Từ bảng 3.1 ta có thể thấy tổng dịng điện tiêu thụ khoảng 73mA, để đảm bảo các linh kiện hoạt động ổn định và dễ dàng tìm nguồn trên thị trường thì người thực hiện chọn nguồn dịng 1Ạ Sơ đồ khối mạch nguồn như hình 3.2 bên dướị
Hình 3. 9: sơ đồ khối mạch nguồn ổn áp
Theo hình 3.9 ta có sơ đồ khối một bộ nguồn DC gồm các khối như sau:
- Khối biến áp: từ mạng lưới điện 220V/50Hz được hạ áp xuống mức điện áp thích hợp để chuyển đổi thành điện áp DC ở ngõ rạ
- Khối chỉnh lưu: biến đổi từ dòng điện xoay chiều (AC) thành một chiều (DC) - Mạch lọc: làm giảm độ gợn sóng của điện áp DC.
- Mạch ổn áp: ổn định điện áp ở ngõ ra khi có sự thay đổi điện áp ngõ vào, giúp bảo vệ nguồn và tảị
Từ sơ đồ khối hình 3.9, ta có thể vẽ sơ đồ nguyên lý của một mạch ổn áp 5V như hình 3.10 bên dướị
26
Hình 3. 10: sơ đồ nguyên lý mạch nguồn ổn áp
Từ mạng lưới điện 220V/50Hz qua máy biến áp còn lại 12VAC, điện áp này đi qua cầu Didode chỉnh lưu thành điện áp một chiềụ Các tụ C1 và C2 có tác dụng lọc các gợn sóng, sau đó dùng IC ổn áp LM7805 ổn định điện áp ở 5VDC. Các tụ C3 và C4 có tác dụng ổn định nguồn.
Sau khi đi qua tụ C1, ta có thể tính độ gợn sóng điện áp như sau:
𝑟% = 1
4√3∗𝑓∗𝑅𝐿∗𝐶1 (3.1)
Từ cơng thức trên, có thể thấy với một giá trị điện trở tải cố định, khi tăng giá trị tụ C1 thì độ gợn sóng sẽ giảm. Giả sử tải được mắc với một điện trở 10kΩ, giá trị r% chọn 0.03%, tụ C1 được tính như sau:
𝐶1 = 100%
4√3∗𝑓∗𝑅𝐿∗𝑟%= 100
4√3∗50∗10∗1000∗0.03 = 962.3𝜇𝐹 (3.2)
Chọn tụ C1 = 1000µF 50V, điện áp DC sau khi qua tụ được tính như sau:
𝑉𝑑𝑐 = 4∗𝑓∗𝑅𝐿∗𝐶1
1+4∗𝑓∗𝑅𝐿∗𝐶1= 4∗50∗10∗1000∗1000∗10−6
1+4∗50∗10∗1000∗1000∗10−6 = 16.96𝑉 (3.3)
Để điện áp ngõ ra IC ổn áp LM7805 là 5V thì điện áp ngõ vào từ 7.5-20V, theo kết quả công thức 3.3 đã thỏa mãn điều kiện trên. Tụ C2 dùng để lọc các sóng hài bậc cao vì vậy nên chọn tụ gốm 100nF 50V. Chọn tụ C3 có giá trị 1000µF 50V và tụ C4 giống như tụ C2 có giá trị 100nF 50V.
Sau khi thêm các giá trị ta có sơ đồ ngun lý hồn chỉnh như hình 3.11.
27
3.4.7 Sơ đồ ngun lý tồn hệ thống
Sau khi có sơ đồ nguyên lý của các khối chức năng, ta có thể tổng hợp thành sơ đồ nguyên lý hồn chỉnh của hệ thống như hình 3.12 bên dướị
Hình 3. 12: sơ đồ nguyên lý mạch đồng hồ số
3.5 Lưu đồ giải thuật
28
29 Hình 3.13 là lưu đồ giải thuật chương trình chính của hệ thống, đầu tiên khởi tạo các Port, khởi tạo LCD và ghi dữ liệu vào DS1307. Việc ghi dữ liệu vào DS chỉ một lần và sau đó việc ghi được triển khai khi chỉnh các giá trị thời gian. Tiếp theo tiến hành đọc các dữ liệu từ DS1307 và cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11, sau đó gọi hàm kiểm tra nút nhấn menụ Khi menu chính được hiển thị thì các nút nhấn khác không được sử dụng ngoại trừ nút nhấn menu, điều này được điều khiển bằng biến ht. Biến tt_chinh được sử dụng với giá trị 1 khi chỉnh thứ ngày tháng năm, với giá trị 2 khi chỉnh giờ phút giâỵ Khi chỉnh các giá trị này phải được hiển thị liên tục để cập nhật thời gian từ DS1307. Để thiết lập báo thức, đầu tiên cần so sánh các giá trị để tìm được thời gian có giá trị gần với thời gian hiện tại nhất, điều này được thực hiện trong chương trình con ss_bthuc(). Khi thời gian báo thức bằng với thời gian hiện tại thì sẽ báo hiệu giờ báo thức bằng chương trình con bao_thuc() và cuối cùng thời gian báo thức được cập nhật liên tục lên DS1307. Các chương trình hiển thị chức năng trên LCD theo các mode như bảng 3.2 bên dướị
STT Tên Mode Giao diện hiển thị
0 Menu chính 1 Menu chọn chức năng 2 Menu chỉnh thứ ngày tháng năm 3 Menu chỉnh giờ phút giây
30 4 Menu danh sách báo thức 5 Menu lựa chọn báo thức 6 Menu chỉnh báo thức