LẮP ráp MẠCH điều KHIỂN QUẠT từ XA

Thông qua đồ án môn học Kĩ thuật điện tử, mỗi sinh viên được hệ thống lại các kiến thức đó học nhằm tính toán thiết kế mạch điện theo các chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc, thiết kế

LỜI NÓI ĐẦU

Tính toán thiết kế mạch điện tử là yêu cầu không thể thiếu đối với một kỹ

sư ngành cơ điện tử, nhằm cung cấp các kiến thức cơ sở về mạch điện tử.

Thông qua đồ án môn học Kĩ thuật điện tử, mỗi sinh viên được hệ thống lại các kiến thức đó học nhằm tính toán thiết kế mạch điện theo các chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc, thiết kế mạch điện, tính toán thông

số linh kiện, trong đó cung cấp nhiều số liệu mới về phương pháp tính, về dung sai và các số liệu tra cứu khác Trong học phần Kĩ thuật điện tử, nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên, chúng em đã được giao đề

tài: “LẮP RÁP MẠCH ĐIỀU KHIỂN QUẠT TỪ XA 3 CẤP ĐỘ SỬ DÙNG RF” với sự hướng dẫn tận tình của giảng viên thầy Nguyễn Xuân Công Nhiệm vụ của chúng em là thiết kế mạch điều khiển quạt từ xa 3

cấp độ sử dụng sóng vô tuyến RF

Với một khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, và có nhiều phần chúng em chưa nắm vững, dù đã tham khảo các tài liệu song khi thực hiện đồ án, trong tính toán không thể tránh được những thiếu sót.Chúng

em mong được sự góp ý và giúp đỡ của các thầy cô giáo và bạn bè.

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa, đặc

biệt là thầy Nguyễn Xuân Công đã hướng dẫn tận tình và cho chúng em

nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học này.

Hưng Yên, ngày tháng năm 2021

Sinh viên Sinh viên

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Hưng Yên, Ngày Tháng Năm 2021 Giảng viên hướng dẫn

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU .1

NỘI DUNG 2

CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN

1. Sóng RF là gì ? truyền như thế nào

2 Nguyên lý thay đổi tốc độ quạt (quạt điện DC)

3 Module thu phát sóng RF ( 3 loại M4 L4 T4)

4

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ , CHẾ TẠO MẠCH

A THIẾT KẾ , XÂY DƯNG SƠ ĐỒ KHỐI TOÀN MẠCH

1 Xây dựng sơ đồ khối toàn mạch

2 Nguyên tắc hoạt động của khối

2.1 Khối nguồn

2.2 Khối phát sóng RF

2.3 Khối thu

2.4 Khối relay

B CHẾ TẠO MẠCH

1 Sơ dồ nguyên lý 1.1.Sơ đồ nguyên lý của mỗi khối và tính toán chọn linh kiện

1.1.1 Khối nguồn

1.1.2 Khối phát sóng RF

1.1.3 Khối thu

1.1.4 Khối relay

1.1.5 Khối động cơ

2 Sơ đồ mạch pcb

2.1 Thiết kế mạch trên phần mềm

CHƯƠNG III: KẾT LUẬN

Kiểm tra thử nghiêm thực tế

Rút ra kết luận

CHƯƠNG I : LÝ THUYẾT TỔNG QUAN

Quạt điện là một đồ dùng rất phổ biến trong đời sống hằng ngày của chúng ta nhữngchiếc quạt điện thông thường sử dụng nút ấn để thay đổi tốc độ quạt , trong khuôn khổ đồ án điện điện tử chúng em sẽ cải tiến chiếc quạt điện thông thường thành quạt điều khiển từ xa dùng sóng RF

HÌNH 1 QUẠT ĐIỆN DÂN DỤNG

I Nguyên lý thay đổi tốc độ quạt

1 Tìm hiểu cấu tạo động cơ quạt điện

Về cơ bản, một chiếc quạt điện cơ thông thường sẽ gồm các bộ phận sau: Cánh quạt, lồng quạt, động cơ quạt, thân quạt, đế quạt

• Động cơ quạt điện gồm :

HÌNH 2 ĐỘNG CƠ QUẠT ĐIỆN VÀ CẤU TẠO

Stator: là phần đứng yên bao gồm dây quấn và lõi thép Lõi thép bao gồm các

lá thép có độ dày 0,35-0,5mm ghép lại với nhau Dây quấn có thể bằng nhôm hoặc đồng Đa phần ở Việt Nam, Stator thường có 16 rãnh

Rotor: Là phần chuyển động, còn gọi là trục quay Được cấu tạo từ các lá thép

kỹ thuật

2 Nguyên lý hoạt động

• Để quạt chạy thì Stator được cung cấp một dòng điện xoay chiều Dòng

điện qua các bó dây quấn sẽ tạo thành một từ trường quay Từ trường tác dụng với rotor khiến rotor quay theo chiều của từ trường.

• Để thay đổi tốc độ của quạt người ta quấn trên đó một số vòng dây chung

với cuộn chạy , khi dòng điện tăng lên hoặc giảm đi do thay đổi điện trở củacuộn dây sẽ tạo ra một từ trường mạnh hơn hay yếu hơn sẽ làm quạt chạy nhanh hơn hoặc chậm hơn

o Sóng RF (Radio Frequency) là sóng vô tuyến có tần số từ 30kHz đến

300.000.000Hz (300 GHz).Tần số của sóng RF tương đương với tần số của các sóng vô tuyến và các dòng điện xoay chiều mang tính hiệu vô tuyến, nênđược khai thác sử dụng trong vô điện tuyến truyền hình, phát thanh. Hơn nữa bộ phát và thu sóng RF cũng đangcó mặt rộng rãi trên thị trường, giá thành dễ chấp nhận và tiện sử dụng

2) Module thu – phát sóng RF

trong nhà thì điều khiển RF lại dùng cho nhiều vật dụng bên ngoài như

các thiết bị mở cửa gara xe, hệ thống báo hiệu cho xem các loại đồ chơi

điện tử từ xa thậm chí kiểm soát vệ tinh và các hệ thống máy tính xách

tay và điện thoại thông minh…

- Hoạt động

Với loại điều khiển này, nó cũng sử dụng nguyên lý tương tự như

điều khiển bằng tia hồng ngoại nhưng thay vì gửi đi các tín hiệu ánh

sáng, nó lại truyền sóng vô tuyến tương ứng với các lệnh nhị phân Bộ

phận thu sóng vô tuyến trên thiết bị được điều khiển nhận tín hiệu và giải

- Khuyết điểm

Bị nhiễu sóng do bên ngoài có rất nhiều các thiết bị máy móc sửdụng các tần số khác nhau

- Khắc phục khuyết điểm

Tránh nhiễu sóng bằng cách truyền ở các tần số đặc biệt và nhúng

mã kỹ thuật số địa chỉ của thiết bị nhận trong các tín hiệu vô tuyến.Điều này giúp bộ thu vô tuyến trên thiết bị hồi đáp tín hiệu tương

ứng một cách chính xác

KHỐI PHÁT KHỐI THU KHỐI RELAY

KHỐI NGUỒN

CHƯƠNG II : THIẾT KẾ , CHẾ TẠO MẠCH

I. XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TOÀN MẠCH

HÌNH 6.SƠ ĐỒ KHỐI TOÀN MẠCH

II. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA CÁC KHỐI VÀ TÍNH TOÁN CHỌN LINH KIỆN 1) Khối nguồn

2) Mạch chỉnh lưu

● Tính toán chọn linh kiện

- Yêu cầu điện áp cung cấp cho khối thu là điện áp 5V DC mà điện áp cungcấp là 220V AC nên ta có thể dùng máy biến áp 220V AC – 12V DC 450mA,

220V AC – 12V DC 1A trong đề tài này chúng em chọn 220V AC – 12V

DC 450mA vì có sẵn trong bộ linh kiên của chúng em

- IC ổn áp

Có 2 linh kiện họ ổn áp là 78xx và 79xx

Họ 78xx là cho ra điện áp dương, còn xx là giá trị đầu ra như 5V 9V 12V

Họ 79xx là cho ra điên áp âm, còn xx là giá trị đầu ra như -5V -9V -12V

Đồ án này cần điện áp 5V lên em chọn 7805

• Kênh truyền tín hiệu: 4 kênh

• Công suất truyền: 32mW

- PT2262 có 2 loại chính : loại có 8 địa chỉ mã hóa , 4 địa chỉ dữ liệu và loại có 6

địa chỉ mã hóa và 6 địa chỉ dữ liệu Mã hóa 12 bit 1 khung A0 >A7, D0 >D3.Các

- IC PT2262 có nhiều nhóm, nhiều phiên bản, phân nhóm theo cách chữ viết tiếp

theo ở bên sau chữ PT2262, hình vẽ cho thấy có nhóm 18 chân và có nhóm 20 chân,theo tên ghi trên các chân của IC chúng ta hiểu công dụng của từng chân như sau:

- Chân cuối của hàng dưới cho nối masse và chân cuối của hàng trên cho nối vớinguồn Vcc, từ 4V đến 15V

- Trên chân OSC1 và OSC2 dùng gắn điện trở R để định tần cho xung nhịp, dùng

tạo ra các dãy xung mã lệnh Tần số xung nhịp phải lấy tương thích giữa bên phát vàbên nhận

- Các chân A0 - A5 dùng nhập mã địa chỉ, trên mỗi chân có thể có 3 trạng thái, cho

nối masse là bit 0, cho nối vào nguồn dương là bit 1 và bỏ trống là bit F

- Chân A6/D0 - A11/D5 có thể dùng như các chân địa chỉ từ A6 đến A11, nhưng

khi dùng như chân nhập dữ liệu Data thì chỉ xác lập theo mức 0 và mức 1, chỉ có 2

trạng thái.

- Chân TE dùng cho xuất nhóm xung mã lệnh, nó có tác dụng ở mức áp thấp Nghĩa

là khi chân này ở mức áp thấp, nó sẽ cho xuất ra xung mã lệnh trên chân Dout

- Chân Dout, là chân ngã ra của nhóm tín hiệu mã lệnh, các tín hiệu mã lệnh đều ở

dạng xung, nghĩa là lúc ở mức áp thấp, lúc ở mức áp cao

- Sau đây là các hình vẽ một lần nữa cho thấy cách dùng ic PT2262 trong mạch phát

tín hiệu mã lệnh

- Loại L4 là thong dụng ở việt nam và ít có loại L6

- PT2262 có " 3 12 " mã hóa tức là có thể mã hóa 531441 mã mới có thể trùng lặp

lại

- Cách mã hóa PT2262 có thể làm được bằng cách nối ngắn mạch các chân "mã hóa

địa chỉ " lên dương nguồn (mã hóa +) và xuống âm nguồn (mã hóa -) hoặc có thể bỏtrống (mã hóa 0)

- Dữ liệu mã hóa được truyền trên một khung 12 bit gồm 8 bit đầu là mã hóa

(A0-A7 ) và 4 dữ liệu Bởi vậy bạn có thể truyền được song song 4 bit dữ liệu 0 hoặc 1.

- Nếu để truyền dữ liệu thì nên để mặc định cho 4 chân dữ liệu này là 0 hoặc là 1 bằngcách nối thêm điện trở " kéo lên " hoặc " đưa xuống GND) để tránh nhiễu

- PT2262 dùng dao động ngoài: đơn giản là chỉ cần lắp thêm 1 điện trở dao động vào

chân 15 và chân 16 của PT2262.

- Tín hiệu encoder được đưa ra ở chân 17 của PT2262, chân này thường ở mức 1

khi tín hiệu nghỉ và mức 0 khi tín hiệu hoạ tđộng

- Tín hiệu đưa ra gồm : sóng mang dao động < 700KHz + địa chỉ mã hóa + dữ liệu

- Tần số Sóng mang dao động được quyết định bởi R chân 15 và 16 và được tính bằng: f = R/12 Ví dụ : mắc điện trở 470k vào chân 15 và 16 đầu ra chân 17 sẽ có 470/12 =khoảng 39Khz

- PT2262 có điện áp rộng : Có thể làm việc được từ 2,5V đến 15 V Trong

datasheet của nó là từ 4 V

• I <4.5mA khi ở trạng thái nghỉ

• Giải mã PT2272- L4 (Latch) Nhấn nút nhớ trạng thái, chỉ nhớ 1 trạng thái

của 4 bit nghĩa là khi nhả trạng thái vừa nhấn vẫn được nhớ, nhấn lần nữa

sẽ xóa và lưu trạng thái của 4 bit mới

• Tín hiệu ra: D0, D1, D2, D3 Khi chưa có tín hiệu các chân đầu ra ở mức 0,Khi có tín hiệu các chân lên 1

b) IC giải mã PT2272:

- PT2272 là IC giải mã của PT2262 nó cũng có 8 địa chỉ giải mã tương ứng 4

dữ liệu ra 1 chân báo hiệu mã đúng VT ( chân17)

- Giải mã: Các chân mã hóa của PT2262( chân 1 đến chân 8), nối thế nào

thì các chân giải mã của PT2272 cũng phải nối tương tự như vậy.

5) Khối relay

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH RELAY

• Linh kiện có trong mạch

1 Relay :

- Relay là một công tắc điện từ được vận hành bởimột dòng điện tương đối nhỏ có thể bật hoặc tắt mộtdòng điện lớn hơn nhiều Trái tim của relay là mộtnam châm điện (một cuộn dây trở thành một nam

châm tạm thời khi dòng điện chạy qua nó)

3- Khi dòng điện chạy qua mạch thứ nhất (1),

nó kích hoạt nam châm điện (màu nâu) Tạo ra

từ trường (màu xanh) thu hút một tiếp điểm

(màu đỏ) và kích hoạt mạch thứ hai (2) Khi tắt

nguồn, một lò xo kéo tiếp điểm trở lại vị trí

ban đầu, tắt mạch thứ hai một lần nữa

2 Transistor C2383 :

- Transistor hay còn gọi là tranzito là một loại linh kiện bán dẫn chủ động Thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hay khóa điện tử Transistorgồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N, nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận, nếu ghép theo thứ tự NPN ta được Transistor ngược Về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều nhau

- Tính năng / Thông số kỹ thuật transistor 2N222

LoạiLoại gói: TO-92

Loại transistor: NPN

Dòng cực góp tối đa (IC): 600mA

Điện áp cực góp - cực phát tối đa (VCE): 40V

Điện áp cực góp - cực gốc cực đại (VCB): 75V

Điện áp cực phát - cực gốc tối đa (VEBO): 6V

Tiêu tán cực góp tối đa (Pc): 625 mW

Tần số chuyển tiếp tối đa (fT): 300 MHz

Độ lợi dòng điện DC tối thiểu và tối đa (hFE): 35 - 300

Nhiệt độ lưu trữ & hoạt động tối đa phải là: -55 đến +150 độ C

Sơ đồ nguyên lý toàn mạch

 Nguyên tắc hoạt động toàn mạch

- Khối nguồn: Sau khi sử dụng máy biến áp ta được nguồn 12V AC Sau đó ta

cho nguồn qua chỉnh lưu cầu thì ta được nguồn 12DC và qua tụ được san

phẳng điện áp, san phẳng tần số và qua IC 7805 để có nguồn 5V để sử sụng chotoàn mạch

- Khi phát tín hiệu từ module phát bằng cách ấn nút C,A,D,B trên module

phát, mạch relay nhận tín hiệu từ module thu tín hiệu qua jump J1 ở các chân

D0, D1, D2, D3

- Khi D0 có tín hiệu đi qua điện trở R1 , led vào chân B của transistor T1, mở khóa transistor và đóng điện cho relay RL1

o Diode D2 có tác dụng bảo vệ tranistor đóng mở dòng cho relay Khi cuộn

dây relay bị ngắt dòng điện (do tranistor ngưng dẫn) sẽ phát sinh dòng điện cảm ứng( cùng chiều với dòng ban đầu), dòng điện này sẽ được diode dập

do nó được phân cực thuận Nhờ đó mối nối CE của tranistor không bị phá hủy bởi dòng điện cảm ứng

o Relay sử dụng trong mạch là loại relay 5V DC , 32mA

- I c = 32mA => chọn transistor có I c ( collector current) > 32mA

CHƯƠNG III: KẾT LUẬN

3.1Kiểm tra thử nghiêm thực tế

Mạch chạy ổn định, điều khiển từ xa với 3 cấp độ dùng sóng rf tốt

Qua quá trình thực hiện đề tài“LẮP RÁP MẠCH ĐIỀU KHIỂN QUẠT TỪ

XA 3 CẤP ĐỘ SỬ DÙNG RF” đã giúp chúng em củng cố lại được nhiều

kiến thức đã học, hiểu biết thêm nhiều kiến thức mới, nâng cao kỹ năng chuyên ngành như kỹ năng thiết kế, kỹ năng bố trí kinh kiện trên mạch, qua đó chúng em có thể tự đánh giá được năng lực của bản thân

- Ngoài những kỹ năng trên, chúng em còn hình thành được những kỹ năng khác như kỹ năng làm việc theo nhóm, đã biết sắp xếp, quản lý công việc

Đi song song với làm việc theo nhóm thì chúng em đã ý thức, rèn luyện kỹ năng làm việc độc lập.Đặc biệt hơn nữa trong quá trình thực hiện đồ án, chúng em đã được rèn luyện,nâng cao kỹ năng thương mại qua những lúc đi mua, chuẩn bị linh kiện, qua đó chúng em đã hiểu biết thêm nhiều về giá cả thị trường của linh kiện điện tử