Như vậy việc biết được nhiệt độ sẽ giúp ta có những chuẩn bị trước, chủ động hơn trong việc đối chọi với thời tiết, vừa giúp ta tiết kiệm thời gian, vừa giúp bảo vệ sức khỏe.. Chúng ta c
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
BÁO CÁO BÀI TẬP MÔN CẤU KIỆN
ĐIỆN TỬ
Đề tài: Mạch đô nhiệt độ dùng LM35
Sinh viên: Trần Hải Cường 20172443
Mã lớp : 109158
Giáo viên :Hoàng Quang Huy
Hà Nội, ngày 20 tháng 04 năm 2019
Trang 2MỤC LỤC
DANH SÁCH HÌNH ẢNH 1
Chương I: Mở đầu 2
1.1: Lý do chọn đề tài: 2
1.2: Mục tiêu: 2
Chương II: Nội dung 3
2.1: Sơ đồ khối: 3
2.2: Sơ đồ nguyên lí: 4
2.2.1: Khối nguồn: 5
2.2.2: Khối cảm biến: 6
2.2.3:Khối điều khiển: 7
2.2.4:Khối hiển thị: 8
2.3:Sơ đồ lắp ráp: 9
Chương 3: Thông số kĩ thuật và Bảng giá 10
3.1: Thông số kĩ thuật: 10
3.2: Bảng giá: 10
3.3: Kết quả thực nghiệm 11
Trang 3DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1: Sơ đồ nguyên lí 4
Hình 2: Khối nguồn 5
Hình 3:Khối cảm biến 5
Hình 4:Khối điều khiển 6
Hình 5:Khối hiển thị 7
Hình 6:Sơ đồ lắp ráp 8
Trang 4Chương I: Mở đầu
1.1: Lý do chọn đề tài:
Thời tiết luôn là yếu tố tác động trực tiếp đến con người chúng ta Trời nóng, trời lạnh chúng ta đểu có thể cảm nhận một các trực tiếp và trực quan Một thông
số đặc trưng cho thời tiết chính là nhiệt độ
Nhiệt độ cho chúng ta biết được thời tiết hôm nay như thế nào Từ đó chúng
ta có thể có những chuẩn bị phù hợp cho một ngày làm việc Ví dụ như nhiệt độ cao: chúng ta có thể chuẩn bị nón mũ, áo chống nắng; nhiệt độ thấp: chúng ta có thể chuẩn bị trước áo ấm Như vậy việc biết được nhiệt độ sẽ giúp ta có những chuẩn bị trước, chủ động hơn trong việc đối chọi với thời tiết, vừa giúp ta tiết kiệm thời gian, vừa giúp bảo vệ sức khỏe
Có những cách nào để biết được nhiệt độ? Xã hội ngày này đã đi vào thời của công nghề, thời đại của thông tin, việc để biết được nhiệt độ có rất nhiều cách thức Chúng ta có thể xem trên TV dự báo thời tiết, có thể kiểm tra trên điện thoại, trên máy tính, các thiết có kết nối mạng,… Tuy nhiên đa phần các cách trên đều cho ta nhiệt độ thời tiết chung tại một khu vực nhất định Vậy tại sao chúng ta không có một thiết bị nhỏ, gọn, đơn giản để phục việc trực tiếp việc đo nhiệt độ ngay tại nơi mà chúng ta mong muốn
Dựa trên các lí do đó, nhóm chúng em quyết định làm mạch “Đo nhiệt độ dùng LM35 và hiển thị trên LCD Nokia 5110”
1.2: Mục tiêu:
Hoàn thành mạch trước thời hạn yêu cầu
Mạch đo đúng nhiệt độ môi trường với sai số nhỏ, không đáng kể
Mạch đáp ứng được tốt yêu cầu, chạy đúng với các thông số kĩ thuật đã đề ra
Trang 5Chương II: Nội dung
2.1: Sơ đồ khối:
Mạch gồm 4 khối chính: khối nguồn, khối cảm biến, khối điều khiển, khối hiển thị được nối với nhau
Mỗi khối được thiết kế riêng, có công dụng riêng
Nguyên lí làm việc:
Từ nguồn điện 220V AC qua Adapter tạo ra dòng 9V DC
Dòng 9V DC đi qua khối nguồn, tạo ra dòng 5V đi đến nuôi các khối khác trong mạch
Khối cảm biến thu tín hiệu từ môi trường, truyền qua khối điều khiển để xử
lí, tính toán tín hiệu thu được Từ đó tính toán ra nhiệt độ và hiện thị lên khối hiển thị
Khối cảm biến
Khối nguồn
Khối hiển thị Khối điều khiển
Trang 62.2: Sơ đồ nguyên lí:
Hình 1: Sơ đồ nguyên lí
Hình là sơ đồ nguyên lí của Mạch đo nhiệt LM35 Mạch gồm 4 khối: nguồn, điều khiển, cảm biến, hiện thị như đã trình bày trong phần 2.1:Sơ đồ khối
Mỗi khối gồm các linh kiện được lựa chọn với giá tiền và chức năng phù hợp Các linh kiện trong cùng một khối được nối với nhau, và các khối được liên kết với nhau một cách rõ ràng Điều này được thể hiện do ra qua các đường dây và Label đi kèm
Sau đây, nhóm sẽ đi phân tích cụ thể từng khối
Trang 72.2.1: Khối nguồn:
Hình 2: Khối nguồn
Mạch nguồn gồm có 1 Jack DC, 2 tụ gốm 104, 2 tụ gốm 105, 1 tụ hóa 1000µF-50V, 1 tụ hóa 470µF-16V, 1 IC LM7805
Jack DC có nhiệm vụ lấy dòng DC 9V từ Adapter truyền vào mạch Dòng điện trước khi đi vào IC LM7805 sẽ được lọc qua 3 tụ: 1 tụ hóa 1000µF-50V, 1 tụ gốm 104, 1 tụ gốm 105 Sau khi lọc dòng điện đi chân 1 IC LM 7805, dòng điện đi
ra từ chân 3 của IC lúc này là dòng điện DC 5V Dòng này tiếp tục được lọc qua 3 tụ: 1 tụ hóa 470µF-16V, 1 tụ gốm 104, 1 tụ gốm 105 để dòng được ổn định nhất Dòng DC 5V sau khi lọc đi đến các khối còn lại trong mạch
Trang 82.2.2: Khối cảm biến:
Hình 3:Khối cảm biến
Khối cảm biến của mạch gồm 1 IC duy nhất LM35
Có khá nhiều IC cũng có chức năng đo nhiệt độ, tuy nhiên nhóm chọn LM35
vì nó hoạt động khá chính xác với sai số nhỏ, đồng thời với kích thước nhỏ và giá thành rẻ là một trong những ưu điểm của nó
Chân 1 của IC được nối với nguồn điện 5V cung cấp từ khối nguồn, chân 3 nối đất, chân 2 được nối đến 1 chân có khả năng đọc tín hiệu Analog của IC trong khối điều khiển
LM35 có nhiệm vụ đọc thời tiết từ môi trường Tuy nhiên tín hiệu thu được
từ IC LM35 không phải trực tiếp là nhiệt độ mà là tín hiệu tương tự Analog Tín hiệu này cần được tính toán, xử lí ở khối điều khiển để ra được giá trị nhiệt độ
Nhiệt độ được xác định bằng cách đo hiệu điện thế ngõ ra của LM35
→ Đơn vị nhiệt độ: °C
→ Nhiệt độ thay đổi tuyến tính: 10mV/°C
Trang 92.2.3:Khối điều khiển:
Hình 4:Khối điều khiển
Khối điều khiển gồm IC ATmega328P là IC điều khiển, xử lí chính
Nhóm quyết định chọn IC này bởi vì ATmega328P có cả chân Digital lẫn Analog Điều này giúp vừa có thể đọc, xử lí tín hiệu từ cồng ra của LM35, vừa có thể điều khiển để hiện thị lên LCD Nokia 5110 Bên cạnh đó đây cũng là 1 IC phỏ biến, giá thành hợp lí so với công dụng mà IC đem lại
Ta cấp nguồn 5V cho IC qua chân 7 và 20 Chân 8 và 22 nối đất
Chân 9 và 10 nối với Thạch anh 16MHz, qua 2 tụ hóa 20pF và nối xuống đất
Các chân 5,6,11,12,13 là các chân Digital dung để điều khiển LCD 5110 Chân 23, là chân Analog nối với chân 2 của LM35 để lấy tín hiệu ra từ LM35
Từ tín hiệu Analog của LM35 ra được nhiệt độ sẽ được xử lí theo công thức: Nhiệt độ = (5∗Analog )∗1001024 °C
Trang 102.2.4:Khối hiển thị:
Hình 5:Khối hiển thị
Khối hiện thỉ gồm 1 LCD Nokia 5110 dùng để hiện thị giá trị nhiệt độ đã đo được
Ta cấp nguồn 5V qua chân số 5 của LCD Chân 8 nối đất
Các chân còn lại của LCD nối đến các chân Digital của ATmega328P để IC
có thể điểu khiển được LCD
Trang 112.3:Sơ đồ lắp ráp:
Hình 6:Sơ đồ lắp ráp
Hình là sơ đồ lắp của mạch sau khi đã sắp xếp linh kiện, đi dây và đổ đồng
Trang 12Chương 3: Thông số kĩ thuật và Bảng giá
3.1: Thông số kĩ thuật:
Thời gian cập nhật thời tiết Mỗi 60 phút
khoảng 2°C tới 150°C
3.2: Bảng giá:
Trang 133.3: Kết quả thực nghiệm
Điều kiện thực nghiệm Nhiệt kế Mạch LM35
2/5, trong phòng không
có điều hòa
3/5, trong phồng không
có điều hòa
3/5, ngoài trời buổi sáng
có mưa
3/5, ngoài trời buổi chiều
không mưa
6/5 trong phòng không có
điều hòa