tiểu luận khóa cửa số điện tử và điều khiẻn cửa bằng tia hồng ngoại

Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vực khác nhau cho đến nhu cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống hàng ngày.. Một trong những ứng dụng của rất q

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG TRUNG HỌC KỸ THUẬT THỰC HÀNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ -oOo -

BÁO CÁO ĐỒ ÁN

ĐỀ TÀI:

KHÓA CỬA SỐ ĐIỆN TỬ VÀ ĐIỀU KHIỂN CỬA BẰNG TIA HỒNG NGOẠI

Sinh viên thực hiện : Lê Hữu Nhật Nam

Võ Văn NgaLớp 12Đ01 (12KĐĐ)

Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Quỳnh Như

THÁNG 1/2014

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU……… 3

LỜI CẢM ƠN……… ………4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN VÀ GIÁO VIÊN PHẢN DIỆN ……….7,8 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MỘT VÀI LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG MẠCH Điện trở……… 9

Tụ điện………7

Tranzitor……….……….8

Diode_Led, led hồng ngoại và mắt thu……….……… 9

IC PT 2248, PT 2249, Nút nhấn ………13

Thạch anh……….………15

CHƯƠNG II: SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NHIỆM VỤ CÁC KHỐI CHÍNH…… 16

Sơ đồ khối phát hồng ngoại……….…….16

Sơ đố khối thu hồng ngoại……… … 16

CHƯƠNG III: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG…18

CHƯƠNG IV: LÝ THUYẾT DIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG HỒNG NGOẠI…22

LỜI NÓI ĐẦU -o0o-

Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến

của thế giới, chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn

Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc

điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ…là những yếu tố rất

cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả ngày càng cao

hơn

Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ Điện tử đã đáp

ứng được những đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vực khác nhau cho

đến nhu cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống hàng ngày Một trong

những ứng dụng của rất quan trọng của ngành công nghệ điện tử là kỹ thuật

điều khiển từ xa bằng hồng ngoại Sử dụng hồng ngoại được ứng dụng rất nhiều

trong công nghiệp và các lĩnh vực khác trong cuộc sống với những thiết bị điều

khiển từ xa rất tinh vi và đạt được năng suất, kinh tế thật cao

Xuất phát từ những ứng dụng đó, chúng em đã thiết kế và thi công một

mạch ứng dụng nhỏ trong thu phát hồng ngoại : “MẠCH ĐIỀU KHIỂN CỬA ĐÓNG

MỞ VÀ Ổ KHÓA SỐ ĐIỆN TỬ ” Vì thời gian, tài liệu và trình độ còn hạn chế nên

việc thực hiện đồ án còn nhiều thiếu sót … Kính mong nhận được sự chỉ dẫn và

góp ý tận tình của tất cả quý thầy cô cùng các bạn

LỜI CẢM ƠN

-o0o-Để đề tài được hoàn thành theo đúng thời gian yêu cầu của nhà trường cũng như củakhoa và đạt được kết quả trên không chỉ là sự nỗ lực của bản thân chúng em mà còn

có sự giúp đỡ của gia đình, sự chỉ bảo của thầy cô giáo và các bạn sinh viên

Em xin chân thành cảm ơn :

 Sự chỉ dẫn và góp ý của cô Trần Thị Quỳnh Như Cám ơn thầy đã nhiệt tìnhcung cấp thông tin hướng dẫn và hỗ trợ em kiểm tra, khắc phục một số thông tin chưachính xác

 Xin cảm ơn các bạn sinh viên trong lớp đã giúp đỡ chúng tôi rất nhiều mặt nhưphương tiện, sách vở, ý kiến

Trong quá trình thực hiện đề tài này, mặc dù em đã rất cố gắng, xong sẽ không tránhkhỏi thiếu xót Rất mong nhận được sự góp ý, phê bình, chỉ dẫn của quý thầy cô, cácbạn sinh viên và bạn đọc

Bộ giáo dục và đào tạo Trường Đại Học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí

Minh

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN

Họ và tên sinh viên: Lê Hữu Nhật Nam

Võ Văn Nga Lớp : 12Đ01

Ngành: Điện - Điện Tử

1 Tên đề tài:

KHÓA CỬA SỐ ĐIỆN TỬ VÀ ĐIỀU KHIỂN CỬA BẰNG TIA HỒNG NGOẠI

2 Các số liệu ban đầu:

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

3 Nội dung các phần thuyết minh tính toán ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

4 Các bản vẽ:

………

………

………

………

………

………

………

………

………

5 Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Quỳnh Như Giáo viên hướng dẫn Thông qua bộ môn Ngày ….tháng….năm 2014 Chủ nhiệm bộ môn Trần Thị Quỳnh Như BẢN NHẬN XÉT LUẬN VĂN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ và tên sinh viên: Lê Hữu Nhật Nam Võ Văn Nga Lớp: 12D901 (12KĐĐ) Cán bộ hướng dẫn: Trần Thị Quỳnh Như Tên đề tài: KHÓA CỬA SỐ ĐIỆN TỬ VÀ ĐIỀU KHIỂN CỬA BẰNG TIA HỒNG NGOẠI Nội dung luận văn: ………

………

………

………

………

………

………

………

………

Nhận xét của cán bộ hướng dẫn: ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Cán bộ hướng dẫn Trần Thị Quỳnh Như BẢN NHẬN XÉT LUẬN VĂN CỦA CÁN BỘ PHẢN DIỆN Họ và tên sinh viên: Lê Hữu Nhật Nam Võ Văn Nga Lớp: 12Đ01 (12KĐĐ) Tên đề tài: KHÓA CỬA SỐ ĐIỆN TỬ VÀ ĐIỀU KHIỂN CỬA BẰNG TIA HỒNG NGOẠI Nội dung luận văn: ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Nhận xét của cán bộ phản diện: ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Cán bộ phản diện CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MỘT VÀI LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG MẠCH 1.1Điện trở - Điện trở là một linh kiện có tính cản trở dòng điện và làm một số chức năng khác tùy vào vị trí điện trở trong mạch điện - Cấu tạo: điện trở được cấu tạo từ những vật liệu có điện trở suất cao như làm bằng than, magie kim loại Ni-O2, oxit kim loại, dây quấn Để biểu thị giá trị điện trở Người ta dung các vòng màu để biểu thị giá trị điện trở - Ký hiệu: - Hình dạng thực tế: Hình 1.1 điện trở - Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu: Giá trị điện trở thường được thể hiện qua các vạch màu trên thân điện trở, mỗi màu đại diện cho một số Màu đen: số 0, màu nâu: số 1, màu đỏ: số 2, màu cam: số 3, màu vàng: số 4, màu lục: số 5, màu lam số 6, màu tím số 7, màu xám: số 8, màu trắng: số 9 - Nhìn trên thân điện trở, tìm bên có vạch màu nằm sát ngoài cùng nhất, vạch màu đó và vạch màu thứ hai, kế nó được dùng để xác định trị số của màu

- Vạch thứ ba là vạch để xác định nhân tử lũy thừa: 10(giátrị của màu) Giá trị của điện trở được tính bằng cách lấy trị số nhân v ới

nhân tử lũy

Giá trị điện trở = trị số x nhân tử lũy

- Phần cuối cùng: (không cần quan tâm nhiều)làvạch màu nằm tách biệt với ba

vạch màu trước, thường có màu hoàng kim hoặc màu bạc, dùng để xác định sai

số của giá trị điện trở, hoàng kim là 5%, bạc là 10%

1.2.Tụ điện

-Tụ điện là linh kiện có khả năng tích điện Tụ điện cách điện với dòng điện một

chiều và cho dòng điện xoay chiều truyền qua

-Tụ điện được chia làm hai loại chính: loại không phân cực và loại có phân cực

-Loại có phân cực thường có giá trị lớn hơn loại không phân cực, trên hai chân

của loại phân cực có phân biệt chân nối âm, nối dương rõ ràng, khi gắn tụ có

phân cực vào mạch điện, nếu gắn ngược chiều âm dương, tụ phân cực có thể bị

hư và hoạt động sai Ngoài ra người ta còn gọi tên tụ điện theo vật liệu làm tụ,

ví dụ: tụ gốm, tụ giấy, tụ hóa

-Hình dạng: tụ điện có khá nhiều hình dạng khác nhau

Kí hiệu: được kí hiệu là C

Hình 1.4 tụ điện Biểu tượng trên mạch điện:

Đơn vị của tụ điện

- Đơn vị của tụ điện là Fara, 1 Fara có trị số rất lớn và trong thực tế người ta

thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như

+ P(Pico Fara) 1 Pico = 1/1000.000.000.000 Fara (viết gọn là 1pF)

+ N(Nano Fara) 1 Nano = 1/1000.000.000 Fara (viết gọn là 1nF)

+ MicroFarra 1 Micro = 1/1000.000 Fara (viết gọn là 1µF)

=> 1µF = 1000nF = 1.000.000 Pf

Cách đọc giá trị của tụ điện:

- Đọc trực tiếp trên thân điện trở, ví dụ 100µF (100 micro Fara)

Nếu là số dạng 103J, 223K, 471J vv thì đơn vị là pico, hai số đầu giữ nguyên ,

số thứ 3 tương ứng số lượng số 0 thêm vào sau( chữ J hoặc K ở cuối kà ký hiệucho sai số)

-Ví dụ 1:103J sẽ là 10000 pF (thêm vào 3 số 0 sau số 10) = 10 nF

- Ví dụ 2: 471K sẽ là 470 pF (thêm 1 số 0 vào sau 47)

Sau trị số điện dung bao giờ cũng có giá trị điện áp, điện áp ghi trên tụ chính làđiện áp cực đại mà tụ có thể chịu được, vượt qua giá trị này thì tụ điện có thể bị

hư hỏng hoặc bị cháy nổ

1.4 Diode_Led, Led hồng ngoại và mắt thu

- Diode thường

Hình 1.6 cấu tạo diode

- Photodiode :

Ánh sáng hồng ngoại (tia hồng

ngoại) được phát ra từ Led là ánh

sáng không thể nhìn thấy được bằng

mắt thường, có bước sóng khoảng từ

0.86µm đến 0.98µm Tia hồng ngoại

có vận tốc truyền bằng vận tốc ánh

sáng

1.5 IC CD4017

1.9 Thạch anh

Là linh kiện tạo ra xung để

các linh kiện khác hoạt động

CHƯƠNG II: SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NHIỆM VỤ CÁC KHỐI CHÍNH

2 1 Sơ đồ khối phát hồng ngoại

2.2 S

ơ đ

ố k hối th

u h ồn

g n goạ i

CHƯƠNG III: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

3 1 Khôi phát tín hiệu hồng ngoại

Sơ đồ mạch in

3.2 Khối thu tín hiệu hồng ngoại

3.3 Khối ổ khóa số

Nguyên lý hoạt đông:

Mạch này lợi dụng chức năng dịch 1 bit của IC khi mới cấp nuồn điện vào IC được mặc định là Q0 là mức 1, khi ta nhấn mật mã là 24081998 thì nó sẽ truyền mức áp logic = 1 từ Q0 dến Q9 thì nó kích cho cặp Dalington Q2 – Q3 dẫn điện đóng relay

Ngõ ra của mạch có thể là van solenoid khí nén mở cửa, motor mở cửa thậm chí là công tắc điện cho xe máy

Sơ đồ mạch in mạch thu va khóa số

CHƯƠNG IV: LÝ THUYẾT DIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG HỒNG NGOẠI

4.1 Khái niệm về tia hồng ngoại

Ánh sáng hồng ngoại ( tia hồng ngoại) là ánh sáng không thể nhìn thấy bằng mắt thường, có bước sóng

từ 0,8μm đến 0,9μm, tia hồng ngoại có vận tốc truyền bằng vận tốc ánh sáng

Ưu điểm:

Tia hồng ngoại có thể truyền đi nhiều kênh tính hiệu Nó ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp lượng thông tin có thể truyền đạt được 3Mbit/s… trong kỹ thuật truyền thông tin dữ liệu bằng sợi quang dẫn mà không cần bất cứ bộ khuếch đại giũa chừng nào, người ta có thể truyền một lúc 15000 điện thoạihay 12 kênh truyền hình qua 1 sợi tơ quang có đường kính 0,13mm với khoảng cách 10km đến 20km Lượng thông tin truyền đi bằng tia hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với sóng điên từ mà người ta hay dùng

Nhược điểm: Tia hồng ngoại dễ bị hấp thụ, khả năng xuyên thấy kém Trong diều khiển từ xa bằng chùm tia hồng ngoại phát đi hẹp, có hướng do đó phải phát đúng hướng!

4.2 Nguồn phát sáng hồng ngoại và phổ của nó:

Các nguồn sáng nhân tạo thường chứa nhiều sống hồng ngoại Hình dưới cho ta quang phổ của các nuồnsáng này:

Phổ của mắt người và phototransistoer (PT) cũn được trình bày để so sánh Dne29 thủy ngân gần như khôn phát tia hồn ngoại Phổ của đèn huỳnh quang bao gồm các đặc tính của các loại khác Phổ của transistor khá rộng Nó không nhạy trong vùng có ánh sáng thấy được, nhưng nó cực đại ở đỉnh phổ của LED hồng ngoại.

Đòi sống của led hồng ngoại dài đến 100000 giờ ( 11 năm), LED hồng ngoại không phát sáng cho lợi điểm trong các thiết bị kiểm soát vì không gây sự chú ý