THIẾT kế và THI CÔNG XE dò ĐƯỜNG

Các LED phát ra tia hồng ngoại được dùng trong các thiết bị điều khiển từ xacho đồ điện tử dân dụng.Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều.. trở băng ha

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG TP.HCM

KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Đề tài: “ THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

XE DÒ ĐƯỜNG”

Giảng viên hướng dẫn : ĐẶNG ĐỨC MINH

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Bảng

Trần Quốc Hiền Trần Văn Huynh Phan Ngọc Luân Lớp: 11CĐ-ĐT2

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên chúng em xin chân thành cám ơn thầy nguyễn đức minh và thầy võ cường, đã giúp đỡ chúng em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án “ thiết kế và thi công xe dò đường” này!

Đồ án môn học này là đồ án đầu tiên mà chúng em làm, nên đây cũng chính là đồ án được xem là rất quan trọng giúp chúng em làm những đồ án sau này

Trong quá trình thực hiện đồ án, dược sự giúp đỡ tận tình của thầy nguyễn đước minh và thầy võ cường, chúng em đã thu được nhiều khiến thức quý bấu giúp chúng em trong quá trình học tập,và nhiều hứa hẹn trong tương lai

Được tiếp xúc với vi điều khiển họ avr() biết thiết kế mạch in bằng phần mềm orcadr, thi công mạch in …

Trong quá trình thi công đồ án do chúng em chưa có nhiều kiến thức, kinh nghiệm nên không tránh khỏi thiếu sót trong quá trinh thi công Mong được sự góp ý của quý thầy cô , để nhóm chúng

em làm những đồ án về sau được hoàn thiện hơn

Một lần nữa chúng em xin chân thành cám ơn sự quan tâm giúp đỡ của quý thầy cô trong quá trinh thực hiện đồ án này Và mong được sự giúp đỡ của quý thầy cô trong những đồ án sau

Nhóm thực hiện đề tài:

Nguyễn văn bảng Trần quốc hiền Trần văn huynh Phan ngoc luân

LỜI NÓI ĐẦU

******O()O******

Ngày nay,với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và công nghệ,robot

đã trở thành một trong những ứng dụng quan trọng trong cuộc sống Robot đã dần thay thế con người làm những việc từ đơn giản đến những việc đòi hỏi sự chính xác cao Tầm quan trọng robot đối với con người

và khả năng chinh phục thiên nhiên đã dẫn tới sự phát triển vượt bậc của ngành công nghệ này

Chính bởi những ứng dụng rộng rãi đó và sự phát triển đồng thời để tiếp cận với những kiến thức về robot nên nhóm đã lựa chọn đề tài “thiết kế robot dò đường”

Kết quả mà nhóm đạt được là một robot tự động có khả năng di chuyển theo một đường đã định sẵn Việc di chuyển của robot sẽ được lập trình dựa sẵn trên vi điều khiển Đề tài robot dò đường chủ yếu giúp sinh viên làm quen với vi điều khiển, kĩ năng lập trình, phương pháp thu thập dữ liệu từ cảm biến sensor,điều khiển động cơ, các mạch phụ trợ khác…

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Chữ ký của giáo viên hướng dẫn:

MỤC LỤC

ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU

Tên Đề Tài: Thiết Kế Và Thi Công Robot Dò Đường

Mô tả sản phẩm dự kiến: với đồ án xe dò đườngcủa nhóm thiết kế gồm những thiết

bị như: bánh xe , khung xe, mortor, led, role ,tụ điện ,bo mạch, ic AT89C51…sau khi hoàng thanh xe dò đường sản phẩm này được sử dụng cho việc tìm kiếm và Làm việc những nơi khắc nghiệt, có thể giúp ích cho con người trong lao động và sản xuất

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài:

Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và công nghệ, thì robort đã trở thành một trong những ứng dụng quan trọng trong cuộc sống Robort đã dần dần thay thế con người làm từ những công việc đơn giản đến những việc đòi hỏi sự chín sác cao Tầm quan trọng của robot la thay thế con người chinh phục thiên nhiên và đưa con người bước lên bậc thềm của ngành công nghệ mới

Chính sự ướng dụng rộng rãi va phát triển không ngừng của ngành công nghệ ,khoa học ,kỹ thuật ngày nay, và được tiếp cận với những kiến thức ban đàu về robot nên nhóm chúng em chọn đề tài “ thiết kế

và thi công xe dò đường” sử dụng led hồng ngoại thu phát sóng

2 Mục tiêu nghiên cứu

-Thiết kế và thi công xe dò đường nhàm khám phá và có thể góp phần vào những ứng dụng trong ngành công nghiệp có môi trường làm việc khắc nghiệt mà có thể thay thế cho con người, và hứa hẹn với sự chinh phục thiên nhiên Trong thế giới sống của chúng ta

3 Khách thể nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu:

Người sử dụng xe dò đường

Nhiệt độ, độ ẩm, của không khí, dòng điện điện áp nguồn

Người quan sác,người giám sác, người đi đường…

- Đối tượng nghiên cứu:

Chính là quy trình thực hiện đề tài, nhằm tạo ra một sản phẩm như mong đợi, tạo sự thích thú cho người sử dụng, mẫu mã đẹp,dễ sử dụng…

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

-Giải thích tên đề tài

-Thiết kế và thi công mạch: có khả năng dò đường theo đúng lập trình ,xe hoạt động tốt ,chạy đúng theo đường dò

-Thiết kế và thi công hoàng thành xe dò đường

-Viết chương trình nạp cho IC at89c51

5 Giới thiệu tổng quan về các chương

Tài liệu được chia thành 2: Phần mở đầu và phần nội dung được sắp xếp như sau :

Phần Mở đầu: Trình bày tổng quan nội dung chính trong đề tài – những vấn đề mà sẽ được đề cập đến trong toàn bộ bài viết

Phần Nội Dung:

-Chương 1- Cơ Sở Lý Thuyết: Chương này sẽ đi sâu về lý thuyết vi điều

khiển, cũng như tìm -hiểu những linh kiện cần thiết làm cơ sở để thực hiện mạch đồ án

-Chương 2-Thiết Kế Phần Cứng: Cung cấp các thông tin các khối phần

cứng quang trọng trong sản phẩm nghiên cứu, chức năng các khối và những tính toán cụ thể để thiết kế phần cứng cho mạch

-Chương 3-Thiết Kế Phần Mềm: Sử dụng ngôn ngữ lập trình Assembly để

viết chương trình

-Chương 4 Kết Luận Và Hướng Phát Triển: Bao gồm kết quả thực hiện, ưu

nhược điểm và hướng phát triển của đồ án

6 Kế hoạch nghiên cứu (Phụ Lục)

PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT CƠ SỞ

1 Những khái niệm có trong tên đề tài.

-Thiết kế: là những gì liên kết sự sáng tạo và đổi mới Nó định hình các ý tưởng để trở thành những đề xuất thực tiễn Thiết kế có thể được mô

tả như sự triển khai sáng tạo đến một mục đích cụ thể nào đó

Thi công: thiết kế, lắp ráp mô hình robot

Dò đường: dò vạch đen đã định sẵn

Xe dò đường: dò theo ý muốn của con người

2 Led

LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang) là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng

khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n Hoạt động của LED giống với nhiều loại điốt bán dẫn

Khối bán dẫn loại p chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích

các lỗ trống này có xu hướng chuyển động khuếch tán sang khối n Cùng lúc khối p lại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối n chuyển sang Kết quả là khối p tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và

dư thừa điện tử) trong khi khối n tích điện dương (thiếu hụt điện tử

và dư thừa lỗ trống)

Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút

và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện từ có bước sóng gần đó)

Hầu hết các vật liệu làm LED có chiết suất rất cao, tức là hầu hết ánh sáng phát ra sẽ quay ngược vào bên trong thay vì phát ra ngoài không khí Do đó công nghệ trích xuất ánh sáng từ LED cũng rất quan trọng, cần rất nhiều sự nghiên cứu và phát triển

Một số hình ảnh về led

2.1

Tính chất :

Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác nhau (tức màu sắc của LED sẽ khác nhau) Mức năng lượng (và màu sắc của LED) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn

Loại LED

đục siêu

sáng

Điện thế phân cực thuận

LED được dùng để làm bộ phận hiển thị trong các

thiết bị điện, điện tử, đènquảng cáo, trang trí, đèn

giao thông

Có nghiên cứu về các loại LED có độ sáng tương

đương với bóng đèn bằng khí neon Đèn chiếu sáng bằng LED được cho là

có các ưu điểm như gọn nhẹ, bền, tiết kiệm năng lượng

Các LED phát ra tia hồng ngoại được dùng trong các thiết bị điều khiển từ xacho đồ điện tử dân dụng.

Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều

Động cơ điện 1 chiều có 2 phần chính: stator và roto

Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay

nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện, rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều, 1 phần quan trọng khác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục Thông thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp

và một bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp

Nguyên tắc hoạt độngcủa động cơ điện một chiều

Pha 1: Từ trường của rotor cùng cực với stator, sẽ đẩy nhau tạo ra chuyển động quay của rotor

Pha 2: Rotor tiếp tục quay

Pha 3: Bộ phận chỉnh điện sẽ đổi cực sao cho từ trường giữa stator

và rotor cùng dấu, trở lại pha 1

Nếu trục của một động cơ điện một chiều được kéo bằng 1 lực ngoài, động cơ sẽ hoạt động như một máy phát điện một chiều, và tạo ra một sức điện động cảm ứng Electromotive force (EMF) Khi vận hành bình thường, rotor khi quay sẽ phát ra một điện áp gọi là sức phản điện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện độngđối kháng, vì nó đối kháng lại điện áp bên ngoài đặt vào động cơ Sức điện động này tương tự như sức điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một máy phát điện (như lúc ta nối một điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéo trục động cơ bằng một ngẫu lực bên ngoài) Như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm 2 thành phần: sức phản điện động, và điện áp giáng tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng

• Dòng điện chạy qua động cơ được tính theo biều thức sau:

• Công suất cơ mà động cơ đưa ra được, được tính bằng:

• Cơ chế sinh lực quay của động cơ điện một chiều

Khi có một dòng điện chạy qua cuộn dây quấn xung quanh một lõi sắt non, cạnh phía bên cực dương sẽ bị tác động bởi một lực hướng lên, trong khi cạnh đối diện lại bị tác động bằng một lực hướng xuống theo nguyên lý bàn tay trái của Fleming Các lực này gây tác động quay lên cuộn dây, và làm cho rotor quay Để làm cho

rô to quay liên tục và đúng chiều, một bộ cổ góp điện sẽ làm chuyển mạch dòng điện sau mỗi vị trí ứng với 1/2 chu kỳ Chỉ có vấn đề là khi mặt của cuộn dây song song với các đường sức từ trường Nghĩa là lực quay của động cơ bằng 0 khi cuộn dây lệch 90o so với phương ban đầu của nó, khi đó Rô to sẽ quay theo quán tính

Trong các máy điện một chiều lớn, người ta có nhiều cuộn dây nối

ra nhiều phiến góp khác nhau trên cổ góp Nhờ vậy dòng điện và lực quay được liên tục và hầu như không bị thay đổi theo các vị trí khác nhau của Rô to

trở băng hay trở thanh, thực chất nó cấu tạo gồm nhiều điện trở ghép lại với nhau ( một đầu nối chung )

Cách đọc thông số của loại điện trở này tương tự như đọc thông

số trên các loại tụ gốm hay tụ mica, nhưng đơn vị đo ở đây là ôm.

Điện trở là một linh kiện điện tử thụ động trong mạch điện có biểu tượng

Điện trở kháng là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của Điện trở Điện trở kháng được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó:

trong đó:

U: là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vôn (V)

I: là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo

bằng ampe (A)

R: là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω)

Thí dụ như có một đoạn dây dẫn có điện trở là 1Ω và có dòng điện 1A chạy qua thì điện áp giữa hai đầu dây là 1V

Ohm là đơn vị đo điện trở trong SI Đại lượng nghịch đảo của điện trở là độ dẫn điện G được đo bằng siêmen Giá trị điện trở càng lớn thì độ dẫn điện càng kém Khi vật dẫn cản trở dòng điện,năng lượng dòng điện bị chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, ví

dụ như nhiệt năng

Định nghĩa trên chính xác cho dòng điện một chiều Đối với dòng điện xoay chiều, trong mạch điện chỉ có điện trở, tại thời điểm cực đại của điện áp thì dòng điện cũng cực đại Khi điện áp bằng không

thì dòng điện trong mạch cũng bằng không Điện áp và dòng điện cùng pha Tất cả các công thức dùng cho mạch điện một chiều đều

có thể dùng cho mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở mà các trị số dòng điện xoay chiều lấy theo trị số hiệu dụng

Đối với nhiều chất dẫn điện, trong điều kiện môi trường (ví dụ nhiệt

độ) ổn định, điện trở không phụ thuộc vào giá trị của cường độ dòng điện hay hiệu điện thế Hiệu điện thế luôn tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện và hằng số tỷ lệ chính là điện trở Trường hợp này được miêu tả theo định luật Ohm và các chất dẫn điện như thế gọi là các thiết bị ohm Các thiết bị này nhiều khi cũng được gọi là các điện trở, như một linh kiện điện tử thụ động trong mạch điện,

được ký hiệu với chữ R (tương đương với từ resistor trong tiếng Anh)

Nguyên nhân vật lý của điện trở

Tính chất dẫn điện, hay cản trở điện, của nhiều vật liệu có thể giải thích bằng cơ học lượng tử Mọi vật liệu đều được tạo nên từ mạng lưới các nguyên tử Các nguyên tử chứa các electron, cónăng lượng gắn kết với hạt nhân nguyên tử nhận các giá trị rời rạc trên các mức cố định Các mức này có thể được nhóm thành 2 nhóm: vùng dẫn và vùng hóa trị thường có năng lượng thấp hơn vùng dẫn Các electron có năng lượng nằm trong vùng dẫn có thể

di chuyển dễ dàng giữa mạng lưới các nguyên tử

Khi có hiệu điện thế giữa hai đầu miếng vật liệu, một điện trường được thiết lập, kéo các electron ở vùng dẫn di chuyển nhờ lực Coulomb, tạo ra dòng điện Dòng điện mạnh hay yếu phụ thuộc vào số lượng electron ở vùng dẫn

Các electron nói chung sắp xếp trong nguyên tử từ mức năng lượng thấp đến cao, do vậy hầu hết nằm ở vùng hóa trị Số lượng electron nằm ở vùng dẫn tùy thuộc vật liệu và điều kiện kích thích năng lượng (nhiệt độ, bức xạ điện từ từ môi trường) Chia theo tính chất các mức năng lượng của electron, có ba loại vật liệu chính sau:

Vật liệu Điện trở suất, ρ ( Ω m )

Kim loại

Trong kim loại luôn có electron nằm ở vùng dẫn Trên thực tế, không có khoảng cách giữa vùng dẫn và vùng hóa trị, và có thể coi hai vùng là một đối với kim loại

Mạng lưới nguyên tử của kim loại, thực tế, không hoàn hảo: các chỗ bị sứt mẻ trong mạng lưới tán xạ electron, gây nên sự cản trở với sự di chuyển của electron (điện trở) Khi nhiệt độ tăng, các nguyên tử dao động mạnh hơn và dễ va chạm vào các electron hơn, khiến điện trở tăng theo

Vật dẫn điện càng dài, số lượng va chạm của electron trên đường

đi càng tăng, khiến điện trở vật dẫn càng tăng

Bán dẫn và cách điện

Trong chất bán dẫn và chất cách điện, các nguyên tử tương tác với nhau khiến cho khoảng cách năng lượng giữa vùng dẫn và vùng hóa trị lớn; hầu hết các electron không nằm ở vùng dẫn Để có

đủ electron dẫn điện, cần cung cấp nhiều năng lượng cho electron nhảy lên vùng dẫn, ví dụ nhiệt năng hay quang năng Một hiệu điện thế lớn chỉ tạo được dòng điện yếu do có ít điện tử dẫn điện; do đó chất bán dẫn và chất cách điện có điện trở suất cao

Trong chất bán dẫn, khi tăng nhiệt độ, các electron có thể nhận nhiệt năng để nhảy lên vùng dẫn Hiệu ứng nhiệt này mạnh hơn hiệu ứng cản trở dòng do dao động mạng, khiến điện trở giảm khi nhiệt độ tăng Tương tự, có thể chiếu ánh sáng, hay bức xạ điện

từ nói chung, vào một số chất bán dẫn, để truyền năng lượng cho các electron (sau khi hấp thụ các photon) nhảy lên vùng dẫn và tăng tính dẫn điện, như trong CCD của camera hay pin Mặt Trời

Có thể thay đổi khả năng dẫn điện của các chất bán dẫn bằng việc pha thêm tạp chất lựa chọn đặc biệt để tạo ra các lỗi trong mạng tinh thể có thừa electron tự do (bán dẫn loại n) hoặc thiếu electron gọi là lỗ trống điện tử (bán dẫn loại p) Nồng độ tạp chất quyết định

số lỗ trống hay điện tử tự do trong vật liệu, do đó quyết định tính dẫn điện của vật liệu

Nhận Dạng Giá Trị Điện Trở

Trong việc chế biến điện trở, người ta dùng hệ thống mả vạch màu

để cho biết giá trị của điện trở kháng

Cam (Orange)

Vàng (Yellow)

Xanh

Lá Cây (Green)

Xanh Dươn

g (Blue)

(Tím (Violet)

Xám (Grey)

Trắng (White)

Cách Tính Giá Trị Điện Trở

Vạch màu thứ nhất cho biết giá trị thứ nhứt của Điện Trở

Vạch màu thứ hai cho biết giá trị thứ hai của Điện Trở

Vạch màu thứ ba cho biết cấp số nhân của lủy thừa mười

Vạch màu cuối cho biết sự thay đổi giá trị của điện trở theo

Đơn

Vị Cấu Tạo

Điện Trở Kháng

Điện Dẩn

và Độ Dẩn Điện, ρ có Điện Dẩn G

Dẫn Điện Bán Dẫn ĐiệnĐiện Trở

Trong sản phẩm bảng quảng cáo của nhóm có sử dụng các loại điện trở như: 220Ω, 1k Ω, 4,7k Ω, 10k Ω

3 biến trở

muốn Chúng có thể được sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của mạch điện

Điện trở của thiết bị có thể được thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của dây dẫn điện trong thiết bị, hoặc bằng các tác động khác như nhiệt độthay đổi, ánh sáng hoặc bức xạ điện từ

Ký hiệu của biến trở trong sơ đồ mạch điện có thể ở các dạng như sau:

4.Tụ điện:

điện được ngăn cách bởi điện môi Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng cường độ, nhưng trái dấu

Sự tích tụ của điện tích trên hai bề mặt tạo ra khả năng tích

trên hai bề mặt là điện thế xoay chiều, sự tích luỹ điện tích bị chậm pha so với điện áp, tạo nên trở kháng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều

Về mặt lưu trữ năng lượng, tụ điện có phần giống với ắc qui Mặc

dù cách hoạt động của chúng thì hoàn toàn khác nhau, nhưng chúng đều cùng lưu trữ năng lượng điện Ắc qui có 2 cực, bên trong xảy ra phản ứng hóa học để tạo ra electron ở cực này và chuyển electron sang cực còn lại Tụ điện thì đơn giản hơn, nó không thể

tạo ra electron - nó chỉ lưu trữ chúng Tụ điện có khả năng nạp và

xả rất nhanh Đây là một ưu thế của nó so với ắc qui

a Tính Chất Tụ Điện

Tính Chất Tụ Điện đuoc thể hiện qua điện dung, điện thế và nhiệt

độ trên Tụ điện

b. Điện dung, đơn vị và ký hiệu của tụ điện

Điện dunglà đại lượng vật lý nói lên khả năng tích điện giữa hai bản cực của tụ điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữ hai bản cực theo công thức:

ξ×ξ0

Trong đó,

• C : là điện dung tụ điện, đơn vị là Fara [F]

• ε : Là hằng số điện môi của lớp cách điện;

• ε0 : Là hằng số điện thẩm;

• d : là chiều dày của lớp cách điện;

• S : là diện tích bản cực của tụ điện

Đơn vị của đại lượng điện dung là Fara [F] Trong thực tế đơn vị Fara là trị số rất lớn, do đó thường dùng các đơn vị đo nhỏ hơn như micro Fara (1µF=10−6F), nano Fara (1nF=10−9F), pico Fara (1pF=10−12F)

Điện Thế

Tụ điện trong các mạch thông thường có thông số điện áp: 5V, 10V, 12V, 16V, 24V, 25V, 35V, 42V, 47V, 56V, 100V, 110V, 160V, 180V, 250V, 280V, 300V, 400V

Các loại Tụ điện

Tụ điện phân cực

c. Tụ điện phân cực, tụ hóa

Tụ điện phân cực (có cực xác định) hoặc theo cấu tạo còn gọi là tụ hóa Thường trên tụ quy ước cực âm phân biệt bằng một vạch màu sáng dọc theo thân tụ, khi tụ mới chưa cắt chân thì chân dài hơn sẽ là cực dương Khi đấu nối phải đúng cực

âm - dương Trị số của tụ phân cực vào khoảng 0,47μF - 4.700μF, thường dùng trong các mạch tần số làm việc thấp, dùng lọc nguồn.

d. Tụ điện không phân cực

Tụ không phân cực

Tụ điện không phân cực (không xác định cực dương âm); theo cấu tạo có thể là tụ giấy, tụ gốm, hoặc tụ mica Tụ xoay chiều thường có trị số điện dung nhỏ hơn 0,47μF và thường được sử dụng trong các mạch điện tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu

e. Tụ điện có trị số biến đổi

Tụ điện có trị số biến đổi, hay còn gọi tụ xoay (cách gọi theo cấu tạo), là tụ có thể thay đổi giá trị điện dung, tụ này thường được

sử dụng trong kỹ thuậtRadio để thay đổi tần số cộng hưởng khi

ta dò đài (kênh tần số)

5 Relay:

- Relay: Là một thiết bị dùng để Bộ Xử

lý điều khiển thiết bị điện, bằng cách cấp

điều khiển đóng mở thiết bị sử dụng điện

áp cao và công suất lớn

-Relay: Có đặc điểm:

+ Cách ly hoàn toàn giữa mạch xử lý có điện áp thấp và thiết bị điện có điện áp cao và công suất tải lớn An toàn cho bộ xử lý và mạch điều khiển

+ Trở kháng: giữa hai trạng thái On có trở kháng rất nhỏ, trạng thái Off có trở kháng rất lớn và xem như lý tưởng Ổn định vận hành cho thiết bị cố công suất nhỏ, điện áp nhỏ, tần số vận hành tùy

+ Phát tia lửa điện khi chuyển trạng thái: khi làm việc với thiết bị

sử dụng công suất lớn, sẽ gây ra tia lửa điện trong thời gian chuyển

từ trạng thái điều này rất nguy hiểm nếu môi trường có khí dễ cháy nổ: Ga, xăng tuy Relay thường bọc rất kín nhưng không hẳn đã an toàn Đây cũng chính là nhược điểm của Relay sẽ bị mòn theo thời gian ở mỗi tiếp điểm và tiếp xúc kém dần cho mỗi lần đón mở, cần bảo trì và thay thế định kỳ

+ Relay có cuộn cảm nên khi điều khiển đóng mở phải sử dụng một diode chống điện áp ngược khi tắt nguồn cấp cho cuộn cảm Đặc điểm rất thú vị của cuộn cảm là dòng điện trong cuộn cảm không thay đổi đột ngột mà biến thiên theo thời gian, do đó khi ngắt điện sẽ xuất hiện sự tăng áp rất lớn ngược chiều với điện áp nguồn cấp, do đó để phần tử điều khiển không bị đánh thủng do điện áp

ngược này ta cần phải dùng diode để triệt tiêu điện áp ngược của cuộn cảm.

Như vậy nếu ta đặt một điện áp xoay chiều vào thì nó sẽ biến dạng theo tần

số của điện áp đó Khi thay đổi đến một tần số nào đó, thì nó sẽ cộng

hưởng

Mạch tương đương của nó gồm một L và một C nối tiếp với nhau Cả cụm

ấy song song với một C khác và một R cách điện

Ứng dụng

Mạch lọc tích cực dùng Thạch anh: sử dụng nhiều trong các mạch khuếch đại trung tần của các máy thu thông tin liên lạc, TV, Radio

nhiều chức năng hơn Các thiết bị điện tử ngày càng nhiều chức năng trong khi giá thành ngày càng rẻ hơn, chính vì vậy điện tử có mặt khắp mọi nơi.

Vi xử lý có các khối chức năng cần thiết để lấy dữ liệu, xử lý dữ liệu

và xuất dữ liệu ra ngoài sau khi đã xử lý Và chức năng chính của vi xử lý chính là xử lý dữ liệu, chẳng hạn như cộng, trừ, nhân, chia, so sánh.v.v…

Vi xử lý không có khả năng giao tiếp trực tiếp với các thiết bị ngoại vi, nó chỉ có khả năng nhận và xử lý dữ liệu mà thôi

7. Để vi xử lý hoạt động cần có chương trình kèm theo, các chương

trình này điều khiển các mạch logic và từ đó vi xử lý xử lý các dữ liệu cần thiết theo yêu cầu Quang trở

Quang trở là hiện tượng điện trở của chất bán dẫn giảm đi khi khi bị chiếu sáng

Ứng dụng :Chế tạo các điện trở có giá trị thay đổi theo cường độ ánh sáng kích thích

Cấu tạo: Lớp bán dẫn mỏng (cadimi sulfur CdS); tấm cách điện; điện cực bằng kim loại

8 IC ổn áp LM7805

Khái niệm

Khối nguồn của mạch sử dụng ic ổn áp lm7805 thuộc dòng 78xx.

78xx là loại dòng IC dùng để ổn định điện áp dương đầu ra với điều kiện đầu vào luôn luôn lớn hơn đầu ra 3V

Tùy loại IC 78 mà nó ổn áp đầu ra là bao nhiều

Như chúng ta đã biết: Mạch ổn áp dùng Diode Zener như trên có ưu điểm

là đơn giản nhưng nhược điểm là cho dòng điện nhỏ ( ≤ 20mA ) Để có thể tạo ra một điện áp cố định nhưng cho dòng điện mạnh hơn nhiều lần người

ta mắc thêm Transistor để khuyếch đại về dòng

Trong quá trình thi công nhóm có sử dụng 2 loại IC ổn áp là: 7805 7812

9.Ic at89c51:

• Các đặc điểm của 8951 được tóm tắt như sau :

 8 KB EPROM bên trong

 128 Byte RAM nội

 4 Port xuất /nhập I/O 8 bit

 Giao tiếp nối tiếp

- Chức năng các chân của 8951:

89c51 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập Trong đó

có 24

chân có tác dụng kép (có nghĩa 1 chân có 2 chức năng), mỗi đường có thể hoạt động như đường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc là thành phần của các bus dữ liệu và bus địa chỉ

a.Các Port:

Port 0 :

- Port 0 là port có 2 chức năng ở các chân 32 – 39 của 89c51 Trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO Đối với các thiết kế cỡ lớn có bộ nhớ mở rộng, nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu Port 1:

- Port 1 là port IO trên các chân 1-8 Các chân được ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2, … có thể dùng cho giao tiếp với các thiết bị ngoài nếu cần Port 1 không có chức năng khác, vì vậy chúng chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết bị bên ngoài

hệ với các đặc tính đặc biệt của 89c51 như ở bảng sau:

 Các ngõ tín hiệu điều khiển :

• Ngõ tín hiệu PSEN (Program store enable):

- PSEN là tín hiệu ngõ ra ở chân 29 có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng thường được nói đến chân 0E\ (output enable) của Eprom cho phép đọc các byte mã lệnh

- PSEN ở mức thấp trong thời gian Microcontroller 89c51 lấy lệnh Các mã lệnh của chương trình được đọc từ Eprom qua bus dữ liệu

và được chốt vào thanh ghi lệnh bên trong 89c51 để giải mã lệnh Khi 89c51 thi hành chương trình trong ROM nội PSEN sẽ ở mức logic 1

ˆ Ngõ tín hiệu điều khiển ALE (Address Latch Enable ) :

- Khi 8951 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, port 0 có chức năng là bus địa chỉ và bus dữ liệu do đó phải tách các đường dữ liệu và địa chỉ Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường địa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt

- Tín hiệu ra ở chân ALE là một xung trong khoảng thời gian port 0 đóng vai trò là địa chỉ thấp nên chốt địa chỉ hoàn toàn tự động

Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể được dùng làm tín hiệu clock cho các phần khác của

hệ thống Chân ALE được dùng làm ngõ vào xung lập trình cho Eprom trong 89c51

• ˆ Ngõ tín hiệu EA\(External Access):

- Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1 hoặc mức 0 Nếu ở mức 1, 89c51 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng địa chỉ thấp 8 Kbyte Nếu ở mức 0, 89c51 sẽ thi hành chương trình từ bộ nhớ

mở rộng Chân EA\ được lấy làm chân cấp nguồn 21V khi lập trình cho Eprom trong 89c51

• ˆ Ngõ tín hiệu RST (Reset) :

-Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset của 89c51 Khi ngõ vào tín hiệu này đưa lên cao ít nhất là 2 chu kỳ máy, các thanh ghi bên trong được nạp những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống Khi cấp điện mạch tự động Reset

• ˆ Các ngõ vào bộ dao động X1, X2:

- Bộ dao động được tích hợp bên trong 89c51, khi sử dụng 89c51 người thiết kế chỉ cần kết nối thêm thạch anh và các tụ như hình vẽ trong sơ đồ Tần số thạch anh thường sử dụng cho 89c51 là 12Mhz

ˆ Chân 40 (Vcc) được nối lên nguồn 5V

 CẤU TRÚC BÊN TRONG VI ĐIỀU KHIỂN

• Tổ chức bộ nhớ: