Cảm biến âm thanh điều khiển thiết bị điện

Cấu tạo chung của một cảm biến âm thanh bao gồm: 1 microphone, bộ khuếch đại tín hiệu, bộ xử lý chuyển đổi tín hiệu và tạo trễ, role điều khiển hoặc đóng ngắt các thiết bị, nguồn cấp điện cho các bộ phận của cảm biến. Sơ đồ khối của cảm biến:

BÁO CÁO MÔN HỌC CẢM BIẾN VÀ KỸ THUẬT ĐO

LƯỜNG

ĐỀ TÀI: Cảm biến âm thanh điều

khiển thiết bị điện

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT

ĐỘNG CỦA MỘT CẢM BIẾN ÂM

THANH.

Cấu tạo chung của một cảm biến âm thanh bao gồm: 1 microphone, bộ khuếch đại tín hiệu,

bộ xử lý chuyển đổi tín hiệu và tạo trễ, role điều khiển hoặc đóng ngắt các thiết bị, nguồn cấp điện cho các bộ phận của cảm biến

Sơ đồ khối của cảm biến:

Âm thanh

Microphone

Bộ khuếch đại tín hiệu

Bộ xử lý, chuyển đổi tín hiệu, tạo trễ.

Thiết bị điện

Microphone là thiết bị để thu nhận âm thanh, nói cách khác nó là thiết

bị chuyển tín hiệu âm thanh (sóng cơ học) thành tín hiệu điện (sóng điện từ).

• Dynamic Microphone:

Micro động lực học hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ.

Khi sóng âm truyền tới Micro, nó sẽ làm rung động lớp mảng mỏng plastic của Micro (diaphragm), sự rung động của lớp màng mỏng này làm cho cuộn dây (coil) dao động theo, cuộn dây được quấn quanh một nam châm vĩnh cửu nên khi cuôn dây chuyển động làm thay đổi từ thông gửi qua cuộn dây và sinh ra một suất điện động cảm ứng.

Micro động lực học có thể thu được sóng âm có dải tần số lớn, đây là một loại microphone được sử dụng rộng rãi ngày nay rất phù hợp với chức năng thu tín hiệu âm thanh trong cảm biến âm thanh.

Micro tụ điện về cơ bản là một cái tụ điện vận hành theo nguyên lý chuyển động của màng rung, với 2 tấm kim loại đặt song song, một tấm là màng chắn/màng trước (diaphragm/front plate) giữ chức năng nhận rung động sóng âm, tấm còn lại giữ chức năng chuyển sang tín hiệu điện Khi sóng âm làm rung động màng trước (diaphragm), màng trước sẽ rung động làm thay đổi khoảng cách giữa 2 bản tụ dẫn tới thay đổi điện dung của tụ

Condenser Microphone là một loại Microphone có cấu tạo đơn giản, nhạy với dải tần số lớn, được ứng dụng rộng rãi, phù hợp với việc thu dải tần trong cảm biến âm thanh

Microphone loại này hoạt động dựa trên hiện tượng áp điện của tinh thể áp điện Khi sóng âm truyền đến tinh thể áp điện làm cho nó dao động tương ứng với tần số dao động của

âm thanh, làm sinh ra một suất điện động tương ứng

Crystal Microphone đã được ứng dụng nhiều làm đầu thu tín hiệu âm thanh trong các cảm biến âm thanh vỗ tay bật đèn,

… do dải tần mà tinh thể áp điện có thể thu được không lớn nên chỉ có thể thu được một tín hiệu âm thanh có tần số xác định, chỉ phù hợp với cảm biến điều khiển một thiết bị duy nhất

BỘ KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU

Bộ khuếch đại tín hiệu có chức năng tiếp nhận tín hiệu điện đưa tới từ Microphone và khuếch đại nó lên giúp bộ phận xử lý tín hiệu hoạt động, điều khiển một cách chính xác

Bộ khuếch đại thường được sử dụng là khuếch đại bằng transistor hoặc khuếch đại thuật toán

BỘ XỬ LÝ, CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU

VÀ TẠO TRỄ

Bộ xử lý, chuyển đổi tín hiệu và tạo trễ có chức năng chuyển tín hiệu từ dạng tín hiệu liên tục (annalog) sang tín hiệu số (digital) và tạo trễ giữa những lần nhận tín hiệu

Bộ chuyển đổi tín hiệu thường sử dụng IC 555 có chức năng chuyển tín hiệu từ dạng annalog sang digital Tín hiệu liên tục được chuyển tới chân 2 của IC 555 làm chân số 3 của IC 555 chuyển lên mức logic cao (mức có điện áp ra cỡ Vcc là điện áp nguồn cấp cho IC)

Để tạo trễ và điều khiển thiết bị điện hoạt động thường sử dụng IC4017 IC này thực chất là một IC đếm xung, có chức năng nhận tín hiệu dạng xung từ mạch tạo xung (IC 555) qua chân số

14, mỗi lần nhận tín hiệu là mức logic cao từ mạch tạo xung sẽ làm cho các chân output lần lượt chuyển lên mức logic cao, truyền tín hiệu đến role làm role đóng ngắt mạch điện điều khiển các thiết bị.

CẢM BIẾN ÂM THANH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN

Board mạch Aduino Công tắc cảm ứng âm thanh

(Cảm biến CN07) vỗ tay bật tắt đèn SRS01

CẢM BIẾN ÂM THANH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN ĐIỆN

Nguyên tắc hoạt động giống như các cảm biến âm thanh khác Khi có tín hiệu âm thanh tương ứng, Microphone sẽ thu tín hiệu và chuyển thành tín hiệu điện, tín hiệu điện này được đưa đến bộ phận khuếch đại làm khuếch đại tín hiệu và được chuyển sang IC 555 để tạo xung Tín hiệu từ IC 555 được chuyển đến IC4017 để đóng role và bật đèn sáng Tương tự khi

có tín hiệu âm thanh tương ứng sẽ ngắt role làm đèn tắt

CẢM BIẾN ÂM THANH TÍCH HỢP Cảm biến âm thanh tích hợp là một cảm biến âm thanh có thể điều khiển nhiều thiết bị khác nhau hay nói cách khác là nhiều cảm biến âm thanh tích hợp trong một cảm biến

Để điều khiển nhiều thiết bị cùng một lúc:

• Mỗi tín hiệu âm thanh xác định chỉ có thể điều khiển được một tính năng của một thiết bị

• Một cảm biến có thể thu được nhiều tín hiệu âm thanh khác nhau

Board mạch nhận diện giọng nói VR3 Mạch nhận dạng giọng nói HM2007

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE !!!