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 St t Họ và tên MSSV Vai trò 1 Lê Duy Trường (TK) 1953474 1 Thư ký 2 Nguyễn Đỗ Nhật Huy (NT) 1951774 1 Nhóm trưởng 3 Nguyễn Đình Thăng (DT) 1943246 1 Thành viên 4 Đinh Nguyễn Anh Nhật 1952929 1 Thành viên Thành Phố Hồ Chí Minh – Năm 2022 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI .....................................................................................2 1. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................................2 ii 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 ......
Trang 1BỘ 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
S
t
t
Trường (TK)
19534 74 1
Thư ký
2 Nguyễn Đỗ Nhật
Huy (NT)
19517 74 1
Nhó m trưở ng
3 Nguyễn Đình
Thă
ng (DT )
19432 46 1
Thành viên
Trang 24 Đinh Nguyễn
Anh Nhật
19529 29 1
Thành viên
Thành Phố Hồ Chí Minh – Năm 2022
MỤC LỤC
Trang 32 Đối tượng và phạm vi nghiên cfíu 2
d)
IC74HC138 6
ii
Trang 4MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Ảnh 1 Sơ đồ, đầu vào đầu ra của các khối 5
Ảnh 3 Sơ đồ khối cấu tạo bên trong của KMZ52 6 Ảnh 4 Sơ đồ chân của KMZ52 7 Ảnh 5 Chfíc năng từng chân của KMZ52 8
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
Trang 5CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1 Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu nguyên lí hoạt động KMZ52
- Thiết kế mạch la bàn sfí dụng KMZ52 và hiểu được nguyên lí hoạt
động của mạch
2 Đối tượng và phạm vi nghiên cfíu
- Đối tượng nghiên cfíu: Mạch la bàn, KMZ52 và một số linh kiện trong đề tài
- Phạm vi nghiên cfíu: các bài báo khoa học, trang web…
3 Kế hoạch thực hiện đề tài :
Bảng 1 Kế hoạch thực hiện đề tài
S
T
T
Công việc thực hiện Sinh viên
thực hiện
Thời gian (d
ự kiế n) 1
Tìm các tài liệu, cơ sở lý
thuyết liên quan đến đề
tài
2 Lên ý tưởng, đề xuất mô
hình
2-3
3 Thực hiện mô phỏng
4
Mua linh kiện và thực
hiện lắp ráp trên
testboard
7-9
10-11
6 Hoàn thành sản phẩm và
Trang 6CHƯƠNG 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
a) KMZ52
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 sfí dụng hai cảm biến KMZ51 ta có thể sfí 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
Trang 7Ảnh 2 KMZ52
Trang 8Ảnh 3 Sơ đồ khối cấu tạo bên trong của KMZ52
Ảnh 4 Sơ đồ chân của KMZ52
Trang 9Ảnh 5 Chfíc năng từng chân của KMZ52
Nhìn vào sơ đồ khối ta có thể thấy chfíc 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, tfíc là khi từ trường thay đổi thì giá trị điện trở của cầu thay đổi theo
Trang 10b) Op-Amp
c) Điện trở
Ảnh 6 Op- amp
Ảnh 7 Điện trở
Trang 11d) IC74HC138
e) Tụ điện
Ả n h 8 I C 7 4 H C 1 3 8
Ả n h 9 T ụ đ i ệ n
f) LED đơn
Trang 12Ảnh 10 LED đơn
Trang 133) PHẦN MỀM SỬ DỤNG:
Proteus
Ảnh 11 Phần mềm Proteus
Trang 144) 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
Trang 15a) KHỐI CẢM BIẾN:
Ảnh 13 Khối cảm biến
b) KHỐI SO SÁNH:
Ảnh 14 Khối so sánh
Trang 16c) KHỐI GIẢI MÃ:
Ảnh 15 Khối giải mã
d) KHỐI HIỂN THỊ:
Ảnh 16 Khối hiển thị
Trang 17CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ KIỂM CHỨNG THỰC NGHIỆM
1) Mạch in
2) Testboard
Ảnh 17 Testboard
Trang 18CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
BỘ CÔNG THƯƠNG
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 Chfíc 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
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1 Mục tiêu của đề tài
2 Đối tượng và phạm vi nghiên cfíu
3 Kế hoạch thực hiện đề tài :
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ
1) Sơ đồ, đầu vào và đầu ra của các khối
2) Một số linh kiện cần dùng
Cấu tạo
3) PHẦN MỀM SỬ DỤNG:
4) SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ – MÔ PHỎNG
CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ KIỂM CHỨNG THỰC NGHIỆM
1) Mạch in
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN