1 Vì điều kiện không cho phép và mạch đồ án không sử dụng ngắt nên mục này chỉ mang tính giới thiệu.
2.2.4. Khối chấp hành
Khối chấp hành có cơ cấu trung tâm là dimmer, sơ đồ nguyên lý một dimmer được thể hiện trên hình vẽ.
Nguyên lý cơ bản của dimmer:
Hình 2.16. Sơ đồ nguyên lý của dimmer
Có thể chia dimmer thành 3 bộ phận chính:
- Chỉnh lưu toàn sóng: Chỉnh lưu dòng xoay chiều thành dòng 1 chiều. - Thyristor: Đóng ngắt dòng điện.
Như ta thấy trên hình vẽ, khối chỉnh lưu toàn sóng ở đây sử dụng 4 diode tạo thành mạch cầu để chỉnh lưu theo nguyên lý thông thường.
Điều đáng chú ý ở đây là mạch RC tạo điện thế cực điều khiển Thyristor. Ta có thể phân tích sơ bộ như sau: Trong nửa chu kỳ đầu, tụ C sẽ được nạp điện dần, cho đến khi điện thế tại cực điều khiển của Thyristor (qua 2 trở phân áp R1 và R2) đủ lớn để mở Thyristor T1, lúc này T1 sẽ dẫn dòng. Khi điện áp trở về 0, T1 lại đóng lại, nửa chu kỳ tiếp theo lại tiếp diễn.
Thời gian nạp điện của tụ C phụ thuộc vào hằng số thời gian τ = RV.C, như vậy chỉ cần thay đổi giá trị biến trở RV thì thời gian nạp của C thay đổi, dẫn đến thời điểm mở T1 cũng thay đổi. Do đó, dòng điện trung bình qua đèn cũng biến đổi phụ thuộc vào giá trị RV.
Khi RV tăng lên, τ cũng tăng lên, thời điểm mở T1 trong mỗi nửa chu kỳ kéo dài thêm (đồng nghĩa với thời gian dẫn của T1 trong một nửa chu kỳ giảm xuống), dẫn đến dòng điện trung bình giảm xuống, đèn giảm độ sáng. Ngược lại khi RV giảm, τ cũng giảm, thời điểm mở T1 rút ngắn lại, dòng điện trung bình tăng lên, đèn tăng độ sáng.
Nguyên lý của khối chấp hành:
Từ nguyên lý cơ bản của dimmer, ta thấy để điều chỉnh độ sáng của đèn, ta chỉ cần thay đổi điện trở của biến trở. Để có thể làm được điều này bằng vi điều khiển, ta phải thay biến trở bằng các điện trở, và vi điều khiển có nhiệm vụ đóng ngắt các điện trở này để tạo ra các giá trị điện trở khác nhau.
Biến trở RV bây giờ trở thành:
Bằng cách đóng mở các khóa K1, K2, K3 mà điện trở của mạch RAB thay đổi theo mức.
Giá trị điện trở cao nhất là Rmax = R3 = 390k khi K1, K2 mở và K3 đóng. Giá trị điện trở thấp nhất là
khi K1, K2, K3 cùng đóng.
Để đóng mở các khóa này bằng vi điều khiển, ta sử dụng các relay. Mạch nguyên lý sử dụng relay như sau:
Hình 2.18. Mạch relay
Đầu vào của mạch là từ port 2 của vi điều khiển. Nhìn vào sơ đồ nguyên lý (hình), ta thấy:
Khi P2.1 = 5V (mức 1), transistor Q2 không dẫn, relay RL2 không chuyển khóa, tương đương với khoá K2 mở.
Khi P2.1 = 0V (mức 0), transistor Q2 dẫn, relay RL2 chuyển khóa, tương đương với khóa K2 đóng.