tri n mô hình thang máy sau này cho phù h p v i đ ng c công su t l n. MOSFET kênh P đ c dùng cho các khóa phía trên, MOSFET kênh N đ c dùng cho các khóa phía d i.
gi i thích cho lý do t i sao MOSFET kênh N l i không dùng làm khóa phía trên ta m c 1 MOSFET kênh N v i chân D n i VCC, chân S n i ti p v i đ ng c , chân còn l i đ ng c n i v i GND nh hình 3.10.
Hình 3.10
Khi MOSFET không đ c kích, không có dòng đi n trong m ch, đi n áp chân S b ng 0. Khi MOSFET đ c kích và d n, đi n tr d n chân DS c a MOSFET r t nh so v i tr kháng c a đ ng c nên đi n áp t i chân S g n b ng đi n áp ngu n. Khi MOSFET đ c kích d n thì đi n áp kích t i chân G ph i l n h n chân S ít nh t 3V. Nh v y đ kích đ c MOSFET d n thì đi n áp chân G ph i ít nh t l n h n đi n áp ngu n 3V, đi u này r t khó đ kích đ c MOSFET d n t PIC. Do đó MOSFET kênh N không phù h p làm khóa phía trên. Tuy nhiên đi n tr d n DC c a MOSFET kênh P l i l n h n đi n tr d n DC c a MOSFET kênh N nên trong m ch dùng 2 lo i MOSFET thì MOSFET kênh P th ng b nóng và d h ng h n MOSFET kênh N.
Khi opto nh n tín hi u t kh i PIC đ đi u khi n đ ng c , led phát trong opto s kích d n cho transistor bên trong opto. Khi opto d n, s xu t hi n đi n tr d n gi a 2 chân transistor kho ng vài tr m Ohm. Do đó n u mu n kích MOSFET b ng đi n áp m c cao ta nên m c n i ti p vào chân E c a transitor này m t đi n tr có giá tr vài ngàn Ohm đ t o c u phân áp. T đó m c n i ti p vào n i kích d n cho m ch c u H.
V i các khóa trên (IRF9540 – MOSFET kênh P), ta dùng thêm transistor C1815 đ làm m ch kích. Khi ch a kích C1815, chân G c a IRF9540 đ c n i lên VCC b ng đi n tr 1K, lúc này đi n áp t i chân G g n b ng đi n áp chân S – c ng là VCC nên IRF9540 không d n.
Khi nh n tín hi u kích d n t opto, transistor C1815 d n làm đi n áp chân G c a IRF9540 xu ng g n b ng 0C. Khi đó đi n áp chân G nh nhi u h n so v i đi n áp chân S, MOSFET IRF9540 d n. ng th i đi n áp chân G c a IRF 540 (khóa d i) l n h n nhi u so v i chân S c a IRF540 – 0V, MOSFET IRF540 d n. Nh v y khóa trên và khóa d i v trí chéo nhau trong m ch c u H đã đóng l i, đ ng c b t đ u ch y.
Khi không nh n tín hi u kích d n t opto, transistor C1815 ng ng d n, MOSFET IRF9540 có đi n áp chân G g n b ng v i đi n áp t i chân S (b ng VCC). MOSFET IRF9540 ng ng d n. MOSFET IRF540 có đi n áp chân G b ng v i đi n áp chân S (b ng 0V). MOSFET IRF540 ng ng d n. Khóa trên và khóa d i v trí chéo nhau trong m ch c u H m ra, đ ng c ng ng ch y.
3.6. Kh i ngu n.
Kh i có nhi m v chuy n đi n áp xoay chi u 220V thành đi n áp m t chi u 5V và 6V nh hình 3.11. i n áp m t chi u 5V c p cho các kh i PIC, kh i bàn phím, kh i c m bi n, kh i hi n th ho t đ ng. i n áp m t chi u 6V c p cho kh i đi u khi n đ ng c .
LM7805 là IC n áp có ngõ ra đi n áp d ng 5VDC. LM7806 là IC n áp có ngõ ra đi n áp d ng 6VDC. T 2200uF có tác d ng l c ph ng đi n áp ra t c u diode đ đ a t i ngõ vào IC n áp. T 104 phía tr c IC n áp có tác d ng l c nhi u. T 470uF có tác d ng l c ph ng đi n áp ra t IC n áp. T 104 phía sau IC n áp có tác d ng l c nhi u trên đ ng dây dài.