THIẾT kế MẠCH tắt mở đèn BẰNG TIẾNG vỗ TAY (có sơ đồ mạch)

THIẾT kế MẠCH tắt mở đèn BẰNG TIẾNG vỗ TAY (có sơ đồ mạch) ............. THIẾT kế MẠCH tắt mở đèn BẰNG TIẾNG vỗ TAY (có sơ đồ mạch) ............. THIẾT kế MẠCH tắt mở đèn BẰNG TIẾNG vỗ TAY (có sơ đồ mạch) ............. THIẾT kế MẠCH tắt mở đèn BẰNG TIẾNG vỗ TAY (có sơ đồ mạch) .............

TIẾNG VỖ TAY

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 3

CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN VỀ MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY 4

1.1 Giới Thiệu 4

1.2 Nguyên Lý Hoạt Động 4

1.3 Nhiệm Vụ 4

1.4 Phương Thức Thực Hiện 4

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU LINH KIỆN 5

2.1 IC NE555 5

2.2 IC 4017 7

2.3 CÁC LINH KIỆN KHÁC 8

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠCH 10

3.1 SƠ ĐỒ KHỐI 10

3.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH 10

3.3 KHỐI CẢM BIẾN 11

3.4 KHỐI ĐIỀU KHIỂN 12

3.5 KHỐI HIỂN THỊ 13

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG TRÊN PROTEUS 14

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 16

5.1 ƯU ĐIỂM 16

5.2 KHUYẾT ĐIỂM 16

5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 16

CHƯƠNG 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO 17

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

HÌNH 2.1: IC 555 5

HÌNH 2.1.2: CẤU TẠO IC 555 5

HÌNH 2.1.3: SƠ ĐỒ CHÂN IC NE555 6

HÌNH 2.2.1: IC 4017 7

HÌNH 2.2.2: SƠ ĐỒ CHÂN CỦA IC 4017 7

HÌNH 2.3.1: MICROPHONE (CẢM BIẾN ÂM THANH) 8

HÌNH 2.3.2: TRANSISTOR C1815 9

HÌNH 2.3.3: RELAY 5V 9

HÌNH 3.1: SƠ ĐỒ KHỐI 10

HÌNH 3.2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH 10

HÌNH 3.3: KHỐI CẢM BIẾN 11

HÌNH 3.4: KHỐI ĐIỀU KHIỂN 12

HÌNH 3.5 KHỐI HIỂN THỊ 13

HÌNH 4.1: TRẠNG THÁI BAN ĐẦU CỦA MẠCH 14

Hình 4.2: MẠCH SAU KHI NHẬN ĐƯỢC TIẾNG VỖ TAY THỨ NHẤT 14

HÌNH 4.3: MẠCH SAU KHI NHẬN ĐƯỢC TIẾNG VỖ TAY THỨ HAI 15

CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN VỀ MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ

TAY

1.1 Giới Thiệu

Tiện lợi là mục đích mà mạch tắt mở đèn bằng tiếng vỗ tay muốn hướng đến Hãy tưởng tượng chúng ta trở về nhà vào trời tối và thật khó khăn để tìm công tắc mở đèn thì đây là lúc mà ta thấy được sự tiện lợi của mạch tắt mở đèn bằng tiếng vỗ tay Hoặc

ta có thể ứng dụng sự tiện lợi của nó vào các sản phẩm mang tính tượng trưng hay trang trí như là đèn led trang trí, đèn led trên kỷ niệm chươnng v v

1.2 Nguyên Lý Hoạt Động

Mạch hoạt động dựa trên tiếng vỗ tay Khi bộ cảm biến của mạch bắt được tiếng vỗ tay, tín hiệu sẽ đi qua bộ khuếch đại lúc này tín hiệu sẽ đi đến IC NE555, sau đó IC 555 sẽ bắt đầu tạo xung và kích vào chân số 14 của IC 4017 IC 4017 sẽ bắt đầu đếm lên 1 xung tương đương với các chân lần lượt sẽ được kích hoạt vào Relay 5V Lúc này Relay đã được kích hoạt sẽ làm cho mạch kín và lúc đó đèn sẽ sáng

1.3 Nhiệm Vụ

Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của IC NE555 và IC 4017 Mô phỏng mạch trên máy tính Thiết kế thi công mạch

1.4 Phương Thức Thực Hiện

Dựa trên những yêu cầu của đề tài, ta có thể chọn các linh kiện chính sau:

- IC NE555 và IC 4017 đây là hai linh kiện chính của mạch

- Transistor BC547 hoặc Transistor C1815

- Relay 5V

- Mic để nhận biết tiếng vỗ tay

- Các loại Led, điện trở, biến trở và tụ điện

- Nguồn 1 chiều 9v

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU LINH KIỆN 2.1 IC NE555

IC 555 là bộ điều khiển thời gian với độ chính xác cao được điều khiển bởi một tụ điện

và một biến trở ở bên ngoài Ứng dụng chính dùng để làm bộ điều khiển thời gian chính xác, tạo xung, thời gian tuần tự, tạo trễ, điều chế độ rộng xung

HÌNH 2.1: IC 555

HÌNH 2.1.2: CẤU TẠO IC 555

IC NE555 có tổng cộng 8 chân:

- Chân số 1: Được gọi là chân GND, là chân nối đất hay còn gọi là chân chung

- Chân số 2: Được gọi là chân TRIGGER, là chân đầu vào điện áp thấp, chân OUTPUT của IC sẽ được kích hoạt ở mức cao khi điện áp ở chân TRIGGER thấp hơn điện áp so sánh (thường là bằng 1/3VCC hay 2/3VCC)

- Chân số 3: Được gọi là chân Output, đây là chân lấy tín hiệu ra, tín hiệu ra lúc này ở trạng thái 0 (thấp) hoặc 1 (cao) Ở mức cao hay mức 1 điện áp sẽ gần bằng với VCC còn ở mức thấp hay mức 0 điện áp sẽ bằng 0V

- Chân số 4: Được gọi là chân RESET, chân này được dùng để đặt lại mức trạng thái ra nếu ta nối nó vào chân GND

- Chân số 5: Được gọi là chân CONTROL VOLTAGE, chức năng của nó là cung cấp quyền điền khiển mức điện áp bên trong IC và giữ điện áp ổn định ở mức 2/3VCC

- Chân số 6: Được gọi là chân THRESHOLD, điện áp ở chân OUTPUT sẽ không còn ở mức cao khi mức điện áp ở chân THRESHOLD lớn hơn 2/3VCC

- Chân số 7: Được gọi là chân DISCHARGE, có chức năng xả điện cho tụ của mạch R-C bên ngoài Nó cùng pha với chân OUTPUT

- Chân số 8: Được gọi là chân VCC, có chức năng cấp nguồn cho IC hoạt động thường là từ 3v đến 15v, tuỳ thuộc vào từng loại IC mà cấp mức nguồn khác nhau

HÌNH 2.1.3: SƠ ĐỒ CHÂN IC NE555

2.2 IC 4017

IC 4017 là một IC đếm xung, có 10 đầu ra ở mức logic cao (mức 1)

HÌNH 2.2.1: IC 4017

HÌNH 2.2.2: SƠ ĐỒ CHÂN CỦA IC 4017

IC 4017 có tổng cộng 16 chân:

- Chân 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11 là 10 ngõ ra riêng biệt

- Chân số 8 là chân VSS có chức năng nối đất

- Chân số 12 là chân CARRY OUT, dùng để kết nối với một IC khác để ta có thể nâng tầm đếm lên tới 20

- Chân số 13 là chân CLOCK ENABLE, có chức năng để vô hiệu hoá IC, thường chân này được nối đất hoặc nối vào một mức logic thấp ( mức 0), nếu chân này được nối vào mức logic cao (mức 1) thì IC sẽ ngừng đếm

- Chân số 14 là chân CLOCK, đây là chân input (ngõ vào)

- Chân số 15 là chân RESET, luôn được giữ ở mức logic thấp, nếu chân này được cấp mức logic cao nó sẽ reset lại bộ đếm

- Chân số 16 là chân VDD, dùng để cấp nguồn cho IC hoạt động, mức điện áp cấp vào là từ 3v đến 15v

2.3 CÁC LINH KIỆN KHÁC

HÌNH 2.3.1: MICROPHONE (CẢM BIẾN ÂM THANH)

HÌNH 2.3.2: TRANSISTOR C1815

HÌNH 2.3.3: RELAY 5V

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠCH 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI

HÌNH 3.1: SƠ ĐỒ KHỐI 3.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH

HÌNH 3.2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH

3.3 KHỐI CẢM BIẾN

HÌNH 3.3: KHỐI CẢM BIẾN

Tiếng vỗ tay đã được thay thế bằng một nguồn tạo xung vuông trực tiếp để có thể dễ dàng mô phỏng

3.4 KHỐI ĐIỀU KHIỂN

HÌNH 3.4: KHỐI ĐIỀU KHIỂN

3.5 KHỐI HIỂN THỊ

HÌNH 3.5 KHỐI HIỂN THỊ

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG TRÊN PROTEUS

HÌNH 4.1: TRẠNG THÁI BAN ĐẦU CỦA MẠCH

Ở hình 4.1 trạng thái ban đầu của mạch là lúc mạch đã đc kết nối với bộ nguồn, lúc này

IC 4017 đã hoạt động nên đèn báo hiệu thứ nhất sáng (đèn đỏ)

Hình 4.2: MẠCH SAU KHI NHẬN ĐƯỢC TIẾNG VỖ TAY THỨ NHẤT

Ở hình 4.2 là trạng thái mạch sau khi nhận được tiếng vỗ tay thứ nhất, IC 4017 đếm lên

1 xung nên lúc này đèn báo hiệu thứ 2(đèn vàng) sáng

HÌNH 4.3: MẠCH SAU KHI NHẬN ĐƯỢC TIẾNG VỖ TAY THỨ HAI

Ở hình 4.3 là trạng thái mạch nhận được tiếng vỗ tay thứ hai, lúc này IC 4017 tiếp tục đếm lên 1 xung làm đèn tín hiệu thứ 3 (đèn xanh lá) sáng Lúc này Relay được kích hoạt làm mạch kín làm đèn sáng

Sau đó ta vỗ tay thêm lần nữa, IC 4017 sẽ tiếp tục đếm lên 1 xung, nhưng lúc này chân

số 7 đã được nối với chân RESET nên mạch sẽ trở về trạng thái ban đầu như HÌNH 4.1

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN

5.1 ƯU ĐIỂM

- Linh kiện đơn giản, dễ tìm

- Gía thành thấp

- Khả năng ứng dụng cao

5.2 KHUYẾT ĐIỂM

- Tín hiệu vào dễ bị gây nhiễu

- Âm thanh khác không phải tiếng vỗ tay cũng có thể sẽ làm mạch hoạt động

5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN

- Ứng dụng vào làm đèn ngủ, đèn đọc sách, đèn trang trí

- Làm đồ chơi cho trẻ em

- Ứng dụng vào các công trình smart home

CHƯƠNG 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO

TIẾNG ANH

[1] TIMER NE/SA/SE555/SE555C DATASHEET

[2] IC 4017 DATASHEET

[3] 555 TIMER IC – WIKIPEDIA

[4] TRANSISTOR C1815 DATASHEET

[5] TRANSISTOR BC547 DATASHEET