Thiết kế đèn LED nháy theo nhạc

Bài làm hoàn chỉnh về đề tài làm đèn LED sáng nháy theo nhạc mong giúp đỡ được mọi người trong quá trình học tập cũng như công việc. Trong bài đã có sẵn mô phỏng cũng như hình ảnh chụp mạch thực. Cảm ơn mọi người đã tham khảo... Thank

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN 1:

THIẾT KẾ MẠCH LED NHÁY THEO NHẠC

Để hoàn thành đồ án này đúng thời hạn và đầy đủ.Tôi xin chân thành cảm

ơn Thầy Trần Tiến Lương, cùng toàn thể các thầy cô khoa điện trường đại học Hàng Hải Việt Nam đã tạo điều kiện và hướng dẫn tôi từ khi nhận đề tài đến khi hoàn thành sản phẩm

Chắc chắn rằng trong lúc làm đồ án sẽ xảy ra những thiếu sót Mong thầy

cô góp ý và sửa chữa để đồ án của tôi có thể hoàn thể hoàn thiện, phát triển được

và ứng dụng một cách rộng rãi, có ích trong thực tiễn

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI

HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

Chúng tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chúng tôi và được sự hướng dẫn khoa học của Thầy Trần Tiến Lương Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Ngoài ra, trong báo cáo còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như sốliệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

về nội dung báo cáo của mình Trường đại học Hàng Hải Việt Nam không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thựchiện (nếu có)

MỤC LỤC

Lời cảm ơn 2

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM 3

CHƯƠNG 1 Xác định ý tưởng và ứng dụng sản phẩm 7

1.1 Xác định ý tưởng 7

1.2 Lịch sử 7

1.3 Ứng dụng 7

1.4 Mô tả sản phẩm 8

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CÁCH LINH KIỆN TRONG MẠCH 9

2.1 IC LM3915 9

2.2 IC 7805 10

2.3 IC LM324 11

2.4 LED 12

2.5 CÁC LINH KIỆN KHÁC 12

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH 13

3.1 Một số thông tin cơ bản 13

3.2 sơ đồ cấu trúc 14

3.3 sơ đồ mạch 16

17

3.4 mạch thực 18

18

3.5.2 khó khăn 20 3.5.3 hướng phát triển 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22

Danh mục hình ả

Hình 2 1:IC LM3915 9

Hình 2 2:Thông số 9

Hình 2 3: IC7805 10

Hình 2 4:IC LM324 11

Hình 2 5:LM324 11

Hình 2 6:LED 12

Hình 2 7:Tụ điện 12

Hình 2 8:điện trở 12

Hình 2 9:biến trở 12

Y Hình 3 1:sơ đồ cấu trúc 14

Hình 3 2:sơ đồ mạch từ điện thoại ra bộ khuyếch đại 16

Hình 3 3:Sơ đồ toàn mạch 17

Hình 3 4:mạch thực 18

Hình 3 5:chạy thực 18

Hình 3 6:chạy thực 19

Hình 3 7:chạy thực 20

CHƯƠNG 1 Xác định ý tưởng và ứng dụng sản phẩm

1.1 Xác định ý tưởng

Ngày nay trong các amply thường thấy có sự xuất hiện ánh sáng của đènmỗi khi bật nhạc Thứ ánh sáng đó có thể là đèn LED, hay các LCD có thể hiển thị được sự biến thiên của tín hiệu âm thanh khi qua amply Mục đích của việc này ngoài việc giải trí còn làm cho con người ta cảm thấy thích thú khi nhìn vào những ánh sáng nhấp nhô theo nhạc Nó cũng có thể báo hiệu cho chúng ta biết

có tín hiệu qua amply, hoặc để trang trí cho amply Qua đó mà nhóm chúng em

đã có ý tưởng và chọn đề tài làm mạch led nháy theo nhạc ( sử dụng ic lm3915 )

để giúp chúng ta có phút giây nghe nhạc vui vẻ và thú vị hơn

1.2 Lịch sử

Chúng ta hiện nay đang sống trong một xã hội phát triển về mọi mặt Vì vậy, chúng ta muốn thích nghi được thì phải không ngừng học tập và nghiên cứu Sinh viên cũng vậy, phải luôn học tập và hoàn thiện mình hơn Khi kinh tế phát triển, nhu cầu cuộc sống của con người không ngừng nâng cao Nhận thấy được điều đấy nên ngành điện tử cũng không ngừng phát triển để đáp ứng đời sống con người tốt hơn Có thể nói, mạch LED nháy theo nhạc là một trong những sản phẩm điện tử rất thiết thực phục vụ cho nhu cầu của con người hiện nay

1.3 Ứng dụng

Ứng dụng của mạch led nháy theo nhạc cũng rất đa dạng :

+ Mạch led nháy theo nhạc trang trí cho các quán bar, quán café … Giúp chokhông gian quán đẹp hơn, sống động hơn , thu hút khách hàng hơn

+ Làm đẹp không gian phòng hát gia đình

+ Tích hợp vào các sản phẩm nghe như loa,amply…

1.4 Mô tả sản phẩm

Mạch led nháy theo nhạc sẽ nhận tín hiệu âm thanh vào qua cổng âm thanh, sau đó qua hệ thống sẽ điều khiển dải led nhấp nháy theo tần số nhạc đưa vào ( mỗi bài hát khác nhau dải led sẽ nháy khác nhau ) theo các hiệu ứng đã được thiết lập sẵn

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CÁCH LINH KIỆN TRONG

MẠCH

2.1 IC LM3915

LM3915 là một khối tích hợp với những

mức điện áp cảm ứng, ta có thể dùng IC này

để điều khiển 10 LED, LCD hoặc đèn huỳnh

quang chân không, nói tóm lại ta có thể sử

dụng nó tùy theo nhu cầu và sở thích của

người sử dụng Nó có thể cung cấp được mỗi

bậc analog là 3 dB (đơn vị hàm Loga) Dòng

trong mỗi LED qua IC có thể điều chỉnh và lập trình được, điều tất nhiên là phải

có mặt của điện trở hạn dòng Những hệ thống hiển thị có thể được sử dụng từ việc cung cấp điện áp từ 3 V đến 25 V và với dòng điện ra rất nhỏ từ 1 mA đến

30 mA và có thể được điều chỉnh LM3915 chứa những chuẩn điện áp có thể điều chỉnh được và có 10 bước điện áp được chia một cách chính xác nhờ bộ chia điện áp Trở kháng đầu vào của LM3915 chấp nhận mức điện áp tín hiệu dao động từ 0 V đến 1,5 V của mức điện áp dương được cung cấp Ngoài ra trở kháng này cũng không có nhu cầu bảo vệ đối với mức điện áp là +/- 35

Hình 2 2:Thông số

Hình 2 1:IC LM3915

2.2 IC 7805

IC ổn áp 7805 là ic ổn áp điện đầu vào, khi dòng

điện qua IC xe được ổn định điện áp ở 5v do đó được

dùng trong mạch nguồn để ổn áp điện cho thiết bị, hoặc

-Chuyển tiếp bảo vệ SOA

-Dung sai điện áp đầu ra 2%

-Đảm bảo trong phạm vi nhiệt độ mở rộng

PSRR/Ripple Rejection (Typ) 62dB

Hình 2 3: IC7805

2.3 IC LM324

IC khuếch đại thuật toán LM324N được tạo

bởi bốn bộ khuếch đại thuật toán (OP-OAMP) độc

lập được tích hợp trên một chip đơn Điểm đặc biệt

của LM324 là nó được thiết kế để hoạt động với

nguồn nuôi có vùng điện áp rộng LM324N có thể

hoạt động với cả nguồn đôi Nguồn cấp cho cực máng thấp và độc lập với biên

 Mạch sạc pin cho xe đạp điện

 Mạch cộng tín hiệu, mạch trừ tín hiệu, mạch khuếch đại vi sai

 Điều khiển tự động hóa PID

Hình 2 4:IC LM324

Hình 2 5:LM324

2.4 LED

LED là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng

hay tia hồng ngoaị, tử ngoại Cũng giống như điốt, LED

được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một

khối bán dẫn loại

2.5 CÁC LINH KIỆN KHÁC

Tụ điện : là một linh kiện điện tử thụ động có

cấu tạo bởi hai bề mặt dẫn điện được đặt song song

và có sự ngăn cách của điện môi (dielectric), cho

phép dòng điện xoay chiều có thể đi qua

Điện trở : là một linh kiện điện tử thụ

động gồm 2 tiếp điểm kết nối, thường được dùng để

hạn chế cường độ dòng điện chảy trong mạch, điều

chỉnh mức độ tín hiệu, dùng để chia điện áp, kích

hoạt các linh kiện điện tử chủ động như transistor,

tiếp điểm cuối trong đường truyền điện và có trong

rất nhiều ứng dụng khác

Biến trở : là các thiết bị có điện trở thuần có thể

biến đổi được theo ý muốn Chúng có thể được sử dụng

trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của mạch

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH

3.1 Một số thông tin cơ bản

– IC LM3915 là một mạch tích hợp đơn khối có thể cảm nhận được các mức điện áp tương tự và điều khiển hiển thị trên 10 led hoặc màn hình tinh thể lỏng hay là các thiết bị hiển thị huỳnh quang chân không, cung cấp cho một bộ

khuếch đại logarit 3dB/bậc điện áp tương tự hiển thị Một chân thay đổi hiển thị

từ biểu đồ cột sang hiển thị các điểm di động

– Dòng trên led được điều khiển và có thể lập trình được mà không cần đến các trở hạn dòng Tất cả hệ thống hiển thị có thể hoạt động nhờ nguồn cấp nằm trong khoảng 3V cho đến 25V IC bao gồm một điện áp tham chiếu có thể điều chỉnh được và đúng một bộ chia áp 10 mức chuẩn

– Bộ đệm nhập trạng thái trở kháng cao nhận tín hiệu từ mát đến trong dải 1.5V của nguồn dương Hơn nữa, nó không cần phải bảo vệ các tín hiệu ở đầu vào Bộđệm nhập điều khiển 10 bộ so riêng lẻ được tham chiếu tới các bộ chia với độ chính xác Độ chính xác thông thường tốt hơn 1dB

– Sự hiển thị 3dB/bước của LM3915 là một dãy các tín hiệu động với dải

rộng,như là mức âm thanh, điện, cường độ chiếu sáng hoặc dao động Các

chương trình âm thanh trung bình hoặc là các bộ chỉ báo mức cực đại, đồng hồ điện năng và đồng hồ đo cường độ tín hiện cao tần

– Thay thế cho các đồng hồ đo thông thường bằng kết quả hiển thị nhanh dần trên một biểu đồ led

– IC LM3915 rất dễ áp dụng như là một đồng hồ đo 1.2V bằng thật mà chỉ đòi hỏi một điện trở cộng với 10 led Một điện trở lập trình với nguồn áp bất kỳ từ 1.2V đến 12V Độ sáng của led có thể được điều khiển bởi một biến trở riêng

– IC LM3915 rất đa năng các đầu ra của nó có thể điều khiển hiển thị trên các màn hình tinh thể lỏng, các bóng huỳnh quang chân không, và bóng đèn dây tóc tốt như các led màu.

3.2 sơ đồ cấu trúc

Hình 3 1:sơ đồ cấu trúc

Phân tích cấu trúc:

-Sử dụng tín hiệu vào nhỏ (điện thoại và máy tính)

-Sau khi thử nghiệm điệp áp tín hiệu vào ko đủ lên ta phải đưa tín hiệu qua 1 mạch khuyếc đại điện áp

-Khi tín hiệu audio đi vào icLM3915,LM3915 sẽ xử lý và làm cho đèn sáng tùy tín hiệu

-Ta có thể điều khiển tín hiệu vào bằng 2 cách :

+Điều chỉnh âm lượng của thiết bị phát ở đây là điện thoại hoặc máy tính

+Dùng biển trở ở đầu vào và chỉnh biến trở

Nguyên lý hoạt động:

- Khối nguồn 12V cấp nguồn cho ic nguồn sẽ được đi qua ic ổn áp 7805 rồi vào

LM 3915

-Kết nối điện thoại (hoặc máy tính) với mạch thông qua jack audio 3.5

-Cho tín hiệu đi qua mạch khuyếch đại thuật toán dùng ic LM324

-Sau đó nối chân ra của mạch khuyếch đại vào chân L/R của mạch led nháy đầu còn lại nối với chân âm

-Sau đó bật nhạc và nhìn mạch led nháy

-Thay đổi âm lượng để chỉnh số led nháy

-Ta có thể xoay biến trở để thay đổi hệ số khuyếch đại của mạch.

Hình 3 2:sơ đồ mạch từ điện thoại ra bộ khuyếch đại

-Đây là mạch sơ bộ cho ta thấy cá nối chân của ic LM3915 với nguồ tính hiệu và

-LED 1 được đấu thẳng vào chân âm lên luôn sáng

-Các chân âm LED 2=>11 khác được đấu vào theo thứ tự các chân 15-14-13-12-11-10.Còn chân dương nối với nhau và nối với chân 9 sau đó đấu

1-18-17-16-và chân nguồn dương (chân 3)

Hình 3 3:Sơ đồ toàn mạch

3.4 mạch thực

Hình 3 4:mạch thực

Hình 3 5:chạy thực

Hình 3 6:chạy thực

19

3.5 kết luận

3.5.1 kết quả

Mạch đã chạy led sáng và nháy theo nhạc thành công.Có thể điều khiển qua thiết bị phát (bằng cánh điều chỉnh âm lượng) hoặc điều chỉnh biến trở đầu vào

3.5.2 khó khăn

Mạch cần tín hiệu đầu vào coa điện áp trong khoảng 1-5V nhỏ hơn không thể hoạt động do tín hiệu từ điện thoại hoặc máy tính có điện áp bé nên ta phải cho mạch khuyếch đại điện áp để khắc phục còn với tín hiệu lớn thì chưa hoạt động được

3.5.3 hướng phát triển

Chúng em sẽ cố gắng cho mạch có thể hoạt động được với tín hiệu audio lớn như lao đài tần số cao

PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

- led-nhy-theo - nhc?

https://www.slideshare.net/TuanLinh2263/bo-co-nhp-mn-in-t-vin-thng-mch-fbclid=IwAR0Y70UbL1a6xuW5YWs44eQnho9DQj85l8ltc59VdhO9zdZT3bhtt86ba2c

- https://www.alldatasheet.com/