Đề tài: "Thiết kế bộ điều khiển từ xa quạt bàn ba số" pot

Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 3
LỜI CẢM ƠN 4
Khoa Điện - Điện Tử 5
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 6
Chương 1 : TỔNG QUAN 7
1_Giới thiệu quạt bàn ba số 7
1.1_Nguyên lý i u khi n t c ô qu tđề ể ố đ ạ 7
Tr c ây i u khi n t c ng c b ng i u khi n i n áp xoay chi u a v o ng ướ đ đề ể ố độđộ ơ ằ đề ể đệ ề đư à độ
c , ng i ta th ng s d ng hai cách ph bi n l m c n i ti p v i t i m t i n tr hay m tơ ườ ườ ử ụ ổ ế à ắ ố ế ớ ả ộ đệ ở ộ
i n kháng m ta coi l Zfđ ệ à à ho c l i u khi n i n áp b ng bi n áp nh l survolter hay ặ àđề ể đệ ằ ế ư à
các n áp.ổ 7
H×nh 1:c¸c c¸ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ 1 pha 8
1.2_S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu 1 pha 8
H×nh 2:S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn qu¹t 9
2_Giới thiệu về thu phát hồng ngoại 9
2.1 Tia h ng ngo i (ánh sáng h ng ngo i)ồ ạ ồ ạ 9
2.2 H th ng i u khi n t xaệ ố đề ề ừ 10
2.2.1 Nhi m v c b n c a h th ng di u khi n t xaệ ụ ơ ả ủ ệ ố ề ể ừ 10
2.2.2 K t c u tin t cế ấ ứ 11
2.2.3 K t c u h th ngế ấ ệ ố 11
hình 3: Sơ đồ kết cấu hệ thống 12
2.2.4 Các ph ng pháp mã hóa trong i u khi n t xaươ đề ể ừ 12
Chương 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỪ XA QUẠT BÀN
BA SỐ 13
2_1 Nhiệm vụ đề tài 13
2_2 Sơ đồ khối: 13
2.2.1 S kh i:ơđồ ố 13
2.2.2 Nhi m v c a t ng kh i:ệ ụ ủ ừ ố 14

2_3.SƠ SỐ MẠCH 18
Hình 5:Sơ đồ nguyên lý mạch thu hồng ngoại 19
2._4 Nguyên lý hoạt động của mạch: 19
2.5_Các linh kiện sử dụng trong mạch 20
Trang 1
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
2.5.1_Gi i thi u IC PT2248:ớ ệ 20
Hình 7:IC PT 2248 21
Bảng 4:Tham số IC PT 2248 22
H×nh 9: Ma trËn 6x3 23
H×nh 10:LÖnh phát ra 12 bit 23
2.5.2. M ch IC thu PT2249.ạ 24
Hình 11: IC PT 2249 24
Hình12: S¬ ®å khèi bªn trong PT 2249 25
2.5.3_IC 4017 25
H×nh 13:IC PT4017 25
H×nh 14: 10 ngâ ra liªn tôc ë møc cao cña 4017 26
2.5.5_IC Moc 3020 27
2.5.6_M t s lo i linh ki n khácộ ố ạ ệ 29
.2.5.6.1_ i n tr .Đệ ở 29
2.5.6.2_ T i n.ụ đ ệ 30
2.5.6.3_ i t,LED.Đố 31
Hình 20:Hìnhdạng diode trong thực tế 32
2.5.6.4. IC 7805 33
2.6_M« h×nh 36
2.6.1 _M ch phátạ 36
Hình 22:Mạch in mạch phát 36
23_ M ch thu h ng ngo iạ ồ ạ 36
Hình 24:Mạch in thu hồng ngoại 37

Hình 25:Mạch thu hồng ngoại 37
2.6.3 _M ch i u khi n ng cạ đề ể độ ơ 38
Hình 26:m¹ch in m¹ch ®éng lùc 1 38
Trang 2
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, nền kinh tế của nước ta phát triển rất
mạnh mẽ và nhanh chóng, để đạt được kết quả này thì có sự đóng góp rất
lớn của ngành kĩ thuật điện tử, kĩ thuật vi xử lý.
Với sự phát triển như vũ bão như hiện nay thì kỹ thuật điện tử ,
kĩ thuật vi xử lý đang xâm nhập vào tất cả các ngành khoa học – kỹ thuật khác
và đã đáp ứng được mọi nhu cầu của người dân. Sự ra đời của các vi
mạch điều khiển với giá thành giảm nhanh, khả năng lập trình ngày càng
cao đã mang lại những thay đổi sâu sắc trong ngành kỹ thuật điện tử.
Và việc ứng dụng các kỹ thuật này vào thực tế sẽ giúp ích rất nhiều cho
mọi người. Để góp một phần nhỏ vào việc này chúng em đã thực hiện đề tài
“THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA QUẠT BÀN BA SỐ ” thông qua đề
tài này chúng em s
ẽ có những điều kiện tốt nhất để học hỏi, tích lũy kinh
nghiệm quý báu, bổ xung thêm vào hành trang của mình trên con đường
đã chọn.
Trang 3
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
Trong thời gian nghiên cứu và làm đồ án dựa vào kiến thức đã được học ở
trường, qua một số sách, tài liệu có liên quan cùng với sự giúp đỡ tận tình
của các thầy cô giáo và các bạn đồ án môn học của chúng em đã hoàn thành.
Mặc dù đã cố gắng nghiên cứu và trình bày nhưng không thể tránh khỏi những
sai sót và nhầm lẫn, vì vậy chúng em rất mong các thầy, cô giáo cùng các bạn

đóng góp những ý kiến quý báu để đồ án môn học
này hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cô Trường ĐH sư phạm kỹ thuật hưng
yên đã dạy dỗ trong suốt thời gian học tập vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Quang Phú đã tận tình hướng dẫn em trong
thời gian làm đồ án.
Do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện Đồ Án của em không
thể tránh khỏi sai sót, mong quý thầy cô trong hội đồng khảo thi bỏ qua và có hướng
giúp đỡ để em có thể hoàn chỉnh đồ án của mình được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Trang 4
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN
Khoa Điện - Điện Tử
o0o
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
***
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Nhóm sinh viên thực hiện: 1. Đỗ Khắc Huy
2. Phạm Quang Quân
3. Hoàng Quốc Toàn
Khoá học: 2010 – 2014
Lớp : Đ_ĐTK8.1
Ngành đào tạo: Tự động hóa
Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo mạch điều khiển từ xa quạt bàn ba số.
Trang 5

Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
Số liệu cho trước:
- Các tài liệu chuyên môn.
- Quạt bàn ba số.
Nội dung cần hoàn thành:
1. Lý luận chung về điều chỉnh tốc độ quạt bàn và điều khiển thay đổi tốc độ quạt
bàn ba số.
2. Thiết kế, tính toán và chế tạo mạch điện điều khiển từ xa quạt bàn ba số.
3. Sản phẩm của đề tài phải đảm bảo kỹ thuật, mỹ thuật.
4. Quyển thuyết minh và các bản vẽ, phim chiếu thể hiện nội dung của đề tài.
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
Trần Quang Phú
DĐ: 0982809188
Email:
Ngày giao đề: Tuần ……
Ngày hoàn thành: Tuần ……….
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 6
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử







Ngày Tháng Năm
CHỮ KÝ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Chương 1 : TỔNG QUAN
1_Giới thiệu quạt bàn ba số
1.1_Nguyên lý điều khiển tốc đô quạt
Trước đây điều khiển tốc độ động cơ bằng điều khiển điện áp xoay chiều đưa vào
động cơ, người ta thường sử dụng hai cách phổ biến là mắc nối tiếp với tải một
điện trở hay một điện kháng mà ta coi là Zf hoặc là điều khiển điện áp bằng
biến áp như là survolter hay các ổn áp.
2. Hai cách trên đây đều có nhược điểm là kích thước lớn và khó điều khiển liên tục
khi dòng điện lớn.
Ngày nay với việc ứng dụng Tiristor và Triac vào điều khiển, người ta có thể điều
khiển động cơ một pha bằng bán dẫn
Trang 7
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
H×nh 1:c¸c c¸ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ 1 pha
1.2_S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu 1 pha
Một trong những ứng dụng rất rộng rãi của điều áp xoay chiều là điều khiển động cơ

điện một pha mà điển hình là điều khiển tốc độ quay của quạt điện.
Chức năng của các linh kiện trong sơ đồ hình 15 - 4:
T - Triac điều khiển điện áp trên quạt.
VR - biến trở để điều chỉnh khoảng thời gian dẫn của Triac.
R - điện trở đệm.
D - diac - định ngưỡng điện áp để Triac dẫn.
C - Tụ điện tạo điện áp ngưỡng để mở thông diac.
Điện áp và tốc độ của quạt có thể được điều khiển bằng cách điều chỉnh biến trở VR
trên hình a. Tuy nhiên sơ đồ điều khiển này không triệt để, vì ở vùng điện áp nhỏ khi
Triac dẫn ít rất khó điều khiển.
Sơ đồ hình b có chất lượng điều khiển tốt hơn. Tốc độ quay của quạt có thể được điều
khiển cũng bằng biến trở VR. Khi điều chỉnh trị số VR ta điều chỉnh việc nạp tụ C lúc
đó điều chỉnh được thời điểm mở thông diac và thời điểm Triac dẫn. Như vậy Triac
được mở thông khi điện áp trên tụ đạt điểm dẫn thông diac. Kết quả là muốn tăng tốc
độ của quạt ta cần giảm điện trở của VR để tụ nạp nhanh hơn, Triac dẫn sớm hơn điên
áp ra lớn hơn. Ngược lại điên trở của VR càng lớn tụ nạp càng chậm Triac mở càng
chậm lại điện áp và tốc độ của quạt nhỏ xuống.
Trang 8
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
Mạch điều khiển trên đây có ưu điểm:
- Có thể điều khiển liên tục tốc độ quạt - có thể sử dụng cho các loại tải khác như điều
khiển độ sáng của đèn sợi đốt, điều khiển bếp điện rất có hiệu quả.
-Kích thước mạch điều khiển nhỏ, gọn.
Nhược điểm:
Nếu chất lượng Triac, diac không tốt thì ở vùng tốc độ thấp quạt sẽ xuất hiện tiếng ù
do thành phần một chiều của dòng điện.
H×nh 2:S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn qu¹t
2_Giới thiệu về thu phát hồng ngoại
2.1 Tia hồng ngoại (ánh sáng hồng ngoại)

Tia hồng ngoại là bức xạ điện từ có bước sóng trong khoảng từ 400.000nm đến
Trang 9

Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
760nm, dài hơn bước sóng ánh sáng khả kiến nhưng ngắn hơn tia bức xạ vi ba. Tên
“hồng ngoại” có nghĩa là “dưới mức đỏ”, màu đỏ là màu sắc có bước sóng dài nhất
trong ánh sáng thường. Mọi vật có nhiệt độ lớn hơn 0OK đều phát ra tia hồng ngoại
Sóng hồng ngoại có những đặc tính quan trọng giống như ánh sáng ( sự hội tụ qua thấu
kính, tiêu cự… ). Ánh sáng thường và ánh sáng hồng ngoại khác nhau rất rõ trong sư
xuyên suốt qua vật chất. Có những vật chất ta thấy nó một màu xám đục nhưng với ánh
sáng hồng ngoại nó trở nên xuyên suốt. Vì vật liệu bán dẫn “trong suốt” đối với ánh
sáng hồng ngoại, tia hồng ngoại không bị yếu đi khi vượt qua các lớp bán dẫn để đi ra
ngoài. Tia hồng ngoại có thể truyền đi được nhiều kênh tín hiệu. Nó ứng dụng rộng rãi
trong công nghiệp. lượng thông tin có thể đạt được 3Mbit/s. Lượng thông tin được
truyền đi với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với sóng điện từ mà ta vẫn
dùng. Trong kỹ thuật truyền tin bằng sợi quang dẫn không cần các trạm khuếch đại
giữa chừng, người ta có thể truyền một lúc 15000 điện thoại hay 12 kênh truyền hình
qua một sợi tơ quang với đường kín 0,13 mm với khoảng cách 10 Km đến 20 Km.
Lượng thông tin truyền đi với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với sóng điện
từ mà ta vẫn dùng. Tia hồng ngoại dễh ấp thụ, khả năng xuyên thấu kém. Trong điều
khiển từ xa chùm hồng ngoại phát đi hẹp, có hướng do đó khi thu phải đúng hướng.
2.2 Hệ thống điều khiền từ xa
2.2.1 Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống diều khiển từ xa
Hệ thống điều khiển từ xa là một hệ thống cho phép ta điều khiển các thiết bị từ
một khoảng cách xa. Ví dụ hệ thống điều khiển bằng vô tuyến, hệ thống điều khiển từ
xa bằng cáp quang dây dẫn, hệ thống điều khiển từ xa bằng hồng ngoại. Do đó chúng
có những nhiệm vụ cơ bản sau:
- Phát tín hiệu điều khiển.
- Sản sinh ra xung hoặc hình thành các xung cần thiết.

- Tổ hợp xung thành mã.
- Phát các tổ hợp mã đến điểm chấp hành.
Trang 10
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
- Ở điểm chấp hành ( thiết bị thu ) sau khi nhận được mã phải biến đổi các mã
nhận được thành các lệnh điều khiển và đưa đến các thiết bị, đồng thờikiểm tra sự
chính xác của mã mới nhận.
2.2.2 Kết cấu tin tức
Trong hệ thống điều khiển từ xa độ tin cậy truyền dẫn tin tức có quan hệ rất
nhiều đến kết cấu tin tức. Nội dung về kết cấu tin tức có hai phần: về lượng và về chất.
Về lượng có các biến lượng điều khiển và lượng điều khiển thành từng loại xung gì cho
phù hợp, và những xung đó cần áp dụng phương pháp nào để hợp thành tin tức, để có
dung lượng lớn nhất và có tốc đô truyền dẫn nhanh nhất.
Để đảm bảo các yêu cầu về kết cấu tin tức, hệ thống điều khiển từ xa có các yêu cầu
sau:
- Tốc độ làm việc nhanh.
- Thiết bị phải an toàn tin cậy.
- Kết cấu phải đơn giản.
Hệ thống điều khiển từ xa có hiệu quả cao là hệ thống đạt tốc độ điều khiển cực
đại đồng thời đảm bảo độ chính xác trong phạm vi cho phép.
2.2.3 Kết cấu hệ thống
Do hệ thống điều khiển từ xa có những đường truyền dẫn xa nên chúng ta cần
phải nghiên cứu về kết cấu hệ thống để đảm bảo tín hiệu được truyền đi chính xác và
nhanh chóng. Đây là sơ đồ kết cấu hệ thống:

Trang 11
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
hình 3: Sơ đồ kết cấu hệ thống

- Thiết bị phát: biến đổi lệnh điều khiển thành tin tức tín hiệu và phát đi.
- Đường truyền: đưa tín hiệu điều khiển từ thiết bị phát đến thiết bị thu.
- Thiết bị thu: nhận tín hiệu điều khiển từ đường truyền, qua quá trình biến
đổi, biến dịch để tái hiện lại lệnh điều khiển rồi đưa đến các thiết bị thi hành.
2.2.4 Các phương pháp mã hóa trong điều khiển từ xa
Trong hệ thống truyền thông tin rời rạc hoặc truyền thông tin liên tục nhưng đã
được rời rạc hóa tin tức thường được biến đổi thông qua một phép biến đổi thành
số ( thường là số nhị phân ) rồi mã hóa và được phát đi tứ máy phát. Ở máy thu,
tín hiệu phải thông qua các phép biến đổi ngược lại với các phép đổi trên: giải
mã, liên tục hóa…
Sự mã hóa tín hiệu điều khiển nhằm tăng tính hữu hiệu và độ tin cậy của hệ
thống điều khiển từ xa, nghĩa là tăng tốc độ truyền và khả năng chống nhiễu.
Trong điều khiển từ xa ta thường dùng mã nhị phân tưng ứng với hệ, gồm có hai
phần tử [0] và [1].
Do yêu cầu về độ chính xác cao trong các tín hiệu điều khiển được truyền đi để
chống nhiễu ta dùng loại mã phát hiện và sửa sai. Mã phát hiện và sửa sai thuộc
loại mã đồng đều bao gồm các loại mã: mã phát hiện sai, mã sửa sai, mã phát
hiện và sửa sai.
Dạng sai nhầm của các mã được truyền đi tùy thuộc tính chất của kênh truyền,
chúng có thể phân thành 2 loại:
• Sai độc lập: trong quá trình truyền, do nhiều tác động, một hoặc nhiều ký hiệu
trong các tổ hợp mã có thể bị sai nhầm, nhưng những sai nhầm đó không liên
quan nhau.
• Sai tương quan: được gây ra bởi nhiều nhiễu tương quan, chúng hay xảy ra
trong từng chùm, cụm ký hiệu kế cận nhau.
Sự lựa chọn của cấu trúc mã chống nhiễu phải dựa trên tính chất phân bố xác
xuất sai nhầm trong kênh truyền.
Trang 12
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử

Hiện nay lý thuyết mã hóa phát triển rất nhanh, nhiều loại mã phát hiện và sủa
sai được nghiên cứu như: mã hamming, mã chu kỳ, mã nhiều cấp.
Chương 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỪ XA QUẠT BÀN BA SỐ
2_1 Nhiệm vụ đề tài
Ngày nay khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là trong lĩnh vực điện
tử đã góp phần nâng cao năng suất lao động, giảm nhẹ sức lao động chân tay cho con
người và góp phần nâng cao đời sống vật chất cũng như tinh thần cho con người. Xuất
phát từ nhu cầu phục vụ đời sống con người ngày càng tốt hơn, em quyết định chọn đề
tài điều khiển quạt từ xa.
Trong thực tế thì vấn đề điều khiển các thiết bị từ xa cụ thể các thiết bị dân dụng đã
được áp dụng nhưng chưa phổ biến, điểu khiển quạt cũng vậy. Một số nhiệm vụ khi
thực hiện đề tài là:
- Điều khiển quạt từ xa bằng Remote rất dễ cho người sử dụng.
- Là cơ sở để cĩ thể được mọi người phát triển mạch nên cao hơn nữa đem ứng
dụng vào đời sống phục vụ con người.
- Quá trình thực hiện đề tài một phần giúp em củng cố nắm vững lý thuyết, tạo
cho mình cĩ được khả năng nhiên cứu độc lập.
- Thấy được sự khác biệt giữa tính tóan trên lý thuyết và thực tế.
2_2 Sơ đồ khối:
2.2.1 Sơ đồ khối:
Trang 13
Khối
nguồn
Khối
thu
Khối mạch
động lực và
điều khiển
động cơ
Khối

phát
Động
cơ AC
Khối mạch
động lực và
điều khiển
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
Sơ đồ khối có 4 khối chính:
. + Khối nguồn.
+ Khối phát hồng ngoại.
+ Khối thu hồng ngoại
+ Khối mạch điều khiển động cơ.
2.2.2 Nhiệm vụ của từng khối:
. 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 động lực và điều khiển đông cơ và động cơ DC 12V. Máy biến áp lấy đầu vào
(input) là nguồn điện AC220 V cho ở đầu ra mức điện áp phù hợp (5V hoặc 12V) cấp
cho 2 khối còn lại.
Có chức năng nhận tín hiệu từ mạch phát và cung cấp tín hiệu đầu vào (cung cấp tín
hiệu vào chân 14 của IC 4017) dùng để điều chỉnh đóng mở các khóa bán dẫn làm quạt
hoạt động theo yêu cầu của đề tài.
+ Khối phát hồng ngoại.
Làm nhiệm vụ phát ra tín hiệu hồng ngoại để giúp mạch thu hoạt động.Có cấu tao
sau:
- Phím lệnh điều khiển: Các lệnh được thiết lập thơng qua bàn phím, mỗi lệnh ứng với
một phím tác động. Cấu tạo của bàn phím có thể là phím đơn hay phím ma trận.
- Khối mã hoá: Biến đổi các lệnh điều khiển thành các bít nhị phân. Quá trình xử lý các
lệnh điều khiển trên bàn phím thành lệnh dưới dạng các bit nhị phân được gọi là quá

trình mã hoá. Có 4 phương pháp mã hoá tín hiệu như sau:
- Biến điệu biên độ xung (P.A.M)
- Biến điệu độ rộng xung (P.W.M )
- Biến điệu vị trí xung (P.P.M )
- Biến điệu mã xung (P.C.M )
Trong đó biến điệu mã xung được xử dụng nhiều nhất trong điều khiển xa dùng sóng
hồng ngoại. Vì phương pháp này khá đơn giản dể thựchiện trong quá trình thiết kế thi
công.
Trang 14
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
- Khối điều chế: gắn sóng mang vào mã lệnh điều khiển và truyền đến phần khuếch
đại phát.
Khối dao động tạo sóng mang: Tạo ra sóng mang có tần số ổn định đem trộn với mã
lệnh điều khiển rồi đưa đến khối khuếch đại phát.
- Khối khuếch đại công suất: Khuếch đại và nâng công suất dòng tức thời cung cấp
cho led phát hồng ngoại.
- Khối tạo phím lệnh điều khiển: IC 9148 có khả năng tạo ra tổ hợp 18 phím lệnh từ
ma trận 6×3 (được cấu hình sẳn bên trong IC) trong đó có 6 phím liên tục (1 ÷ 6) và 12
phím không liên tục (7 ÷ 18), nhưng do yêu cầu của đề tài ta chỉ cần sử sụng 4 phím.
- Khối mã hoá:
Trong tín hiệu phát của mạch phát ra có 3 mã code đó là C1,C2,C3 đây là mã tín hiệu
cung cấp cho người dùng. IC PT2248 kết hợp với IC
Pt2248 thì mã người dung có 3 lựa chọn sau đây:
PT 2248 PT 2249
C2 C3 C2 C3
0 1 0 1

Bảng 3:Mã người dùng
Đối với IC PT 2249: để C2=(1), C3=(1) ta mắc chân C2,C3 nối tiếp qua tụ 102

xuống mass.
- Khối tạo xung: Để cho tần số dao động được ổn định và chính xác ta dùng thạch
anh
làm mạch dao động với tần số dao động là 455KHz. Nhưng do mỗi lần có một lệnh
điều khiển tác động từ bàn phím thì tại các ngõ ra tương ứng của IC 9148 xuất hiện
một mã lệnh được cấu thành từ 12 bit (C1C2C3 K1K2K3K4K5K6 T1T2T3) nên tần số
dao động tín hiệu phát đi xem như điqua mạch chia 12 tần số:
-Do cấu tạo bên trong IC PT2248 có 1 cổng đảo dùng để phối hợp với các linh
kiện ngoài bằng thạch anh hoặc bằng mạch LC để tạo thành mạch dao động . Vì mạch
Trang 15
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
LC khá cồng kềnh và độ ổn định không cao so vói thạch anh nên em đã quyết định
chọn bộ dao động thạch anh Tần số dao động này sẽ kết hợp với tín hiệu phát làm
thành phần sóng mang lan truyền trong không gian đến mạch thu.
- Khối khuếch đại công suất phát:
Để cường độ bức xạ của tia hồng ngoại ra môi trường mạnh thì dòng qua led phát
phải đủ lớn nhưng không được vượt quá giá trị I(ledmax). Do đó tín hiệu sau khi xử lý
sẽ cho qua bộ khuếch đại để nâng công suất lên đủ lớn phát xạ ra không gian. Để đơn
giản ta dùng 2 transistor ghép Darlington với nhau. Vì ngõ ra của IC PT 2248 khi chưa
có phím ấn là mức 1và khi có phím ấn là mức 0, do đó ta chọn Transistor A1015(PNP)
Chọn nguồn Vdd=3V để cho phù hợp với việc thiết kế bộ nguồn 3V sử
dụng 2 Pin AA× 1,5V. Ta có:

+ khối thu hồng ngoại
Có chức năng nhận tín hiệu từ mạch phát và cung cấp tín hiệu đầu vào (cung cấp tín
hiệu vào chân 14 của IC 4017)
Khối thu:
Có nhiệm vụ nhận và giải mã tín hiệu điều khiển thành lệnh điều khiển để tác
động đến khối chấp hành phía sau. Ta cung chia khối thu thành khối nhỏ như hình vẽ:

LED THU KHUẾCH ĐẠI IC PT2248 LỆNH ĐIỀU KHIỂN
- Khối thu (IC PT 2249): nhận tín hiệu từ bộ điều khiển thành lệnh điều khiển
truyền đến và hoàn lại tín hiệu đã thu giống như tín hiệu phát đi ở
khối phát.
- Khối khuếch đại tín hiệu (IC PT2249): khuếch đại tín hiệu thu được sau đó đưa
đến mạch tách sóng mang.
- Khối giải mã: Nhiệm vụ của khối này rất quan trọng, nó thực hiện chuyển đổi mã
ngõ vào thành lệnh ngõ ra với khả năng chống nhiễu cao.
- Led thu hồng ngoại:
Để thu được tín hiệu hồng ngoại cần phải có cảm biến thu hồng ngoại hay led thu hồng
ngoại.
Có hai loại led thu hồng ngoại: loại có bộ khuếch đại được tích hợp bên trong led và
loại không có bộ khuếch đại. Đối với loại không có bộ khuếch đại thì cự li thu ngắn,
khoảng vài chục cm, trong khi đó loại thu có tích hợp bộ khuếch đại thu tín hiệu hồng
ngoại từ vài mét đến vài chục mét.
Trang 16
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
Ngoài ra led thu hồng ngoại này còn thu tốt những tín hiệu phản xạ do đó khi điều
khiển không nhất thiết phải đặt led phát trực diện với led thu.
Để cho phù hợp với yêu cầu của đề tài, ta chọn loại led thu đa năng hiện có bán rất
nhiều trên thị trường. Nó co khả năng thu được tín hiệu ở cự li khoảng 20m, ít nhiễu
tạp sóng.
- IC PT2249:
Chức năng các chân:
• Chân 1: nối mass
• Chân 2: ngõ vào tín hiệu thu sau khi loại bỏ sóng mang
• Chân 3 đến chân 7 ( HP1 ÷ HP5): ngõ ra liên tục.
• Chân 8 ÷ 12 ( SP1 ÷ SP5): ngõ ra không liên tục.
• Chân 13,14(C2.C3): mã người sử dụng luôn trùng với C2,C3 của IC PT2248

( theo bảng mã qui định của nhà sản xuất ).
• Chân 15: nối với khung dao động RC.
• Chân 16: Vdd 5V
- Khối khuếch đại tách sóng:
Để có được tín hiệu thu đủ lớn, ta sử dụng bộ khuếch đại dùng transistor ghép
theo kiểu E chung kết hợp với bộ lọc RC nhằm loại sóng mang, phục
hồi tín hiệu gốc.
+ khối điều khiển động cơ
Có chức năng điều chỉnh động cơ. Nhận tín hiệu điều khiển để xử lý, tín hiệu đưa đến
điều khiển có thể từ khối thu đưa tới ứng với trường hợp ta điều khiển từ xa. Hoặc từ
nút nhấn, hai chế độ này hoạt động song song với nhau.
Mổi ngõ ra của khối đều khiển được kết nối với từng cuộn dây của quạt thông qua
khóa bán dẫn triac
Trang 17
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
2_3.SƠ SỐ MẠCH
Hì
hình 4:Sơ đồ nguyên lý mạch phát hồng ngoại
Trang 18
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
Hình 5:Sơ đồ nguyên lý mạch thu hồng ngoại
Hình 6:Sơ đồ mạch điều khiển
2._4 Nguyên lý hoạt động của mạch:
Sau khi kết nối các ngõ ra của mạch với từng đầu cuộn dây của quạt tức là tương
ứng với các số 1,2,3 ta cấp nguồn cho quạt đồng thời mạch điều khiển của ta cũng cấp
điện. Ban đầu quạt không quay lý do tại thời điểm ban đầu các đầu khóa bán dẫn( các
Triacs) đều bị khóa nên không dẫn.
Như đã giới thiệu ở trên mạch phát hay còn gọi là bộ điều khiển bao gồm có 1 nút

nhấn trong có thể chỉnh tắt mở và các số 1, 2 và 3 cho quat. Để hiểu rõ hơn ta có thể
phân tích như sau:
Khi ta nhấn nút ấn ở bộ phát thì lập tức bộ phát sẽ phát ra 1 tín hiêuj hồng ngoại.
Lập tức mắt thu sẽ thu tín hiệu hồng ngoại đó và truyền cho IC 2249. Tại đây IC 2249
sẽ giải mã tín hiệu hồng ngoại thành tín hiệu điện. Và cấp tín hiệu điện cho khối điều
khiển.
Trang 19
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
Cụ thể: Khi ta nhấn nút mạch phát lần thứ 1 thi đầu ra của IC có điện áp ra kích vào
chân 14 là chân đầu vào của IC 4017. Lập tức chân số 2 của IC 4017 có điện áp ra và
cho qua IC móc 3020 thứ 1 và kích mở cho T1 mở làm cho cuộn dây thứ 1 của mạch
thông nên số 1 của quạt sẽ quay ở số 1. Tương tự khi ta nhấn nút lần thứ 2 của mạch
phát thì T2 sẽ mở quạt sẽ quay ở mức số 2. Khi nhấ nút lần thứ 3 thì T3 sẽ mở quạt sẽ
quay mức số 3. Nhấn nút lần thứ 4 thì quạt sẽ tắt do đầu ra thứ 4 của IC4017 kích vào
chân reset của IC 4017 nên các Triacs sẽ khóa làm quạt không quay.
2.5_Các linh kiện sử dụng trong mạch
2.5.1_Giới thiệu IC PT2248:
- Mạch điện IC PT2248 sử dụng công nghệ CMOS quy mô lớn để chế tạo, là một
linh kiện phát xạ mã hóa tia hồng ngoại rất thông dụng . Phạm vi điện áp nguồn của nó
từ 2.2v đến 5.5v,công suất tiêu hao cực thấp,dòng diện trạng thái tĩnh chỉ 10µA, tổ hợp
phím tối đa là ma trận phím 6x3.
Chức năng chân: mạch diện IC SZ 9148 có 16 chân. Chức năng các chân:
Trang 20
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
Hình 7:IC PT 2248
• Chân 1 (GND): là chân cấp nguồn âm.
• Chân 2 (X1): là đầu vào của bộ dao động bên trong.
• Chân 3(X2): là đầu ra của bộ dao động bên trong.

• Chân 4 đến chân 9: là các đầu vào tín hiệu của bàn phím kiểu ma trận.
• Chân 10 đến chân 12 :kết hợp với các chân 4 đến 9 hợp thành ma trận.Phím
6x3 , tức tối đa là 18 phím.
• Chân 13 (code): là đầu vào của mã số ,dùng mã số để truyền tải và tiếp nhận .
• Chân 14 (test): là chân đo thử ,bình thường khi sử dụng có thể bỏ trống.
• Chân 15 (out): làđầu ra tín hiệu truyền tải.
• Chân 16 (Vcc):là chân cấp nguồn dương.
Sơ đồ khối:
Trang 21
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
Hình 8:Sơ đồ khối bên trong IC PT 2248
Bên trong IC PT2248 do bộ phân dao động, bộ phân tần, bộ giải mã, mạch
điện đầu vào của bàn phím, bộ phận phát mã số… tạo thành.

∗
Tham số cực hạn của PT2248:
Bảng 4:Tham số IC PT 2248
∗
Nguyên lý hoạt động:
Trong IC PT2248 có chứa bộ đảo pha CMOS là điện 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 sóng mang là 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 T3 để tạo ra bàn phím 6x3 theo liểu ma trận. Tại T1, 6 phím đươc sắp xếp có thể
tùy chọn để tạo thành 6x3 trạng thái tín hiệu liên tục được trình bày ở hình dưới đây:
Trang 22
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử

H×nh 9: Ma trËn 6x3
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 hàng đồng thời ấn xuống thì thứ tự ưu tiên là
K1>K2>K3>K4>K4>K5>K6. Không có nhiều phím chức năng trên cùng một đường
K, nếu như đồng thời nhấn phím thì 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 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 không
dùng trạng thái 00.
Lệnh phát ra 12 bit như sau:
H×nh 10:LÖnh phát ra 12 bit
Các bit C1, C2, C3 được thực hiện bằng việc nối hay không nối các chân T1,
T2, T3 với chân code bằng các diode. Nếu nối qua diot thì các C tương ứng trở thành
“1” và ở “0” khi không được nối.
Trang 23
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
2.5.2. Mạch IC thu PT2249.
IC này cũng được chế tạo bằng công nghệ CMOS, nó đi cặp với IC phát PT2248
để tạo thành bộ IC thu – phát trong điều khiển xa bằng tia hồng ngoại.
• Sơ đồ chân:
Hình 11: IC PT 2249
* 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 sẽ luôn duy trì ở mức logic “1”.
- Các chân 8 – 12 (SP5 – SP1): là đầu ra tín hiệu không liên 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

khoảng thời 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): dùng để nối với tụ điện và điện trở bên ngoài tạo ra dao động cho
mạch.
- Chân 16 (Vcc): là chân được nối với cực dương của nguồn cung cấp.
* Sơ đồ khối bên trong:
Trang 24
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ Án Môn Học
Khoa Điện-Điên Tử
Hình12: S¬ ®å khèi bªn trong PT 2249
Do trong tín hiệu phát ra của IC phát có C1, C2và C3 cung cấp tín hiệu mã số
cho người dùng, vì vậy đầu tiếp nhận cần phải có tín hiệu mã số tương ứng.
IC PT2248 phối hợp với mã người dùng của IC PT2249 là:
Đầu C (code) nối với tụ điện cho đến đất là “1”, trực tiếp nối đất là “0”.
2.5.3_IC 4017
IC 4017 la IC đếm có 10 đầu ra ở nức cao.
*Sơ đồ chân của IC 4017 được biểu diễn như hình vẽ dưới đây:
H×nh 13:IC PT4017
Nhìn hình vẽ trên thì:
Trang 25