TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP TUY HÒA KHOA : ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO ĐỒ ÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG HỒNG NGOẠI GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : VÕ NGUYỄN BẢO HUÂN SINH VIÊN THỰC HIỆN: HUỲNH VĂN TRỌNG NỘI DUNG • PHẦN I: KHÁI NIỆM TIA HỒNG NGOẠI • PHẦN II: NGUYÊN TẮC THU PHÁT HỒNG NGOẠI • PHẦN III: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG • PHẦN IV: KẾT LUẬN PHẦN I: KHÁI NIỆM TIA HỒNG NGOẠI • Tia hồng ngoại truyền nhiều kênh tín hiệu.Nó ứng dụng rộng rãi công nghiệp.Lượng thông tin đạt mega bit /s Lượng thông tin truyền với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với song điện từ mà người ta dùng • Ánh sáng hồng ngoại (tia hồng ngoại) ánh sáng nhìn thấy mắt thường , có bước sóng khoảng từ 0.86μm đến 0.98μm Tia hồng ngoại có vận tốc truyền vận tốc ánh sáng • Tia hồng ngoại dễ bị hấp thụ , khả xuyên thấu Trong điều khiển từ xa tia hồng ngoại , chùm tia hồng ngoại phát hẹp , có hướng , thu PHẦN II: NGUYÊN TẮC THU PHÁT HỒNG NGOẠI Nguyên tắc phát hồng ngoại CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI • Khối chọn chức khối mã hóa : Khi người sử dụng bấm vào phím chức để phát lệnh yêu cầu , mổĩ phím chức tương ứng với số thập phân Mạch mã hóa chuyển đổi thành mã nhị phân tương ứng dạng mã lệnh tín hiệu số gồm bít Số bit mã lệnh nhị phân bit hay bit … tùy theo số lượng phím chức nhiều hay • Khối dao động có điều kiện : Khi nhấn phím chức đồng thời khởi động mạch dao động tạo xung đồng hồ , tần số xung đồng hồ xác định thời gian CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI • Khối chốt liệu khối chuyển đổi song song nối tiếp : Mã nhị phân mạch mã hóa chốt để đưa vào mạch chuyển đổi liệu song song nối tiếp Mạch chuyển đổi liệu song song nối tiếp điều khiển xung đồng hồ mạch định thời nhằm đảm bảo kết thúc lúc việc chuyểnđổi đủ số bit mã lệnh CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI • Khối điều chế phát FM : mã lệnh dạng nối tiếp đưa qua mạch điều chế phát FM để ghép mã lệnh vào sóng mang có tần số 38Khz đến 100Khz , nhờ sóng mang cao tần tín hiệu truyền xa , nghĩa tăng cự ly phát - Khối thiết bị phát: LED hồng ngoại Khi mã lệnh có giá trị bit =’1’ LED phát hồng ngoại khoảng thời gian T bit Khi mã lệnh có giá trị bit=’0’ LED không sáng Do bên thu không nhận tín hiệu xem bit = ‘0’ NGUYÊN TẮC THU CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI • Khối thiết bị thu : Tia hồng ngoại từ phần phát tiếp nhận LED thu hồng ngoại hay linh kiện quang khác • Khối khuếch đại Tách sóng : trước tiên khuếch đại tính hiệu nhận đưa qua mạch tách sóng nhằm triệt tiêu sóng mang tách lấy liệu cần thiết mã lệnh CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI • Khối chuyển đổi nối tiếp sang song song Khối giải mã : mã lệnh đưa vào mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song đưa tiếp qua khối giải mã thành số thập phân tương ứng dạng xung kích ngõ tương ứng để kích mở mạch điều khiển • Tần số sóng mang dùng để so pha với tần số dao động bên phần thu giúp cho mạch thu phát hoạt động đồng , đảm bảo cho mạch tách sóng mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song hoạt động xác PHẦN III: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI • Khối nguồn: Có máy biến áp làm nhiệm vụ cung cấp nguồn cho khối: khối thu khối mạch điều khiển thiết bị điện Máy biến áp lấy đầu vào (input) nguồn điện AC 220 V cho đầu mức điện áp phù hợp 6V qua IC ổn áp 7805 cấp cho khối lại CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI •Khối phát hồng ngoại: Làm nhiệm vụ phát tín hiệu hồng ngoại để giúp mạch thu hoạt động CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI • Khối thu hồng ngoại: Có chức nhận tín hiệu từ mạch phát cung cấp tín hiệu đầu vào (cung cấp tín hiệu vào chân chân IC 4013) dùng để chốt tín hiệu để điều khiển cho BJT C1815 để đóng mở Rơle CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI • Khối mạch điều khiển: Có chức điều khiển cho đóng ngắt Rơle SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH PHÁT NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH PHÁT •Khi ta nhấn phím phím lên mức cao “1” Tín hiệu mức cao qua chân 15 IC PT2248 kích mở chân B BJT A1015 đồng thời nguồn 3V cấp vào chân E cùa BJT làm cho BJT dẫn cấp nguồn cho led hồng ngoại làm cho led phát tín hiệu hồng ngoại HÌNH ẢNH MẠCH PHÁT HỒNG NGOẠI MẠCH IN MẠCH THỰC TẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH THU NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH THU • Khi nhấn phím nối với 1trong chân IC PT2248 phận phát tương ứng LED phát có nhiệm vụ biến dòng điện thành quang phát xạ môi trường, LED thu nhận tín hiệu biến đổi từ quang thành điện, sau đưa qua khuếch đại, tách sóng loại bỏ sóng mang, đưa tới đầu vào IC PT2249 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH THU • Đầu tiên IC tiến hành chỉnh hình tín hiệu đầu vào, sau xử lý phận dao động, đếm số cộng, nhớ dịch hàng đầu vào, nhớ dịch hàng kiểm tra số liệu ghi, mạch xung đầu vào, kiểm tra mã, đo kiểm tra sai sót cuối mạch hãm xung đầu vào để đếm ngõ liên tục NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH THU • Đối với mạch điều khiển ta nhấn phím mạch phát tín hiệu liên tục tương ứng mạch thu đưa đến ngõ liên tục Khi nhận tín hiệu sau xử lý đưa đến ngõ vào chân IC 4013 IC có nhiệm chốt tín hiệu ngõ ra, ngõ lên mức cao Và nhận tín hiệu xung lần ngõ xuống lại mức thấp ngõ điều khiển cho chân B BJT để Transistor dẫn để đóng mở Rơle điều khiển thiết bị cần đóng ngắt HÌNH ẢNH MẠCH THU MẠCH IN MẠCH THỰC TẾ PHẦN IV: KẾT LUẬN •Tuy bước đầu trình thiết kế mạch thô, vận dụng chúng vào hệ thống điện dân dụng dùng nhà như: điều khiển tivi, bật quạt, mở điện nhà, hệ thống báo động hay thiết bị nào,… •Trong thực tế ta thiết kế mạch với quy mô công nghiệp với nhiều chức hệ thống, ta lắp đặt có chế độ hẹn tự tắt thiết bị hệ thống, hiển thị số hình LCD,… •Bước cao nguyên cứu phát triển mạch lên để phục vụ cho việc điều khiển thiết bị điện nhà máy xí nghiệp với công suất cao •Bên cạnh ta liên kết với việc điều khiển thiết bị qua mạng Internet để tiện cho việc lại [...]... ngoại để giúp mạch thu hoạt động CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI • Khối thu hồng ngoại: Có chức năng nhận tín hiệu từ mạch phát và cung cấp tín hiệu đầu vào (cung cấp tín hiệu vào chân 9 và chân 5 của IC 4013) dùng để chốt tín hiệu để điều khiển cho BJT C1815 để đóng mở các Rơle CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI • Khối mạch điều khiển: Có chức năng điều khiển cho sự đóng ngắt các Rơle SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH PHÁT NGUYÊN... ĐỘNG CỦA MẠCH PHÁT •Khi ta nhấn phím 1 thì tại phím đó lên mức cao “1” Tín hiệu ở mức cao này đi qua chân 15 của IC PT2248 kích mở chân B của BJT A1015 đồng thời nguồn 3V cấp vào chân E cùa BJT làm cho BJT này dẫn khi đó sẽ cấp nguồn cho led hồng ngoại làm cho led phát ra tín hiệu hồng ngoại HÌNH ẢNH MẠCH PHÁT HỒNG NGOẠI MẠCH IN MẠCH THỰC TẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH THU NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH THU... SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI • Khối nguồn: Có máy biến áp làm nhiệm vụ cung cấp nguồn cho 3 khối: khối thu và khối mạch điều khiển các thiết bị điện Máy biến áp lấy đầu vào (input) là nguồn điện AC 220 V cho ở đầu ra mức điện áp phù hợp 6V rồi qua IC ổn áp 7805 cấp cho 2 khối còn lại CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI •Khối phát hồng ngoại: Làm nhiệm vụ phát ra tín hiệu hồng ngoại. .. các Rơle sẽ điều khiển các thiết bị cần đóng ngắt HÌNH ẢNH MẠCH THU MẠCH IN MẠCH THỰC TẾ PHẦN IV: KẾT LUẬN •Tuy bước đầu trong quá trình thiết kế mạch còn hơi thô, nhưng chúng ta cũng có thể vận dụng chúng vào các hệ thống điện dân dụng dùng trong nhà như: điều khiển tivi, bật quạt, mở điện trong nhà, các hệ thống báo động hay bất kỳ một thiết bị nào,… •Trong thực tế ta có thể thiết kế mạch với quy... ĐỘNG CỦA MẠCH THU • Đối với mạch điều khiển khi ta nhấn 1 phím bất kỳ ở mạch phát thì tín hiệu liên tục tương ứng ở mạch thu cũng đưa đến các ngõ ra liên tục Khi nhận được tín hiệu sau khi xử lý và đưa đến ngõ vào của chân IC 4013 và IC này có nhiệm chốt tín hiệu ngõ ra, ngõ ra sẽ lên mức cao 1 Và khi nhận được tín hiệu xung một lần nữa thì ngõ ra này sẽ xuống lại mức thấp 0 và ngõ ra được điều khiển. .. thể lắp đặt các có chế độ hẹn giờ tự tắt các thiết bị trong hệ thống, bộ hiển thị số bằng màn hình LCD,… •Bước cao hơn chúng ta có thể nguyên cứu phát triển mạch lên để phục vụ cho việc điều khiển các thiết bị điện trong các nhà máy và xí nghiệp với công suất cao hơn •Bên cạnh đó ta cũng có thể liên kết với việc điều khiển các thiết bị qua mạng Internet để tiện cho việc đi lại ... biến đổi từ quang thành điện, sau đó đưa qua bộ khuếch đại, tách sóng loại bỏ sóng mang, rồi đưa tới đầu vào của IC PT2249 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH THU • Đầu tiên IC tiến hành chỉnh hình đối với tín hiệu đầu vào, sau đó xử lý các bộ phận dao động, bộ đếm số cộng, bộ nhớ dịch hàng đầu vào, bộ nhớ dịch hàng kiểm tra số liệu ghi, mạch xung đầu vào, kiểm tra mã, đo kiểm tra sai sót cuối cùng là mạch hãm ... tin truyền với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với song điện từ mà người ta dùng • Ánh sáng hồng ngoại (tia hồng ngoại) ánh sáng nhìn thấy mắt thường , có bước sóng khoảng từ 0.86μm đến... 0.86μm đến 0.98μm Tia hồng ngoại có vận tốc truyền vận tốc ánh sáng • Tia hồng ngoại dễ bị hấp thụ , khả xuyên thấu Trong điều khiển từ xa tia hồng ngoại , chùm tia hồng ngoại phát hẹp , có hướng... CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI •Khối phát hồng ngoại: Làm nhiệm vụ phát tín hiệu hồng ngoại để giúp mạch thu hoạt động CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI • Khối thu hồng ngoại: Có chức nhận tín hiệu từ mạch phát