Cảm biến âm thanh bật tắt quạt, đèn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG

Bài thuyết trình
Mơn: Kỹ thuật đo
Đề tài:

CẢM ÂM THANH
( Hệ thống bật,tắt quạt bằng âm thanh )
Nhóm 6 (TD19)
GVHD: TS. LÊ XUÂN HỒNG

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

1


SINH VIÊN THỰC HIỆN








Phạm Quang Trường
Trần Đình Thụy
Trần Nguyễn Nhật Khang
Phan Sỹ Nam
Nguyễn Đình Minh

Võ Khắc Vĩ

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

1951050104
1951050100
1951050067
1951050075
1951050074
1951050107

2


MỤC LỤC
PHẦN 1 : CẢM ÂM THANH
1.1. KHÁI NIỆM………………………………………………………………. 4
1.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG………………………………………........ 5
1.3. ỨNG DỤNG……………………………………………………………… 6

PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT VÀ TẮT QUẠT
BẰNG CẢM BIẾN ÂM THANH

2.1. Ý TƯỞNG, YÊU CẦU KHI XÂY DỰNG SẢN PHẨM………………..
2.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ LINH KIỆN CHÍNH CỦA SẢN PHẨM.………
2.3. MƠ PHỎNG SẢN PHẨM………………………………………….........
2.4. THÔNG SỐ KỸ THUẬT…………………………………………….......
2.5. NUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA SẢN PHẨM………………………….
2.6. ĐIỀU KIỆN LÝ TƯỞNG…………………………………………...........
2.7. ƯU ĐIỂM ……………………………………………………………........

2.8. NHƯỢC ĐIỂM……………………………………………………............
2.9. CODE ARDUINO………………………………………………………....
2.10. SẢN PHẨM……………………………………………………………..
2.11. VIDEO THÍ NGHIỆM…………………………….........………………..
2.12. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN………………………………
2.13. TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………..…………....
TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

7
8
9
11
12
13
14
15
16
19
20
21
22

3


PHẦN 1 : CẢM BIẾN ÂM THANH
KHÁI NIỆM
Cảm biến âm thanh là thiết bị tự động nhận biết âm thanh giúp ta
nhận biết và phát hiện cường độ âm thanh của môi trường xung quanh.
Thích hợp để làm các ứng dụng cơ bản về nhận biết, giám sát các

tiếng động của môi trường xung quanh, và nhiều ứng dụng thú vị khác.

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

4


PHẦN 1 : CẢM BIẾN ÂM THANH
Nguyên lý làm việc:
Cảm biến âm thanh hoạt động dựa theo nguyên lý cơ chế của tai
người, nó sử dụng các rung động để chuyển thành các tín hiệu điện.
Các cảm biến bao gồm một màng loa được thiết kế với các nam
châm được xoắn bằng dây kim loại. Khi tín hiệu âm thanh chạm vào
màng loa, sau đó nam châm trong cảm biến rung và dịng điện đồng
thời có thể được kích thích từ cuộn dây.

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

5


PHẦN 1 : CẢM BIẾN ÂM THANH
Ứng dụng:
Cảm biến âm thanh được sử dụng rất nhiều trong các dự án điện tử khác
nhau với sự trợ giúp của bo mạch Arduino, có thể kể đến như:
- Hệ thống bảo mật cho các chung cư và tòa nhà
- Mạch nghe lén
- Mơ hình nhà thơng minh
- Điện thoại thơng minh
- Nhận dạng âm thanh xung quanh

- Bộ khuếch đại âm thanh
- Nhận dạng mức âm thanh

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

6


PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT,TẮT QUẠT BẰNG ÂM THANH

Ý TƯỞNG, YÊU CẦU KHI XÂY DỰNG SẢN PHẨM
• Xuất phát từ nhu cầu điều khiển thiết bị bằng âm thanh một cách tiện
lợi và dễ dàng.
• Sản phẩm đơn giản, dễ sử dụng, nhỏ, gọn.
• Sử dụng cảm biến âm thanh.

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

7


PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT,TẮT QUẠT BẰNG ÂM THANH
GIỚI THIỆU MỘT SỐ LINH KIỆN CHÍNH CỦA SẢN PHẨM

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

8


PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT,TẮT QUẠT BẰNG ÂM THANH

MÔ PHỎNG SẢN PHẨM

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

9


PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT,TẮT QUẠT BẰNG ÂM THANH

THÔNG SỐ KỸ THUẬT SẢN PHẨM:
• Nguồn cấp : Pin 9V
• Cảm biến âm thanh :
+Nguồn: DC 4-6V.
+Kích thước: 38mm * 16mm * 9mm.
• Aduino Uno R3 DIP:
+ Dịng tại chân 3.3V: 50mA.
+ Dòng tại chân 5V: 500mA.
+ Tốc độ xung nhịp : 16 MHz.
+ Bộ nhớ Flash 32KB ( 0.5 KB cho bootloader ), SRAM 2KB , EEPROM 1KB.
• Module 1 Relay : Với Opto Cách Ly Kích H/L 5V 30A

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

10


PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT,TẮT QUẠT BẰNG ÂM THANH

Âm thanh

Đưa về bo UNO xử lý

Kích

rela
y

oạt
Máy quạt h
động
TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

11


PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT,TẮT QUẠT BẰNG ÂM THANH

Nguyên lý hoạt động
của sản phẩm:
Đầu tiên, ta cần cấp nguồn cho sản
phẩm thông qua Pin 9V. Để bật quạt,
ta thực hiện vỗ tay hai lần liên tiếp
đạt cường độ mà ta đã cài đặt, cảm
biến âm thanh sẽ tiếp nhận tín hiệu
và đưa về arduino để xử lý. Sau khi
Arduino xử lý xong sẽ kích cho relay
thay đổi tiếp điểm từ đó sẽ cung cấp
dịng điện cho quạt hoạt động.
Để quạt tắt ta cũng thực hiện tương

tự khi bật, lúc này relay lại thay đổi
tiếp điểm và tắt quạt.
TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

12


PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT,TẮT QUẠT BẰNG ÂM THANH

ĐIỀU KIỆN HOẠT ĐỘNG ỔN ĐỊNH
Một vài lưu ý để sản phẩm hoạt động
ổn định:
• Khơng để những nơi nhiệt độ cao
hay những nơi ẩm ướt ,gần nguồn
nước.
• Khơng đặt cảm biến trên bờ mặt
rung lắc .
• Đặc biệt khơng để ở những nơi nhiều
tiếng ồn, âm thanh lớn.
TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

13


PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT,TẮT QUẠT BẰNG ÂM THANH

1

Ưu
Điểm

4

Tính ứng dụng cao

2

Độ nhạy cao

3

Giá thành hợp lý
Dễ sử dụng và lắp đặt

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

14


PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT,TẮT QUẠT BẰNG ÂM THANH

1

Phạm vi hoạt động nhỏ
Dễ bị hỏng do sự cố

2

Dễ bị ảnh hưởng
do mơi trường

3

Tính thẩm mỹ chưa cao

Nhược
Điểm
4

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

15


CODE ARDUINO
int sound_sensor = 11;
int relay = 13;
int clap = 0;
long detection_range_start = 0;
long detection_range = 0;
boolean status_lights = false;
void setup() {
pinMode(sound_sensor, INPUT);
pinMode(relay, OUTPUT);
}
void loop() {
int status_sensor =
digitalRead(sound_sensor);
TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

16

CODE ARDUINO
if (status_sensor == 0)
{
if (clap == 2)
{
detection_range_start = detection_range = millis();
clap++;
}
else if (clap > 0 && millis()-detection_range >= 50)
{
detection_range = millis();
clap++;
}
}
if (millis()-detection_range_start >= 400)
{
TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

17


CODE ARDUINO
if (clap == 2)
{
if (!status_lights)
{
status_lights = true;
digitalWrite(relay, HIGH);

}
else if (status_lights)
{
status_lights = false;
digitalWrite(relay, LOW);
}
}
clap = 0;
}
}

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

18


PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT,TẮT QUẠT BẰNG ÂM THANH

SẢN PHẨM

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

19


PHẦN 2 : HỆ THỐNG BẬT,TẮT QUẠT BẰNG ÂM THANH

VIDEO SẢN PHẨM

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

20


KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Quá trình thực hiện đề tài trên đã giúp chúng em tích lũy được
nhiều kiến thức bổ ích về lĩnh vực điện – điện tử , hiểu hơn về
cách kết nối giao tiếp của các linh kiện với nhau tạo nên một sản
phẩm hữu ích, thiết thực trong cuộc sống. Đó là thiết bị cảm biến
âm thanh dùng để bật tắt quạt , một sản phẩm có ứng dụng và
tính thực tế cao, tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu và thực
hiện sản phẩm vẫn còn đơn giản và một vài yếu điểm, nhờ sự
hỗ trợ tận tình, đóng góp của thầy và các bạn, nhóm em dự tính
phát triển sản phẩm cao cấp hơn như:
 Cải thiện khoảng cách nhận biết âm thanh.
 Có thể nhận diện ngôn ngữ người.
 Kết nối với smartphone .
Lời cuối cùng nhóm em chân thành cảm ơn thầy và các bạn
đã lắng nghe và đóng góp để hồn thiện đề tài. Xin cảm ơn!!!

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

21


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Module cảm biến âm thanh:
nshopvn.com/search/?s=module%20relay
2. Video hướng dẫn:

www.youtube.com/watch?v=i2WIhB4E8zk
3. Nguyên lý của cảm biến:
i/2020/05/cam-bien-am-thanh-la-ginguyen-ly-lam.html
4. Code Ardruino:
arduinokit.vn/bat-tat-den-bang-tieng-vo-tay-su-dung-arduino/

TP HCM, Tháng 04 Năm 2021

22