BÁO cáo NH p môn đi n t VIỄỄN THÔNG ậ ệ ử đễề tài THIỄẾT b CHÔẾNG TR m BẰỀNG LAZER

Để giải quyết vấn đề đó, con người đã thiết kế ra các hệ thống phát hiện, cảnh báo và chống lại sự xâm nhập của các thành phần xấu, giS gQn tài sản đưOc an toàn... Nhu cầu và sự cần thiế

TR ƯỜ NG Đ I H C BÁCH KHOA HÀ N I Ạ Ọ Ộ

VI N ĐI N T VIỄỄN THÔNG Ệ Ệ Ử

=====***=====

BÁO CÁO

Sinh viên th c hi n: ự ệ Hồồ Nguyêễn Huyêồn Di u ệ

Nguyêễn M nh Dũng ạ

Ph m Quang Tuyêến ạ Nguyêễn Minh Thái Nguyêễn Minh Tiêến

GV h ướ ng dẫễn: Thẫồy Nguyêễn Xuẫn Quyêồn

Cồ Trẫồn Th Thanh H i ị ả

Hà N i, 3-2022ộ

A MỞ ĐẦU 1

B NỘI DUNG 2

I GIỚI THIỆU 2

1 Nhu cầu và sự cần thiết của sản phẩm 2

2 Mục tiêu của sản phẩm 2

II YÊU CU K THUÂT 3

1 Mô tả sản phẩm 3

2 Chc năng 3

2.1 Yêu cầu về chc năng (Functional requirements): 3

2.2 Phi chc năng (Nonfunctional requirements): 3

3 Linh kiê 0n 4

3.1 IC 555 4

3.1.1 Cấu tạo và thông số kỹ thuật IC 555 4

3.1.2 Chc năng hoạt động của IC 555 5

3.2 Transistor C1815 7

3.3 Quang trơ 7

III THUÂT TON V MÔ PHNG 8

1 Thuật toán 8

2 Mô Phỏng Trên Proteus 8

IV SẢN XUẤT THỰC TẾ 9

C KẾT LUẬN 11

A MỞ ĐẦU

Ngày nay, vào thời đại 4.0, khoa học công nghệ phát triển bùng nổ, con người

tâ 0n dụng tối đa sc mạnh của khoa học công nghê 0 để phục vụ lOi Pch cho chPnh mQnh Hàng loạt các phát minh, nhSng tiến bô 0 khoa học kT thuâ 0t đưOc ra đời và

áp dụng vào cuô 0c sống thực tế, giUp cuô 0c sống con người ngày càng đầy đủ, tiê 0n nghi hơn LưOng của cải vật chất cũng đưOc tạo ra nhiều hơn, nhu cầu bảo vệ tài sản cá nhân vQ thế mà tăng cao Để giải quyết vấn đề đó, con người đã thiết kế ra các hệ thống phát hiện, cảnh báo và chống lại sự xâm nhập của các thành phần xấu, giS gQn tài sản đưOc an toàn

Xuẫết phát t nh ng ý từ ữ ưởng đó cùng v i s hớ ự ướng dẫễn c a Thẫồy Quyêồn– gi ngủ ả viên tr ường ĐH Bách Khoa Hà N i, chúng em đã ch n đêồ tàiộ ọ : “Thiếết b chốếng ị

tr m bằằng laser” ộ

Nhưng do trQnh độ kỹ thuật còn có nhiều hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi nhSng sai sót, chUng em mong đưOc sự thông cảm và chỉ bảo thêm của thầy cô và các bạn!

Chúng em xin chẫn thành c m n!ả ơ

Au Revoir Sami

B NỘI DUNG

I GIỚI THIỆU

1 Nhu cầu và sự cần thiết của sản phẩm

Ngày nay khi kỹ thuật phát triển, các ng dụng kỹ thuật đưOc đưa vào việc bảo mật ngày càng phổ biến Xuất phát từ nhu cầu bảo vệ tài sản cụ thể ơ đây là dựa vào sự thay đổi điện trơ của quang trơ để phát hiện các hành vi xâm nhập trái

phép Từ đó nhóm đã hQnh thành nên sản phẩm “Thiết bị chống trộm bằng tia laser” để đáp ng nhu cầu trên Sản phẩm là sự cần thiết cho rất nhiều đối tưOng

từ cá nhân đến tập thể Khi sơ hSu sản phẩm này việc bảo mật sẽ phần nào dễ dàng và tiện lOi hơn

2 Mục tiêu của sản phẩm

Khi đưa ra sản phẩm nhóm cũng đưa ra nhSng mục tiêu để sản phẩm có thể phục vụ tốt cho khách hàng

An toàn: S n ph m s d ng an toàn điêồu ki n thả ẩ ử ụ ở ệ ường Lắếp đ t an toàn choặ

ngườ ử ụi s d ng Các linh ki n đệ ược s d ng hoàn toàn khồng ch a nh ng chẫết ử ụ ứ ữ

đ c h i, có h i cho mồi trộ ạ ạ ường và s c kh e ứ ỏ

Tiếết ki m: ệ V i vi c s d ng nh ng linh ki n giá r phù h p v i túi têồn c a ớ ệ ử ụ ữ ệ ẻ ợ ớ ủ

m i đồếi tọ ượng khách hàng

Chấết l ượ ng: Trước khi s n ph m đả ẩ ược đ a ra th trư ị ường đã qua các khẫu

ki m tra ki m đ nh các điêồu ki n khác nhau nhắồm đem l i s n đ nh cho s n ể ể ị ở ệ ạ ự ổ ị ả

ph m S n đ nh c a s n ph m seễ làm khách hàng hài lòng khi s d ng Ngoài ẩ ự ổ ị ủ ả ẩ ử ụ

ra đ i ngũ kyễ thu t luồn sắễn sàng s a ch a thay thêế thiêết b trong điêồu ki n b oộ ậ ử ữ ị ệ ả hành

2

II YÊU CẦU K THUÂ0T

1 Mô tả sản phẩm

Thiết bị chống trộm bằng lazer thiết bị bảo mật có khả năng thông báo cho chủ

sơ hSu khi có người đi qua tia laze của thiết bị, dùng cho một khu vực cần thiết lập bảo mật hạn chế người và vật qua lại

2 Chc năng

Chc năng (function): Thiết bị sẽ báo động cho chủ sơ hSu khi có bất c người hoặc vật nào đi qua vùng đưOc chiếu tới của tia laze kết hOp với camera an ninh (lắp ngoài) để người dùng theo dõi, hạn chế nhầm lẫn

2.1 Yêu cầu về chc năng (Functional requirements):

Input: Người đi qua ->Ánh sáng chiếu vào quang trơ bị chặn lại -> Giá trị điện trơ tăng - Output : chuông kêu

Yêu cẫồu vêồ giao di n (interface requirements) : H thồếng đèn báo hi u ệ ệ ệ + Đèn xanh : an toàn + Đèn đ nhẫếp nháy + têếng chuồng : có nguy hi m ỏ ể

2.2 Phi chc năng (Nonfunctional requirements):

An toàn và b o m t: Cẫồn có đ chính xác và nh y c m cao, khi s d ng ta laze ả ậ ộ ạ ả ử ụ khồng gẫy t n h i đêến con ngổ ạ ười và đồồ v t, khồng gẫy rò r đi n ậ ỉ ệ - Dêễ b o qu n, ả ả dêễ s a ch a: dêễ dàng tháo lắếp và v sinh (b n hử ữ ệ ả ướng dẫễn đi kèm khi mua thiêết

b ) ị Đ chính xác cao các khu v c ít ngộ ở ự ười qua l i ạ - Dêễ di chuy n c đ ng vì ể ơ ộ

nh g n ỏ ọ - Có th s d ng nhiêồu thiêết b đ kêết h p v i nhau ể ử ụ ị ể ợ ớ - Dêễ s d ng, phù ử ụ

h p cho c ngợ ả ười già và tr nh ẻ ỏ

Au Revoir Sami

3 Linh kiê 0n

3.1 IC 555

3.1.1 Cấu tạo và thông số kỹ thuật IC 555

Cấu tạo của 1 IC NE555 gồm có một bộ OP – AMP dùng để so sánh điện áp, 1 mạch lật và transistor giUp xả điện Cấu tạo rất đơn giản nhưng nó đưOc coi là một mạch tPch hOp hoạt động rất tốt và có độ chPnh xác khá cao

1 IC 555

Cấu tạo bên trong gồm có 3 điện trơ đưOc mắc nối tiếp để có thể chia điện áp nguồn (Vcc) thành 3 phần giUp tạo nên một điện áp chuẩn Điện áp ⅓ Vcc sẽ đưOc nối với chân dương của OP – AMP 1 và điện áp ⅔ Vcc còn lại sẽ đưOc nối với chân âm của OP – AMP 2 Trong trường hOp khi điện áp ơ chân 2 nhỏ hơn ⅓ Vcc thQ chân S= và lUc này FF kPch hoạt Khi điện áp ơ chân số 6 mà lớn hơn ⅔ Vcc thQ chân R của FF= và FF sẽ đưOc reset

Với đặc tPnh của Ic 555 thQ chân cấp nguồn sẽ đưOc hoạt động với dải điện áp

từ 2.0 – 18V, cùng với đó là chuẩn đầu ra tương thPch TTL khi đưOc cấp nguồn 5V với dòng điện rUt và ấp có thể lên đến 200mA

Thồng sồế chu n c a IC 555 seễ đẩ ủ ược li t kê nh sau: ệ ư

4

● V i nguồồn đi n áp đẫồu vào nắồm trong d i t 2 – 18V;ớ ệ ả ừ

● Dòng đi n têu th : 6 – 15mA; ệ ụ

● Cồng suẫết têu th l n nhẫết (Pmax): 600mW;ụ ớ

● Đi n áp logic đẫồu ra m c cao (m c 1): 0.5 – 15V;ệ ở ứ ứ

● Đi n áp logic đẫồu ra m c thẫếp (m c 0): 0.03 – 0.06V;ệ ở ứ ứ

3.1.2 Chức năng hoạt động của IC 555

Các chc năng của IC 555 thường đưOc sử dụng để tạo xung, điều chế độ rộng xung (PWM), điều chế vị trP của xung (PPM) hay đưOc sử dụng trong thu phát hồng ngoại

Ch c nắng ho t đ ng c a t ng chẫn:ứ ạ ộ ủ ừ

Au Revoir Sami

● Chẫn 1 (GND): Chẫn nồếi GND đ giúp cung cẫếp dòng cho IC hay còn ể

được g i là mass chung ọ

● Ch ược s d ng giồếng nh 1 chẫn chồết c a m t tẫồn sồế áp M ch so sánhử ụ ư ủ ộ ạ

ẫn sồế 2 (TRIGGER): Đ c biêết đêến là chẫn đẫồu vào thẫếp h n so v i

đi n áp so sánh và đđẫy đệ ược s d ng là các Transistor PNP v i đi n ápử ụ ớ ệ chu n là ⅔ Vcc ẩ

● Chẫn sồế 3 (OUTPUT): Đẫy là chẫn đ ược lẫếy tn hi u logic đẫồu ra Tr ng ệ ạ thái tn hi u chẫn sồế 3 này đệ ở ược xác đ nh m c thẫếp (m c 0) và m cị ở ứ ứ ứ cao (m c 1) ứ

● Chẫn sồế 4 (RESET): Dùng đ l p đ nh tr ng thái đẫồu ra c a IC 555 Khi ể ậ ị ạ ủ chẫn 4 được nồếi v i Mass thì OUTPUT seễ m c 0 Còn khi chẫn 4 ớ ở ứ ở

m c cao thì tr ng thái đẫồu ra seễ ph thu c theo m c áp trên chẫn sồế 2 ứ ạ ụ ộ ứ

và chẫn sồế 6 Trong trường h p, muồến t o dao đ ng thợ ạ ộ ường chẫn này seễ đ ược nồếi tr c têếp v i nguồồn Vcc.ự ớ

● Chẫn sồế 5 (CONTROL VOLTAGE): Chẫn này được s d ng đ làm thay ử ụ ể

đ i m c đi n áp chu n trong IC 555 theo các m c biêến áp ngoài hay ổ ứ ệ ẩ ứ

dùng các đi n tr ngoài nồếi v i chẫn sồế 1 GND ở ệ ở ớ

● Chẫn sồế 6 (THRESHOLD): Là m t trong nh ng chẫn đẫồu vào đ so sánh ộ ữ ể

đi n áp và cũng đệ ược dùng nh m t chẫn chồết ư ộ

● Chẫn sồế 7 (DISCHAGER): Đẫy được coi nh m t khóa đi n t và ch u tácư ộ ệ ử ị

đ ng điêồu khi n t tẫồng logic c a chẫn 3 Khi đẫồu ra là chẫn OUTPUT ộ ể ừ ủ ở

m c 0 thì khóa này seễ đứ ược đóng và ngượ ạc l i Chẫn sồế 7 có nhi m v ệ ụ

t n p và x đi n cho m ch R-C ự ạ ả ệ ạ

● Chẫn sồế 8 (Vcc): Đẫy chính là nguồồn cẫếp cho IC 555 ho t đ ng Chẫn 8 ạ ộ

có th để ược cung cẫếp v i m c đi n áp dao đ ng t 2 – 18V.ớ ứ ệ ộ ừ

6

3.2 Transistor C1815

Transistor C1815 là một linh kiện điện tử có thể sử dụng cho các ng dụng chung cũng như ng dụng riêng như một bộ khuếch đại tần số âm thanh ĐưOc làm từ vật liệu bán dẫn, một transistor có ba chân, đôi khi nhiều hơn ChUng đưOc sử dụng để chuyển tPn hiệu điện tử, hoặc xung, hoặc khuếch đại tPn hiệu

2 Sơ đồ chân C1815

Hướng C1815 trước mặt thQ sơ đồ chân của nó theo th tự từ trái qua phải là chân E, chân C và chân B

3.3 Quang trơ

Quang trơ còn đưOc gọi là điện trơ quang, photoresistor, photocell là một trong nhSng linh kiện đưOc tạo bằng một chất đặc biệt có thể thay đổi điện trơ khi ánh sáng chiếu vào Về cơ bản, bạn có thể hiểu nó là một tế bào quang điện đưOc hoạt động dựa theo nguyên lý quang dẫn Hay có thể hiểu nó là một điện trơ có thể thay đổi đưOc giá trị theo cường độ ánh sáng

3 Quang trở

3.4 Điê 0n trơ, laser…

Au Revoir Sami

III THUÂ0T TOBN VD MÔ PHGNG

1 Thuật toán

4 Sơ đồ khối

V i nguyên lí làm s n ph m ta có th đ a ra thu t toán gồồm các bơ a â ê ư â ươc: -Khi m ch kh i đ ng ta laser seễ chiêếu vào quang tr làm quang tr đ t giá tra ơ ô ơ ơ a i x

-Nêếu ch a có v t c n xuẫết hi n và chắến laser, giá tr laser vẫễn đ t giá tr xư â â ả ê ê ị ạ ị -Nêếu có v t c n xuẫết hi n và chắến laser, giá tr laser gi m xuồếng giá tr nh â a ê i a i o

h n x, chuồng kêuơ

8

2 Mô Phỏng Trên Proteus

5 Mạch laser mô phỏng trên proteus

IV SẢN XUẤT THỰC TẾ

Sau khi đã đảm bảo các phần trên thQ nhóm tiến hành sản xuất mạch thực NhSng công cụ cần thiết để sản xuất mạch thực bao gồm:

• Nh a thồngự

• Thiêếc hàn

• Board đồồng

• M hàn.ỏ

• Linh ki n cẫồn thiêếtệ

STT Tên linh ki n, thiêết b ệ ị Đ n v tnhơ i Sồế lượng

Au Revoir Sami

Sau đây là s n ph m cuốối cùng c a nhóm: ả ẩ ủ

6 Tổng quan sản phẩm

10

7 Sản phẩm hoàn chỉnh

C KẾT LUẬN

Hướng phát triển của đề tài đề tài có thể đưOc mơ rộng ra bằng việc sử dụng các loại cảm biến ánh sáng, thân nhiệt hay dùng vi điều khiển, kết hOp với ngõ

ra tác động đến chuông báo, camera an ninh quay hQnh lại hay tự động kết nối đến tổng đài cảnh sát Ngoài ra, bên cạnh mục đPch phát hiện sự xâm nhập, đề tài này còn có thể đưOc ng dụng ơ nhiều lTnh vực khác như đếm số người ra vào kho, hiển thị số người trong kho để bảo đảm an toàn khi làm việc trong các kho lạnh v.v…

Qua quá trQnh hoàn thành bài tập lớn, chUng em đã biết thêm nhiều kiến thc về ngành điện tử viễn thông và đưOc hoàn thiện thêm nhiều kT năng: kT năng làm việc nhóm, kT năng thiết kế mạch, thiết kế slide, kT năng thuyết trQnh, Cảm ơn thầy cô đã đồng hành và giUp đỡ bọn em trong quá trQnh tQm tòi, học hỏi

Do lưOng kiến thc hiểu biết còn hạn chế, nếu có thiếu sót gQ mong thầy cô giUp đỡ và tạo điều kiện để sản phẩm của bọn em đưOc hoàn thiện hơn trong tương lai

Au Revoir Sami

Tài li u tham kh o: ệ ả

- Đi n t sáng t o: ê ư a https://dientusangtaovn.com/

-Tài li u vêồ m ch chồếng tr m dùng laser c a tác gi trang web: ê a ô u a

https://ldnam.net/danh-muc/linh-kien-dien-tu/

-»»HỄẾT«« -12