1 Vì điều kiện không cho phép và mạch đồ án không sử dụng ngắt nên mục này chỉ mang tính giới thiệu.
3.1. Phân tích và chọn linh kiện cho các khố
3.1.1 Khối đầu vào
Như đã nói ở phần 2.2.1, nguyên lý ở khối đầu vào khá đơn giản. Tuy nhiên, quá trình thực hiện của nhóm cũng gặp một số khó khăn:
- Lúc đầu, nhóm không đặt opamp so sánh, do đó mức tín hiệu vào vi điều khiển không ổn định, mạch chạy rất không ổn định, thậm chí là không chạy. Tuy nhiên, về sau nhờ sử dụng thêm opamp so sánh, điều này đã cơ bản được giải quyết.
- Sau khi có opamp so sánh, vấn đề đặt ra là phải chọn điện trở nối với LDR làm sao để mạch hoạt động với điều kiện ánh sáng môi trường khá yếu mà không bị sai lệch điều khiển. Sau các đo đạc về điện trở của LDR trong các điều kiện sáng khác nhau, điện trở đã được chọn giá trị là 100k. Nếu chọn R = 100k và đặt con chạy biến trở ở mức 50% ( tức điện thế VN = 2,5 V) thì mức điện trở của LDR mà tại đó điện áp ra đảo mức là 100k.
Thực nghiệm đo cho thấy, quang trở LDR có giá trị điện trở lớn nhất khi không có ánh sáng cỡ 200k và có giá trị điện trở nhỏ nhất khi có ánh sáng mạnh chiếu vào là 20k. Như vậy giá trị điện trở R trên đáp ứng khá tốt yêu cầu khi cường độ ánh sáng môi trường không quá yếu.
- Vấn đề tiếp nữa là chọn linh kiện cho mạch. Ta chọn các cảm biến có dải điện trở gần giống nhau bằng cách đo điện trở khi để chúng ngoài ánh sáng và khi che đi. Các cảm biến quang dùng trong mạch này có dải điện trở nằm trong dải từ 60kΩ → 1MΩ.
3.1.2 Cách chọn linh kiện:
Cảm biến quang: đo điện trở của các cảm biến quang sao cho chúng có dải điện trở sấp xỉ nhau trong cùng một điều kiện chiếu sáng như nhau.
- Điện trở đưa vào các cảm biến thông qua nguồn có trị số 100kΩ. Do dải điện trở của các cảm biến từ 30-50kΩ.
- Vi điều khiển ta sử dụng là dòng 8051. Ở đây ta sử dụng là loại AT89C51. - Vì ta dùng mạch nguồn 5V để nuôi mạch nên để thực hiện đóng cắt cho điện trở
vào mạch xoay chiều ta dùng các relay 5V/220V.
- Đầu vào dùng để mở các relay ta dùng các transistor npn (A1015) để khi đầu ra của vi điều khiển xuống mức thấp thì transistor dẫn, khi đó mạch từ relay sẽ thông xuống đất và realay sẽ đóng lại.
- Sử dụng điện trở 470Ω cho mạch hạn chế dòng vào các transistor.
- Sử dụng biến trở tinh chỉnh để đặt điện áp đầu vào so sánh với điện áp của các cảm biến vào các OPAM so sánh để lấy tín hiệu đầu đưa vào các chân của vi điều khiển. Giá trị biến trở là 100kΩ. Sử dụng OPAM so sánh LM324 để làm nhiệm vụ trên.
- Nguồn nuôi ta sử dụng mạch nạp điện thoại Nokia 5V.
- Khối nguồn điện xoay chiều: Sử dụng MCR 100-8 để điều khiển góc đóng mở của mạch.
- Khối chỉnh lưu xoay chiều gồm 4 diode 1N4007.
- Một số điện trở dùng để điều chỉnh cho phù hợp với bóng đèn có các trị số tương ứng là 100k, 270k, 390k.
- Chọn điện trở của mạch đóng cắt có các thông số là R17=100k, R18=270k và R19 = 390k.