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
S
t
t
1
2

3
4

Họ và tên

MSSV

Vai trị

Lê Duy Trường
(TK)
Nguyễn Đỗ
Nhật

Huy
(NT)
Nguyễn Đình
Thăng
(DT)
Đinh
Nguyễ
n Anh
Nhật

19534
741
19517
741

Thư ký

19432
461

Thành
viên

19529
291

Thành
viên

Nhóm

trưởng


Thành Phố Hồ Chí Minh – Năm 2022

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

2
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


MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Ảnh 1 Sơ đồ, đầu vào đầu ra của các khối

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
Ảnh 6 Op- amp
Ảnh 7 Điện trở
Ảnh 8 IC74HC138
Ảnh 9 Tụ điện
Ảnh 10 LED đơn
Ảnh 11 Phần mềm Proteus
Ảnh 12 Sơ đồ nguyên lý
Ảnh 13 Khối cảm biến
Ảnh 14 Khối so sánh
Ảnh 15 Khối giải mã
Ảnh 16 Khối hiển thị
Ảnh 17 Testboard

5
6
6
7
8
9
9
10
10
10
11
12
13

13
14
14
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 :
BỘ CƠNG THƯƠNG
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Ảnh 1 Sơ đồ, đầu vào đầu ra của các khối 5
Ảnh 3 Sơ đồ khối cấu tạo bên trong của KMZ52 6
Ảnh 5 Chức năng từng chân của KMZ52 8
Ảnh 7 Điện trở
9
Ảnh 9 Tụ điện
10

Ảnh 11 Phần mềm Proteus 11
Ảnh 13 Khối cảm biến
13
Ảnh 15 Khối giải mã
14
MỤC LỤC BẢNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1. Mục tiêu của đề tài
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3. Kế hoạch thực hiện đề tài :
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ
1) Sơ đồ, đầu vào và đầu ra của các khối
2) Một số linh kiện cần dùng
Cấu tạo
3) PHẦN MỀM SỬ DỤNG:
4) SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ – MÔ PHỎNG
CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ KIỂM CHỨNG THỰC NGHIỆM
1) Mạch in
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN


Bảng 1 Kế hoạch thực hiện đề tài

S
T
T

Công việc thực hiện

Sinh viên

thực hiện

Thời
gian
(dự
kiến)

1

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

Cả nhóm

Tuần 1

đề tài.
2

Lên ý tưởng, đề xuất mơ
hình

Cả nhóm

Tuần 23

3

Thực hiện mơ phỏng trên
Proteus

Cả nhóm

Tuần 46

Cả nhóm

Tuần 79

Cả nhóm

Tuần
10-11

Cả nhóm

Tuần
12

4

Mua linh kiện và thực
hiện lắp ráp trên
testboard

5

6

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

Ảnh 7 Điện trở

c) Điện trở


d) IC74HC138

e) Tụ điện

Ả
n
h
8

I
C
7
4
H
C
1
3
8
Ả
n
h
9
T
ụ
đ
i
ệ
n

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