[Đồ án] Thiết Kế, Chế Tạo Hệ Thống Điều Khiển Từ Xa Các Thiết Bị Điện Trong Gia Đình

Thiết kế mạch analog
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MÔN : ĐỒ ÁN MẠCH ANALOG
Đề tài: ĐIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG TIA HỒNG NGOẠI
Giáo viên hướng dẫn: Th.S. NGUYỄN ĐỨC THIỆN
Họ và tên sinh viên : NGUYỄN MINH CƯỜNG
TRẦN VĂN VƯƠNG
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 1
Thiết kế mạch analog
• Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường
tiếp xúc với nhiều thiết bị điều khiển từ xa như:
TiVi, đầu video, VCD…Nhưng đó chỉ là điều
khiển một thành phần riêng lẻ. Trong tương lai
con người hướng đến việc điều khiển tất cả các
thiết bị chỉ dùng một bộ điều khiển để phục vụ
cho cuộc sống tiện lợi hơn.
• Trong phạm vi gia đình, việc điều khiển tất cả
các thiết bị điện trong nhà bằng điều khiển từ xa
đã và đang phát triển. Con người có thể điều
khiển được các thiết bị điện ở mội nơi trong nhà
chỉ bằng một bộ điều khiển. Vì vậy, đến với buổi
thuyết trình hôm nay em xin trình bày đề tài “
Thiết Kế, Chế Tạo Hệ Thống Điều Khiển Từ
Xa Các Thiết Bị Điện Trong Gia Đình” .
Các Thuật Ngữ, Từ Viết Tắt Trong Đồ Án
• VCC : Điện áp xoay chiều.
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 2
Thiết kế mạch analog
• VDC :Điện áp một chiều.
• R : Điện trở.
• U : Hiệu điện thế.

• I : Dòng điện.
• P : Công suất.
•
Ω
: Ohm.
• A : Ampe.
•
µ
: Microfara.

PHẦN I
LÝ THUYẾT CƠ SỞ
1.1. Giới thiệu về thu phát hồng ngoại.
1.1.1. Mạch điện IC phát hồng ngoại PT2248 :
IC PT2248 sử dụng công nghệ CMOS qui mô lón để chế tạo là một loại linh kiện
phát xa mã hóa tia hồng ngoại rất thông dụng, phạm vi điện áp nguồn là 2,2V~5,5V. Vì
sử dụng công nghệ CMOS để chế tạo nên công suất tiêu hao cực thấp, dòng trạng thái
tĩnh chỉ 10µ A, nó có thể sử dụng nhiều tổ hợp bàn phím, linh kiện bên ngoài rất ít, mã số
của nó thích hợp với nhiều qui mô khác, chỉ cần nối ngoài linh kiện LC hoặc bộ giao
động gốm gây là có thể gây ra giao động.
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 3
Thiết kế mạch analog
Hình 1.1 S chân PT2248ơ đồ
*. Chức năng của các chân dẫn :
IC PT2248 sử dụng 16 chân vỏ nhựa kiểu cắm thẳng hàng.
• Chân 1 :chân mass được nối với cực âm của nguồn điện.
• Chân 2 và chân 3 :là hai đầu nối với thạch anh bên ngoài cho bộ tạo dao động
ở bên trong IC.
• Chân 4 – 9 (K1-K6) :là đầu của yins hiệu bàn phím kiểu ma trận, các chân từ
K1 đến K6 kết hợp với các chân 10 đến 12 (T1-T3) để tạo thành ma trận 18

phím.
• Chân 13 (CODE) : là chân mã số dung để kết hợp với các chân T1-T2 để
tạo ra tổ hợp mã hệ thống giữa phần phát và phần thu.
• Chân 14 (TEST) :là chân dùng để kiểm tra mã của phần phát, bình thương
không sử dụng có thể bỏ trống.
• Chân 15 (TXout) : là đầu ra của tín hiệu đã được điều chế FM.
• Chân 16 (Vcc) : là chân cấp nguồn dương.
*. Sơ đồ khối :
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 4
Thiết kế mạch analog
Hình 1.2 Sơ đồ khối của IC PT2248
Bên trong IC PT2248 do bộ phận dao động, bộ phận tần, bộ giải mã, mạch điện
đầu vào của bàn phím, bộ phận phát mã số… tạo thành.
*. Tham số cực hạn của PT2248 :
B ng 1.1 Tham s c c h n c a PT 2248ả ố ự ạ ủ
*. Nguyên lý hoạt động :
Trong IC PT2248 có chứa bộ đảo pha CMOS là điên trở định thiên cùng nối bộ
dao động bằng thạch anh hoặc mạch dao động cộng hưởng. Khi tần số của bộ phận dao
động thiết kế xác định là 455kHz thì tần số phát xạ song mang là
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 5
Thiết kế mạch analog
38kHz. Chỉ khi có thao tác nhấn phím mới có thể tạo ra dao động, vì thế đảm bảo
công suất của nó tiêu hao thấp. Nó có thể thông qua các chân K1 đến K6 và đầu ra thứ
tự thời gian chân T1 đến T6 để tạo ra bàn phím 6x3 theo kiểu ma trận. Tại T1 sáu
phím được sắp xếp có thể tùy chọn để tạo thành 6x3 trạng thái tín hiệu liên tục được
trình bày ở hình dưới :
Hình 1.3 Sơ đồ của bàn phím điều khiển.
- Hai hàng phím ở T2 và T3 chỉ có thể sử dụng phím đơn, hơn nữa, mỗi khi ấn vào
phím một lần chỉ có thể phát xạ một nhóm mạch xung điều khiển xa. Nếu như các
phím ở cùng hang đồng thời đươc ấn xuống thì thứ tự đươc ưu tiên là

K1>K2>K3>K4>K5>K6. Không có nhiều phím chức năng trên cùng một đương
K, nếu như đồng thời nhấn phím trên cùng một đường ngang thứ tự ưu tiên của nó
là T1>T2>T3.
- Lệnh phát ra của nó do mã 12 bit tạo thành, trong đó C1-C3 (code)là mã số người
dùng, có thể dùng để xác định các mô thức các mô thức khác nhau,tổ hợp C2, C3
phối hợp với mạch IC thu PT2249. Mỗi loại tổ hợp có 3 trạng thái đó là 01, 10 11
mà khồng dùng trạng thái 00.
1.1.2. Mạch điện IC thu hồng ngoại PT2249.
IC PT2249 này cũng đượ c chế tạo bằng công nghệ CMOS, nó đi cặp với IC phát
PT2248 để tạo thanh bộ IC thu – Phát trong điều khiển xa băng tia hồng ngoại.
*. Sơ đồ chân: Hình 1.4 Sơ đồ chân của IC PT 2249
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 6
Thiết kế mạch analog
*. Chức năng các chân :
- Chân 1 (Vss) : là chân mass được nối với cực âm của nguồn điện.
- Chân 2 (Rxin) : là đầu vào tín hiệu thu.
- Các chân 3 – 7 (HP1 – HP5): là đầu ra tín hiệu liên tục. Chỉ cần thu được tín
hiệu tương ứng với đầu ra nào thì đầu ra đó luôn duy trì ở mức logic “1”.
- Các chân 8 – 12 (SP5 –SP1): là đâu ra tín hiệu không lien tục. Chỉ cần thu
được tín hiệu tương ứng với đầu ra nào thì đầu ra đó sẽ duy trì ở mức logic “1” trong
khoản thơi gian là 107ms.
- Chân 14 và 13 (CODE 2 và CODE 3): để tạo ra các tổ hợp mã hệ thống giữa
phần phát và phần thu. Mã số của 2 chân này phải giống tổ hợp mã hệ thống của phần
phát thì mới thu được tín hiệu.
- Chân 15 (OSC) : dung để nối với tụ điện và điện trở bên ngoaiftaoj ra dao động
cho mạch.
- Chân 16 (Vcc) :là chân được nối với cực dương của nguồn cung cấp.
*. Sơ đồ khối bên trong :
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 7
Thiết kế mạch analog

Hình 1.5 Sơ đồ cấu tạo bên trong của IC
- Do trong tín hiệu phát ra của IC phát có C1, C2 và C3 cung cấp tìn hiệu mã số cho
người dung, vì vậy đầu tiếp nhận phải có tín hiệu mã số tương ứng.
- IC PT2248 phối hợp với mã người dung của IC PT2249 là :
PT2248 PT2249ASeries
C1 C2 C3 C2 C3
1 0 0 0 0
1 0 1 0 1
1 1 0 1 0
1 1 1 1 1
Bảng 1.2 tín hiệu mã số tương ứng PT2249
Đầu C (code) nối với tụ điện cho đến đất là “1”, trực tiếp nối đất là “0”.
1.2. Giới thiệu về IC 4013.
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 8
Thiết kế mạch analog
IC 4013 là một loại D flip-flops dược cấu tạo bên trong lad 2 flip-flops loại D với
hai trạng thái ổn định.Sử dụng đầu vào kích để thay đổi trạng thái 0 và 1.
a) Cấu tạo và sơ đồ các chân :
Hình 1.6 Sơ đồ chân của IC 4013

b) Chức năng của các chân :
- Loại flip-flops D có 4 ngõ vào.
• Chân nhận dữ liệu D: Đây là một trong hai kết nối tới một logic LOW
điện áp, 0, hoặc một điện áp cao, logic 1.
• Chân Clock: Đây là ngõ vào của xung Clock.
• Chân đầu vào SET: đầu vào SET thường được tổ chức LOW.
• Chân đầu vào RESET: đầu vào RESET thường được tổ chức LOW
1.3.1 Điện trở -tụ điện
1.3.1.1 Điện trở
a) Khái niệm.

Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 9
Thiết kế mạch analog
- Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu có một vật dẫn điện
tốt thì điện trở nhỏ và ngược lại vật cách điện có điện trở cực lớn.
- Điện trở của dây dẫn là sự phụ thuộc vào chất liệu và tiết diện của dây dẫn
được tính theo công thức:
R = .
Trong đó: R là điện trở. Đơn vị là Ω
là điện trở suất.
L là chiều dài dây dẫn.
S là tiết diện của dây dẫn.
b) Điện trở trong thực tế và trong các mạch điện tử.
* Hình dáng và ký hiệu: Trong thực tế điện trở là một loại linh kiện điện tử
không phân cực, nó là một linh kiện quan trọng trong các mạch điện tử, chúng được làm
từ hợp chất của cacbon và kim loại và được pha theo tỷ lệ mà tạo ra các con điện trở có
điện dung khác nhau.
Hình 1.7 Điện trở
Kí hiệu :
Đơn vị đo bằng Ω, KΩ, MΩ.
1MΩ = 1000 KΩ = 100000
* Cách đọc trị số điện trở trong thực tế.
Đọc theo màu sắc theo quy ước quốc tế:

Màu Trị số Sai số
Bạc 10%
Vàng 5%
Đen 0
Nâu 1 1%
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 10
Thiết kế mạch analog

Đỏ 2 2%
Cam 3
Vàng 4
Xanh 5 0.5%
Lục 6 0.25%
Tím 7 0.1%
Xám 8
Trắng 9
Bàng 1.3 màu sắc điện trở theo quy ước quốc tế

Chú ý: điện trở là linh kiện không phân cực nên khi mắc vào mạch điện ta không
cần để ý đến đầu âm dương làm gì (đầu nào cũng như đầu nào).
1.3.1.2 Tụ điện.
Tụ điện là một linh kiện thụ động và được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện
tử, được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu mạch truyền tín hiệu, mạch dao
động…
a) Khái niệm.
Tụ điện là linh kiện dung để cản trở và phóng nạp khi cần thiết và được đặc trưng
bởi dung kháng phụ thuộc vào tần số điện áp.

Ký hiệu của tụ điện trong sơ đồ nguyên lý là:
Tụ không phân cực là tụ có hai cực như nhau và giá trị thường nhỏ (pF).
Tụ phân cực là tụ có hai cực tính âm và dương không thể dũng lẫn lộn nhau được.
Có giá trị lớn hơn so với tụ không phân cực.
b) Cấu tạo.
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 11
Thiết kế mạch analog
Cấu tạo của tụ điện

Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là

điện môi như tụ hóa, tụ gốm, tụ giấy…
Hình dạng tụ trong thực tế.
Tụ gốm.
Tụ hóa.
Hình 1.8 Cấu tạo của tụ điện.
1.3.2.Điôt – Led
1.3.2.1.Điôt :
Được cấu tạo từ hai lớp bán dẫn tiếp xúc nhau.Diode có hai cực là Anot (A) và
Katot(K). Nó chỉ cho donhf điện một chiều từ A sang K và nó được coi như van một
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 12
Thiết kế mạch analog
chiều trong dòng điện và được ứng dụng rộng rải trong các máy thu thanh, thu hình, các
mạch chỉnh lưu, ổn định điện áp.


Hình 1.9 Cấu tạo của Diode.
- Ở hình là mối tiếp xúc P – N và cũng chính là cấu tạo của Diode bán dẫn.

Hình 2.0 Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn.

Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 13
Thiết kế mạch analog

1.3.2.2. LED Phát Hồng Ngoại:

Hình 2.1 Led Hồng Ngoại.
LED viết tắc của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang, là các diode
có khả năng phát ra ánh sang hay tin hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như điốt, LED
được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại Pgheets với một khối bán đẫn loại N.
*. Tính chất

Ánh sang hồng ngoại ( tia hồng ngoại) là ánh sáng không thể nhìn thấy được bắng
mắt thường.Có bước sóng trong khoảng 0,8µm đến 0.9µm, tia hồng ngoại cũng có thể
truyền bằng vận tốc ánh sang.
Tia hồng ngoại cũng có thể truyền đươc nhiều kênh tín hiệu và được dùng rộng rãi
trông công nghiệp.
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 14
Thiết kế mạch analog
Tín hiệu truyền đi của led hồng ngoại có thể đạt được 3Mbit/s… Tia hồng ngoại có
thể truyền xuyên qua được các vất có mật độ điện tử ít.
LED thường có điên thế phân cực thuận lợi hơn điốt thong thường, trong khoảng
1,5V đến 3V.Nhưng điện thế phân cực nghịch ở LED thì không cao. Do đó LED rất dễ bị
hư hỏng do điện thế ngược lại gây ra.
1.3.3 Mắt nhận hồng ngoại KSM-603LM. Hình 2.2 Mắt nhận
hồng ngoại KSM- 603LM.
Đối với modul mắt thu trên thì trường có 2 loại module mắt thu tín hiệu hồng
ngoại. Một loại vỏ sắt và 1 loại vỏ bằng nhựa.Trong mach
này em sử dụng mắt nhận hồng ngoại loại vỏ sắt có tên là KSM-603LM. Dùng loại
module này chống được nhiễu bên ngoài và thu được tín hiệu xung quanh nó. Các xác
định chân rất đơn giản là:
Chân 1: là chân tín hiệu out.
Chân 2 :là chân GND.
Chân 3 : là chân VCC.

*. Sơ đồ cấu tạo bên trong.
*. Sơ đồ cấu tạo bên trong.
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 15
Thiết kế mạch analog
Hình 2.3 Sơ đồ khối của KSM-603LM.
1.3.4. Giớ thiệu về Relay :
1.3.4.1Rơle điện từ:

a). Các bộ phận chính của rơle.
 Cơ cấu tiếp thu (khối tiếp thu )
Có nhiệm vu tiếp nhận những tín hiệu đầu vào và biến đổi
thành đại lượng cần thiết cung cấp tín hiệu cần thiết cung cấp cho khối trung gian.
 Cơ cấu khối trung gian (khối trung gian).
Làm nhiệm vụ nhận những tín hiệu đưa đến từ khối tiếp thu và biến đổi nó
thành đại lượng cần thiết cho rơle tác động.
 Cơ cấu chấp hành (khối chấp hành)
Làm nhiệm vụ phát tín hiệu điều khiển.
Ví dụ: các khối trong cơ cấu rơle điện từ : Hình 2.4 Rơley điện từ
 Cơ cấu tiếp thu ở đây là cuộn dây.
 Cơ cấu trung gian là mạch từ nam châm điện.
 Cơ cấu chấp hành là hệ thống tiếp điểm.
Hình 2.5 Sơ đồ khối của Rơley
b). Phân loại role :
*. Phân loại theo cơ chế làm việc gồm các nhóm .
 Rơle điện cơ (rowle điện từ, rơle từ điện, rowle điện từ phân cực, rowle cảm ứng,
… )
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 16
Thiết kế mạch analog
 Rơle nhiệt.
 Rơle từ.
 Rơle điện tử - bán dẫn, vi mạch.
 Rơle số.

Hình 2.6 Rơley điện từ

*. Phân loại theo nguyên lý tác động của cơ cấu chấp hành :
 Rơle có tiếp điểm : loại này tác động bằng cách dóng mở các tiếp điểm .
 Rơle không tiếp điểm (rơle tĩnh) :loại này tác động bằng cách thay đổi đột ngột

các thông số của cơ cấu chấp hành mắc trong mạch điều khiển như : điện cảm,
điện dung,điện trở,….
*. Phân loại theo cơ cấu mắc :
 Rơle sơ cấp : loại này được mắc trực tiếp vào mạch điện bảo vệ.
 Rơle thứ cấp : loại này mắc qua mạch thông qua biến áp đo lường hay biến dòng
điện.
1.4. Nguyên lý làm việc của rơle :
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 17
Thiết kế mạch analog
Sự làm việc của rơle dự trên hiện tượng cảm ứng điện từ, có nghĩ là rơle biến đổi
dòng điện thành từ trường thong qua cuộn dây, từ trường lại tạo thành các lực cơ học
thông qua một lực hút. Vậy khi có dòng điện I đi vào cuộn dây của nam châm điện thì
sẽ chiệu một lực hút F có nghĩa là :i>Itb (dòng điện tác động) thì lực F hút nắp và khi
lực F tăng thì khe hở giảm. Làm đống tiếp điểm.Vậy lúc này sẽ có dòng điện chạy qua
tiếp diểm.Và nếu như không cấp nguồn nũa thi cuộn dây sẽ không còn lực điện từ
nữa.thi lúc này nắp 3 sẽ thả ra.Và lúc này tiếp điêm sẽ mở ra.
1.4.1. Một số ứng dụng của rơle :
 Làm ứng dụng trong các mạch bảo vệ quá tải.
 Trong các mạch ngắt mở điện áp.
 Được ứng dụng trong các thiết bị điều khiển tự động.
1.5. IC 78xx
1.5.1. IC 78xx
Là loại IC ổn áp khá thông dụng, cho ở đầu ra (chân3) của IC mức điện áp ổn định
là 5V.
Với những mạch điện không đòi hỏi độ ổn định của điện áp quá cao, sử dụng IC ổn
áp thường được người thiết kế sử dụng vì mạch điện khá đơn giản. Các loại ổn áp thường
được sử dụng là IC 78xx, với xx là điện áp cần ổn áp. Ví dụ 7805 ổn áp 5V, 7812 ổn áp
12V. Việc dùng các loại IC ổn áp 78xx tương tự nhau, dưới đây là minh họa cho IC ổn áp
7805.

Hình 2.7 IC 7805

Sơ đồ phía dưới IC 7805 có 3 chân:
Chân số 1 :là chân INPUT .
Chân số 2 :là chân GND.
Chân số 3 :là chân OUTPUT.
Ngõ ra OUT luôn ổn định ở 5V dù điện áp từ nguồn cung cấp thay đổi.
 Và một số linh kiện khác…Như :
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 18
Thiết kế mạch analog
 BJT : A1015, D468.
 Công tắc nhấn.
 Biến áp.
 Led phát quang.
 Cầu chì…

PHẦN II
GIỚI THIỆU MỘT SỐ MẠCH THU PHÁT HỒNG
NGOẠI ỨNG DỤNG
1.1 Tai nghe hồng ngoại:
Trong nền phát triển của khoa học và kỹ thuât, khi ta sử dụng các thiết bị tai
nghe tivi, radio, casset…Khi ta sử dụng có dây thì chúng ta cảm thấy vướng gây
cảm giác khó chiệu.Vì vậy chúng ta mong muốn có một thiết bị tai nghe có thể thay
thế được giây để cảm thấy dễ chiệu và không bị vướn với day nhợ.Vì thế sau đây là
sơ đồ của thiết bị k dây.
 Sơ đồ nguyên lý mạch phát :
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 19
D 1
D 2
D 3

R
8 2 K
R 1
1 0 0 K
R 3
6 . 8
C 3
2 2 0
P
1 0 0 K
C 1
1 0 0 n
T 1
B S 1 7 0
3
2
1
T 2
B C 5 4 7 B
J 1
9 V
J 2
0 V
Thiết kế mạch analog
Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý mạch phát
 Trong đó có các linh kiện sau:
D1, D2, D3 : LD271
T1 : BS170
T2 : BS 547B
R1: 100kΩ, R2: 80kΩ, R3 = 6Ω 8

P1: Bi n tr 100kế ở Ω. C1 = 100n, C2 = 220µ F, 1
 Nguyên lý hoạt động của mạch:
Ba led hồng ngoại mắt nối tiếp để điều khiển cho MOSFET T1. Và dòng điện
nay được mắt tới biến trở P1. Tín hiệu âm thanh đến C1 rồi phần một chiều sẽ được
giữ lai, còn phần xoay chiều xẽ được qua T1 lam cho điều khiển qua các led hồng
ngoại. Và sau đó led hồng ngoại sẽ phát ra tín hiệu âm thanh đi, khi đó dòng tiêu thụ
khoảng 100mA. Công suất tiêu thụ 730mW.

 Sơ đồ nguyên lý mạch thu:
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 20
+
-
K 1
D 1
P H O T O D I O D E
C 1
4 7
C 3
2 2 0
C 2
1 0 n
B T 1
9 V
T 2
M O S F E T N
J 1
P H O N E J A C K S T E R E O
R 2
8 2 0 K
R 1

4 7 0 K
R 3
5 6 0 k
P 1
1 0 0 K
Thiết kế mạch analog
Hình 2.9 Sơ đồ nguyên lý mạch thu
 Nguyên lý hoạt động của mạch thu:
Trong mach thu ta có thể sử dụng diode BPW41W hay BP140, có điện trở khoảng
560Ω .Ta có thể dùng tai nghe co trở kháng khoảng 600Ω,
Khi D1 nhận tín hiệu hồng ngoại thì sẽ được dưa qua tụ C2 rồi đưa qua chân D
của MOSFET T2 nối qua loa (K1).
1.2. Vòi nước thông minh :
Đây là một thiết bi tự động đống mở nước khi có người đưa tay vào vòi nươc.
Khi đó sẽ làm che đi mắt nhận hồng ngoại làm cho mạch hoạt động và sẽ điều khiển mở
nước. Và khi ta lấy tay ra thi sẽ không che mắt nhận hồng ngoại nữa và vòi nước sẽ đống
lai.
 Sơ đồ mạch phát :

Hình 3.0 Sơ đồ nguyên lý mạch phát
 Nguyên lý hoạt động:
Sau khi dùng chuyển mạch S, linh kiện HG-11F chuyên dùng để phát hồng
ngoại, sau khi ta đống công tắt thi mach sẽ hoạt động. linh kiện này phối hợp với một
số linh kiện nũa có thể tạo ra một dao động co tần số 38kHz, qua kích transistor
VT9013. Khi đó hoạt động phát hồng ngoại ra ngoài.
 Sơ đồ nguyên lý của mạch thu:
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 21
1 . H G - 1 1 1 F
7 .
R *

1 0 k
R 1
1 k
R 2
1 0 0 0 M
C 1
1 0 0 0 p
Q 1
V T 9 0 1 3
G H
P H 3 0 2
G B
6 V
O U T 7 8 0 5 I N
G N D
A C
2 2 0 V
F P S - 4 0 9 1
2
3
1
R 1
2 K
C 1
4 7
I C 1
M C 1 5 5 5
T R
2
C V

5
Q
3
D I S
7
T H R
6
R
4
R 3
1 0 0 K
C 2
0 . 0 1
D 1
C 3
4 7
- +
T
K 1
R E L A Y
R 2
1 0 K
Q V T 1
9 0 1 3
Thiết kế mạch analog
Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý mạch thu
 Nguyên lý hoạt động:
Sau khi nhận được tin hiệu hồng ngoại khi đó sẽ có dòng điện kích cho cực B
cua BJT làm cho T1 phân cực thuận và BJT dẫn. Khi đó điện áp tại chân 2 của IC
555 nằm ở điện áp thấp khi đó tại chân 3 sẽ không có tín hiệu ra hay nằm ở mức thấp.

Khi đó Rơley sẽ không đóng dẫn tới mạch không hoạt động.
Khi tín hiệu hồng ngoại bi mất ( bị che ), thi đầu thu hồng ngoại sẽ không nhận
được tín hiệu của mạch phát. Lúc đó sẽ không co điện áp để kích cho BJT ( ( T1 )
dẫn., khi đó điện áp tại cực C của BJT sẽ nằm ở điện áp cao, lúc này tại chân 3 của IC
55 sẽ xuất ra ở mức cao hay mức 1 khi đó sẽ điều khiển cho Rơley đóng lại và đồng
thời đóng vòi nước lại lun, khi đó sẽ co nước chảy.

PHẦN III
TÍNH TOÁN,THIẾT KẾ, THI CÔNG
MẠCH ĐIỆN.
2.1 Phương án thiết kế :
 Mạch phát và mạch thu hồng ngoại :
• Điện áp cung cấp cho mạch phát là: 3V – 5V.
• Công suất tiêu thụ là: 0,25 nW per gate (static)
• Điện áp cấp cho mạch thu là : 5V – 6,6V.
• Điện áp cấp cho relay là 12V.
2.1.1. Sơ đồ khối của mạch:
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 22
Thiết kế mạch analog
Khối Nguồn
Khối Thu
Khối Mạch Điều khiển
Các Thiết Bị Điện
Khối Phát
Khối nguồn
Hình 3.2 Sơ đồ khối
Sơ đồ khối có 3 khối chính + Khối nguồn.
+ Khối phát hồng ngoại.
+ Khối thu hồng ngoại.
+ Khối mạch điều khiển.

2.1.2. Nguyên lý hoạt động từng khối.
+ Khối nguồn:
Có máy biến áp làm nhiệm vụ cung cấp nguồn cho 3 khối: khối thu và khối
mạch điều khiển các thiết bị điện. Máy biến áp lấy đầu vào (input) là nguồn điện
AC 220 V cho ở đầu ra mức điện áp phù hợp 12V rồi qua IC ổn áp 7805 cấp cho 2
khối còn lại.
+ Khối phát hồng ngoại.
Làm nhiệm vụ phát ra tín hiệu hồng ngoại để giúp mạch thu hoạt động.
+ Khối thu hồng ngoại.
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 23
Thiết kế mạch analog
Có chức năng nhận tín hiệu từ mạch phát và cung cấp tín hiệu đầu vào
(cung cấp tín hiệu vào chân 9 và chân 5 của IC 4013) dùng để chốt tín hiệu để điều
khiển cho BJT C2383 để đống mở các Rơley.
+ Khối mạch điều khiển.
Có chức năng điều khiển cho sự đống ngắt các Relay.
2.2. Tính Toán :
2.2.1Các linh kiện sử dụng trong mạch :
 IC PT 2248 :
Các thông số kỹ thuật và Chức năng của IC PT 2248 :
• PT2248 là một máy phát hồng ngoại điều khiển từ xa sử dụng công nghệ
CMOS. Được sản xuất từ hang PHILIP. Gồm 16 chân.
• Công suất tiêu thụ thấp.
• Phạm vi hoạt động rộng của thế cung cấp cho phép hoạt động điện áp
thấp. (VCC = 2,2 ~ 5,0 V).
• Là một loại linh kiện phát xa mã hóa tia hồng ngoại rất thông
dụng, hoạt động nhờ bộ giao đông bằng thạch anh với tần số 455khz từ
bên ngoài.
• Phát ra mã 12 bit từ ma trận bàn phím 6x2, dùng để xác định các mô thức
các mô thức khác nhau cùng với ic nhận tín hiệu hồng ngoai PT 2249 để

tổ hợp thành 3 trạng thái đó là 01, 10 11 mà khồng dùng trạng thái 00.
• Ít thành phần bên ngoài.
 Ứng dụng :
• Mạch hồng ngoại được ứng dụng trong: các thiết bị điều khiển tivi, điều
hòa, đầu đĩa……
 IC PT 2249 :
Các thông số kỹ thật và chức năng của IC PT 2249 :
• IC PT 2249 là một Ic chuyên dung để nhận hồng ngoại. Gắn liền với Ic
này là Ic chuyên phat hồng ngoại PT 2248.
• Là Ic được gói trong 16 chân. Và có khả năng kiểm soát được 10 chức
năng, Đồng thời cùng loại với ic thu hồng ngoại la PT 2250, được tích
hợp trong 24 chân và có khả năng kiểm soát được 18 chức năng.
• Phạm vi hoạt động rộng của thế cung cấp cho phép hoạt động điện áp
thấp. (VCC = 2,2 ~ 5,0 V).
• Tiêu tán công suất thấp.
• Khả năng chống nhiễu cao.
• Nhận được đồng thời 5 chức năng của IC phát PT 2248.
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 24
Thiết kế mạch analog
• Bộ lọc số và bộ kiểm tra mã ngăn ngừa sự tác động từ những nguồn sáng
khác nhau như đèn PL. Do đó không ảnh hưởng đến mắt thu.+ Tiêu tán
công suất thấp.
 Các điện trở :
• R1 = 180 Ω, R2 = 3.3 k, R3 = 470 Ω,
R4 = 39 k, R5 = 3.9 k, R6 = 39 k, R7 = 1k.
 Tụ điện :
• C1 = 47 µF, C2 = 102 pF, C3 = 102 pF, C4 = 47 µF, C5 = 47 µF, C6 = 102
pF, C7 = 100 µF, C8 = 220 µF.
 KA7805, KA 7812.
 Relay.

 BJT :
• Q1 = A1015, Q2 = C2383, Q3,4,5,6,7,8,9,10 = C2383, Q11 = D468.
 Công tắt nhấn.
 Led hiển thị.
 Mắt nhận hồng ngoại KSM-603LM.
 Led phat hồng ngoại.
 Máy biến áp : 455 mA.
 Cầu chì 2A.
2.2.2.Thiết kế sơ đồ nguyên lý của mạch :
Mạch nguồn :

Q1
2N4124
D2
1M150ZS5
BR1
12VDC
C1
1nF
R1
100k
D3
LUMILED
1
2
J1
SIL-100-02
1
2
3

4
J2
SIL-100-04
TR1
220 VAC
R2
100k
Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn

Với J2 là bộ phận cấp 2 nguồn để nuôi cho mạch hoạt động.
• Nguồn cấp 12V cho mạch hoạt động.
• Nguồn cấp 3,8V để cấp nguồn cho việc điều khiển bằng tay.
Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại Page 25