MẠCH CẢM BIẾN ÁNH SÁNG DÙNG TRANSISTOR ĐƠN GIẢN

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (754.01 KB, 12 trang )


Bạn đang xem: Mạch cảm biến ánh sáng dùng transistor đơn giản

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIVIỆN ĐIỆN***BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1ĐỀ TÀI: Thiết kế mạch điện tự động bật ,tắt đèn sử dụng quangtrở.Nhóm sinh viên thực hiện: Phùng Tuấn AnhNguyễn Đức ThịnhGiảng viên hướng dẫnMSSV: 20130213MSSV: 20133761: PGS.Nguyễn Quốc CườngHàNội, ngày 31tháng 10 năm 2014ĐỒ ÁN IYêu cầu:Trong thực tế hiện nay, việc sử dụng công tắc điều khiển thiết bị trở nênlỗi thời, người ta muốn thiết bị điện của họ phải trở nên thông minh hơn. Vì thế,thiết bị tự động bật, tắt đèn khi nhận biết môi trường cần ánh sáng trở nên phổbiến hơn.Trước yêu cầu này, chúng em thiết kế ra mạch điện tử tự động nhận biết cường độánh sáng để điều khiển bật, tắt đèn led sử dụng quang trở.I.
II.Yêu cầu thiết kế− Tự động nhận biết cường độ ánh sáng đủ nhỏ để bật đèn, đủ lớn để tắt đènled.− Mạch điện thực hiện sử dụng quang trở Cds− Sử dụng IC để khuếch đại, so sánh: LM358− Mạch có trễ.− Hoạt động ổn định.− Đơn giản, thiết kế gọn, tiết kiệm chi phí.Tính toán thiết kếa) Quang trở Cds:− Chọn quang trở Cds− Chọn nguồn cấp Ucc = +5V− Chọn biến trở 1kΩ để điều chỉnh điện áp Vcds theo độ sáng trong thực tế chophù hợpĐỒ ÁN Ib) Khuếch đại không đảo: Dùng để khuếch đại một điện áp (nhân với một hằng sốlớn hơn 1).− Chọn nguồn cấp cho IC LM358 là nguồn đơn +5V− Điện áp vào đầu + là Vcds, điện áp ra là Vin (điện áp vào mạch so sánhTrigger Schmitt)
− Công thức tính toán:Vin = Vcds ( )− ChọnR4 = R3 = 1k => Vin = 2.Vcdsc) Khuếch đại lặp điện áp: Được sử dụng như một bộ khuếch đại đệm, để giới hạnnhững ảnh hưởng của tải hay để phối hợp tổng trở (nối giữa một linh kiện cótổng trở nguồn lớn với một linh kiện khác có tổng trở vào thấp). Do có hồi tiếpâm sâu, mạch này có khuynh hướng không ổn định khi tải có tính dung cao.Điều này có thể ngăn ngừa bằng cách nối với tải qua 1 điện trở.ĐỒ ÁN I− Chọn nguồn cấp cho IC LM358 là nguồn đơn +5V.− Chọn đầu vào V+ = +5V− Đầu ra VREF = 3,5Vd) So sánh Trigger Schmitt đảo: Là mạch so sánh điện áp dùng IC khuếch đại thuật toán,so sánh biên độ điện áp đưa vào với một điện áp chuẩn (Uch hoặc Uref) có cực tính cóthể dương hay âm. Thông thường điện áp chuẩn đã được xác định trước.− Chọn nguồn cấp cho IC LM358 là nguồn đơn +5V.− Điện áp đầu ra có 2 trạng thái UOH = 3,5 và UOL = 0.(trong thực tế UOL = 0,5)− Cần phải tính toán điện áp đầu vào UI với 2 trạng thái chuyển trạng thái UOHvà UOL− Công thức tính toán:ĐỒ ÁN IVin= R156 + )− Cần tính toán R1, R5, R6 theo Vin, tuy nhiên ở đây tính toán ngược lại với
phần cứng phù hợp thực tế.− Chọn R1 = R2 = R3 = 1kΩVOH = 5V => VIH = 2,833 VVOH = 0V => VIH =1,167 Ve) Led− Chọn Led ở đầu ra của mạch so sánh, đệm 1 điện trở R 2 = 47Ω về đất.III. Triển khaia) Mô phỏng: thực hiện mô phỏng trên Proteus 8.3ĐỒ ÁN IChạy mô phỏng:Vref = 3,51023 VĐiểm lật trạng thái thứ nhất: VOH = 3,4707 và VIL = 0,8186ĐỒ ÁN IĐiểm lật trạng thái thứ 2: VOL = 0,0102 và VIH = 2,45193Đồ thị mô phỏng Oscillocope.

Xem thêm: Cách Trồng Lan Hoàng Hậu Đẹp, Cách Trồng Và Chăm Sóc Lan Hoàng Hậu

ĐỒ ÁN Ib) Hardware• Nguồn cấp: Dùng nguồn cấp 5V, cắm vào Header của mạch• Chiết áp: là một biến trở điều chỉnh dải điện áp của quang trở cho phù hợp• Quang trở− Là điện trở có trị số càng giảm khi được chiếu sáng càng mạnh. Điện trở tối(khi không được chiếu sáng - ở trong bóng tối) thường trên 1MΩ, trị số nàygiảm rất nhỏ có thể dưới 100Ω khi được chiếu sáng mạnh.− Thông số chính:• Điện áp tối đa : 250V• Công suất tối đa : 200mW• Dải điện trở sáng : 10 ~ 20K• Trở kháng tối: 2MΩ• Dải nhiệt độ: -30 ~ +70 °C− Nguyên lý làm việc của quang điện trở là khi ánh sáng chiếu vào chất bándẫn (có thể là Cadmium sulfide – CdS, Cadmium selenide – CdSe) làm phátsinh các điện tử tự do, tức sự dẫn điện tăng lên và làm giảm điện trở củachất bán dẫn. Các đặc tính điện và độ nhạy của quang điện trở tùy thuộc vàovật liệu dùng trong chế tạo.ĐỒ ÁN I− Về phương diện năng lượng, ta nói ánh sáng đã cung cấp một năng lượngE=h.f để các điện tử nhảy từ dãi hóa trị lên dãi dẫn điện. Như vậy năng lượng
cần thiết h.f phải lớn hơn năng lượng của dải cấm.Quang điện trở được dùngrất phổ biến trong các mạch điều khiển.•IC LM 358: LM358 là ic khuếch đại thuật toán (OPAM) tích hợp 2 kệnh riêngbiệt.− Thông số chính• Dải nguồn 3-32V với nguồn đơn, 1.5-16V với nguồn đôi• Độ lợi khuếch đại DC 100dB• Dải tần hoạt động 1MHz• Điện áp ngõ ra từ 0V đến Vcc(+)-1.5V− Ở mạch này ta cấp nguồn đơn +5V cho ICĐỒ ÁN I• Vẽ mạch bằng Altium:IV. Kết quả thực nghiệm.a) Board testĐỒ ÁN IVOH = 3,25 VVOL = 0,48 VVREF = 3,49 VVIH khoảng 2,3VVIL khoảng 1,2V
=> kết quả trễ không quá lớnb) Mạch thựcVOH = 3,14 VVOL = 0,6 VĐỒ ÁN IVREF = 3,47 VVIH khoảng 3,7VVIL khoảng 2,7V=> kết quả trễ lớnV. Tài liệu tham khảo- Giáo trình điện tử tương tự (Nguyễn Trinh Đường – Lê Hải Sâm – Lương NgọcHải – Nguyễn Quốc Cường – nhà xuất bản giáo dục Việt Nam)- Datasheet của IC LM358 tại web: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf- Các trang web làm học vẽ mạch, làm mạch in.


*
NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNGTHU THẬP VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU NHIỀU KÊNH, THÔNG MINH TRÊN CẢM BIẾN ÁNH SÁNG / TẦN SỐ DÙNG MC68HC11 77 1 2

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

  • Chịu nổi hay chịu nỗi

  • 7 lần nàng tiên cá xuất hiện ngoài đời thực được con người bắt gặp i vivu thế giới

  • Xe gtdd nghĩa la gì

  • Trò chơi dân gian việt nam

  • x

    Welcome Back!

    Login to your account below

    Retrieve your password

    Please enter your username or email address to reset your password.