Báo cáo nhập môn kỹ thuật điện tử

Hiện nay các mạch điện tử sử dụng đèn led nhấp nháy làm biển quảng cáo,trang trí, chiếu sáng ….với đủ thể loại và kích thước xuất hiện ngày càng nhiều,thay thế cho những biển quảng cáo và các mạch chiếu sáng thông thường trước kia….đèn led làm căn nhà và đường phố của chúng ta ban đêm trở nên đẹp hơn… Chúng ta có thể bắt gặp mọi nơi trên đường tới trường và còn rất nhiều lợi ích khác mà đèn led nữa…

TRƯỜNG CAO ĐẴNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HỮU NGHỊ

VIỆT HÀN

====o0o====

Báo cáo nhập môn kỹ thuật

điện tử

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Huyền Trang

Sinh viên thực hiện :Châu Ngọc Bảo

Lớp : ccvt07a

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

LỜI CẢM ƠN 3

A MỞ ĐẦU 4

1 Giới thiệu về ý tưởng 4

2 Mục tiêu nghiên cứu 4

3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 4

4 Tiêu chí đặt ra 4

B QUY TRÌNH 5

I Tìm hiểu chung về các linh kiện chính 5

1 Đèn LED 5

2 IC 555 7

3 IC 4017 9

II Các bước thực hiện 10

III Điều kiện làm việc 10

C KẾT LUẬN 11

I KINH NGHIỆM, BÀI HỌC 11

II HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 11

2

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ Môn Nhập Môn Kĩ Thuật Điện

Tử, Khoa Điện Tử Viễn Thông đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài bài tập lớn này

Xin cảm ơn thầy Phạm Ngọc Nam, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho nhóm em trong suốt thời gian thực hiện đề tài Trong thời gian làm việc với Thầy, em không những học hỏi được nhiều kiến thức bổ ích mà còn học được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc của Thầy

Mặc dù đã rất cố gắng hoàn thiện bài tập lớn với tất cả kiến thức được học và sự

nỗ lực của bản thân và cả nhóm, nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót Kính mong quý Thầy Cô tận tình chỉ bảo

A MỞ ĐẦU

1 Giới thiệu về ý tưởng

Hiện nay các mạch điện tử sử dụng đèn led nhấp nháy làm biển quảng cáo,trang trí, chiếu sáng ….với đủ thể loại và kích thước xuất hiện ngày càng nhiều,thay thế cho những biển quảng cáo và các mạch chiếu sáng thông thường trước kia….đèn led làm căn nhà và đường phố của chúng ta ban đêm trở nên đẹp hơn… Chúng ta có thể bắt gặp mọi nơi trên đường tới trường và còn rất nhiều lợi ích khác mà đèn led nữa…

• Thế nhưng đã bao giờ chúng ta tự đặt ra các câu hỏi :

1 Mạch đèn đó gồm nhưng linh kiện gì?

2 Mạch đèn đó hoạt động ra ra sao chưa?

3 Nguyên lý hoạt động như thế nào?

4 …???

5 Chính vì vậy nhóm chúng tôi đã chọn đề tài để làm bài tập lớn lần này

6 Để mọi người có thể hiểu được những điều đó nhóm tôi sẽ đưa ra các mạch đèn led dao động đếm vòng cũng như nguyên lý hoạt động, để làm nền tảng giúp các bạn hiểu được những mạch đèn nhấp nháy phức tạp sau này nói chung cũng như mạch điện tử nói riêng

2 Mục tiêu nghiên cứu

1 Nhận biết các linh kiện

2 Hiểu được nguyên lí mạch đa hài đơn giản, các công đoạn thiết kế một mạch điện tử

3 Làm quen và sử dụng các công cụ hỗ trợ mạch

4 Nâng cao kĩ năng mềm, tăng đam mê với ngành điện

3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

- Các linh kiện điện tử, mạch điện tử về Led

- Phần mềm vẽ mạch Orcad, phần mềm mô phỏng Proteus, Powerpoint…

4 Tiêu chí đặt ra

- Mạch có kích thước nhỏ gọn, hoạt động tốt

- Mạch tạo dao động đếm vòng gồm 10 led

- Các đèn Led sáng thay phiên liên tục

- Giá thành rẻ, thời gian nghiên cứu, lắp ráp nhanh

4

B QUY TRÌNH

I Tìm hiểu chung về các linh kiện chính

1 Đèn LED

LED viết tắt từ chữ Light Emitting Diode Đèn LED trắng khác với các đèn LED màu đã được biết đến ở đất nước ta qua các bóng đèn nhỏ nhiều màu: xanh, trắng, đỏ, vàng gắn trên cây Noel trong mùa Giáng sinh, các bảng hiển thị giao thông nằm gần các trạm thu phí trên các tuyến đường lớn, các màn hình phẳng khổng lồ để trên nóc nhà các biệt thự ở thủ đô hoặc trong TPHCM Các hiển thị màu bằng đèn LED cũng đã xuất hiện khắp các cửa hiệu, phố phường, siêu thị, tiệm ăn ở các TP lớn trong nước Sử dụng đèn LED - đi ốt phát quang chiếu sáng đang được ưa chuộng trong trang trí nội thất

Đèn LED thay thế đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang bởi những ưu điểm như tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao, kích cỡ nhỏ, nhiệt năng sinh ra trong quá trình hoạt động không đáng kể, hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp, không sử dụng thủy ngân giống như các loại bóng huỳnh quang thông thường Trong tương lai, bóng đèn điện sẽ không chỉ có vai trò chiếu sáng, mà còn có thể giúp chúng ta truy cập Internet, giao tiếp với các thiết bị điện tử trong nhà

Các thiết bị điều khiển từ xa đang sử dụng tia hồng ngoại để giao tiếp với TV, đầu DVD Việc biến những chiếc đèn bàn và đèn trần thành điểm truy cập Internet không dây có thể giúp bạn lướt web ở mọi nơi

2 IC 555

IC thời gian 555 được du nhập vào những năm 1971 bằng công ty Signetics Corporation bằng 2 dòng sản phẩm SE555/NE555 và được gọi là máy thời gian và cũng là loại có đầu tiên Nó cung cấp cho các nhà thiết kế mạch điện tử với chi phí tương đối rẻ, ổn định và những mạch tổ hợp cho những ứng dụng cho đơn ổn và không

ổn định Từ đó thiết bị này được làm ra với tính thương mại hóa 10 năm qua một số nhà sản suất ngừng sản suất loại IC này bởi vì sự cạnh tranh và những lý do khác Tuy thế những công ty khác lại sản suất ra những dòng này

Các dạng hình dáng chân của 555 trong thực tế:

Hình dạng của 555 ở trong hình 1 và hình 2 Loại 8 chân hình tròn và loại 8 chân hình vuông Nhưng ở thị trường Việt Nam chủ yếu là loại chân vuông

IC 555 nó tương đương với hơn 20 transitor , 15 điện trở và 2 diode và còn phụ thuộc vào nhà sản xuất Trong mạch tương đương trên có : đầu vào kích thích , khối so sánh, khối điều khiển chức năng hay công suất đầu ra.Một số đặc tính nữa của 555 là : Điện áp cung cấp nằm giữa trong khoảng từ 3V đến 18V, dòng cung cấp từ 3 đến 6 mA

Dòng điện ngưỡng xác định bằng giá trị lớn nhất của R + R Để điện áp 15V thì điện trở của R + R phải là 20M

Tất cả các IC thời gian đều có 1 tụ điện ngoài để tạo ra 1 thời gian đóng cắt của xung đầu ra Nó là một chu kì hữu hạn để cho tụ điện (C) nạp điện hay phòng điện thong qua một điện trở R Thời gian này nó đã được xác định và nó có thể tính được thong qua điện trở R và tụ điện C

IC 555 gồm có 8 chân.

+ Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân còn gọi là

+ Chân số 2(TRIGGER): Đây là chân đầu vào thấp hơn điện áp so sánh và được

dùng như 1 chân chốt hay ngõ vào của 1 tần so áp.Mạch so sánh ở đây dùng các transitor PNP với mức điện áp chuẩn là 2/3Vcc

+ Chân số 3(OUTPUT): Chân này là chân dùng để lấy tín hiệu ra logic Trạng

thái của tín hiệu ra được xác định theo mức 0 và 1 1 ở đây là mức cao nó tương ứng với gần bằng Vcc nếu (PWM=100%) và mức 0 tương đương với 0V nhưng mà trong thực tế mức 0 này ko được 0V mà nó trong khoảng từ (0.35 ->0.75V)

+ Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái ra Khi chân số 4 nối masse thì

ngõ ra ở mức thấp Còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tùy theo mức áp trên chân 2 và 6.Nhưng mà trong mạch để tạo được dao động thường hay nối chân này lên VCC

+ Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn

trong IC 555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài cho nối GND Chân này có thể không nối cũng được nhưng mà để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân số 5 xuống GND thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF các tụ này lọc nhiễu

và giữ cho điện áp chuẩn được ổn định

+ Chân số 6(THRESHOLD) : là một trong những chân đầu vào so sánh điện

áp khác và cũng được dùng như 1 chân chốt

+ Chân số 7(DISCHAGER) : có thể xem chân này như 1 khóa điện tử và chịu

điều khiển bỡi tầng logic của chân 3 Khi chân 3 ở mức áp thấp thì khóa này đóng lại.ngược lại thì nó mở ra Chân 7 tự nạp xả điện cho 1 mạch R-C lúc IC 555 dùng như

1 tầng dao động

+ Chân số 8 (Vcc): Không cần nói cũng bít đó là chân cung cấp áp và dòng cho

IC hoạt động Không có chân này coi như IC chết Nó được cấp điện áp từ 2V >18V (Tùy từng loại 555 nhé thấp nhất là con NE7555)

8

3 IC 4017

IC đếm thập phân

Sơ đồ chân:

IC đếm thập phân 4017 có 10 ngõ ra ở mức cao

Chỉ có một ngõ ra được kích mức cao tại một thời điểm

Bạn có thể thấy được ra ngõ ra ÷10 output sẽ mức cao cho lượt đếm 0 > 4

và ở mức thấp khi đếm 5 > 9

II Các bước thực hiện

Bước 1: xác định yêu cầu của mạch

Bước 2: Tìm hiểu nguyên lí mạch

Bước 3: Lắp ráp và kiểm tra mạch

Bước 4: Hoàn tất và viết báo cáo

SƠ ĐỒ MẠCH LED CHẠY TỪ 1 TỚI 8

III Điều kiện làm việc

Nhóm thực hành gồm 3 người, được nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cụ thể Các dụng cụ phục vụ cho mạch Led nhấp nháy 3 nhánh đa hài:

- Mỏ hàn, kìm, thiếc hàn, nhựa thông

- 10 bóng Led, 4 điện trở 100Ω

- 1 IC 555, 1 IC 4017

- 1 tụ hóa 100µF, 1 tụ thường 104µF

- 1 nguồn 5V, 1 bảng mạch va dây dẫn…

Tất cả đều được mua mới

Một số khó khăn:

Do lần đầu thử nghiệm làm một mạch điện nên cả nhóm chưa có khả năng làm mạch nhanh, nhiều minh kiện phải tìm hiểu trong thời gian khá nhiều, các linh kiện cho mạch dễ hỏng… địa điểm đặt mạch in xa, chân linh kiện không khít với mạch do lỗi kĩ thuật

10

C KẾT LUẬN

I KINH NGHIỆM, BÀI HỌC

Mạch Led dao động đếm vòng, các linh kiện cần thiết dễ tìm kiếm

Nguyên lí mạch rõ ràng, dễ hiểu, dễ lắp ráp…Qua quá trình làm mạch cho ta thêm kinh nghiệm cách hàn chân linh kiện cho bóng đẹp, cách sử dụng phần mềm Orcad vẽ mạch một cách hợp lí nhất

Ngày nay đèn LED đã được ứng dụng để Quảng Cáo Và cuộc cách mạng về đèn LED sẽ nhanh chóng thay đổi những biển quảng cáo, hộp đèn, đèn neon sign cũ

kỹ Và các mạch về đèn LED sẽ ngày càng một phát triển

II HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI.

Mạch đèn đếm vòng được lắp hoạt động theo yêu cầu, ta có thể lắp thành hệ thống đèn với nhiều bóng Led theo một hình dáng cụ thể nhất định, và trên nhưng mạch đó, để tạo hiệu ứng tốt ta có thể dùng thêm các phần mềm hỗ trợ như chương trình KeilC, chương trình cho mạch nạp… với các hiệu ứng rất hữu ích, đẹp mắt

Từ việc tìm hiểu IC 555 và 4017 nhóm chúng ta có thêm cơ sở để thực hiện các mạch sau: