Nguyên tắc thiết kế:
+ Tìm hiểu yêu cầu của mạch thiết kế. + Chọn phương án hợp lý nhất.
+ Tính toán, chọn các linh kiện cho hợp lý.
48
a) Khối nguồn
Hình 3.18 Thiết kế khối nguồn
− Nguồn vào là 220V nối với công tắc đóng ngắt. − Hai cực của nguồn nối với tụ điện 2200uF – 630V.
− Nguồn xung adapter 5V-2A chuyển đổi nguồn từ 220V -> 5V.
b) Khối cảm biến
− Khối cảm biến hồng ngoại:
Hình 3.19 Thiết kế khối cảm biến hồng ngoại
+ Chân 1, 3 của cảm biến nối với GND và VCC. + Chân tín hiệu nối với chân PD6 của vi điều khiển.
+ Điện trở 10k nối chân 2 và VCC đảm bảo an toàn cho cảm biến. − Khối đo nhiệt độ:
49
Hình 3.20 Thiết kế khối cảm biến nhiệt độ
+ Chân 1,2 của cảm biến, chân 3,4 của LCD và chân 1,3 của còi nối với VCC và GND.
+ Chân 3,4 của cảm biến nối với chân 1,2 của LCD và nối với chân SCL, SDA của vi điều khiển.
+ Chân tín hiệu của cảm biến chạm nối với chân PD7 của vi điều khiển.
c. Khối phát âm
Hình 3.21 Thiết kế khối phát âm
+ Chân 1 module DFPlayer nối với VCC; chân 7, 10 nối với GND.
+ Chân 2 module DFPlayer nối với chân 11(RxD) của chip Atmega để nhận dữ liệu.
+ Chân 3 module DFPlayer nối với chân 6 (TxD) của chip Atmega để truyền dữ liệu.
50
d. Khối đèn báo, phun sương, quạt hút:
Hình 3.22 Thiết kế khối đèn báo, phun sương, quạt hút
+ Chân tín hiệu của đèn xanh, vàng, đỏ lần lượt nối với chân PB2, PB1, PB0 của vi điều khiển; chân còn lại nối với GND.
+ Máy bơm, quạt hút nối với chân PB3, PB4 của vi điều khiển; chân còn lại nối với GND.
+ Các chân tín hiệu đều được nối với diot 4007 trước khi nối về vi điều khiển để tránh tín hiệu nhiễu dội về vi điều khiển.
e. Khối xử lý:
51 + Hai chân 9,10 của chip Atmega 328 nối với 2 tụ điện 22pF và nối về
GND.
+ Nối điện trở 1MΩ và thạch anh 16Mhz giữa 2 chân 9,10.
+ Với cách mắc nối như trên khối xử lý sẽ hoạt động giống như một board mạch Arduino.
f. Mạch chống nhiễu
Khái niệm về nhiễu board mạch: Nhiễu (noise) trong thiết kế mạch điện tử là các loại tín hiệu tạp chất được sinh ra một cách ngẫu nhiên gây ảnh hưởng xấu tới tín hiệu thông tin . Có hai loại nhiễu board mạch được chú ý là nhiễu bức xạ (Radiation noise) và nhiễu thu nhận (Reception noise). Nhiễu bức xạ là loại nhiễu do chính thiết bị hoặc mạch điện đó gây ra còn nhiễu thu nhận là loại nhiễu do thiết bị hoặc mạch điện đó nhận được khi hoạt động gần các nguồn nhiễu.
Khắc phục nhiễu: Trong việc thiết kế, nhất là với mạch điện tử có tốc độ cao thì việc chống nhiễu là việc cần phải chú ý và rất quan trọng. Với mỗi mạch điều khiển thì lại có mỗi loại nhiễu khác nhau do đó việc khử nhiều rất khó khăn [2].
Một số phương pháp khử nhiễu như: Điều chỉnh giá trị của tụ và trở lọc nhiễu, chọn IC dán thay vì IC nổi, chọn nguồn cung cấp có giá trị nhỏ nếu IC có thể chạy được, lọc nhiễu bằng bộ lọc LC…
Bằng phương pháp điều chỉnh giá trị của của tụ và trở lọc nhiễu, kết hợp với phương pháp thực nghiệm, kiểm tra thông số đối với mạch điều khiển của hệ thống ta dùng tụ C (223J630V) nối với R (270Ω) và tụ chống sét (10D470K) (Hình 3.25).
52
❖ Thi công hệ thống
Sau một thời gian nghiên cứu và thực hiện thiết kế đề tài, với sự giúp đỡ của thầy Vũ Tuấn Anh cùng sự nỗ lực của các thành viên trong nhóm. Nhóm đã tính toán, lựa chọn các thiết và lập trình cho hệ thống nhóm đã thiết kế và thi công thành công mô hình buồng khử khuẩn tự động (Hình 3.26).
53
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN BUỒNG KHỬ KHUẨN TỰ ĐỘNG