Báo cáo cấu kiện điện tử: Mạch cảm biến ánh sáng

Lời nói đầuLà sinh viên ngành Điện tử-Viễn thông, để nâng cao hiểu biết và làm quen với những đặc tính của môn học, chúng em đã tìm hiểu và nghiên cứu làm một sản phẩm cơ bản dựa trên sự

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

Ngày 25 tháng 4 năm 2019

ĐỀ TÀI: MẠCH CẢM BIẾN ÁNH SÁNG

Giảng viên hướng dẫn: Hoàng Quang Huy

Nhóm thực hiện : Nhóm 1

Thành viên : Nguyễn Hoàng Công Minh - 20172688

Nguyễn Thanh Phong – 20172744

Lời nói đầu

Là sinh viên ngành Điện tử-Viễn thông, để nâng cao hiểu biết và làm quen với những đặc tính của môn học, chúng em đã tìm hiểu và nghiên cứu làm một sản phẩm cơ bản dựa trên sự hướng dẫn của thầy, đó là ý tưởng: “Mạch cảm biến ánh sáng” Mục tiêu của đề tài

là tạo nên một sản phẩm với giá thành thấp nhưng đi kèm với đó là rất nhiều công dụng như tiết kiệm điện năng tiêu thụ, tối ưu hóa và khiến cuộc sống chúng ta trở nên đơn giản hơn Cùng với đó khi làm đề tài này, chúng em sẽ có thêm kiến thức, hiểu về transistor nhiều hơn Ứng dụng những kiến thức đã học về transistor trong học phần “cấu kiện điện tử” để hiểu được nguyên lý, ứng dụng của transistor trong các mạch thực tế

Vì đây là lần đầu được thực hành viết báo cáo, mặc dù đã rất cố gắng nhưng có lẽ sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót nên em mong nhận được những lời phê bình cũng như đóng góp quý báu của thầy

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Mục lục

I Giới thiệu sản phẩm 2

II Linh kiện trong mạch 2

III Sơ đồ khối 3

IV Chi tiết từng khối 4

V Sơ đồ nguyên lý 7

VI Sơ đồ lắp ráp 8

VII Chỉ tiêu kỹ thuật 8

VIII Kết quả sản phẩm 9

IX Tài liệu tham khảo 11

I Giới thiệu sản phẩm

Mạch cảm biến ánh sáng là mạch cảm biến thông minh, cảm nhận sự thay đổi của môi trường thông qua độ sáng tối bằng quang trở LDR Mạch sử dụng nguồn điện một chiều để hoạt động, dùng quang trở LDR để cảm nhận sự thay đổi của ánh sáng Mạch rất nhỏ gọn nên sẽ tiện lắp đặt cũng như tiết kiệm không gian trong căn nhà Mạch cảm biến thường được gắn với các loại đèn hoặc công tắc dùng bật đèn tự động hoặc mở các thiết bị khác hoàn toàn tự động

II Linh kiện trong mạch

III Sơ đồ khối

Tác nhân ở đây là ánh sáng tự nhiên(ánh sáng mặt trời), ánh sáng nhân tạo(đèn điện) hoặc từ những nguồn sáng khác Trong khi đó Khối nguồn có nhiệm vụ cung cấp nguồn điện cho mạch, ở đây là nguồn pin một chiều 6V Khối cảm biến

có chức năng biến tín hiệu ánh sáng từ tác nhân thành những tín hiệu điện Khối hiển thị ta sử dụng đèn Led

IV Chi tiết từng khối

Các khối ở trong mạch đều chiếm một vai trò hết sức quan trọng giúp tạo lên một mạch Led cảm biến ánh sáng hoàn chỉnh sự thiết kế các khối chọn linh kiện phù hợp là một yếu tố quan trọng quyết định độ bền và chất lượng của sản phẩm

IV.1 Khối nguồn

Khối nguồn gồm một nguồn 5V Khối nguồn này sẽ cung cấp năng lượng và nuôi toàn bộ mạch Led cảm biến cụ thể khối nguồn này sẽ nuôi cả khối cảm biến

và hiển thị cung cấp điện năng cho toàn bộ mạch hoạt động, sau đây là hình ảnh cho nguồn 5V

Và sau khi tham khảo giá thành thì chúng em đã quyết định sử dụng pin để làm khối nguồn

IV.2 Khối hiển thị

Gồm 1 LED thường màu đỏ Đỏ là một trong những màu sắc được chọn làm màu của đèn ngủ vì chúng tạo cho chúng ta cảm giác dễ chịu hơn so với các màu sắc sáng chói khác như vàng hay xanh…

IV.3 Khối cảm biến

Đây là khối quan trọng nhất Cảm biến được dùng ở đây là cảm biến quang trở cds 5mm Nguyên lí làm việc: Quang điện trở (LDR) là một loại cảm biến đơn giản nguyên tắc hoạt động dựa trên nguyên lí quang điện trong vậy lên nó có ứng dụng là cảm biến ánh sáng

Khi không có nguồn sáng, quang trở đóng vai trò như một điện trở với giá trị rất lớn và không thể dẫn điện Tuy nhiên, khi có nguồn sáng, các hạt photon ánh sáng sẽ đẩy các electron trong khối chất bán dẫn khiến chúng trở thành các electron tự do di bên trong khối chất đó, và đương nhiên khi đó quang trở sẽ trở

LED siêu sáng LED thường Giá thành 2500đ/ 5 bóng 1875đ/ 5 bóng

Đặc điểm Ánh sáng mạnh, chói

mắt, tỏa nhiều nhiệt

Ánh sáng nhẹ, màu đỏ dịu, tỏa ít nhiệt

thành một dây dẫn điện Vì vậy, nhóm chúng em quyết định sử dụng quang trở CDS 5mm

IV.4 Khối tác nhân

Tác nhân ở đây là nguồn sáng nhân tạo hoặc các nguồn sáng tự nhiên, thường là ánh sáng mặt trời

V Sơ đồ nguyên lý

Nguyên lý làm việc: Khi chặn ánh sáng chiếu vào LDR, thì điện trở LDR là

rất lớn nên transistor Q1 không dẫn còn transistor Q2 dẫn, do đó có dòng điện chạy qua LED D1, LED D1 sáng Khi chiếu ánh sáng vào LDR, thì điện trở LDR rất bé nên transistor Q1 dẫn còn transistor Q2 không dẫn, do đó không

có dòng chạy qua LED D1, LED D1 tắt Bạn có thể thay đổi giá trị R2 để thay đổi độ nhạy của mạch

VI Sơ đồ lắp ráp

VII Chỉ tiêu kỹ thuật

- Hoạt động ổn định ở điện áp 4-6V

- Đèn phải tắt khi trời sang và bật khi cường độ ánh sáng giảm đến ngưỡng nhất định

- Độ nhạy cao và ổn định

- Mạch đơn giản dễ tùy biến

- Tín hiệu đầu vào

 Tín hiệu đầu vào là tín hiệu ánh sáng, cụ thể là ánh sáng chiếu vào quang trở Tín hiệu này có thể thay từ từ theo thời gian(ánh sáng mặt trời) hoặc đột ngột(ánh sáng nhân tạo)

 Tín hiệu đầu ra:

 Tín hiệu đầu ra là tín hiệu quang, cụ thể là ánh sáng led

VIII Kết quả sản phẩm

Sau đây là những hình ảnh thực nghiệm do nhóm chúng em ghi lại, những hình ảnh này là kết quả của một quá trình làm mạch tuần tự theo các bước để cuối cùng ra được một sản phẩm hoàn chỉnh

 Mạch hoàn chỉnh:

 Mạch khi có ánh sáng chiếu vào:

 Mạch khi không có ánh sáng chiếu vào:

IX Tài liệu tham khảo

 https://techmaster.vn

 https://mualinhkien.vn