3.3. Sơ đồ và nguyên lý toàn mạch
Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý
3.3.1. Nguyên lý hoạt động
- Led phát sẽ liên tục phát ra tia hồng ngoại. Led thu được bố trí để nhận được tia hồng ngoại này. Khi không có vật cản, Điện áp rơi trên led thu sẽ rất bé vì có tia hồng ngoại chiếu vào. Khi có vật cản chắn tia hồng ngoại, điện áp rơi trên led thu sẽ tăng lên cao gần tới Vcc.
- Điện áp rơi trên led thu được đưa về IC LM324 để so sánh với một điện áp chuẩn được lấy từ chân số 2 của biến trở. Để tăng tính ổn định cho việc so sánh này ta nên chỉnh biến trở sao cho điện trở ở chân số 2 bằng Vcc/2.
- Mạch so sánh được mắc theo kiểu khuếch đại đảo. do đó tín hiệu ngõ ra sẽ ngược pha với tín hiệu ngõ vào. Tức là khi điện áp rơi trên led thu ở mức cao thì chân số 1 của IC LM324 sẽ ở mức thấp, và ngược lại.
- Tín hiệu sau khi so sánh từ chân số 1 của IC LM324 được nối đến chân trigger (chân số 2)của IC 555, với mục đích là làm tín hiệu báo động. Báo cho IC 555 biết là tín hiệu hồng ngoại đã bị chặn.
- Bình thường chân số 2 của Ic 555 sẽ ở mức cao. Với mạch 555 được mắc theo nguyên lý monostable (mạch dao động đơn ổn) thì ngõ ra (chân số 3) của IC 555 sẽ ở mức thấp (0V). Điều này có nghĩa là loa báo hiệu sẽ không kêu.
- Khi có một nguyên nhân nào đó chắn tia hồng ngoại, làm led thu không nhận được tín hiệu. Khi đó điện áp trên led thu sẽ tăng vọt lên mức cao. Ic LM324 sẽ đảo trạng thái thành mức thấp. Khiến cho chân số 2 của IC 555 cũng bị kéo xuống mức thấp theo. Lúc này Ngõ ra của IC 555 sẽ ngay lập tức được đảo trạng thái lên mức cao. Loa bắt đầu kêu.
- Sau khi loa kêu, nếu led thu lại nhận được tín hiệu. Khi đó điện áp trên led thu sẽ hạ xuống mức thấp. Ic LM324 sẽ đảo trạng thái thành mức cao. Khiến cho chân số 2 của IC 555 cũng bị kéo lên mức cao theo. Nhưng Lúc này ngõ ra của IC 555 chưa được đảo trạng thái xuống mức thấp. Vì theo nguyên lý của mạch monostable thì lúc này tụ sẽ bắt đầu quá trình nạp của nó. Điện áp trên tụ sẽ tăng dần cho đến 2/3Vcc thì ngõ ra của IC 555 mới được hạ xuống mức thấp. Khi đó loa mới hết kêu.
- Với thiết kế như thế này, ta có thể ứng dụng để báo hiệu có người ra vào cửa, báo chống trộm, đếm sản phẩm .v.v.
Chương 4. THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ 4.1. Mạch thực tế
4.2. Kết quả kiểm thử mạch
- Tín hiệu hồng ngoại ổn định. - Mạch báo động ổn định.
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương 5. Kết luận và kiến nghị
5.1.Kết luận
5.1.1. Hiệu quả hoạt động của mạch so với mục tiêu đề ra
Mạch hoạt động đúng theo những mục tiều đề ra
5.1.2. Ưu điểm
Hệ thống khá đơn giản, rẻ và ổn định
5.1.3. Hệ thống báo động sử dụng cảm biến hồng ngoại là hệ thống rất gần với thực tế và đã được áp dụng rộng rãi ở nhiều nơi như trường học, công ty, nhà máy, có thể dùng để thông báo có khách dung trong các cửa hang tiện lợi bằng cách điều chỉnh âm lượng loa và thời gian báo… Hệ thống này đảm bảo an ninh và đáp ứng đúng nhu cầu
5.1.4. Nhược điểm
Hệ thống còn khá đơn sơ và chưa có điều khiển bằng remote để tiện lợi hơn trong việc sử dụng.
Gây khó khăn trong lắp đặt
5.2. Kiến nghị
Sau quá trình làm đề tài, em nhận thấy đây là đề tài khá hay và có nhiều ứng dụng trong đời sống cũng như trong công nghiệp.
Trong thực tế người ta thường sử dụng kết nối không dây để lắp đặt linh hoạt và dễ dàng hơn.
Tài liệu tham khảo
1. Lê Tiến Thường (2000), Giáo trình mạch điện tử 2, NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM.
2. Giáo trình điện tử cơ bản 1&2, NXB Đai Học Sư Phạm Kĩ Thuật TPHCM.