đồ án kỹ thuật viễn thông Thiết kế hệ thống báo động cháy nổ cho một kho hàng.

B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
L i nói đ uờ ầ
Ng y nay khi khoa h c công ngh ã phát tri n v t b c thì trong m ià ọ ệ đ ể ượ ậ ỗ
dùng c a chúng ta u n ch a nh ng ng d ng c a khoa h c k thu t. Trongđồ ủ đề ẩ ứ ữ ứ ụ ủ ọ ĩ ậ
các nh máy l n hay nh u t n t i nh ng b ph n c m bi n, chóng giúpà ớ ỏ đề ồ ạ ữ ộ ậ ả ế
chuy n i t nh ng s thay i c a môi tr ng bên ngo i t o lên nh ng tínể đổ ừ ữ ự đổ ủ ườ à ạ ữ
hi u I n qua x lý sau ó báo cho ng i qu n lý . Ph n l n các thi t b i nệ đ ệ ử đ ườ ả ầ ớ ế ị đệ
u có ng d ng c a các b c m bi n . Nh v y ta th y vai trò quan tr ng c ađề ứ ụ ủ ộ ả ế ư ậ ấ ọ ủ
các b c m bi n trong vi c x lý nh ng nh h ng c a môi tr ng n cu cộ ả ế ệ ử ữ ả ưở ủ ườ đế ộ
s ng c a chúng ta. B i t p l n n y d a trên c s các b c m bi n ,các m chố ủ à ậ ớ à ự ơ ở ộ ả ế ạ
o analog,các b phân kênh,b so sánh, qua các b chu n hoá a ra cácđ ộ ộ ộ ẩ để đư
thông báo v o máy tính, a ra các báo ng b ng èn ho c còi.à đư độ ằ đ ặ
2 : Thi t k h th ng báo ng cháy n cho m t kho h ng.Đề ế ế ệ ố độ ổ ộ à
I/ S li u ban u:ố ệ đầ
1. 8 i m o nhi t dùng c m bi n bán d n Tranzito nhi t v i d iđể đ ệ độ ả ế ẫ ệ độ ớ ả
o 0 n 100˚. Báo ng nhi t 60˚đ đế độ ở ệ độ ± 3˚C v báo khói.à
2. Ch th s k t qu o v ghép n i v i máy tính th hi n k t qu ỉ ị ố ế ảđ à ố ớ ể ệ ế ả
ođ
3.báo ng b ng èn v còi (ho c chuôngđộ ằ đ à ặ
1
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
II/ Yêu c u thuy t minh tính toán.ầ ế
1. trình b y i c ng v ph ng pháp o nhi t b ng c m bi n bán à đạ ươ ề ươ đ ệ độ ằ ả ế
d n.ẫ
2. Ch n ph ng pháp o v s kh i.ọ ươ đ à ơđồ ố
3. Ch n c m bi n v ph ng pháp o t ng t .ọ ả ế à ươ đ ươ ự
4. Thi t k Card thu th p tám kênh ghép n i v i máy tính v ch th ế ế ậ ố ớ à ỉ ị
s .ố
5. Thi t k h th ng báo ng.ế ế ệ ố độ
6. Tính sai s v k t lu n.ố à ế ậ
T ng quan v các b c m bi n bán d n v c m bi nổ ề ộ ả ế ẫ à ả ế

quang i nđ ệ
I./ i c ng v ph ng pháp o nhi t Đạ ươ ề ươ đ ệ độ
A.Dùng các b chuy n i nhi t i nộ ể đổ ệ đệ
- Chuy n i nhi t i n l nh ng chuy n i d a trên các quá trình nhi tể đổ ệ đệ à ữ ể đổ ự ệ
nh t nóng, l m l nh, trao i nhi t Th c t khi o l ng các iư đố à ạ đổ ệ ự ế đ ườ đạ
l ng không i n ng i ta th ng dùng hai hi n t ng l hi u ng nhi tượ đ ệ ườ ườ ệ ượ à ệ ứ ệ
i n v hi u ng thay i i n tr c a dây d n hay ch t bán d n khi nhi tđệ à ệ ứ đổ đệ ở ủ ẫ ấ ẫ ệ
thay i. độ đổ
T ng ng v i hai hi n t ng trên ng i ta phân th nh hai lo i : chuy nươ ứ ớ ệ ượ ườ à ạ ể
i c p nhi t i n v chuy n i nhi t i n tr .đổ ặ ệ đệ à ể đổ ệ đệ ở
1. C p nhi t i n (c p nhi t ng u)ặ ệ đệ ặ ệ ẫ
- Nguyên lý l m vi c c a c p nhi t i n d a trên hi n t ng nhi t i n.à ệ ủ ặ ệ đ ệ ự ệ ượ ệ đ ệ
N u hai dây d n khác nhau n i v i nhau t i hai i m 1 v 2 v m t trongế ẫ ố ớ ạ để à à ộ
hai i m ó c t nóng thì m ch s xu t hi n m t dòng i n b i s cđể đ đượ đố ạ ẽ ấ ệ ộ đệ ở ứ
i n ng nhi t i n l hi u s các h m nhi t c a hai i m n i:đệ độ ệ đệ à ệ ố à ệ độ ủ để ố
E
T
(t
1
)=f(t
1
)- f(t
2
)
2
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
- i m t nóng g i l u công tác, i m còn l i g i l u t do. N u giĐể đố ọ àđầ để ạ ọ àđầ ự ế ữ
nhi t u t do 2 l h ng s t c l f(tệ độđầ ự à ằ ố ứ à
2
)=const=C thì :

E
T
=f(t
1
)-C=f
*
(t
1
)
- Nh v y vi c o nhi t ư ậ ệ đ ệ độ
t
1
s thay b ng vi c o s c i n ng c a c pẽ ằ ệ đ ứ đệ độ ủ ặ
nhi t khi gi c nh nhi t u t do. V t li u ch t o c n có các yêuệ ữ ố đị ệ độ đầ ự ậ ệ ế ạ ầ
c u sau: quan h gi a s c i n ng nhi t i n v nhi t ph i l h m nầ ệ ữ ứ đệ độ ệ đệ à ệ độ ả à à đơ
tr , tính ch t nhi t i n không thay i, b n hoá c v i nhi t ph iị ấ ệ đệ đổ độ ề ơ ớ ệ độ ả
cao , d n i n t t , giá tr s c i n ng nhi t i n ph i l n.ẫ đệ ố ị ứ đệ độ ệ đệ ả ớ
- C p nhi t i n i n c n i v i nhau b ng h n v c b o v tránh n ặ ệ đệ đệ đượ ố ớ ằ à àđượ ả ệ ă
mòn hoá h c.ọ
- Có th o c nhi t t ểđ đượ ệ độ ừ
273 3000
0
− C
, sai s ố
0 1 3%,
−
tu lo i.ỳ ạ
Hình v : ẽ
t
1

t2
2. Nhi t i n trệ đ ệ ở
- Nhi t i n tr l chuy n i có i n tr thay i theo nhi t c a nó ệ đệ ở à ể đổ đệ ở đổ ệ độ ủ
R
T
=f(t
o
)
Nh v y ta có th o i n tr ư ậ ểđ đệ ở
R
t
suy ra nhi t . Nhi t i n tr dùng để ệ độ ệ đệ ở để
o nhi t l lo i không t nóng. Dòng i n ch y qua ph i nh khôngđ ệ độ à ạ đố đệ ạ ả ỏđể
l m t ng nhi t c a i n tr v nhi t c a nó b ng nhi t c a môià ă ệ độ ủ đệ ở à ệ độ ủ ằ ệ độ ủ
tr ng. Trong công nghi p, nhi t i n tr c chia l m hai lo i nhi t i nườ ệ ệ đệ ởđượ à ạ ệ đ ệ
tr kim lo i ( N§T dây ) v nhi t i n tr bán d n.ở ạ à ệ đệ ở ẫ
2.1 Nhi t i n tr dâyệ đ ệ ở
- Th ng ch t o t ng (Cu) , platin (Pt) , niken (Ni). ng kính dâyườ ế ạ ừ đồ Đườ
t 0,02-0,07 mm v chi u d i t 5 - 20 mm .ừ à ề à ừ
- Nhi t i n tr Pt :ệ đ ệ ở có tính l p r t cao, sai s ng u nhiên r t th pặ ấ ố ẫ ấ ấ
(0,01%) nên có th o c nhi t th p v i sai khác 0,01ểđ đượ ệ độ ấ ớ
0
C . Ngo i ra Ptà
có th ch u c nhi t n 1200ể ị đượ ệ độ đế
0
C m không b « xi hoá ho c nóngà ị ặ
ch y nên có th dùng o nhi t cao. ả ể đ ệ độ
Ph ng trình c tr ng có d ng:ươ đặ ư ạ
- T i nhi t t 0 - 660ạ ệ độ ừ
0

C :
R
T
=R
o
(1+At+Bt
2
)
- T i nhi t t -180 - 0ạ ệ độ ừ
0
C :
R
T
= R
o
[1+At+Bt
2
+C(t-100)
3
]
A , B , C : h ng s ;ằ ố
R
0
: i n tr 0đ ệ ởở
0
C
Nh c i m c a lo i n y l c tính phi tuy n, không dùng c trongượ để ủ ạ à à đặ ế đượ
môi tr ng « xi hoá kh . Tuy nhiên do b n hoá h c cao, tính d o l nườ ư độ ề ọ ẻ ớ
nên c s d ng r ng rãi.đượ ử ụ ộ
3

B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
- Nhi t i n tr Cu v Ni :ệ đệ ở à giá th nh r , tính l p không cao b ng Pt ,à ẻ ặ ằ
th ng dùng trong tr ng h p yêu c u chính xác không cao l m nh ngườ ườ ợ ầ ắ ư
v n áp ng các yêu c u k thu t nh t nh.ẫ đ ứ ầ ỹ ậ ấ đị
- D i nhi t l m vi c c a Cu trong kho ng -50 - 180ả ệ độ à ệ ủ ả
0
C. Ph ng trìnhươ
c tr ng có d ng:đặ ư ạ
R
T
= R
o
(1+αt)
α : h s nhi t ; ệ ố ệ độ α = 4,13.10
-3
1/
0
C ;
t : nhi t ; ệ độ
R
0
: nhi t 0ệ độở
0
C.
- N u không bi t giá tr c a Rế ế ị ủ
0
có th dùng công th c :ể ứ
R
T2
= R

T1
1
2
t
t
+τ
+τ

R
T1
, R
T2
: i n tr ng v i nhi t tđ ệ ởứ ớ ệ độ
1
v tà
2
.
τ = 1/α : h ng s ph thu c v o lo i v t li u ;ằ ố ụ ộ à ạ ậ ệ
τ = 234 i v i Cu.đố ớ
- Khi tính R
2
nhi t tở ệ độ
2
ch c n bi t Rỉ ầ ế
1
nhi t tở ệ độ
1
b t k .ấ ỳ
-Nhi t i n tr Ni: ệ đệ ở có th s d ng n nhi t 250 - 300ể ử ụ đế ệ độ
0

C, nhi t ở ệ độ
cao h n quan h Rơ ệ
T
= f(t) không n tr . Trong kho ng nhi t t 0 -đơ ị ả ệ độ ừ
100
0
C , α = 5.10
-3
1/
0
C . Tính ch t i n c a Ni ph thu c nhi u v o t pấ đệ ủ ụ ộ ề à ạ
ch t v quá trình nhi t luy n. u i m c b n c a Ni l i n tr su t cao,ấ à ệ ệ Ư để ơ ả ủ àđệ ở ấ
h s nhi t l n cho phép ch t o c các chuy n i có kích th cệ ố ệ độ ớ ế ạ đượ ể đổ ướ
nh . ỏ
2.2. Nhi t I n tr bán d nệ đ ệ ở ẫ
- c s n xu t t oxit kim lo i, oxit bán d n tinh th : MgĐượ ả ấ ừ ạ ẫ ể O,
MgAl
2
O
4
,Mn
2
O
3
,Fe
3
O
4
,Co
2

O
3
,NiO,ZnTiO
4
. Tán th nh b t r i chén v i à ộ ồ ớ
nhau theo t l nh t nh, r i nén, liên k t nhi t kho ng 1000ỉ ệ ấ đị ồ ế ở ệ độ ả
o
C. H n à
hai u dây dÉnlªn b m t c a sensor.đầ ề ặ ủ
δ=q(µ,n
t
,µ
p
,ρ)
n,p: n ng c a I n tr v l tr ng.ồ độ ủ đ ệ ở à ỗ ố
- Nguyên lý l m vi c : V i nh ng ch t bán d n nhi t nh h ng chà ệ ớ ữ ấ ẫ ệ đọ ả ưở ủ
y u n m t c a các I n t v l tr ng . Khi nhi t l m t các liênế đế ậ độ ủ đ ệ ử à ỗ ố ệ độ à đứ
k t gi a các ph ng trình, hình th nh các c p l tr ng v I n t .ế ữ ươ à ặ ỗ ố àđ ệ ử
G i G l s c p l tr ng trong m t n v th i gian, m t n v b ọ à ố ặ ỗ ố ộ đơ ị ờ ộ đơ ị ề
m t thì:ặ
G=A.T
a
.e
-qE/KT
A,a: h s ph thu c v o v t li u.ệ ố ụ ộ à ậ ệ
K: h s .ệ ố
E: n ng nă îng l m t m i quan h .à đứ ố ệ
T: nhi t K.ệ độ
- M t s c p tách ra l i táI h p v i nhau ộ ố ậ ạ ợ ớ
G i R l s táI h p trong m t n v th i gian trong m t n v th i ọ à ố ợ ộ đơ ị ờ ộ đơ ị ờ

gian
R=r.n.p
r : h s táI h pệ ố ợ
4
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
n,p : n ng c a I n tr v l tr ng.ồ độ ủ đ ệ ở à ỗ ố
N u n=p => R=r.nế
2
- N u s tích h p v táI h p b ng nhauế ố ợ à ợ ằ
G=R
n=
KT/qE−








T
AT
a
- N u tính n nh h ng c a nhi t , l ch ng ế đế ả ưở ủ ệ độ độ ệ độ µ
o
,µ
T
thì độ
d nẫ
δ=C.T

b
.e
-
β
/T
C,b : h s ph thu c v t li u ch t oệ ố ụ ộ ậ ệ ế ạ
β=
K2
qE
E: n ng l ng liên k tă ượ ế
- c I m :Đặ đ ể
+ U i m nh y theo nhi t r t cao g p m i l n nhi t I n trđể độ ạ ệ độ ấ ấ ườ ầ ệ đ ệ ở
nhi t.ệ
+ h s nhi t có giá tr âm.ệ ố ệ ị
+ Có th ch t o ra các lo i có hình dáng khác nhau.ể ế ạ ạ
R
T
=R
O



















−β
o
T
1
T
1
e
T
2
o
T
T
o
,R
o
nhi t i n tr nhi t tuy t i.ệ đệ ởở ệ độ ệ đố
α=
2
T
bT+β−
R
T
=R

o
.










−β
o
T
1
T
1
e
α
T
=-
2
T
β
= 0.02÷0.08 /°C
β=3000
o
÷5000
o

K
5
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
MMT1
KMT1
MT6
α
R
(%)=2,4÷3,4%
R
o
=1÷200Ω
- Nhi t ®élµm vi c l n nh t có th t 120ệ ệ ớ ấ ểđạ
o
C.
MMT9
α
R
=2,4÷3,4%
R
o
=0,01÷5Ω
- Nhi t l m vi cệ độ à ệ
l n nh t 120ớ ấ
o
C
II./Ph ng pháp oươ đ
A. Ph ng pháp t n sươ ầ ố
- Ph ng pháp n y d a trên s thay i t n s c ng h ng c a các khâuươ à ự ự đổ ầ ố ộ ưở ủ
phát t n s theo nhi t . Các khâu c ng h ng có th l các hè c ngầ ố ệ độ ộ ưở ể à ộ

h ng c i n ho c các khâu c ng h ng RC LCưở ơđ ệ ặ ộ ưở
1. Nhi t k âmệ ế
- Nguyên lý ho t ng: nhi t k g m m t ng kim lo i ng khôngạ độ ệ ế ồ ộ ố ạ đự
khí khô c n i li n v i hai micro i n ng thông qua hai l nh đượ ố ề ớ đệ độ ỗ ỏở
áy ng.Ti ng phát ra t micro 1 dùng l m ng kích thích cđ ố ế ừ à ố đượ
truy n v o ng ph n x lên th nh trên c a ng tr v micro 2 thu. Âmề à ố ả ạ à ủ ố ở ề
thanh n y c khuyÕch i lên v l i a v micro kích thích. V ià đượ đạ à ạ đư Ĩ ớ
cách b trí n y v h s khuyÕch i l n, h l m vi c nh m tố à à ệ ố đạ đủ ớ ệ à ệ ư ộ
thi t b phát t n s t kích. T n s phát ph thu c v o chi u d i c aế ị ầ ố ự ầ ố ụ ộ à ề à ủ
ng c ng h ng v t c truy n c a âm thanh trong không khí. Khiố ộ ưở à ố độ ề ủ
nhi t thay i t c truy n trong không khí khô trong ng thayệ độ đổ ố độ ề ố
i v t n s c ngđổ à ầ ố ộ h ng thay i theo. T ó xác nh c nhi tưở đổ ừ đ đị đượ ệ
6
1.4
12
Φ
=5
Φ
=19
2.5
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
. Hi n nay ã ch t o c nhi t k ki u n y v i t n s fđộ ệ đ ế ạ đượ ệ ế ể à ớ ầ ố
0
0ở
0
C
l 1030 Hz v i nh y 2 Hz / à ớ độ ạ
0
C .
2. Nhi t k áp i nệ ế đệ

- C ng d a trên nguyên lý nhi t k âm nh ng ho t ng t n s caoũ ự ệ ế ư ạ độ ở ầ ố
h n, gi i sóng siêu âm.ơ ở ả
3. Nhi t k dây c ngệ ế ă
- C m bi n dây c ng l m t dây c ng kim lo i m t n s thay iả ế ă à ộ ă ạ à ầ ố đổ
theo l c c ng v chi u d i c a dây:ự ă à ề à ủ
f
o
=
2
1
ml
F
=
l2
1
ρ
σ

F: l c tác ng lên dây c ng; ự độ ă σ: ng su t trên dây; m: kh iứ ấ ố
l ng dây c ng; l: chi u d i dây c ng.ượ ă ề à ă
- Ta có ∆l/l = αt v i ớ α l h s giãn n d i c a giá dây c ng theoà ệ ố ở à ủ đỡ ă
nhi t . S bi n d ng y gây ra bi n i ng su t trong dây c ngệ độ ự ế ạ ấ ế đổ ứ ấ ă
v thay i t n s riêng c a dây c ng.à đổ ầ ố ủ ă
Ta có th o ểđ ∆f
t
= f
t
- f
0
suy ra nhi t .để ệ độ

4. Nhi t i n tr ki u t n sệ đệ ở ể ầ ố
- Nhi t i n tr c m c v o m t m ch phát dao ng ki u RCệ đệ ở đượ ắ à ộ ạ độ ể
m u theo hình ẫ Γ. Ta có:
f
o
=
2
CCRR2
1
121
π

R
1
, R
2
l hai nhi t i n tr thay i theo nhi t nên t n s c ng h ngà ệ đệ ở đổ ệ độ ầ ố ộ ưở
c ng thay i theo nhi t . Ta o s bi n thiên t n s suy ra nhi tũ đổ ệ độ đ ự ế ầ ốđể ệ
.độ
B. Ph ng pháp quang h cươ ọ
- ây l ph ng pháp o nhi t không ti p xúc d a v o m t ph n ngĐ à ươ đ ệ độ ế ự à ậ độ ổ ă
l ng phát x theo b c sóng .ượ ạ ướ
Trong ph ng pháp n y có th k n m t s ph ng pháp sau: ho kươ à ể ể đế ộ ố ươ ả ế
phát x , ho k c ng sáng , ho k m u s c. T i ây ta ch trình b yạ ả ế ườ độ ả ế à ắ ạ đ ỉ à
tóm t t m không i sâu v o chi ti tắ à đ à ế
1. Ho k phát xả ế ạ
- Nguyên lý ho t ng d a trên s phát x c a m t v t t nóng môiạ độ ự ự ạ ủ ộ ậ đố ở
tr ng xung quanh.ườ
i v i m t v t en tuy t i , n ng l ng to n b to ra trên m t nĐố ớ ộ ậ đ ệ đố ă ượ à ộ ả ộ đơ
v di n tích l :ị ệ à

E=σ.T
4

σ = 4,96.10
-2
J/ m
2
.s.độ
4
Nh n c tia phát x y, có th suy ra nhi t c a môi tr ng mậ đượ ạấ ể ệ độ ủ ườ à
không c n ti p xúc v i nó.ầ ế ớ
Trong th c t v t không en tuy t i, trong v t nóng có m t sự ế ậ đ ệ đố ậ ộ ự
phát x n i t i v dòng nhi t i qua b m t có d ng: ạ ộ ạ à ệ đ ề ặ ạ
E=

σε
T
4

H s không en bi n thiên t 0,04 - 0,9 ph thu c nhi u v o bệ ố đ ế ừ ụ ộ ề à ề
m t i t ng t nóng.ặ đố ượ đố
7
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
Nh v y nhi t o b i ho quang k b c x s khác v i c a iư ậ ệ độ đ ở ả ế ứ ạ ẽ ớ ủ đố
t ng m t h s :ượ ộ ệ ố
T
q
=T
4
ε

2. Ho quang k c ng sángả ế ườ độ
- Nguyên lý l so sánh c ng sáng c a i t ng c n o nhi t v ià ườ độ ủ đố ượ ầ đ ệ độ ớ
c ng sáng chu n ( trong gi i sáng h p ) . Ngu n sáng chu n l ènườ độ ẩ ả ẹ ồ ẩ àđ
s i t vonfram ã gi hoá 2000 ợ đố đ à ở
0
C trong 100 gi .ờ
Ta có th so sánh b ng m t ( t m t chính xác nh t nh ) ho c ể ằ ắ đạ ộ độ ấ đị ặ để
chính xác ta dùng phép so sánh t ng qua m t t b o quang i n.ựđộ ộ ế à đệ
3. Ho quang k m u s cả ế à ắ
- D a v o nguyên lý m u s c c a ánh sáng phát x t m t v t phự à à ắ ủ ạ ừ ộ ậ ụ
thu c v o nhi t c a v t.ộ à ệ độ ủ ậ
D a v o nh lu t n y có th suy ra nhi t c a i t ng b ng cách soự à đị ậ à ể ệ độ ủ đố ượ ằ
sánh c ng sáng c a hai ánh sáng có b c sóng ườ độ ủ ướ λ
1
v àλ
2
.
N ng l ng thu c:ă ượ đượ
E
1
=ε
1
C
1
λ
1
-5
e
-C

2
/
λ
1
T
E
1
=ε
2
C
1
λ
2
-5
e
-C
2
/
λ
2
T
Nhi t tuy t i có th tính:ệ độ ệ đố ể
T=









λε
λε








λ
−
λ
1
5
12
5
221
21
2
E
E
ln
11
C
V i ớ ε
1
, ε
2

ã bi t tr c, o Eđ ế ướ đ
1
, E
2
thay v o tính T.à
Trên ây ã trình b y t ng quan v các ph ng pháp o nhi t . đ đ à ổ ề ươ đ ệ độ
Sensor ánh sáng
- Quang i n tr :l nh ng c m bi n quang d a trên hi u ng quang i nđệ ở à ữ ả ế ự ệ ứ đệ
trong khi có ánh sáng thích h p chi u v o v t li u l m cho các i n t b nợ ế à ậ ệ à đệ ử ắ
ra l m cho tính d n i n c a nó bi n i(hi u ng quang i n trong).à ẫ đệ ủ ế đổ ệ ứ đệ
1. gi s có m t t m bán d n ph ng có th tích l V c pha t p chÊtlo¹iả ử ộ ấ ẫ ẳ ể à đượ ạ
n v i n ng các donor( i n t v l tr ng) l Nd v có møcn¨ng l ng lớ ồ độ đệ ử à ỗ ố à à ượ à
Wd n m d i vùng d n.N u Wd l n thì nh t trong phòng t i thìằ ướ ẫ ế đủ ớ ở ệ độ ố
các i n t n y c gi i phóng trong m t n v th i gian do kích thíchđ ệ ử à đượ ả ộ đơ ị ờ
nhi t l a(Nd-No).ệ à
8
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
No:n ng các donor c a các ch t bán d n b ion hoá do nhi t.ồ độ ủ ấ ẫ ị ệ
a : h s a=eệ ố
-qWd/KT
.
q : i n tíchđ ệ
k : h sệ ố
s i n t tái h p = r.Noốđệ ử ợ
2
r : h s tái h pệ ố ợ
- ph ng trình ng h c c a quá trình tái h p c tính b ng công th c:ươ độ ọ ủ ợ đượ ằ ứ
dNo/dt =a(Nd-No) – rNo
2
 No = 1/2r + [ a

2
/4r
2
+ aNd/r ]
1/2
tr ng thái cân b ng.ở ạ ằ
2. các v t li u ch t o;ậ ệ ế ạ
th ng c ch t o b ng các ch t bán d n a tinh th , ng nh t,các bánườ đượ ế ạ ằ ấ ẫ đ ểđồ ấ
d n tinh khi t ho c pha t p ch t, n tinh th .ẫ ế ặ ạ ấ đơ ể
- a tinh th :CdS,CdSe.CdTe,PbS,PbSe,PbTeđ ể
- n tinh th : Ge,Si,Au,Cu đơ ể
3. các tính ch t c a quang i n tr :ấ ủ đ ệ ở
- i n tr : đ ệ ở
Ro: i n tr t i,ch a có ngu n ánh sáng kích thích v o ,ph thu c v ođệ ở ố ư ồ à ụ ộ à
hình dáng kích th c c a v t. ướ ủ ậ
VD : PbS :10
4
–10
9
om :25
0
C ;
SbIn :10
2
-10
3
om : 25
0
C.
Khi có ánh sáng chi u v o Rp vô cùng nh ,lúc n y Rp=a.ế à ỏ à Φ

-α

a : h s ph thu c v o v t li u,nhi t ,ph b c x ,ánh sáng.ệ ố ụ ộ à ậ ệ ệ độ ổ ứ ạ
α : h s c 0.5-1.ệ ố ỡ
Rp : i n tr c tr ng.đ ệ ởđặ ư
Rs : i n tr c a các v t khi có ánh sáng chi u v o > đệ ở ủ ậ ế à
Rs = Ro//Rp
Rs =
)(
ps
po
RR
RR
−
=aΦ
-α
.
- Thông th ng quan h gi a i n tr v thông l ng ánh sáng l phi tuy nườ ệ ữ đệ ở à ượ à ế
nen tuy n tính hoá ng i ta m c thêm song song v i nó m t i n tr ,để ế ườ ắ ớ ộ đệ ởđộ
nh y nhi t c ng nh khi r i soi sáng c ng l n.ạ ệ à ỏ độ ọ à ớ
nh y c a quang tr :Gs = Go + Gp.độ ạ ủ ở
G
o
=
o
R
1
;G
p
=

p
R
1
.
- Khi có áp U t nên quang tr thì có dòng i n đặ ở đ ệ
- I =Io + Ip =GoU + GpU > Io<<Ip.
Ip =U/a *Φ
α
Ip : phi tuy n cao.độ ế
Ip/Φ =U/a*Φ
α
-1
>ΔIp/ΔΦ =α.U/aΦ
α
-1
.
- V y quang i n tr l lo i c m bi n có nh y phi tuy n v nh yậ đệ ở à ạ ả ế độ ạ ế à độ ạ
gi m khi l ng b c x ánh sáng t ng t l thu n v i i n áp U;v i ánh sángả ượ ứ ạ ă ỉ ệ ậ ớ đ ệ ớ
n s c,v i thông l ng không thay i thì Ip ph thu c v o đơ ắ ớ ượ đổ ụ ộ à λ. nh yĐộ ạ
S(λ) =ΔI/ΔΦ(λ). Φ ng v i ứ ớ λ xác nh.đị
d,các tính ch t c a quang i n tr :ấ ủ đ ệ ở
9
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
- u i m l n nh t l h s bi n i tuy n tính v nh y c a nó r tƯ để ớ ấ à ệ ố ế đổ ế à độ ạ ủ ấ
cao,ch t o n gi n,d s d ng.ế ạ đơ ả ễ ử ụ
-Nh c i m:th i gian h i áp l n,ph thu c phi tuy n v o thông l ngượ để ờ ồ đ ớ ụ ộ ế à ượ
ánh sáng, nh y ph thu c v o nhi t .độ ạ ụ ộ à ệ độ
- ng d ng: i u khi n các R¬le, o các i l ng không i n:báoứ ụ đề ể đ đạ ượ đệ
khói,cháy
III./ Ch n c m bi n v v s m ch o t ng t o nhi t ọ ả ế à ẽ ơđồ ạ đ ươ ựđ ệ độ

v o khói.àđ
1. Ch n c m bi nọ ả ế
- C m bi n nhi t I n tr bán d n có c tính R-T l c tính tuy nả ế ệ đ ệ ở ẫ đặ àđặ ế
tính. Nó o nh y cao g p 9đ độ ạ ấ ÷10 l n nhi t i n tr kim lo i, h sầ ệ đệ ở ạ ệ ố
nhi t có giá tr âm.ệ độ ị
- Xét quan h gi a I n tr v nhi t :ệ ữ đ ệ ở à ệ độ
R
T
=R
o








−β








O
T
1

T
1
2
O
e
T
T
R
o
,T
o
: I n tr v nhi t 0đ ệ ở à ệ độở
o
C.
α
R
=-
2
T
bT
+β
N u nh h ng c a h m mò n i n tr chi m ế ả ưở ủ à đế đệ ở ế th h n v b quaế ơ à ỏ
không xét n s ph thu c c a B v o nhi t , ta vi t:đế ự ụ ộ ủ à ệ độ ế
R
T
=R
O









−
O
T
1
T
1
B
e
α
R
=-
2
T
B
Giá tr c a B:3000ị ủ ÷5000
o
K
i v i tr ng h p m d I o c a ta t 0Đố ớ ườ ợ à ả đ ủ ừ ÷100
o
C ta ch n c m bi nọ ả ế
lo i:MMT1 ho c KMT1ạ ặ
+ Các thông s c b n c a MMT1ố ơ ả ủ
α
R
=-2,4.10

-2
÷-3,4.10
-2
1/
o
C
R
o
=1÷20 Ω
t
o
MAX
=120
o
C
- ưu i m :để
+ Lo i c m bi n n y có kích th c nh nên c t c bi tạ ả ế à ướ ỏ đượ đặ đặ ệ
nh ng n I ph c t pở ữ ơ ứ ạ
+ Chóng l i có nh y nhi t r t cao cho phép phát hi n raạ độ ạ ệ độ ấ ệ
nh ng bi n thiên r t nh c a nhi t .ữ ế ấ ỏ ủ ệ độ
2. M ch oạ đ
- o c nhi t ta dùng s m ch c u 2 dây nh hình vĐểđ đượ ệ độ ơđồ ạ ầ ư ẽ
Ngu n cung c p cho m ch nh sauồ ấ ạ ư

10
R
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
Ngu n cung c p cho ICồ ấ
Ngu n cung c p cho IC u l y t i n l i 220 Vồ ấ đề ấ ưđệ ướ
V i gi thi t Oớ ả ế ở

o
C thì c u cân b ng, khi ó ta có :ầ ằ đ
R
0
.R
o
=R
O
.(R
To
+r
d
)
 V
o
=0 V;
Khi ó nhi t thay i thì Rđ ệ độ đổ
T
thay i theo quan hđổ ệ
R
T
=R
To
e









−
O
T
1
T
1
B
V i giá tr Rớ ị
o
,B ã c ch n ta có th vi t:đ đượ ọ ể ế
R
T
=R
To
+∆R
11
7805
+5V
7809
7909
+9V
-9V
R
R
R
o
R
T

R
o
R
o
r
d
R
2
R
3
R
3
RR
4
R
4
R
1
R
1
U
RA
U
d
U
1
U
2
OP
1

OP
2
OP
3
U
o
’
V
CC
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
Ta có ∆R l s thay i c a nhi t khi nhi t thay i. Ta tìmà ự đổ ủ ệ độ ệ độ đổ
quan h gi a I n áp ra Uệ ữ đ ệ
o
v i s thay i i n trớ ự đổ đệ ở
+ i v i s c u 2 dây khi nhi t i n tr nhi t t thìĐố ớ ơđồ ầ ệ đệ ởở ệ độ
U
d
=
dToo
CC
rRR
R
2
V
++
∆
Trong m ch ta ang xét rạ đ
d
=5 Ω
+ Giá tr i n áp ra c a OPị đ ệ ủ

1
,OP
2
l :à
U
o
’=(1+
2
11
R
RR
+
).U
d
=
R.
)rRR(2
V
R
R2
1
dTO
CC
2
1
∆
++









+
+ i n áp ra UĐệ
RA
l ;à
U
RA
=-
3
4
R
R
.U
O
’=-
3
4
R
R
dTO
CC
2
1
rRR
R
2

V
R
R2
1
++
∆








+
- Tính toán ph n t trong m chầ ử ạ
+ Ta ch n lo i c m bi n Rọ ạ ả ế
To
=15 Ω
+

+
+
- Gi i thích ho t ng c a m ch:ả ạ độ ủ ạ
ở s trên các l i v o OPơ đồ ố à
1
,OP
2
l Uà
1

,U
2
, c truy n i qua m chđượ ề đ ạ
ph n h i c a hai khuyÕch i thu t toán nên hai u i n tr Rả ồ ủ đạ ậ đầ đệ ở
2
t ng ng xu t hi n i n áp Uươ ứ ấ ệ đệ
d
=U
1
-U
2
. i n áp n y gây ra m tĐệ à ộ
dòng chung i qua tr Rđ ở
2
,dòng I n n y l i d n n vi c t o m tđ ệ à ạ ẫ đế ệ ạ ộ
I n áp vi phân ã c khuyÕch i l i ra. i n áp ng nh pđ ệ đ đượ đạ ở ố Đệ đồ ị
U
1
,U
2
t lên l i hai v o không cho ra tín hi u trên Rđặ ở ố à ệ
1
v vì thà ế
c ng không c khuyÕch i lên ho c l chóng c ng xu t hi n l iũ đượ đạ ặ à ũ ấ ệ ở ố
ra c a hai khuyÕch i thu t toán nh ng có h s khuyÕch i b ngủ đạ ậ ư ệ ố đạ ằ
1. Vi c lo i b các th nh ph n cùng pha n y do t ng khuyÕch iệ ạ ỏ à ầ à ầ đạ
thu t toán cu i cùng OPậ ố
3
th c hi n t ng n y có tác d ng nh l bự ệ ầ à ụ ư à ộ
khuyÕch i tr .đạ ừ

- ưu I m c a t ng khuyÕch i o hay chu n hoá n y l :đ ể ủ ầ đạ đ ẩ à à
+ Tr kháng l i v o vao: Do ngu n tín hi u b ch u t i ch b i dòngở ố à ồ ệ ị ị ả ỉ ở
l i v o c a t ng khuyÕch i d ng c . Vì th i n tr l i v o có thố à ủ ầ đạ ụ ụ ếđệ ở ố à ể
v o kho ng 10à ả
12
Ω.
+ Can nhi u không áng k các b khuyÕch i trù n gi n, cácễ đ ể ở ộ đạ đơ ả
ngu«nc can nhi u gây ra nh hễ ả ëng®éc l p v i nhau:can nhi u vìậ ớ ễ
nhi t c a i n tr l i v o ,can nhi u riêng l i v o,can nhi u doệ ủ đệ ở ố à ễ ở ố à ễ
dòng l i v o c a khuyÕch i thu t toán.ố à ủ đạ ậ
12
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
+ không tuy n tính c a h s khuyÕch i không áng k .Độ ế ủ ệ ố đạ đ ể
+ t h s khuyÕch i n gi n: ch c n thay i RĐặ ệ ố đạ đơ ả ỉ ầ đổ
2
ta c đượ độ
khuyÕch i mong mu n.đạ ố
- c I m c a m ch oĐặ đ ể ủ ạ đ
+ Khi nhi t 0ở ệ độ
o
C thf u ra Uđầ
RA
=0 V
+ Khi nhi t 100ở ệ độ
o
C thì u ra Uđầ
RA
=5 V
Vëy I n áp ra Uđ ệ
RA

có kho¶ngtahy i I n áp t 0đổ đ ệ ừ ÷5 V v i s thay ớ ự
i nhi t ng v i I n áp l 5mV/đổ ệ độứ ớ đ ệ à
o
C.
3. M ch o khóiạ đ
- Ta s d ng tính ch t c a diot quang l khi có khói,v i m i n ng ử ụ ấ ủ à ớ ỗ ồ độ
khác nhau thì h p th quang c a nó thay ôi theo h m f(độ ấ ụ ủ đ à Φ),t ó ta ừđ
có dòng I
c
s bi n i theo n ng khói t ó ta có ®iiÖn áp ra .Khi ẽ ế đổ ồ độ ừđ
không có khói thì ta có I n áp ra Uđ ệ
ra
=0 khi có h m là ng khói nh t ượ ấ
nh nó l m cho ánh sáng khó chuy n qua ®đị à ề îc nên có i n áp ra.Ta đ ệ đ aư
qua b so sánh v i m t I n áp b t u có khói báo ng sau ó ộ ớ ộ đ ệ ắ đầ để độ đ
i n áp ra đ ệ đa ®îc n i v i loa loa b t u kêu .Ta có s m ch nh ố ớ để ắ đầ ơđồ ạ ư
sau
- ở DIODE ta có I
max
có th ch y qua l 50 mA.ể ạ à
- i n áp trên DIODE b ng 1VĐệ ằ
- T ó ta ch n I n tr Rừđ ọ đ ệ ở
1
=100Ω
- ở tranzitor ta có I
cmax
=6mmA
- P
max
=50w

ta có R
MIN
=
CMAX
CECC
I
UU −
R
MIN
=980Ω
T ó ta ch n Rừđ ọ
2
=1k
13
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
- Sau m ch so sánh ta t loa hay chuông có th ho t ng ®ạ đặ ể ạ độ îc i n ở đ ệ
áp 20V có th tu ch n chuông ho c loa ch c n thay i n áp ể ỳ ọ ặ ỉ ầ đệ ở
m ch so sánh.ạ
IV./ Thi t k card thu th p tám kênh ghép n i v i máy tính v ế ế ậ ố ớ à
ch th sỉ ị ố
S h th ng nh sau;ơđồ ệ ố ư
- Di n d i s kh iễ ả ơđồ ố
+ Tín hi u u v o v chu n hoá ã nói ph n trên chóng l các bệ đầ à à ẩ đ ở ầ à ộ
c m bi n v m ch o.ả ế à ạ đ
+ ADC LTC1090 l b bi n i A/D s d ng vi m ch LTC 1090 v ià ộ ế đổ ử ụ ạ ớ
xung nh p t bên ngo i. B t o xung gi nh p c hình th nhị ừ à ộ ạ ữ ị đượ à
t :m t b o, i n tr Rừ ộ ộ đả đ ệ ở
1
v t i n Cà ụ đệ
1

. Ph n m ch v o bao g mầ ạ à ồ
tám l i v o quét ng. Tám i n tr 10 kố à độ đệ ở Ω 8 kênh dùng h nở để ạ
ch dòng I n l i v o, còn 8 dièt dùng ng n cho i n áp l i v oế đ ệ ố à để ă đệ ố à
v t quá ng ng +5V. ượ ưỡ ởtrong m ch s d ng vi m ch 7474 t o raạ ử ụ ạ để ạ
xung nh p ng b quá tr×nh®ãn nh n d li u c ng nh xu t d li uị đồ ộ ậ ữ ệ ũ ư ấ ữ ệ
ra vi m ch LTC1090. Ngo i ra còn m t vi m ch n áp lo iở ạ à ộ ạ ổ ạ
LT1021-5.
+ Kh i RS232 l m ch I n ghép n i v i c ng RS232, bao g m cácố à ạ đ ệ ố ớ ổ ồ
m ch o U2B,U1B F. M ch t o dao ng l m ch thông d ng t oạ đả ạ ạ độ à ạ ụ ạ
ra các xung nh p trong kho ng t n s t 200ị ả ầ ố ừ ÷400 kHz.
+ Kh i máy tính ding x lý tín hi u s a v o.ố để ử ệ ốđư à
+ Cu i cùng sau x lý a ra thông báo ho c ch thố ử đư ặ ỉ ị
1. LTC 1090.
- Vi m ch LTC 1090 l b bi n i A/D có phân gi i 10 bit dùngạ à ộ ế đổ độ ả
o nhi t . Vi m ch n y g m 8 kênh v o c l p v c quétđể đ ệ độ ạ à ồ à độ ậ à đượ
ng. Tín hi u s l i ra c x p n i theo th t các kênh nên r tđộ ệ ốở ố đượ ế ố ứ ự ấ
thu n ti n ghép n i v i c ng n i ti p c a máy tính PC. C thậ ệ để ố ớ ổ ố ế ủ ụ ể
LTC 1090, 8 kênh , t c l y m u 36 ksps. Lo i vi m ch n y cố độ ấ ẫ ạ ạ à đượ
thi t k ch t o ph c v m c ích ghép n i v i các b vi x lý ho cế ế ế ạ ụ ụ ụ đ ố ớ ộ ử ặ
vi I u khi n, thi t k h th ng thu th p s ki u o l ng. Cácđ ề ể để ế ế ệ ố ậ ố ệ đ ườ
thông s c tr ng cho vi m ch LTC 1090 nh sau:ốđặ ư ạ ư
+ Có kh i l y m u v gi m u bên trong vi m ch.ố ấ ẫ à ữ ẫ ạ
+ Dung ngu n nuôI +5 V ho c –5V u c.ồ ặ đề đượ
+ T c truy n d li u c c i l 50 kHz.ố độ ề ữ ệ ự đạ à
+ Ch t o b ng công ngh CMOS.ế ạ ằ ệ
- ứng d ng ph bi n c a vi m ch LTC 1090 l dùng l m b bi n iụ ổ ế ủ ạ à à ộ ế đổ
A/D 8 kênh dùng trong các thi t b ho c h th ng o l ng . S ế ị ặ ệ ố đ ườ ơ đồ
kh i c a m ch v s chân c mô t trên hai hình sau:ố ủ ạ à ơđồ đượ ả
14

ADC
LTC
1090
RS
232
Máy
tính
Ch ỉ
thị
CH
x
COMDGND
+Uv
AClk
SClk
Din
Dout
CS+Uref-Uref-UvAGND
IC 1
LTC 1090
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
- T s kh i ta th y bên trongvi m ch ã tích h p nhi u kh i cùngừ ơđồ ố ấ ạ đ ợ ề ố
v i nhau, c th l bên c nh m t kh i quét ng tám kênh, kh i l yớ ụ ể à ạ ộ ố độ ố ấ
m u v gi , vi m ch n y còn hai thanh ghi d ch, m t giao di nẫ à ữ ạ à ị ộ ệ
ngu n n i ti p, m t ngu n i n áp so sánh c ng nh m t m ch phátồ ố ế ộ ồ đệ ũ ư ộ ạ
xung gi÷u nh p bên trong. Các i m chung c a tong kh i u ị ở để ủ ố đề để
riêng nên cho phép nhi u kh n ng u n i các kh i v i nhau. Khiề ả ă đấ ố ố ớ
ghép n i v i giao di n RS232 c a máy tính, vi m ch n y th hi n rõố ớ ệ ủ ạ à ể ệ
u I m b i vì dòng tiêu th nh không áng k , ch c 1,5mA, nênư đ ể ở ụ ỏ đ ể ỉ ỡ
cho phép t n d ng kh n ng t o ra i n áp ngu n nuôi t các ngậ ụ ả ă ạ đệ ồ ừ đườ

d n i u khi n c a giao di n. Vi m ch LTC 1090 l nh ng b bi nẫ đề ể ủ ệ ạ à ữ ộ ế
i ADC 8 kênh 10 bit ghép n i thu c th h m i nh t. t o rađổ ố ộ ế ệ ớ ấ Để ạ
modul o luêng 10 bit 8 kênh ghép n i v i giao di n n i ti p c ađ ố ớ ệ ố ế ủ
máy tính PC ch c n thêm m t v i linh ki n ph . Hai modul n yỉ ầ ộ à ệ ụ à
óng v v i chân theo hai h ng DIP. Ch c n ng c a các chân cđ ỏ ớ à ứ ă ủ đượ
mô t trên b ng sau:ả ả
Chân Tên Ch c n ngứ ă
1. CH0 L i v o analog th nh t, kênh 0ố à ứ ấ
2. CH1 L i v o analog th hai, kênh 1ố à ứ
3. CH2 L i v o analog th ba, kênh 2ố à ứ
4. CH3 L i v o analog th t , kênh 3ố à ứ ư
5. CH4 L i v o analog th n m, kênh 4ố à ứ ă
6. CH5 L i v o analog th sáu, kênh 5ố à ứ
7. CH6 L i v o analog th b y, kênh 6ố à ứ ả
8. CH7 L i v o analog th tám, kênh 7ố à ứ
20. +Uv §iÖn áp ngu n nuôi cho vi m ch c c d ngồ ạ ự ươ
9. COM §iÓm chung th ng c n i tườ đượ ố đấ
15
0
1
2
3
4
5
6
7
Thanh ghi
d ch l i v oị ố à
Sample
and

hold
IC
control
Thanh ghi
d ch l i raị ố
comp
capacity
0
1
2
3
4
5
6
7
Com
Mux
SCLK
Dout
ACLK
CS
Vcc
§GND AGND
REF-REF+
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
10. DGND Mass cho m ch sạ ố
11. AGND Mass cho m ch analogạ
12. -Uv §iÖn áp ngu n nuôi cho vi m ch c c âmồ ạ ự
13. -Uref §iÖn áp so sánh, c c âm, th ng c n i tự ườ đượ ố đấ
14. +Uref §iÖn áp so sánh dùng cho quá trình bi n iế đổ

A/D.
Chân +Uref ng th i l l i v o I n áp so sánhđồ ờ à ố à đ ệ
khi s d ng m t ngu n so sánh bên ngo i.ử ụ ộ ồ à
15. /CS Chip select( l a ch n chip). Byte i u khi n cự ọ đề ể đượ
c v o ch khi CS=0, còn khi CS chuy n sangđọ à ỉ ể
m c cao thì Dout tr ng thái I n tr cao.ứ ở ạ đ ệ ở
16. Dout Lèi ra d li u n i ti p. Qua l i ra n y các bit d ữ ệ ố ế ố à ữ
li u nh n c sau m t quá trình bi n i cệ ậ đượ ộ ế đổ đượ
truy n ra. C v i m i s n xung âm c a tín hi uề ứ ớ ỗ ườ ủ ệ
thì 1 bit l i c truy n ra.ạ đượ ề
17. DIN Lèi v o d li u n i ti p. Qua l i n y m t byte à ữ ệ ố ế ố à ộ
I u khi n trong vi m ch TLC 1090 c giđ ề ể ạ đượ ữ
nh p b ng s n xung âm SCLK.ị ằ ườ
18. SCLK Lèi v o gi nh p n i ti p. SCLK l l i v o gi à ữ ị ố ế à ố à ữ
nh p dùng n p các byte d li u v o theo cáchị để ạ ữ ệ à
n i ti p v dùng c các k t qu bi n i raố ế à để đọ ế ả ế đổ
theo cách n i ti p.ố ế
2.C ng n i ti p RS232ổ ố ế
C ng n i ti p RS232 l giao di n ph bi n r ng rãi nh t. Ng iổ ố ế à ệ ổ ế ộ ấ ườ
dùng máy tính PC còn g i l các c ng COM 1, còn c ng COM 2 t doọ à ổ ổ để ự
cho các ng d ng khác. Gi ng nh c ng máy in, c ng n i ti p RS232 c ngứ ụ ố ư ổ ổ ố ế ũ
®woc s d ng m t cách r t thu n ti n trong o l ng v I u khi n.ử ụ ộ ấ ậ ệ đ ườ àđ ề ể
Vi c truy n d li u qua c ng RS 232 c ti n h nh theo cách n iệ ề ữ ệ ổ đượ ế à ố
ti p, ngh a l các bit d li u c g i i n i ti p nhau trên m t ng d n.ế ĩ à ữ ệ đượ ử đ ố ế ộ đườ ẫ
Tr c h t, lo i truy n n y có kh n ng dùng cho nh ng kho ng cách l nướ ế ạ ề à ả ă ữ ả ớ
h n, b i vì các kh n ng gây nhi u l nh áng k h n khi dùng m t c ngơ ở ả ă ễ à ỏđ ể ơ ộ ổ
song song. Vi c dùng c ng song song có m t nh c I m áng k l cápệ ổ ộ ượ đ ể đ ể à
truy n dùng quá nhi u s i v vì v y r t t ti n. H n n a, m c tín hi u ề ề ợ à ậ ấ đắ ề ơ ữ ứ ệ
0-5V ã t ra thích ng không áng k v i kho ng cách l n h n.đ ỏ ứ đ ể ớ ả ớ ơ
C ng n i ti p RS 232 không ph I l m t h th ng bus, nó cho phépổ ố ế ả à ộ ệ ố

d d ng t o ra liên k t d i hình th c I m v i I m gi a hai máy c nễ à ạ ế ướ ứ đ ể ớ đ ể ữ ầ
trao i thông tin v i nhau m t th nh viên th ba không th tham gia v ođổ ớ ộ à ứ ể à
cu«c trao i thông tin n y. Trên hình d i ây l s b trí chân c ađổ à ướ đ à ự ố ủ
phích c m ắ
RS 232 máy tính PC.ở

Chân Ch c n ngứ ă
1 DCD_data carrier detect L i v oố à
16
1 2 3 4 5
6 7 8 9
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
2
3
4
5
6
7
8
9
RxD_Receive data L i v oố à
TxD_Transmit data L i raố
DTR_data terminal ready L i raố
GND_N i t ố đấ
DSR_data set ready L i v oố à
RTS_Request to send L i raố
CTS_Clear to send L i v o ố à
RI_Ring indicator L i v oố à
T hình v ta th y c m n i ti p RS 232 có t ng c ng 8 ng d nừ ẽ ấ ổ ắ ố ế ổ ộ đườ ẫ
ch a k ng n i t. Trên th c t có hai lo i phích c m, m t lo i 9 chânư ểđườ ố đấ ự ế ạ ắ ộ ạ

v lo i 25 chân. C hai lo i n y có chung c i m khác h n v i c ng máyà ạ ả ạ à đặ để ẳ ớ ổ
in l ch n i v i máy in máy tính PC l c m, trong khi c ng n i ti pà ỗ ố ớ ở àổ ắ ở ổ ố ế
l i l phích c m nhi u chân.ạ à ắ ề
Vi c truy n d li u x y ra trên hai ng d n. Qua chân c m raệ ề ữ ệ ả đườ ẫ ắ
TxD, máy tính g i các d li u c a máy nó n máy kia. Trong khi ó cácử ữ ệ ủ đế đ
d li u m máy tính nh n c, l i c d n n chân n i RxD. Các tínữ ệ à ậ đượ ạ đượ ẫ đế ố
hi u khác óng vai trò l tín hi u h tr khi trao i ht«ng tin v vì thệ đ à ệ ỗ ợ đổ à ế
trong m i ng d ng u dùng n.ọ ứ ụ đề đế
- Vi c truy n d li uệ ề ữ ệ
M c tín hi u chân ra RxD tu thu c v o ng d n TxD v thông th ngứ ệ ỳ ộ à đườ ẫ à ườ
n m trong kho ng -12ằ ả ÷12V. Các bit d li u c g i o ng c l i. M cữ ệ đượ ử đả ượ ạ ứ
I n áp i v i m c high n m gi a -3đ ệ đố ớ ứ ằ ữ ÷-12 V v m c l n m gi a +3à ứ ơ ằ ữ ÷12V.
Hình d i ây mô t m t dòng d li u i n hình c a m t byte d li u trênướ đ ả ộ ữ ệ để ủ ộ ữ ệ
c ng n i ti p Rs 232.ổ ố ế
- ở tr ng thái t nh trên n d n có i n áp-12 V . M t bit kh i ngạ ĩ đườ ẫ đệ ộ ở độ
(start bit) s kh i ng cho vi c truy n d li u. Ti p ó l các bít dẽ ở độ ệ ề ữ ệ ế đ à ữ
li u riêng l s n, trong ®od nh ng bit giá tr th p s c g i nệ ẽ ẽđế ữ ị ấ ẽđượ ử đế
tr c tiên. Con s c a các bit d li u thay i gi a 5 v 8. ướ ố ủ ữ ệ đổ ữ à ở cu i c aố ủ
17
12 V
Start bit
stop bit
104us
1 1 0 1 0 0 1 0
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
1.04 ms
-12 V
LOW
HIGH
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế

dòng d li u còn có m t bit d ng(stop bit) t tr l i tr ng tháIữ ệ ộ ừ để đặ ở ạ ạ
l i ra(-12 V).ố
- b ng t c baud ta thi t l p t c truy n d li u. Các giá tr thôngằ ố độ ế ậ ố độ ề ữ ệ ị
th ng l 300;600;1200;2400;4800;9600 v 19200 baud. Ký hi uườ à à ệ
baud t ng ng v i s bit truy n c trong m t giây. Ch ng h n nhươ ứ ớ ố ề đượ ộ ẳ ạ ư
khi t c baud b ng 9600 có ngh a l có 9600 bit d li u cố độ ằ ĩ à ữ ệ đượ
truy n trong m t giây. T ó ta suy ra r ng có m t bit b t u về ộ ừ đ ằ ộ ắ đầ à
m t bit d ng c g i kèm theo v i m t byte d li u . Nh v y v iộ ừ đượ ử ớ ộ ữ ệ ư ậ ớ
m i m t byte ã có 10 bit c g i. Nh v y m có th uíc oánỗ ộ đ đượ ử ờ ậ à ể đ
m t cách d d ng l ng d li u c c i ã c truy n. V i t c ộ ễ à ượ ữ ệ ự đạ đ đượ ề ớ ố độ
9600 baud cho phép truy n nhi u nh t l 960 byte m i giây. Quaề ề ấ à ỗ
cách c tính n gi n n y ta c ng th y c m t nh c i mướ đơ ả à ũ ấ đượ ộ ượ để
không nh c a c ng n i ti p l t c truy n d li u b h n ch . ỏ ủ ổ ố ế à ố độ ề ữ ệ ị ạ ế
3.Trình b y v vi m ch 7474 t o xung nh p ng hà ề ạ ạ ị đồ ồ
- Vi m ch 74HC74 th c ch t l flipflop t o xung. Trên m ch thi tạ ự ấ à ạ ạ ế
k có 2 con vi m ch 74HC74.ế ạ
S
D
CP
R
QN
Q
S
D
CP
R
QN
Q
- X p x p s chân c a vi m chắ ế ố ủ ạ
- X p x p s chân c a vi m ch LT 1021ắ ế ố ủ ạ

4. Ho t ng c a m chạ độ ủ ạ
K t n i gi a modul o l ng v máy tính PCế ố ữ đ ườ à
T n d ng kh n ng ghép n i theo chu n RS 232 , modul bi n iậ ụ ả ă ố ẩ ế đổ
A/D 10/12 bit c ghép n i v i PC b ng m t cáp n i 4 s i. Cáp n iđượ ố ớ ằ ộ ố ợ ố
n y có m t u l gi¾c c m 9 chân n i v i modul, m t u l gi¾cà ộ đầ à ắ ố ớ ộ đầ à
c m 25 modul o l ng v máy tính PC ta có th nh n th y th cắ đ ườ à ể ậ ấ ự
ch t c a quá trình truy n tín hi u gi a modul v PC không ph i lấ ủ ề ệ ữ à ả à
gi a hai thi t b d li u u cu i v i nhau m l thông qua giao di nữ ế ị ữ ệ đầ ố ớ à à ệ
18
Lt 1021
.I.c
.I.c
.I.c
+Uo
.I.c
GND
.I.c
+Uref
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
ghép n i, máy tính tr c ti p giám sát v I u khi n các chân ra c aố ự ế àđ ề ể ủ
modul bi n i. Thông qua các chân RTS,DTR v CTS, d li u aế đổ à ữ ệ đị
ch v I u khi n t PC có th t i c modul v tín hi u d li uỉ à đ ề ể ừ ể ớ đượ à ệ ữ ệ
bi n i t tín hi u analog l i v o th nh digital có th g i t i PCế đổ ừ ệ ở ố à à ể ử ớ
ti p t c x lý.để ế ụ ử
S trao i gi a các ng d n tín hi uự đổ ữ đườ ẫ ệ
i v i quá trình bi n i A/D , modul o l ng 10/12 bit cĐố ớ ế đổ đ ườ đượ
gi i thi u ây s d ng b gi nh p bên trong. truy n d li u,ớ ệ ở đ ử ụ ộ ữ ị Để ề ữ ệ
modul ch c n 3 ng d n I u khi n:SCLK,DIN v DOUT. M tỉ ầ đườ ẫ đ ề ể à ộ
cu c truy n d li u y c chia l m 3 giai o n. Tr c h t byteộ ề ữ ệ đầ đủđượ à đ ạ ướ ế
d li u a ch c gi nh p bên trong vi m ch, byte d li u n yữ ệ đị ỉ đượ ữ ị ạ ữ ệ à

kh ng nh úng a ch trong kênh ho t ng c a quá trình bi n iẳ đị đ đị ỉ ạ độ ủ ế đổ
A/D. ti p ó l quá trình bi n i th c s c a tín hi u n i v analogế đ à ế đổ ự ự ủ ệ ố à
thanh các giá tr digital. Cu i cùng sau khi k t thúc quá trình bi nị ố ế ế
i, các k t qu o l n l t ®uîc c ra theo cách n i ti p.đổ ế ảđ ầ ượ đọ ố ế
M i bit c a byte d li u a chi c truy n i b ng s nỗ ủ ữ ệ đị đượ ề đ ằ ườ
d ng(s n L_H) c a tín hi u SCLK. Bít u c a byte d li u l bitươ ườ ủ ệ đầ ủ ữ ệ à
kh i ng(luôn m c high), 3 bit ti p theo dùng l a ch n các l iở độ ở ứ ế để ự ọ ố
v o analog, trong tr ng h p n y có 8 kênh nên ta ph i có ba bit à ườ ợ à ả để
mã hoá a ch . Sau khi th c hi n quá trình bi n i A/D các bit dđị ỉ ự ệ ế đổ ữ
li u riêng l ch th k t qu c a quá trình bi n i s c c raệ ẻ ỉ ị ế ả ủ ế đổ ẽ đượ đọ
mâi khi xu t hi n s n xung âm c a tín hi u SCLK l i ra DOUT.ấ ệ ườ ủ ệ ở ố
Trên s m ch i n c a modul, i n áp ngu n nuôi c cungơ đồ ạ đệ ủ đ ệ ồ đượ
c p b i hai ng d n tín hi u DTR v RTS truy n t máy tính.ấ ở đườ ẫ ệ à ề ừ
Các tín hi u i u khi n DTR v RTS c s d ng không ch t oệ đề ể à đượ ử ụ ỉ để ạ
ngu n nuôi cho b bi n i m còn c l i d ng t o ra bit dồ ộ ế đổ à đượ ợ ụ để ạ ữ
li u DIN v xung gi nh p SCLK dùng cho quá trình c c ng nhệ à ữ ị đọ ũ ư
ghi d li u theo cách n i ti p. Cu i cùng qua l i v CTS các bit dữ ệ ố ế ố ố à ữ
li u ng x p h ng l i ra DOUT s c c v o máy tính vệ đứ ế à ở ố ẽ đượ đọ à à
c x lý ti p b ng ph n m m.đượ ử ế ằ ầ ề
i n áp ngu n nuôi vi m ch l y t máy tính PC còn i n áp soĐệ ồ ạ ấ ừ đệ
sánh cùng v i các i n áp nuôi m ch c l y t vi m ch n ápớ đệ để ạ đượ ấ ừ ạ ổ
LT 1021. Vi m ch n y c c tr ng b i hai thông s k thu t:ạ à đượ đặ ư ở ố ỹ ậ
+ Dòng i n t nh c a b n nh I n áp c c k nh , ch cđệ ĩ ủ ộ ổ đị đ ệ ự ỳ ỏ ỉ ỡ
micro ampe.
+ i n áp l i v o cho phép gi m t i +5 V, ngh a l b ng i nĐệ ố à ả ớ ĩ à ằ đệ
áp l i ra.ố
Vi m ch LT 1021 nh n c áp xung i n t hai ng d n tínạ ậ đượ đệ ừ đườ ẫ
hi u DTR v RTS sau khi n p cho t i n 220ệ à ạ ụ đ ệ µF qua hai ®Ý«t
1N4148. i n áp dùng nuôi vi m ch 74HC74 c ng c l y tĐệ để ạ ũ đượ ấ ừ
ngu n n nh +5V l i ra c a vi m ch LT1021.ồ ổ đị ở ố ủ ạ

Các bit d li u trên hai ng d n DTR v RTS t ng ng v i cácữ ệ đườ ẫ à ươ ứ ớ
m c i n áp ứ đ ệ ±12 V theo chu n c a RS 232. Vi c thích ng i n ápẩ ủ ệ ứ đệ
gi a m c ữ ứ ±12 V c a ng d n DTR v RTS v i m c TTL c th củ đườ ẫ à ớ ứ đượ ự
hi n b i các i n tr h n ch dòng.ệ ở đệ ở ạ ế
19
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
B ng sau ay li t k các bả đ ệ ế ¬c trong quá trình truy n d li u:ề ữ ệ
B cướ RTS Din DTR SCLK CTS/Dout Gi thíchả
1
2
3
1
1
1
0
T I n Cụđ ệ
4
c n pđượ ạ
Ch 10 msờ
CS lên t i m c low, xu t hi n xớ ứ ấ ệ ên H_L c aủ
SCLK, b ADC chu n b hình th nh B9, chộ ẩ ị à ờ
ít nh t 30ấ µs
4
5
6
7
M3
M3
M3
0

1
0
/B9
X p M3ế
c bit d li u d u tiên c a ADCĐọ ữ ệ ầ ủ
S n L_H c a SCLK, ADC ón nh n M3ườ ủ đ ậ
S n H_L c a SCLK, ADC chu n b B8ườ ủ ẩ ị
8
9
10
11
M2
M2
M2
0
1
0
/B8
X p M2ế
c bit d li u th hai c a ADCĐọ ữ ệ ứ ủ
S n L_H c a SCLK, ADC ón nh n M2ườ ủ đ ậ
S n H_L c a SCLK, ADC chu n b B7ườ ủ ẩ ị
12
13
14
15
M1
M1
M1
0

1
0
/B7
X p M1ế
c bit d li u th ba c a ADCĐọ ữ ệ ứ ủ
S n L_H c a SCLK, ADC ón nh n M1ườ ủ đ ậ
S n H_L c a SCLK, ADC chu n b B7ườ ủ ẩ ị
16
17
18
19
M0
M0
M0
0
1
0
/B6
X p M0ế
c bit d li u th t c a ADCĐọ ữ ệ ứ ư ủ
S n L_H c a SCLK, ADC ón nh n M0ườ ủ đ ậ
S n H_L c a SCLK, ADC chu n b B6ườ ủ ẩ ị
20
21
22
23
UNI=1
UNI=1
UNI=1
0

1
0
/B5
X p UNI, ây luôn b ng 1ế ởđ ằ
c bit d li u th n m c a ADCĐọ ữ ệ ứ ă ủ
S n L_H c a SCLK, ADC ón nh n UNIườ ủ đ ậ
S n H_L c a SCLK, ADC chu n b B5ườ ủ ẩ ị
24
25
26
27
MSBF
MSBF
MSBF
0
1
0
/B4
X p MSBFế
c bit d li u th sáu c a ADCĐọ ữ ệ ứ ủ
S n L_H c a SCLK, ADC ón nh n UNIườ ủ đ ậ
S n H_L c a SCLK, ADC chu n b B3ườ ủ ẩ ị
28
29
30
31
32
33
WL1=0
WL1=0

WL1=0
WL1=0
0
1
0
0
/B3
/B2
X p WL1, truy n 10 bit d li u thì WL1=0ế để ề ữ ệ
c bit d li u th b y c a ADCĐọ ữ ệ ứ ẩ ủ
S n L_H c a SCLK, ADC ón nh n UNIườ ủ đ ậ
S n H_L c a SCLK, ADC chu n b B2ườ ủ ẩ ị
X p WL1, truy n 10 bit d li u thì WL0=0ế để ề ữ ệ
c bit d li u th tám c a ADCĐọ ữ ệ ứ ủ
34
35
36
WL0=1
0
1
0
/B1
S n L_H c a SCLK, ADC ón nh n UNIườ ủ đ ậ
S n H_L c a SCLK, ADC chu n b B1ườ ủ ẩ ị
c bit d li u th 9 c a ADCĐọ ữ ệ ứ ủ
34
35
36
0
0

1
0
/B0
S n L_H c a SCLK, ADC ón nh n UNIườ ủ đ ậ
S n H_L c a SCLK, ADC chu n b B0ườ ủ ẩ ị
c bit d li u th 10 c a ADCĐọ ữ ệ ứ ủ
40
41
0
1
1
1
SCLK c t lên m c highđượ đặ ứ
CS c t lên m c high, quá trình bi nđượ đặ ứ ế
20
B i t p d i môn h c c m bi nà ậ à ọ ả ế
i b t u kéo d i c 44 chi trình ACLKđổ ắ đầ à ỡ
M3:SGL/DIFF;
M2:ODD/SIGN;
M1:select 1;
M0:select 0
Khi ti n h nh o trong ch l i v o vi phân thì các giá tr riêng l l i v oế à đ ế độ ố à ị ẻ ở ố à
ph i n m trong vùng t 0ả ằ ừ ÷5 V.
UNI:C báo hi u i n áp 1 d u hay hai d u c o. i n áp l i v o t 0ờ ệ đệ ấ ấ đượ đ Đệ ố à ừ ÷5V
nên UNI=1.
MSBF:C báo hi u li u bit d li u u tiên l bit có giá tr cao nh t hay giá trờ ệ ệ ữ ệ đầ à ị ấ ị
th p nh t c a m t t d li u. MSBF=1 có ngh a l bit có giá tr cao nh t c g iấ ấ ủ ộ ừ ữ ệ ĩ à ị ấ đượ ử
tr c tiên,còn MSBF=0 có ngh a l bit có giá tr th p nh t c g i tr c tiên.ướ ĩ à ị ấ ấ đượ ử ướ
Vi c xu t d li u ra có th ti n h nh b ng m t vòng l p, trong tr ng h pệ ấ ữ ệ ể ế à ằ ộ ặ ườ ợ
n y các b c 35 v 38 c th c hi n hai l n. Vi c thay i tr ng thái logic c aà ướ à đượ ự ệ ầ ệ đổ ạ ủ

RTS t 0 sang1 ch c phép th c hi n khi ng d n DTR(SCLK) ang m cừ ỉ đượ ự ệ đườ ẫ đ ở ứ
0,b i vì n u không thì CS s c t lên m c 1. Khi m t tr ng trong b ng bở ế ẽđượ đặ ứ ộ ườ ả ỏ
tr ng thì trên bit n y s không x y ra qóa trình c ho c ghi. ố à ẽ ả đọ ặ ở m i b c RTSỗ ướ
v DTR c n ph i c ghi ng th i. Các b c khác c a thanh ghi có th cà ầ ả đượ đồ ờ ướ ủ ể đượ
t lên giá tr 0. Các bit d li u t B9 n B0 c truy n v i giá tr ã c l yđặ ị ữ ệ ừ đế đượ ề ớ ị đ đượ ấ
o.đả
vi t ch ng trình ghép n i ta c n ghép n i cách truy nh p tr c ti p lênĐể ế ươ ố ầ ố ậ ự ế
các thanh ghi trên vi m ch UART c ng n i ti p. Tr nh thái DOUT c a chân viạ ở ổ ố ế ạ ủ
m ch LTC 1090 c ki m tra qua bit 4(b ng CTS) c a thanh ghiạ đượ ể ằ ủ tr ng tháiạ
model( a ch xxxh+06h,ch ng h n 3FEh) trong ó xxh l a ch c s , c thđị ỉ ẳ ạ đ à đị ỉ ơ ở ụ ể
h n l a ch c a thanh ghi m truy n /nh n trên vi m ch UART 8250. Khi bitơ àđị ỉ ủ đệ ề ậ ạ
4 có giá tr b ng 1 thì i u ó có ngh a l DOUT m c 0 v ng c l i. Nói cáchị ằ đề đ ĩ à ở ứ à ượ ạ
khác l bit 4 mô t tr ng thái o c a DOUT.à ả ạ đả ủ
Các ng d n RTS(Din)v DTR(SCLK) c i u khi n qua thanh ghiđườ ẫ à đượ đề ể
i u khi n model( a ch xxxh+04h, ch ng h n 3FCh). đề ể đị ỉ ẳ ạ ë ®©y bit 0 t ng ng v iươ ứ ớ
ng d n DTR còn bit 1 t ng ng v i ng d n RTS.đườ ẫ ươ ứ ớ đườ ẫ
Tr c khi m t tác ng b t u trong m i tr ng h p ch t o ng t c a viướ ộ độ ắ đầ ọ ườ ợ ếđộ ạ ắ ủ
m ch ph i b c m. Yêu c u n y c th c hi n nh thanh ghi cho phép ng t( aạ ả ị ấ ầ à đượ ự ệ ờ ắ đị
ch xxxh+01h), trong ó giá tr 00h c ghi. Ti p ó, qua trình bi n i u tiênỉ đ ị đượ ế đ ế đổ đầ
c b t u t d li u u tiên. Vi c trao i d li u gi a modul o l ng vđượ ắ đầ ừ ữ ệ đầ ệ đổ ữ ệ ữ đ ườ à
máy tính PC c th c hi n theo ki u song công ng b , ngh a l trong khi tđượ ự ệ ể đồ ộ ĩ à ừ
d li u l i v o c a qua trình bi n i ti p theo c ghi thì k t qu c a quaữ ệ ố à ủ ế đổ ế đượ ế ả ủ
trình bi n i v a th c hi n song c xu t ra.ế đổ ừ ự ệ đượ ấ
21