Tr ng đ i h c FPTườ ạ ọ

khoa Đi n t & Truy n thôngệ ử ề

B n Báo Cáo Th c Hànhả ự

Đ Tàiề :

M ch Đèn C m Bi n Ánh Sángạ ả ế

Nhóm 3: Sinh Viên Th c Hi n:ự ệ

H Công Anh- SE90139.ồ

Ph m Văn Anh- SE02918.ạ

Phan Thành H ng- SE02617.ư

Gi ng viên h ng d n :ả ướ ẫ Ph m Toàn Vinh.ạ

1

M c L cụ ụ

PH N 1Ầ : GI I THI U Ý T NG VÀ XÂY D NG CH TIÊU KĨ THU T C A Ớ Ệ ƯỞ Ự Ỉ Ậ ỦS N PH M.........................................................................................................3.Ả Ẩ

1.1 Phân tích nhu c u và s c n thi t c a s n ph m cho ng d ng ầ ự ầ ế ủ ả ẩ ứ ụth c hi n ự ệt .................................................................................... ..................3.ế

1.2 ch c năng s n ph m..ứ ả ẩ .............................................................................3.1.3 Các ch tiêu kỹ thu t m ch ỉ ậ ạ

đi n.ệ ...........................................................3.

PH N 2:Ầ L P K HO CH.Ậ Ế Ạ ........................................................................................3.

PH N 3: Ầ L A CH N PH NG ÁN KĨ THU T..................................................4.Ự Ọ ƯƠ Ậ3.1 S Đ kh i C a S n Ph m.....................................................................4.ơ ồ ố ủ ả ẩ3.2 S đ nguyên lý c a m ch.....................................................................5.ơ ồ ủ ạ3.3 Ch c Năng C Th Linh Ki n Theo Lý ứ ụ ể ệ

Thuy t..................................6.ế3.2.1 Đi n tr .ệ ở .......................................................................................6.3.2.2 Diode-LED....................................................................................7.3.2.3 Quang tr ( LDR- Light Dependent ở

resistor )..........................8.3.2.4 T Đi n.ụ ệ ........................................................................................8.3.2.5 IC555 TIMER .............................................................................9.

PH N 4:Ầ TRI N KHAI.............................................................................................11.Ể

PH N 5:Ầ TH C NGHI M. ......................................................................................11.Ự Ệ

PH N 6:Ầ CÁC LINH KI N C N S D NG..........................................................13.Ệ Ầ Ử Ụ

2

PH N 7:Ầ CÁC NGU N THAM KH O..................................................................13.Ồ Ả

PH N 1Ầ : GI I THI U Ý T NG VÀ XÂY D NG CH TIÊU KĨ THU T C A Ớ Ệ ƯỞ Ự Ỉ Ậ ỦS N PH M.Ả Ẩ

1.1 Phân tích nhu c u và s c n thi t c a s n ph m cho ng d ng th c ầ ự ầ ế ủ ả ẩ ứ ụ ựt .ế

Đi n năng là m t ngu n năng l ng quan tr ng trong cu c s ng hi n đ i, ệ ộ ồ ượ ọ ộ ố ệ ạchính vì v y mà đi n ph i đ c s d ng m t cách thích h p. Đèn c m bi n ánh ậ ệ ả ượ ử ụ ộ ợ ả ếsáng ra đ i d a trên nhu c u ti t ki m đi n nh ng v n không t n công s c ờ ự ầ ế ệ ệ ư ẫ ố ứtrong vi c đi u khi n h th ng chi u sáng. M ch c m bi n đ c s d ng r ng ệ ề ể ệ ố ế ạ ả ế ượ ử ụ ộrãi trong r t nhi u thi t b chi u sáng quen thu c nh đèn ng , đèn trong các ấ ề ế ị ế ộ ư ủ ổc m đi n, đèn đ ng, đèn công viên, đèn c u thang… nh m m c đích b o đ m ắ ệ ườ ầ ằ ụ ả ảđ c nhu c u chi u sáng đ ng th i v i vi c ti t ki m đi n năng và công s c conượ ầ ế ồ ờ ớ ệ ế ệ ệ ứ ng i.ườ

1.2. Ch c năng s n ph m.ứ ả ẩ

S n ph m s d ng ngu n đi n 1 chi u 6V đ cung c p cho bóng đèn LED,ả ẩ ử ụ ồ ệ ề ể ấ đ ng th i t đ ng t t khi có ánh sáng chi u vào, t đ ng b t khi không có ánh ồ ờ ự ộ ắ ế ự ộ ậsáng ho c ánh sáng quá y u.ặ ế

1.3. Ch tiêu kỹ thu t m ch đi n.ỉ ậ ạ ệ

- Ho t đ ng n đ nh trong d i đi n áp 4-6V.ạ ộ ổ ị ả ệ- Đèn ph i t t khi tr i sáng và t đ ng b t khi c ng đ ánh sáng gi m ả ắ ờ ự ộ ậ ườ ộ ả

đ n 1 m c đ nh t đ nh.ế ứ ộ ấ ị- Đ nh y cao và n đ nh.ộ ạ ổ ị- M ch đ n gi n và d tùy bi n.ạ ơ ả ễ ế

+ Tín hi u đ u vào.ệ ầTín hi u đ u vào là tín hi u ánh sáng, c th là ánh sáng chi u vào ệ ầ ệ ụ ể ế

quang tr . Tín hi u này có th thay t t theo th i gian ( n u ánh sáng m t ở ệ ể ừ ừ ờ ế ặtr i ) ho c đ t ng t ( n u là ánh sáng nhân t o ).ờ ặ ộ ộ ế ạ

+Tín hi u đ u ra.ệ ầTín hi u đ u ra là tín hi u quang, c th là ánh sáng đèn LED.ệ ầ ệ ụ ể

3

PH N 2:Ầ L P K HO CH.Ậ Ế Ạ

K ho ch th c hi n và phân công nhi m v cho t ng thành viên tham gia:ế ạ ự ệ ệ ụ ừ

B ng 2.1: b ng phân công nhi m v . ả ả ệ ụ

PH N Ầ 3 : L A CH N PH NG ÁN KĨ THU T.Ự Ọ ƯƠ Ậ

3.1 S ơ đ ồ kh i ố c a ủ s n ả ph m.ẩ

4

M cụ Công vi cệ Ng i th cườ ự hi nệ

B tắ đ uầ

K t thúcế

1 Xây d ng ý t ngự ưở Công Anh- Văn Anh-

H ngư

01/07

02/07

2 Mua linh ki n và l p ệ ắm chạ

Văn Anh-Công Anh

02/07

05/07

3 Mô ph ng m chỏ ạ H ngư 02/07

04/07

4 Vi t báo cáo- Thuy tế ế trình

Công Anh-Văn Anh

04/07

05/07

Hình 3.1.1: S Đ Kh i.ơ ồ ố

Tác nhân: Ánh sáng t nhiên( ánh sáng m t tr i) ho c ánh sáng nhân t oự ặ ờ ặ ạ

(bóng đèn).

Kh i c m bi n: Có ch c năng bi n tín hi u ánh sáng thành tín hi u đi n, ố ả ế ứ ế ệ ệ ệ ở

đây ta dùng quang tr . Nh chúng ta đã bi t, khi đ c ánh sáng chi u vào,ở ư ế ượ ế

đi n tr c a quang tr gi m đi đáng k so v i khi không đ c chi u sáng.ệ ở ủ ở ả ể ớ ượ ế

Kh i ngu n: Có nhi m v cung c p ngu n đi n cho m ch, đây là ngu nố ồ ệ ụ ấ ồ ệ ạ ở ồ

1 chi u 6V.ề

Kh i hi n th : hi n th ánh sáng, đây là đèn LED.ố ể ị ể ị ở

3.2. S đ nguyên lý c a m ch ( mô ph ng b ng ph n m m proteus ):ơ ồ ủ ạ ỏ ằ ầ ề

Hình 3.2.1: S đ mô ph ng theo Proteus.ơ ồ ỏ

5

+Nguyên lí ho t đ ng c a m ch:ạ ộ ủ ạ

Khi có ánh sáng: khi quang tr (LDR) nh n đ c ánh sáng thì tr kháng ở ậ ượ ởc a nó sẽ gi m đi, đi u này sẽ làm cho đi n áp t i phía chân 2 c a 555 sẽ tăng, ủ ả ề ệ ạ ủtăng đ n m c nào đó ( ph thu c vào c ng đ ánh sáng sẽ cho ra các m c đi n ế ứ ụ ộ ườ ộ ứ ệáp khác nhau), khi v t qua ng ng đi n áp trigger c a 555 sẽ làm chân 3 c a ượ ưỡ ệ ủ ủ555 active ( có đi n áp tích c c ) làm LED sáng.ệ ự

Khi không có ánh sáng: quang tr có đi n tr l n => đi n áp chân 2 và 6 ở ệ ở ớ ệc a 555 gi m => gi m d i ng ng c a trigger => chân c a 555 deactive ( LED ủ ả ả ướ ưỡ ủ ủt t ).ắ

+ C th trong m ch:ụ ể ạ- Đi n tr 330(ohm): giúp bóng đèn không cháy.ệ ở- Đi n tr 4.7k(ohm)+ t đi n 100*10ệ ở ụ ệ -6 ( F) : đ khi chân 7 IC555 ể

t n p x đi n cho m ch R-C này lúc IC dùng nh m t t ng dao ự ạ ả ệ ạ ư ộ ầđ ng. ( Chân 7 IC 555 dùng nh 1 khóa đi n t ) .ộ ư ệ ử

- Quang tr : con tr chính trong m ch và có ch c năng nh n di nở ở ạ ứ ậ ệ ánh sáng đ m ch đèn sáng hay t t.ể ạ ắ

- T đi n 1*10ụ ệ -6(F) l c nhi u và giúp đi n áp đ c n đ nh.ọ ễ ệ ượ ổ ị

3.3. Ch c năng c th linh ki n theo lý thuy t.ứ ụ ể ệ ế

Nh ng linh ki n đ c s d ng trong m ch và ch c năng c th c a nó:ữ ệ ượ ử ụ ạ ứ ụ ể ủ

3.3.1. Đi n tr .ệ ởĐi n tr là m t linh ki n có tính c n tr dòng đi n và làm m t s ch c ệ ở ộ ệ ả ở ệ ộ ố ứ

năng khác tùy vào v trí trong m ch đi n.ị ạ ệ

C u t o: Đi n tr đ c c u t o t nh ng v t li u có đi n tr su t cao ấ ạ ệ ở ượ ấ ạ ừ ữ ậ ệ ệ ở ấnh than, magie, Ni-O2, g m… Đ bi u th giá tr đi n tr ng i ta s d ng các ư ố ể ể ị ị ệ ở ườ ử ụ

vòng màu.

6

Hình 3.3.1.1: Bảng quy ước màu sắc điện trở.

Kí hi u: ệ Hình nh:ả

3.3.2. Diode-LED.

Diode th ng: là linh ki n đi n t th đ ng ườ ệ ệ ử ụ ộ và phi tuy n, cho phép dòng ếđi n đi quaệ nó theo m t chi u duy nh t, tính ch t này d a trên các tính ch t c aộ ề ấ ấ ự ấ ủ chuy n ti p P-N. ể ế

Diode phát quang (LED) th c ch t đ c c u t o b i 1 l p chuy n ti p P-Nự ấ ượ ấ ạ ở ớ ể ế d th (P-P-N), g n m t ti p xúc P-N có m t vùng g i là vùng đi n tích không ị ể ở ầ ặ ế ộ ọ ệgian hình thành do s khu ch tán đi n t N sang P và l tr ng t P qua N. Khi ự ế ệ ử ở ỗ ố ừđ t thiên áp thu n, c ng đ đi n tr ng t i vùng đi n tích không gian gi m ặ ậ ườ ộ ệ ườ ạ ệ ảxu ng làm tăng m t đ h t d n d , t đó x y ra quá trình tái t h p gi a các ố ậ ộ ạ ẫ ư ừ ả ổ ợ ữđi n t và l tr ng, quá trình tái t h p này sinh ra năng l ng và đ c gi i ệ ử ỗ ố ổ ợ ượ ượ ả

7

phóng d i d ng nhi t (v i bán d n xiên nh Si) ho c ánh sáng vàng-đ (v i ướ ạ ệ ớ ẫ ư ặ ỏ ớbán d n th ng GaAsP). L i d ng tính ch t này ng i ta ch t o ra LED (light ẫ ẳ ợ ụ ấ ườ ế ạemitting diode - diode phát quang). Ph n ngoài c a LED có m t th u kính đ t pầ ủ ộ ấ ể ậ trung ánh sáng phát ra ngoài.

Hình nh:ả Kí hi u: ệ

Đ có ánh sáng liên t c, ng i ta phân c c thu n LED. Tùy theo m c năngể ụ ườ ự ậ ứ

l ng gi i phóng cao hay th p mà b c sóng ánh sáng phát ra khác nhau sẽượ ả ấ ướ

quy t đ nhmàu s c c a LED. Thông th ng LED có đi n th phân c c thu n caoế ị ắ ủ ườ ệ ế ự ậ

h n diode thông th ng, trong kho ng 1.5V - 2.8V, tùy theo màu s c phát ra, vàơ ườ ả ắ

dòng qua LED t i đa kho ng vài mA.ố ả

3.3.3. Quang tr ( LDR- Light Dependent resistor ).ở

Quang tr là ở 1 đi n tr có tr s ph thu c vào ánh sáng chi u vào nó, ệ ở ị ố ụ ộ ếbình th ng đi n tr quang tr r t l n, có th lên đ n 1000000 . Nh ng khi có ườ ệ ở ở ấ ớ ể ế Ώ ưánh sáng chi u vào, đi n tr c a nó gi m đ t ng t. Quang tr có tác d ng đ c ế ệ ở ủ ả ộ ộ ở ụ ặbi t trong m ch c m bi n sáng-t i.ệ ạ ả ế ố

Kí hi u ệ Hình nh:ả

3.3.4 T đi n.ụ ệ

T Đi n là m t linh ki n th đ ng và đ c s d ng r t r ng rãi trong các ụ ệ ộ ệ ụ ộ ượ ử ụ ấ ộm ch đi n t , đ c s d ng trong các m ch l c ngu n, l c nhi u m ch truy n ạ ệ ử ượ ử ụ ạ ọ ồ ọ ễ ạ ềtính hi u m ch xoay chi u, m ch dao đ ng…ệ ạ ề ạ ộ

T đi n là linh ki n dung đ c n tr và phóng n p khi c n thi t và đ c ụ ệ ệ ể ả ở ạ ầ ế ượđ c tr ng b i dung kháng ph thu c vào t n s đi n áp.ặ ư ở ụ ộ ầ ố ệ

8

Kí hi u:ệ Hình nh:ả

3.3.5 IC555 TIMER .

IC555 là m t lo i linh ki n khá là ph bi n bây gi v i vi c d dàng t o ộ ạ ệ ổ ế ờ ớ ệ ễ ạxung vuông và có th thay đ i t n s tùy thích, v i s đ m ch đ n gi n, đi u ể ổ ầ ố ớ ơ ồ ạ ơ ả ềch đ c đ r ng xung. Nó đ c ng d ng h u h t vào các m ch t o xung đóngế ượ ộ ộ ượ ứ ụ ầ ế ạ ạ c t hay là nh ng m ch dao đ ng khác.ắ ữ ạ ộ

Các thông s c b n c a IC555 có trên th tr ng:ố ơ ả ủ ị ườ

+ Đi n áp đ u vào: 2 – 18V ( tùy t ng lo i ).ệ ầ ừ ạ+ Dòng đi n cung c p 6mA-15mA.ệ ấ+ Đi n áp logic m c caoệ ở ứ  : 0.5- 15V.+ Đi n áp logic m c th pệ ở ứ ấ  : 0.03 – 0.06V.+ Công su t l n nh t làấ ớ ấ  : 600mW.

Các ch c năng c a 555:ứ ủ

+ Là thi t b t o xung chính xác.ế ị ạ+ Máy phát xung.+ Đi u ch đ c đ r ng xung .ề ế ượ ộ ộ+ Đi u ch v trí xung.ề ế ị

S đ chân IC 555:ơ ồ

9

Hình 3.3.5.1: S đ 8 chân c a IC555.ơ ồ ủ

Hình d ng bên trong c a IC 555:ạ ủ

Hình 3.3.5.2: c u trúc bên trong IC555ấ .

Ch c năng t ng chân c a IC 555:ứ ừ ủ

+ Chân s 1(GND): cho n i GND đ l y dòng c p cho IC hay chân ố ố ể ấ ấcòn g i là chân chung.ọ

+ Chân s 2(TRIGGER): Đây là chân đ u vào th p h n đi n áp so ố ầ ấ ơ ệsánh và đ c dùng nh 1 chân ch t hay ngõ vào c a 1 t n so áp.ượ ư ố ủ ầ M ch so sánh ạ

ở đây dùng các transitor PNP v i m c đi n áp chu n là 2/3Vcc.ớ ứ ệ ẩ+ Chân s 3(OUTPUT): Chân này là chân dùng đ l y tín hi u ra ố ể ấ ệ

logic. Tr ng thái c a tín hi u ra đ c xác đ nh theo m c 0 và 1. 1 đây là m c ạ ủ ệ ượ ị ứ ở ứcao nó t ng ng v i g n b ng Vcc n u (PWM=100%) và m c 0 t ng đ ngươ ứ ớ ầ ằ ế ứ ươ ươ v i ớ 0V nh ng mà trong th c t m c 0 này ko đ c 0V mà nó trong kho ng t ư ự ế ứ ượ ả ừ

(0.35 - >0.75V) .+ Chân s 4(RESET): Dùng l p đ nh m c tr ng thái ra. Khi chân s 4ố ậ ị ứ ạ ố

n i masse thì ngõ ra m c th p. Còn khi chân 4 n i vào m c áp cao thì ố ở ứ ấ ố ứtr ng thái ngõ ra tùy theo m c áp trên chân 2 và 6. Nh ng mà trong m ch ạ ứ ư ạ

đ ể t o đ c dao ạ ượ đ ng th ng hay n i chân này lên VCC.ộ ườ ố

10

+ Chân s 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đ i m c áp chu nố ổ ứ ẩ trong IC 555 theo các m c bi n áp ngoài hay dùng các đi n tr ngoài cho ứ ế ệ ở

n i ố GND. Chân này có th không n i cũng đ c nh ng mà đ gi m tr nhi u ể ố ượ ư ể ả ừ ễng i ta th ng n i ườ ườ ố chân s 5 xu ng GND thông qua t đi n t ố ố ụ ệ ừ

0.01uF đ n ế 0.1uF các t ụ này l c nhi u và gi cho đi n áp chu n đ c n đ nh.ọ ễ ữ ệ ẩ ượ ổ ị+ Chân s 6(THRESHOLD) : Là m t trong nh ng chân đ u vào so ố ộ ữ ầ

sánh đi n áp khác và cũng đ c dùng nh 1 chân ch t.ệ ượ ư ố+ Chân s 7(DISCHAGER) : Có th xem chân này nh 1 khóa đi n t ố ể ư ệ ử

và ch u đi u khi n b i t ng logic c a chân 3. Khi chân 3 m c áp th p thìị ề ể ỡ ầ ủ ở ứ ấ khóa này đóng l i. Ng c l i thì nó m ra. Chân 7 t n p x đi n cho 1 ạ ượ ạ ở ự ạ ả ệ

m ch ạ R-C lúc IC 555 dùng nh 1 t ng dao đ ng .ư ầ ộ+ Chân s 8 (Vcc): Không c n nói cũng bi t đó là chân cung c p áp ố ầ ế ấ

và dòng cho IC ho t đ ng. Không có chân này coi nh IC ch t. Nó đ c c p ạ ộ ư ế ượ ấđi n áp t 2V -->18V (Tùy t ng lo i 555 th p nh t là con NE7555).ệ ừ ừ ạ ấ ấ

PH N Ầ 4 : TRI N KHAI.Ể

Công vi cệ Ng i th c hi nườ ự ệ Yêu c uầ

Tìm hi u s để ơ ồ nguyên lý m chạ

ANHHC+HungPT

+AnhPV

N m rõ đ c nguyên lý ho t đ ng c a ắ ượ ạ ộ ủm ch đ s a ch a khi m ch không ho tạ ể ử ữ ạ ạ đ ng.ộ

Mô ph ng m chỏ ạ b ng Proteusằ

HungPT Mô ph ng chính xác tr c khi b t tay ỏ ướ ắvào l p ráp m ch, m ch đ c mô ph ngắ ạ ạ ượ ỏ ph i ch y.ả ạ

Mua linh ki nệ ANHPV+HUNGPT Mua đ và đúng linh ki n, đ m b o linh ủ ệ ả ảki n ch y t t.ệ ạ ố

L p ráp m chắ ạ ANHPV+ANHHC L p ráp m ch d a trên s đ nguyên lý, ắ ạ ự ơ ồm ch l p ráp ph i đ p và ch y đ c.ạ ắ ả ẹ ạ ượ

Vi t báo cáoế ANHHC Báo cáo đ y đ , rõ ràng chi ti t, tránh ầ ủ ếgây khó hi u ho c hi u nh m cho ng iể ặ ể ầ ườ đ c.ọ

B ng 4.1: K ho ch tri n khai.ả ế ạ ể

11

PH N 5:Ầ TH C NGHI M.Ự Ệ

Sau khi đã l p đ c m ch, nhóm em đã th c hi n demo s n ph m và thu ắ ượ ạ ự ệ ả ầđ c k t qu sau:ượ ế ả

Khi có ánh sáng:

Hình 5.1 : M ch đi n khi có ánh sáng .ạ ệ

Khi không có ngu n sáng:ồ

12

Hình 5.2: M ch đi n khi không không có ánh sáng.ạ ệ

PH N 6:Ầ CÁC LINH KI N C N S D NG.Ệ Ầ Ử Ụ

-IC555:-1 con c m bi n ánh sáng.ả ế-1 ngu n 6V.ồ-1 led.-1 t đi n 100ụ ệ μF.-1 t đi n 1ụ ệ μF ( không có t đi n 100nF).ụ ệ-1 đi n tr R=4.7kệ ở Ω.

-1 đi n tr R=10kệ ở Ω.-1 đi n tr R=330ệ ở Ω.

T ng c tính giá c : 50.000 vnđ.ổ ướ ả

PH N 7:Ầ CÁC NGU N THAM KH O.Ồ Ả

1. dientuvietnam.net2. vatgia.com3. google.com4. tailieu.vn

13

5. tinhte.vn

Cu i cùng, thay m t nhóm th c hi n, em xin chân thành c m n th y đã ố ặ ự ệ ả ơ ầgóp ý và h ng d n chúng em hoàn thành bài th c hành này.ướ ẫ ự

Thay m t nhóm th c hi n.ặ ự ệ

H Công Anhồ

14