Báo cáo môn điện tử - hệ thống chống trộm bằng tia Lazer

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
=====***=====

BÁO CÁO
NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
ĐỀ TÀI: THIẾT BỊ CHỐNG TRỘM BẰNG LAZER

Sinh viên thực hiện:

Hồ Nguyễn Huyền Diệu
Nguyễn Mạnh Dũng
Phạm Quang Tuyến
Nguyễn Minh Thái
Nguyễn Minh Tiến

GV hướng dẫn:

Thầy Nguyễn Xuân Quyền
Cô Trần Thị Thanh Hải

Hà Nội, 3-2022


MỤC LỤC
A. MỞ ĐẦU...................................................................................................... 1
B. NỘI DUNG................................................................................................... 2
I. GIỚI THIỆU............................................................................................... 2
1. Nhu cầu và sự cần thiết của sản phẩm................................................ 2
2. Mục tiêu của sản phẩm......................................................................... 2
II. YÊU CÂU KI THT............................................................................... 3

1. Mơ tả sản phẩm..................................................................................... 3
2. Chfíc năng............................................................................................... 3
2.1 Yêu cầu về chfíc năng (Functional requirements)............................ 3
2.2 Phi chfíc năng (Nonfunctional requirements).................................... 3
3. Linh kiên................................................................................................. 4
3.1 IC 555................................................................................................ 4
3.1.1 Cấu tạo và thông số kỹ thuật IC 555........................................ 4
3.1.2 Chfíc năng hoạt động của IC 555.............................................. 5
3.2 Transistor C1815................................................................................ 7
3.3 Quang trơ........................................................................................... 7
III. THUÂT TOÁN VA MÔ PHONG............................................................. 8
1. Thuật tốn............................................................................................... 8
2. Mơ Phỏng Trên Proteus.......................................................................... 9
IV. SẢN XUẤT THỰC TẾ............................................................................. 9


C. KẾT LUẬN................................................................................................ 11


Au Revoir
Sami

A. MỞ ĐẦU
Ngày nay, vào thời đại 4.0, khoa học công nghê phát tri ển bùng n ổ, con
người tận dụng tối đa sfíc mạnh của khoa học cơng nghê đ ể phục vụ l ơi ích
cho chính minh. Hàng loạt các phát minh, nhưng tiến b ộ khoa h ọc ki thu ật
đươc ra đời và áp dụng vào cuộc sống thực tế, giúp cuộc sống con người
ngày càng đầy đủ, tiên nghi hơn. Lương của cải vật chất cũng đươc tạo ra
nhiều hơn, nhu cầu bảo vê tài sản cá nhân vi thế mà tăng cao. Để giải quyết
vấn đề đó, con người đã thiết kế ra các hê th ống phát hiên, cảnh báo và

chống lại sự xâm nhập của các thành phần xấu, giư gin tài sản đươc an toàn.
Xuất phát từ những ý tưởng đó cùng với sự hướng dẫn của Thầy Quyền– giảng
viên trường ĐH Bách Khoa Hà Nội, chúng em đã chọn đề tài: “Thiết bị chống
trộm bằng laser”
Nhưng do trinh độ kỹ thuật cịn có nhiều h ạn ch ế nên đ ồ án khơng th ể tránh
khỏi nhưng sai sót, chúng em mong đươc sự thông cảm và chỉ bảo thêm
của thầy cô và các bạn!

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

1


B. NỘI DUNG
I. GIỚI THIỆU
1. Nhu cầu và sự cần thiết của sản phẩm
Ngày nay khi kỹ thuật phát triển, các fíng dụng k ỹ thu ật đ ươc đ ưa vào vi êc
bảo mật ngày càng phổ biến. Xuất phát từ nhu cầu b ảo vê tài s ản c ụ th ể ơ
đây là dựa vào sự thay đổi điên trơ c ủa quang trơ đ ể phát hi ên các hành vi
xâm nhập trái phép. Từ đó nhóm đã hinh thành nên sản ph ẩm “ Thiết bị
chống trộm bằng tia laser” để đáp fíng nhu cầu trên. Sản phẩm là sự cần
thiết cho rất nhiều đối tương từ cá nhân đến tập thể. Khi sơ h ưu sản phẩm
này viêc bảo mật sẽ phần nào dễ dàng và tiên lơi hơn.
2. Mục tiêu của sản phẩm.
Khi đưa ra sản phẩm nhóm cũng đưa ra nhưng mục tiêu đ ể s ản ph ẩm có th ể
phục vụ tốt cho khách hàng.
An toàn: Sản phẩm sử dụng an toàn ở điều kiện thường. Lắp đặt an toàn cho
người sử dụng. Các linh kiện được sử dụng hoàn tồn khơng chứa những chất
độc hại, có hại cho mơi trường và sức khỏe.
Tiết kiệm: Với việc sử dụng những linh kiện giá rẻ phù hợp với túi tiền của

mọi đối tượng khách hàng.
Chất lượng: Trước khi sản phẩm được đưa ra thị trường đã qua các khâu
kiểm tra kiểm định ở các điều kiện khác nhau nhằm đem lại sự ổn định cho sản
phẩm. Sự ổn định của sản phẩm sẽ làm khách hàng hài lòng khi sử dụng. Ngồi
ra đội ngũ kỹ thuật ln sẵn sàng sửa chữa thay thế thiết bị trong điều kiện bảo
hành.

2


II. YÊU CẦU KI THUẬT
1. Mô tả sản phẩm
Thiết bị chống trộm bằng lazer thiết bị b ảo mật có kh ả năng thông báo cho
chủ sơ h ưu khi có người đi qua tia laze của thi ết b ị, dùng cho m ột khu v ực
cần thiết lập bảo mật hạn chế người và vật qua lại
2. Chưc năng
Chfíc năng (function): Thiết bị sẽ báo động cho ch ủ s ơ h ưu khi có bất cfí
người hoặc vật nào đi qua vùng đươc chiếu tới của tia laze k ết h ơp v ới
camera an ninh (lắp ngoài) để người dùng theo dõi, hạn chế nhầm lẫn
2.1 Yêu cầu về chưc năng (Functional requirements):
Input: Người đi qua ->Ánh sáng chiếu vào quang trơ b ị ch ặn l ại -> Giá tr ị
điên trơ tăng - Output : chuông kêu
Yêu cầu về giao diện (interface requirements) : Hệ thống đèn báo hiệu + Đèn
xanh : an toàn + Đèn đỏ nhấp nháy + tiếng chng : có nguy hiểm
2.2 Phi chưc năng (Nonfunctional requirements):
An toàn và bảo mật: Cần có độ chính xác và nhạy cảm cao, khi sử dụng tia laze
không gây tổn hại đến con người và đồ vật, khơng gây rị rỉ điện - Dễ bảo quản,
dễ sửa chữa: dễ dàng tháo lắp và vệ sinh (bản hướng dẫn đi kèm khi mua thiết
bị) Độ chính xác cao ở các khu vực ít người qua lại - Dễ di chuyển cơ động vì
nhỏ gọn - Có thể sử dụng nhiều thiết bị để kết hợp với nhau - Dễ sử dụng, phù

hợp cho cả người già và trẻ nhỏ

3


3. Linh kiên
3.1 IC 555
3.1.1 Cấu tạo và thông số kỹ thuật IC 555
Cấu tạo của 1 IC NE555 gồm có một bộ OP – AMP dùng để so sánh đi ên áp,
1 mạch lật và transistor giúp xả điên. Cấu t ạo rất đơn gi ản nh ưng nó đ ươc
coi là một mạch tích hơp hoạt động rất tốt và có độ chính xác khá cao.

1. IC 555

Cấu tạo bên trong gồm có 3 điên trơ đ ươc mắc n ối ti ếp đ ể có th ể chia đi ên
áp nguồn (Vcc) thành 3 phần giúp tạo nên một điên áp chu ẩn. Đi ên áp ⅓ Vcc
sẽ đươc nối với chân dương của OP – AMP 1 và điên áp ⅔ Vcc còn l ại s ẽ
đươc nối với chân âm của OP – AMP 2. Trong trường hơp khi điên áp ơ
chân 2 nhỏ hơn
⅓ Vcc thi chân S= và lúc này FF kích hoạt. Khi điên áp ơ chân số 6 mà lớn
hơn
⅔ Vcc thi chân R của FF= và FF sẽ đươc reset.
Với đặc tính của Ic 555 thi chân cấp nguồn sẽ đươc hoạt động với dải
điên áp từ 2.0 – 18V, cùng với đó là chuẩn đầu ra t ương thích TTL khi đ ươc
cấp nguồn 5V với dòng điên rút và ấp có thể lên đến 200mA.

4


Thông số chuẩn của IC 555 sẽ được liệt kê như sau:

● Với nguồn điện áp đầu vào nằm trong dải từ 2 – 18V;
● Dòng điện tiêu thụ: 6 – 15mA;
● Công suất tiêu thụ lớn nhất (Pmax): 600mW;
● Điện áp logic đầu ra ở mức cao (mức 1): 0.5 – 15V;
● Điện áp logic đầu ra ở mức thấp (mức 0): 0.03 – 0.06V;
3.1.2 Chfíc năng hoạt động của IC 555

Các chfíc năng của IC 555 thường đ ươc sfí d ụng đ ể t ạo xung, đi ều ch ế đ ộ
rộng xung (PWM), điều chế vị trí c ủa xung (PPM) hay đươc sfí dụng trong
thu phát hồng ngoại

5


Chức năng hoạt động của từng chân:
● Chân 1 (GND): Chân nối GND để giúp cung cấp dòng cho IC hay
còn được gọi là mass chung.
● Chược sử dụng giống như 1 chân chốt của một tần số áp. Mạch so
sánh ở ân số 2 (TRIGGER): Được biết đến là chân đầu vào thấp hơn so
với điện áp so sánh và đđây được sử dụng là các Transistor PNP với
điện áp chuẩn là ⅔ Vcc.
● Chân số 3 (OUTPUT): Đây là chân được lấy tin hiệu logic đầu ra. Trạng
thái tin hiệu ở chân số 3 này được xác định ở mức thấp (mức 0) và
mức cao (mức 1).
● Chân số 4 (RESET): Dùng để lập định trạng thái đầu ra của IC 555. Khi
chân 4 được nối với Mass thì OUTPUT sẽ ở mức 0. Cịn khi chân 4 ở
mức cao thì trạng thái đầu ra sẽ phụ thuộc theo mức áp trên chân số
2 và chân số 6. Trong trường hợp, muốn tạo dao động thường chân
này sẽ được nối trực tiếp với nguồn Vcc.
● Chân số 5 (CONTROL VOLTAGE): Chân này được sử dụng để làm thay

đổi mức điện áp chuẩn trong IC 555 theo các mức biến áp ngoài hay
dùng ở các điện trở ngoài nối với chân số 1 GND.
● Chân số 6 (THRESHOLD): Là một trong những chân đầu vào để so
sánh điện áp và cũng được dùng như một chân chốt.
● Chân số 7 (DISCHAGER): Đây được coi như một khóa điện tử và chịu
tác động điều khiển từ tầng logic của chân 3. Khi đầu ra là chân
OUTPUT ở mức 0 thì khóa này sẽ được đóng và ngược lại. Chân số 7
có nhiệm vụ tự nạp và xả điện cho mạch R-C.
6


● Chân số 8 (Vcc): Đây chính là nguồn cấp cho IC 555 hoạt động. Chân
8 có thể được cung cấp với mức điện áp dao động từ 2 – 18V.
3.2 Transistor C1815
Transistor C1815 là một linh kiên điên tfí có thể sfí d ụng cho các fíng d ụng
chung cũng như fíng dụng riêng như một bộ khuếch đại tần số âm thanh.
Đươc làm từ vật liêu bán dẫn, một transistor có ba chân, đơi khi nhi ều h ơn.
Chúng đươc sfí dụng để chuyển tín hiêu điên tfí, hoặc xung, hoặc khuếch
đại tín hiêu

2. Sơ đồ chân C1815

Hướng C1815 trước mặt thi sơ đồ chân của nó theo thfí t ự từ trái qua ph ải là
chân E, chân C và chân B.
3.3 Quang trơ
Quang trơ còn đ ươc gọi là điên trơ quang, photoresistor, photocell là m ột
trong nhưng linh kiên đươc tạo bằng một chất đặc biêt có thể thay đổi đi ên
trơ khi ánh sáng chiếu vào. Về cơ bản, bạn có thể hiểu nó là một tế bào
quang điên đươc hoạt động dựa theo nguyên lý quang dẫn. Hay có th ể hi ểu
nó là một điên trơ có thể thay đổi đươc giá trị theo cường độ ánh sáng.

7


3. Quang trở

3.4 Điên trơ, laser…
III. THUẬT TOÁN VA MÔ PHONG
1. Thuật tốn

4. Sơ đồ khối

Với ngun lí làm sản phẩm ta có thể đưa ra tht tốn gồm các bước:
-Khi mạch khởi đông tia laser sẽ chiếu vào quang trở làm quang trở đạt giá trị
x
-Nếu chưa có vât cản xuất hiên và chắn laser, giá trị laser vẫn đạt giá trị x
-Nếu có vât cản xuất hiên và chắn laser, giá trị laser giảm xuống giá trị nhỏ hơn x,
chuông kêu

8


2. Mô Phỏng Trên Proteus

5. Mạch laser mô phỏng trên proteus

IV. SẢN XUẤT THỰC TẾ

Sau khi đã đảm bảo các phần trên thi nhóm tiến hành sản xuất mạch
thực. Nhưng công cụ cần thiết để sản xuất mạch thực bao gồm:

• Nhựa thơng
• Thiếc hàn
• Board đồng.
• Mỏ hàn.
• Linh kiện cần thiết

STT

Tên linh kiện, thiết bị

Đơn vị tinh

Số lượng

1

Điện trở 1k

con

3

2

Điện trở 10k

con

6

3

Đèn laser nhỏ

cái

1

9


4

IC 555 thường

con

1

5

Led 3mm đỏ

cái

2

6

Transistor C1815 thường

con

2

7

Nút nhấn reset 2 chân nhỏ

cái

1

8

Buzzer 5V

cái

1

9

Quang trở thường

con

1

10

Biến trở tam giác

con

1

11

Pin nguồn 9V

cái

2

12

Đế pin

cái

2

Sau đây là sản phẩm cuối cùng của nhóm:

6. Tổng quan sản phẩm

10

7. Sản phẩm hoàn chỉnh

C. KẾT LUẬN
Hướng phát triển của đề tài đề tài có thể đươc mơ r ộng ra b ằng vi êc sfí
dụng các loại cảm biến ánh sáng, thân nhiêt... hay dùng vi điều khi ển, k ết
hơp với ngõ ra tác động đến chuông báo, camera an ninh quay hinh l ại hay t ự
động kết nối đến tổng đài cảnh sát. Ngoài ra, bên cạnh mục đích phát hiên
sự xâm nhập, đề tài này cịn có thể đươc fíng dụng ơ nhi ều linh vực khác
như đếm số người ra vào kho, hiển thị số người trong kho để bảo đảm an
toàn khi làm viêc trong các kho lạnh v.v….
Qua quá trinh hoàn thành bài tập lớn, chúng em đã biết thêm nhiều kiến thfíc
về ngành điên tfí viễn thơng và đươc hồn thi ên thêm nhi ều ki năng: ki năng
làm viêc nhóm, ki năng thi ết kế mạch, thiết kế slide, ki năng thuy ết trinh,...
Cảm ơn thầy cô đã đồng hành và giúp đỡ bọn em trong quá trinh tim tòi, học
hỏi.

11


Do lương kiến thfíc hiểu biết cịn hạn chế, nếu có thi ếu sót gi mong th ầy cơ
giúp đỡ và tạo điều kiên để sản phẩm của bọn em đ ươc hoàn thi ên h ơn
trong tương lai.

Tài liệu tham khảo:
- Điên tử sáng tạo: />-Tài liêu về mạch chống trơm dùng laser của tác giả trang web: />
----------------»»HẾT««----------------

12