BÁO cáo NHẬP môn điện tử VIỄN THÔNG đề tài MẠCH LED HÌNH TRÁI TIM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
----------

BÁO CÁO
NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
Đề tài:

MẠCH LED HÌNH TRÁI TIM
Nhóm thực hiện: Nhóm
Các thành viên:

GVHD:

Hà Nội, 2-2018


1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
----------


BÁO CÁO
NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
Đề tài:

MẠCH LED HÌNH TRÁI TIM

Nhóm thực hiện:
Các thành viên:

GVHD:
Cán bộ phản biện:

Hà Nội, 2-2018
2


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Giảng viên đánh giá:
Nhóm thực hiện:
Tên báo cáo: Mạch LED hình trái tim

Nhận xét của Thầy
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.............................................................................................
Ngày:

/

/201


Người nhận xét

(Ký và ghi rõ họ tên)

3


LỜI NĨI ĐẦU
Cơng nghệ sinh ra để phục vụ con người. Con người nghiên cứu, xây dựng, sáng
tạo, phát triển công nghệ và sử dụng chúng trong nhiều lĩnh vực như kinh tế, khoa
học, văn hóa, nghệ thuật, giải trí.
Cơng nghệ vi điều khiển ra đời khơng hề nằm ngồi những mục đích kể trên. Vào
những năm đầu thập kỷ 70 của thế kỷ 20, vi điều khiển ra đời và được sử dụng
trong các thiết bị đầu cuối, máy in, các hệ thống tự động. Theo dòng chảy thời gian,
vi điều khiển càng được ứng dụng nhiều vào trong cuộc sống ở trong các thiết bị
điện tử. Vi điều khiển ở xung quanh chúng ta: máy giặt, lò vi sóng, điện thoại, máy
tính, dây chuyền tự động,...
Ngày nay, vi điều khiển còn được ứng dụng để sáng tạo ra những món q độc
đáo như LED trái tim, LED ngơi sao, giày phát sáng, mạch LED nhấp nháy theo
nhạc,...
Với mục tiêu nhằm thỏa mãn sở thích và bước đầu làm quen với chun ngành
Điện tử - viễn thơng, nhóm tác giả quyết định tạo ra một sản phẩm quen thuộc với
các bạn sinh viên: mạch đèn LED trái tim.
Vì kiến thức còn hạn chế và kỹ năng chưa tốt, chúng em mong thầy có những ý
kiến đánh giá, nhận xét cũng như phê bình để chúng em được trau dồi nhiều kinh
nghiệm trong quá trình học tập sau này hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!


4

MỤC LỤC

LỜI NĨI ĐẦU........................................................................................................... 4
MỤC LỤC.................................................................................................................5
DANH SÁCH HÌNH VẼ...........................................................................................6
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU............................................................................6
PHẦN MỞ ĐẦU.......................................................................................................6
Chương 1: Giới thiệu ý tưởng....................................................................................6
1.1 Ứng dụng của đèn LED trong cuộc sống.............................................................6
1.2 Lý do chọn đề tài.................................................................................................7
1.3 Ứng dụng của sản phẩm.......................................................................................7
Chương 2: Mô tả kỹ thuật..........................................................................................7
2.1 Yêu cầu chức năng...............................................................................................8
2.2 Yêu cầu phi chức năng.........................................................................................9
Chương 3: Lập kế hoạch..........................................................................................10
Chương 4: Thiết kế phần cứng.................................................................................11
4.1 Sơ đồ khối..........................................................................................................11
4.2 Sơ đồ khối chi tiết..............................................................................................12
4.3 Lựa chọn phương án tối ưu................................................................................13
4.3.1 Lựa chọn phương án tối ưu cho nguồn điện....................................................13
4.3.2 Lựa chọn phương án tối ưu cho IC.................................................................14
4.3.3 Lựa chọn phương án tối ưu cho thạch anh......................................................14
4.3.4 Lựa chọn phương án tối ưu cho đèn LED.......................................................15
4.4 Mạch nguyên lí..................................................................................................16
4.5 Mạch in.............................................................................................................. 17
Chương 5: Thiết kế phần mềm.................................................................................18
KẾT LUẬN.............................................................................................................19

5

DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 2.1 Sơ đồ vị trí các đèn.......................................................................................8
Hình 4.1 Sơ đồ khối của mạch LED trái tim...............................................................9
Hình 4.2 Sơ đồ khối chi tiết của mạch LED trái tim.................................................10
Hình 4.3 Mạch ngun lí của mạch LED hình trái tim.............................................16
Hình 4.4 Mạch in của mạch LED trái tim.................................................................17


DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 4.1 Lựa chọn phương án tối ưu cho nguồn điện..............................................13
Bảng 4.2 Lựa chọn phương án tối ưu cho IC............................................................14
Bảng 4.3 Lựa chọn phương án tối ưu cho thạch anh................................................15
Bảng 4.4 Lựa chọn phương án tối ưu cho đèn LED.................................................15

PHẦN MỞ ĐẦU
Mạch LED hình trái tim là một đề tài quen thuộc đối với những sinh viên ngành
kỹ thuật, đặc biệt đối với những sinh viên thuộc chuyên ngành điện tử.
Trong bản báo cáo về đề tài mạch LED hình trái tim này, nhóm tác giả sẽ trình
bày những phần cơ bản nhất của nhất đề tài mà không đi quá sâu vào yếu tố kỹ
thuật, điện tử của đề tài.
Bản báo cáo bao gồm phần mở đầu, 5 chương và phần kết luận. Trong đó, các
chương lần lượt là Giới thiệu ý tưởng, Mô tả kỹ thuật, Kế hoạch, Thiết kế phần
cứng và Thiết kế phần mềm.

Chương 1: Giới thiệu ý tưởng

6

1.1 Ứng dụng của đèn LED trong cuộc sống
Đèn LED được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống của chúng ta, chúng ta có thế
dễ dàng nhận thấy đèn LED ở mọi nơi xung quanh như biển quảng cáo, đèn trang
trí, đèn giao thơng,...
Khơng chỉ trong để trang trí, đèn LED còn được sử dụng trong thẩm mĩ để làm
đẹp da, trong nơng nghiệp,ánh sáng của đèn LED giúp kích thích cây cối sinh
trưởng tốt hơn.
1.2 Lý do chọn đề tài
Nhóm tác giả đi đến quyết định thực hiện sản phẩm mạch LED hình trái tim bởi
mạch có những ưu điểm sau.
Thứ nhất, đây là một mạch rất phổ biến, dễ sử dụng và có tính ứng dụng cao.
Thứ hai, mạch LED hình trái tim có giá thành hợp lí với sinh viên, vì vậy nên
việc thực hiện sản phẩm có thể tiến hành thuận lợi.
Thứ ba, mạch LED hình trái tim có nhiều nguồn tham khảo nên phù hợp với
những sinh viên năm nhất có kiến thức cịn hạn chế như nhóm tác giả để thực hiện,
đồng thời đây cũng là cách để nhóm trau dồi kỹ năng, kinh nghiệm học tập.
1.3 Ứng dụng của sản phẩm
Mạch LED hình trái tim có những ứng dụng thực tế sau: món quà độc đáo, ý
nghĩa tặng gia đình, bạn bè, người thân; trang trí nhà cửa, phịng riêng; trang trí


đường phố, cửa hàng; làm biển hiệu,...

Chương 2: Mô tả kỹ thuật
Trong phần này, nhóm tác giả trình bày những chức năng kỹ thuật đồng thời
những chi tiết, thông số cơ bản nhất của sản phẩm.

7

2.1 u cầu chức năng

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí các đèn
Theo như Hình 2.1, nhóm tác giả phân chia và đánh số các đèn cụ thể như sau:
Các đèn 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 nằm ở Port 0 (P0).
Các đèn 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 nằm ở Port 1 (P1).
Các đèn 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 nằm ở Port 2 (P2).
Các đèn 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32 nằm ở Port 4 (P4).
Một số hiệu ứng nổi bật của mạch LED hình trái tim:
- Hiệu ứng 1: 32 đèn nhấp nháy
 Thời gian: 0,5 giây.
 Số lần: 6.

- Hiệu ứng 2: Đèn ở P0 và P2 nhấp nháy, đèn ở P1 và P3 tắt và ngược lại.
 Thời gian: 0,7 giây.
 Số lần: 6.
- Hiệu ứng 3:Các đèn sáng đan xen lẫn nhau.
 Thời gian: 2 giây.


8

 Số lần: 2.
- Hiệu ứng 4: 1 đèn ở các Port sáng rồi tắt, bắt đầu từ đèn có số thứ tự nhỏ nhất
trong Port đó và ngược lại.
 Thời gian: 2 giây.
 Số lần: 1.


- Hiệu ứng 5: Các đèn ở các Port lần lượt sáng, bắt đầu từ đèn có số thứ tự nhỏ nhất

trong Port đó, sau đó lần lượt tắt, bắt đầu từ đèn có số thứ tự lớn nhất trong Port đó.
 Thời gian: 2 giây.
 Số lần: 1.
- Hiệu ứng 6: Các đèn lần lượt sáng theo chiều kim đồng hồ từ đèn số 1 và lần lượt
tắt theo chiều kim đồng hồ từ đèn số 1.
 Thời gian: 6 giây.
 Số lần: 1.
- Hiệu ứng 7: Các đèn 1-8 và 25-32 sáng, các đèn 9-24 tối và ngược lại.
 Thời gian: 2 giây
 Số lần 5:
- Hiệu ứng 8: Các đèn lần lượt sáng từ 2 phía của đèn 1 và đèn 32.
 Thời gian: 3 giây.
 Số lần : 1.
Một số hiệu ứng khác.
Thứ tự chuyển hiệu ứng: 1-2-3-4-5-6-7-8-...
2.2 Yêu cầu phi chức năng
- Hoạt động tốt trong môi trường khô ráo, tránh tiếp xúc với nước
-

Bảo quản: độ ẩm 20 – 80%, nhiệt độ 20 – 50 độ C

-

Nguồn điện: pin 1,5V

-

Giá thành: 250.000 VNĐ

-

Khối lượng: 100g.

-

Kích thước: 10cm x 10cm.

-

Thời gian bảo hành: 1 tháng.

-

Thời gian phát hành: 27/12/2017.

9


Chương 3: Lập kế hoạch
Trong chương thứ hai, nhóm tác giả nêu lên những mốc thời gian tương ứng
trong quá trình thực hiện sản phẩm, tương ứng với thời gian dự định cần thiết để
hồn thiện q trình ấy.
Bước 1: Lập bản mô tả kỹ thuật
Xây dựng bản mô tả kỹ thuật nhằm định hướng những yêu cầu cơ bản mà sản
phẩm cần có.
Nhóm tác giả dự kiến hồn thiện bản mô tả kỹ thuật từ ngày 1/11/2017 đến ngày
9/11/2017.
Bước 2: Lập kế hoạch
Xây dựng kế hoạch nhằm giúp cho q trình thực hiện sản phẩm khơng bị chậm
trễ và giúp cho việc thực hiện được rõ ràng hơn.

Thời gian dự kiến từ ngày 10/11/2017 đến ngày 20/11/2017.
Bước 3: Thiết kế sơ đồ khối
Việc thiết kế sơ đồ khối là công việc bắt buộc đối với mọi sản phẩm kỹ thuật.


Nhờ có sơ đồ khối, kỹ sư có thể phân hoạch rõ ràng từng phần của sản phẩm và có
những phương án tối ưu đối với từng khối ấy.
Nhóm tác giả dự định thực hiện trong ngày 21/11/2017.
Bước 4: Thiết kế chi tiết từng khối và lựa chọn phương án tối ưu
Bước này là bước quan trọng nhất trong quá trình thực hiện sản phẩm, thiết kế
chi tiết từng khối nêu cụ thể những chi tiết cần thiết trong từng khối, từ đó tìm ra
những phương án để thực hiện.
Lựa chọn phương án tối ưu với mục đích so sánh các phương án khác nhau trong
chi tiết từng khối, từ đó lựa chọn phương án tốt nhất, phù hợp nhất đối với nhóm tác
giả và đối với sản phẩm.
Nhóm tác giả dự kiến thực hiện từ ngày 22/11/2017 đến ngày 29/11/2017.
Bước 5: Kiểm tra
Kiểm tra chi tiết từng khối và phương án cho những khối đó để xem xét sự lựa
chọn đó có khả thi, có vấn đề hay khơng. Từ đó, nhóm tác giả mới có thể quyết định
sửa lại phương án hoặc tiếp tục tiến hành bước tiếp theo.
Thời gian dự kiến từ ngày 30/11/2017 đến ngày 5/12/2017.
10


Bước 6: Chế tạo sản phẩm
Một bước tất yếu trong mọi dự án, đề tài. Do đặc thù của bước chế tạo sản phẩm
nên nó kéo dài khá đáng kể, đồng thời có thể phát sinh những vấn đề mới mà bước
kiểm tra chưa nhận ra được.
Nhóm tác giả dự định thực hiện từ ngày 6/12/2017 đến ngày 23/12/2017.
Bước 7: Bàn giao sản phẩm

Công việc trong bước này đơn giản là tinh chỉnh lại sản phẩm, viết báo cáo, làm
bài thuyết trình và quay đoạn phim ngắn giới thiệu về sản phẩm của nhóm.
Thời gian dự kiến từ ngày 24/12/2017 đến ngày 26/12/2017.

Chương 4: Thiết kế phần cứng
Ở mục thứ ba, nhóm tác giả đưa ra cụ thể trình tự thiết kế phần cứng gồm sơ đồ
khối, sơ đồ khối chi tiết, lựa chọn phương án tối ưu, sơ đồ nguyên lí và mạch in.
4.1 Sơ đồ khối


Hình 4.1 Sơ đồ khối của mạch LED trái tim
Trên đây là sơ đồ khối mà nhóm tác giả thiết kế. Nhìn chung, sơ đồ khối của
mạch LED trái tim giống như sơ đồ khối của những thiết bị điện tử khác, gồm có 3
khối là khối nguồn, khối điều khiển và khối hiển thị.

11