BÁO cáo đề tài MẠCH LA bàn số sử DỤNG cảm BIẾN từ TRƯỜNG KMZ52

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ BÀI BÁO CÁO ĐỀ TÀI: MẠCH LA BÀN SỐ SỬ DỤNG CẢM BIẾN TỪ TRƯỜNG KMZ52 Môn học: DỰ ÁN KỸ THUẬT GVHD:

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

BÀI BÁO CÁO

ĐỀ TÀI: MẠCH LA BÀN SỐ SỬ DỤNG CẢM BIẾN

TỪ TRƯỜNG KMZ52

Môn học: DỰ ÁN KỸ THUẬT

GVHD: Nguyễn Thanh Khiết

Lớp: DAKT_DHTM14HL GL DH15TT

NHÓM 4

Thành Phố Hồ Chí Minh – Năm 2022

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 2

1 Mục tiêu của đề tài 2

Stt Họ và tên MSSV Vai trò

1 Lê Duy Trường (TK) 19534741 Thư ký

2 Nguyễn Đỗ Nhật Huy

(NT) 19517741 Nhóm trưởng

3 Nguyễn Đình Thăng

4 Đinh Nguyễn Anh

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

3 Kế hoạch thực hiện đề tài : 2

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ 3

1) Sơ đồ, đầu vào và đầu ra của các khối 3

2) Một số linh kiện cần dùng 3

a) KMZ52 3

b) Op-Amp 6

c) Điện trở 6

d) IC74HC138 6

e) Tụ điện 7

f) LED đơn 7

3) PHẦN MỀM SỬ DỤNG: 8

4) SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ – MÔ PHỎNG 8

a) KHỐI CẢM BIẾN: 9

b) KHỐI SO SÁNH: 10

c) KHỐI GIẢI MÃ: 10

d) KHỐI HIỂN THỊ: 11

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ KIỂM CHỨNG THỰC NGHIỆM 12

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 12

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Ảnh 1 Sơ đồ, đầu vào đầu ra của các khối 5

Ảnh 2 KMZ52 6

Ảnh 3 Sơ đồ khối cấu tạo bên trong của KMZ52 6

Ảnh 4 Sơ đồ chân của KMZ52 7

Ảnh 5 Chức năng từng chân của KMZ52 8

Ảnh 6 Op- amp 9

Ảnh 7 Điện trở 9

Ảnh 8 IC74HC138 10

Ảnh 9 Tụ điện 10

Ảnh 10 LED đơn 10

Ảnh 11 Phần mềm Proteus 11

Ảnh 12 Sơ đồ nguyên lý 12

Ảnh 13 Khối cảm biến 13

Ảnh 14 Khối so sánh 13

Ảnh 15 Khối giải mã 14

Ảnh 16 Khối hiển thị 14

Ảnh 17 Testboard 15

MỤC LỤC BẢNG Bảng 1 Kế hoạch thực hiện đề tài 4

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1 Mục tiêu của đề tài

- Tìm hiểu nguyên lí hoạt động KMZ52

- Thiết kế mạch la bàn sử dụng KMZ52 và hiểu được nguyên lí hoạt động của mạch

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Mạch la bàn, KMZ52 và một số linh kiện trong đề tài

- Phạm vi nghiên cứu: các bài báo khoa học, trang web…

3 Kế hoạch thực hiện đề tài :

Bảng 1 Kế hoạch thực hiện đề tài

STT Công việc thực hiện Sinh viên thực hiện Thời gian (dự

kiến)

1 Tìm các tài liệu, cơ sở lý thuyết

2 Lên ý tưởng, đề xuất mô hình Cả nhóm Tuần 2-3

3 Thực hiện mô phỏng trên Proteus Cả nhóm Tuần 4-6

4 Mua linh kiện và thực hiện lắp ráp

5 Đánh giá và sửa chửa Cả nhóm Tuần 10-11

6 Hoàn thành sản phẩm và viết báo

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ

1) Sơ đồ, đầu vào và đầu ra của các khối

Ảnh 1 Sơ đồ, đầu vào đầu ra của các khối

Khối cảm biến: đầu vào từ trường Trái Đất, đầu ra điện áp

Khối so sánh: đầu vào điện áp, đầu ra điện áp

Khối giải mã: đầu vào điện áp, đầu ra mã phương hướng

Khối hiển thị: đầu vào mã phương hướng , đầu ra phương hướng

2) Một số linh kiện cần dùng

Cấu tạo

Cảm biến từ trường KMZ52 cũng được sản xuất bở hãng Philips, nhưng nó bản thân bên trong của nó có thể cảm nhận từ trường trái đất theo hai chiều vuông góc Như vậy trong một la bàn thay vì việc sử dụng hai cảm biến KMZ51 ta có thể sử dụng một cảm biến KMZ52 là đủ Ngoài ra nó còn được tích hợp một số công nghệ chống nhiễu đặc biệt để cải thiện độ chính xác Sơ đồ khối cấu trúc

Ảnh 2 KMZ52

Ảnh 3 Sơ đồ khối cấu tạo bên trong của KMZ52

Ảnh 4 Sơ đồ chân của KMZ52

Ảnh 5 Chức năng từng chân của KMZ52

Nhìn vào sơ đồ khối ta có thể thấy chức năng của từng khối bên trong như sau:Z1

và Z4 là hai cuộn lật được làm bằng các vật liệu từ tính đặc biệt.Z2 và Z3 là hai cuộn bù Hai cuộn này có nhiệm vụ bù sai số do nhiệt độ môi trường thay đổi để nâng cao độ chính

xác Ngoài ra còn có hai cầu điện trở, các điện trở trong cầu cũng được làm bằng vật liệu từ điện trở, tức là khi từ trường thay đổi thì giá trị điện trở của cầu thay đổi theo

b) Op-Amp

Ảnh 6 Op- amp

c) Điện trở

Ảnh 7 Điện trở

d) IC74HC138

Ảnh 8 IC74HC138

e) Tụ điện

Ảnh 9 Tụ điện

f) LED đơn

Ảnh 10 LED đơn

3) PHẦN MỀM SỬ DỤNG:

Proteus

Ảnh 11 Phần mềm Proteus

4) SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ – MÔ PHỎNG

Ảnh 12 Sơ đồ nguyên lý

- Nguyên lý hoạt động:

Dựa trên nguyên lý từ điện trở Khi vị trí của cảm biến KMZ52 bị thay đổi

có thể là theo hai chiều X và Y, làm cho từ trường của các cuôn dây Z1 và Z4 thay đổi theo từng vị trí và từng hướng khác nhau do từ trường trái đất thay đổi Khi từ trường các cuôn dây Z1 và Z4 thay đổi làm điện trở của hai cầu so sánh thay đổi và

ở đầu ra hai cầu sẽ suất hiện một điện áp Vậy điện áp đầu ra hai cầu so sánh sẽ thay đổi theo từng vị trí của cảm biến Bằng việc đọc điện áp đầu ra ta có thể biết được vị hướng thực tế của cảm biến so với từ trường trái đất

a) KHỐI CẢM BIẾN:

Ảnh 13 Khối cảm biến

b) KHỐI SO SÁNH:

c) KHỐI GIẢI MÃ:

Ảnh 15 Khối giải mã

d) KHỐI HIỂN THỊ:

Ảnh 16 Khối hiển thị

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ KIỂM CHỨNG THỰC NGHIỆM

1) Mạch in

2) Testboard

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN