TIỂU LUẬN môn dự án kỹ THUẬT đề tài MẠCH LA bàn số sử DỤNG cảm BIẾN từ TRƯỜNG KMZ52

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
MINH KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

BÀI BÁO CÁO
ĐỀ TÀI: MẠCH LA BÀN SỐ SỬ DỤNG CẢM
BIẾN TỪ TRƯỜNG KMZ52
Môn học: DỰ ÁN KỸ THUẬT
GVHD: Nguyễn Thanh Khiết
Lớp: DAKT_DHTM14HL GL DH15TT

NHÓM 4
St
t
1
2
3
4

Họ và tên
Lê Duy Trường
(TK)
Nguyễn Đỗ Nhật
Huy (NT)
Nguyễn Đình
Thăng
(DT)
Đinh Nguyễn
Anh Nhật

MSSV

Vai trị

1953474
1
1951774
1
1943246
1

Thư ký

1952929
1

Nhóm
trưởng
Thành viên
Thành viên

Thành Phố Hồ Chí Minh – Năm 2022

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI.....................................................................................2
1. Mục tiêu của đề tài............................................................................................................2


2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..................................................................................2
3. Kế hoạch thực hiện đề tài................................................................................................2
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ.........................................................................3

1)

Sơ đồ, đầu vào và đầu ra của các khối.......................................................................3

2)

Một số linh kiện cần dùng...........................................................................................3
a)

KMZ52.................................................................................................................... 3

b)

Op-Amp....................................................................................................................6

c)

Điện trở....................................................................................................................6

d)

IC74HC138..............................................................................................................6

e)

Tụ điện.....................................................................................................................7

f)

LED đơn.................................................................................................................. 7

3)

PHẦN MỀM SỬ DỤNG..............................................................................................8

4)

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ – MÔ PHỎNG.......................................................................8
a)

KHỐI CẢM BIẾN....................................................................................................9

b)

KHỐI SO SÁNH.................................................................................................... 10

c)

KHỐI GIẢI MÃ......................................................................................................10

d)

KHỐI HIỂN THỊ....................................................................................................11

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ KIỂM CHỨNG THỰC NGHIỆM...............................12
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN.....................................................................................................12

ii

MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Ảnh 1 Sơ đồ, đầu vào đầu ra của các khối.................................................... 5
Ảnh 2 KMZ52.................................................................................................. 6
Ảnh 3 Sơ đồ khối cấu tạo bên trong của KMZ52......................................... 6
Ảnh 4 Sơ đồ chân của KMZ52....................................................................... 7
Ảnh 5 Chức năng từng chân của KMZ52..................................................... 8
Ảnh 6 Op- amp................................................................................................ 9
Ảnh 7 Điện trở................................................................................................. 9
Ảnh 8 IC74HC138......................................................................................... 10
Ảnh 9 Tụ điện.................................................................................................10
Ảnh 10 LED đơn............................................................................................10
Ảnh 11 Phần mềm Proteus............................................................................11
Ảnh 12 Sơ đồ nguyên lý.................................................................................12
Ảnh 13 Khối cảm biến...................................................................................13
Ảnh 14 Khối so sánh......................................................................................13
Ảnh 15 Khối giải mã......................................................................................14
Ảnh 16 Khối hiển thị..................................................................................... 14
Ảnh 17 Testboard...........................................................................................15

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1 Kế hoạch thực hiện đề tài...................................................................4


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1. Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu ngun lí hoạt động KMZ52
- Thiết kế mạch la bàn sử dụng KMZ52 và hiểu được nguyên lí hoạt
động của mạch
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Mạch la bàn, KMZ52 và một số linh kiện trong đề tài
- Phạm vi nghiên cứu: các bài báo khoa học, trang web…
3. Kế hoạch thực hiện đề tài :

Bảng 1 Kế hoạch thực hiện đề tài

ST
T

Cơng việc thực hiện

Sinh viên thực
hiện

Thời gian
(dự
kiến)

1

Tìm các tài liệu, cơ sở lý
thuyết liên quan đến đề tài.

Cả nhóm

Tuần 1

2

Lên ý tưởng, đề xuất mơ hình

Cả nhóm

Tuần 2-3

3

Thực hiện mơ phỏng trên
Proteus

Cả nhóm

Tuần 4-6

Cả nhóm

Tuần 7-9

Cả nhóm

Tuần 1011

Cả nhóm

Tuần 12

4
5

6

Mua linh kiện và thực hiện
lắp ráp trên testboard
Đánh giá và sửa chửa
Hoàn thành sản phẩm và
viết báo cáo


CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ
1) Sơ đồ, đầu vào và đầu ra của các khối

Ảnh 1 Sơ đồ, đầu vào đầu ra của các khối

Khối cảm biến: đầu vào từ trường Trái Đất, đầu ra điện áp
Khối so sánh: đầu vào điện áp, đầu ra điện áp
Khối giải mã: đầu vào điện áp, đầu ra mã phương hướng
Khối hiển thị: đầu vào mã phương hướng , đầu ra phương hướng
2) Một số linh kiện cần dùng
a) KMZ52
Cấu tạo
Cảm biến từ trường KMZ52 cũng được sản xuất bở hãng Philips, nhưng nó
bản thân bên trong của nó có thể cảm nhận từ trường trái đất theo hai chiều
vng góc. Như vậy trong một la bàn thay vì việc sử dụng hai cảm biến
KMZ51 ta có thể sử dụng một cảm biến KMZ52 là đủ. Ngồi ra nó cịn được
tích hợp một số công nghệ chống nhiễu đặc biệt để cải thiện độ chính xác. Sơ

đồ khối cấu trúc


Ảnh 2 KMZ52

Ảnh 3 Sơ đồ khối cấu tạo bên trong của KMZ52

Ảnh 4 Sơ đồ chân của KMZ52


Ảnh 5 Chức năng từng chân của KMZ52

Nhìn vào sơ đồ khối ta có thể thấy chức năng của từng khối bên trong như
sau:Z1 và Z4 là hai cuộn lật được làm bằng các vật liệu từ tính đặc biệt.Z2
và Z3 là hai cuộn bù. Hai cuộn này có nhiệm vụ bù sai số do nhiệt độ môi
trường thay đổi để nâng cao độ chính
xác. Ngồi ra cịn có hai cầu điện trở, các điện trở trong cầu cũng được làm
bằng vật liệu từ điện trở, tức là khi từ trường thay đổi thì giá trị điện trở của
cầu thay đổi theo.


b) Op-Amp

Ảnh 6 Op- amp

c) Điện
trở

Ảnh 7 Điện trở


d) IC74HC138

Ảnh 8
IC74HC138

e) Tụ
điện

Ảnh 9 Tụ điện

f) LED
đơn

Ảnh 10 LED đơn


3) PHẦN MỀM SỬ DỤNG:
Proteus

Ảnh 11 Phần mềm Proteus


4) SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ – MÔ PHỎNG

Ảnh 12 Sơ đồ nguyên lý

- Nguyên lý hoạt động:
Dựa trên nguyên lý từ điện trở. Khi vị trí của cảm biến KMZ52 bị thay đổi
có thể là theo hai chiều X và Y, làm cho từ trường của các cuôn dây Z1 và Z4
thay đổi theo từng vị trí và từng hướng khác nhau do từ trường trái đất thay
đổi. Khi từ trường các cuôn dây Z1 và Z4 thay đổi làm điện trở của hai cầu so
sánh thay đổi và ở đầu ra hai cầu sẽ suất hiện một điện áp. Vậy điện áp đầu ra

hai cầu so sánh sẽ thay đổi theo từng vị trí của cảm biến. Bằng việc đọc điện
áp đầu ra ta có thể biết được vị hướng thực tế của cảm biến so với từ trường
trái đất.


a) KHỐI CẢM BIẾN:

Ảnh 13 Khối cảm biến

b) KHỐI SO SÁNH:

Ảnh 14 Khối so sánh


c) KHỐI GIẢI MÃ:

Ảnh 15 Khối giải mã

d) KHỐI HIỂN THỊ:

Ảnh 16 Khối hiển thị


CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ KIỂM CHỨNG THỰC NGHIỆM
1) Mạch in
2) Testboard

Ảnh 17 Testboard

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN