MẠCH CHỐNG TRỘM DÙNG THU PHÁT HỒNG NGOẠI và DÙNG TIA LASER

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên
tiến của thế giới, chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn.
Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc
điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ…là những yếu tố rất cần
thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả ngày càng cao hơn.
Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng
được những đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vực khác nhau cho đến nhu
cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống hàng ngày. Một trong những ứng dụng
của rất quan trọng của ngành công nghệ điện tử là kỹ thuật điều khiển từ xa bằng
hồng ngoại. Sử dụng hồng ngoại được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp và các
lĩnh vực khác trong cuộc sống với những thiết bị điều khiển từ xa rất tinh vi và đạt
được năng suất, kinh tế thật cao.
Xuất phát từ những ứng dụng đó, chúng em đã thiết kế và thi công một mạch
ứng dụng nhỏ trong thu phát hồng ngoại và laser : “MẠCH CHỐNG TRỘM
DÙNG THU PHÁT HỒNG NGOẠI VÀ DÙNG TIA LASER”. Vì thời gian, tài
liệu và trình độ còn hạn chế nên việc thực hiện đồ án còn nhiều thiếu sót … Kính
mong nhận được sự chỉ dẫn và góp ý tận tình của tất cả quý thầy cô.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 1

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………

……………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………
……………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Hưng Yên, ngày …tháng … năm…
Mục lục Trang
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 2

Danh mục hình vẽ
Hình 1.1. Điện trở 6
Hình 1.2. Vòng màu điện trở 6
Hình 1.3. Biến trở 7
Hình 1.4. Quang trở 7
Hình 1.5. Tụ điện 8
Hình 1.6. Ký hiệu của tụ điện trên mạch điện 8
Hình 1.7. Transistor thực tế 9
Hình 1.8. Cấu tạo và hình ảnh thực tế của diode 10
Hình 1.9. Điode chỉnh lưu cầu 11
Hình 1.10. Led thu phát hồng ngoại 11
Hình 1.11. IC7805 12
Hình 1.12. IC NE555 13
Hình 1.13. Cấu tạo IC NE555 14
Hình 1.14. Mạch tạo xung IC NE555 16
Hình 1.15. Loa 17
Hình 1.16. Relay 18

Hình 1.17. Cuộn dây của máy biến áp 20
Hình 1.18. Cấu tạo cơ bản và chế độ hoạt động của laser 22
Hình 2.1. Sơ đồ khối của mạch chống trộm dùng led thu phát hồng ngoại 24
Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý của mạch chống trộm
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 3

dùng led thu phát hồng ngoại……………………………………… 25
Hình 2.3. Sơ đồ mạch in của mạch chống trộm dùng
led thu phát hồng ngoại…………………………………………… 26
Hình 3.1. Sơ đồ khối của mạch chống trộm dùng tia laser 27
Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý của mạch chống trộm dùng tia laser 28
Hình 3.3. Sơ đồ mạch in của mạch chống trộm dùng tia laser 29
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 4

CHƯƠNG I:LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
1.1. Điện trở
- Điện trở là một linh kiện có tính cản trở dòng điện và làm một số chức năng
khác tùy vào vị trí điện trở trong mạch điện.
- Cấu tạo: điện trở được cấu tạo từ những vật liệu có điện trở suất cao như làm
bằng than, magie kim loại Ni-O2, oxit kim loại, dây quấn. Để biểu thị giá trị điện
trở. Người ta dung các vòng màu để biểu thị giá trị điện trở.
- Ký hiệu
- Hình dạng thực tế:
Hình 1.1 điện trở
- Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu: Giá trị điện trở thường được thể hiện
qua các vạch màu trên thân điện trở, mỗi màu đại diện cho một số. Màu đen: số 0,
màu nâu: số 1, màu đỏ: số 2, màu cam: số 3, màu vàng: số 4, màu lục: số 5, màu
lam số 6, màu tím số 7, màu xám: số 8, màu trắng: số 9.
- Nhìn trên thân điện trở, tìm bên có vạch màu nằm sát ngoài cùng nhất, vạch
màu đó và vạch màu thứ hai, kế nó được dùng để xác định trị số của màu

- Vạch thứ ba là vạch để xác định nhân tử lũy thừa:
10
(giá trị của màu)
. Giá trị của điện trở được tính bằng cách lấy trị số
nhân với nhân tử lũy thừa
Giá trị điện trở = trị số x nhân tử lũy thừa)
Hình 1.2 vòng màu điện
trở
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 5

- Phần cuối cùng: (không cần quan tâm nhiều) là vạch màu nằm tách biệt
với ba vạch màu trước, thường có màu vàng kim hoặc màu bạc, dùng để xác định
sai số của giá trị điện trở, vàng kim là 5%, bạc là 10%.
Biến trở
Hình 1.3 biến trở
Quang trở và ứng dụng của quang trở :
Quang trở là hiện tượng điện trở của chất bán dẫn giảm đi khi bị ánh sáng
chiếu vào và ngược lại.
Ứng dụng:
- Chế tạo quang điện trở là điện trở có trị số càng giảm khi cường độ ánh
sáng chiếu vào càng lớn.
- Cấu tạo quang điện trở gồm một sợi dây hoặc một màng bằng chất
quang dẫn gắn trên một đế cách điện.
- Quang điện trở sử dụng trong các mạch điện tử như mạch điều khiển
thiết bị ánh sáng, mạch đếm sản phẩm, đo tốc độ quay, mạch tự động
đóng ngắt đèn đường, mạch báo động
Hình 1.4 Quang trở
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 6

1.2. Tụ điện

-Tụ điện là linh kiện có khả năng tích điện. Tụ điện cách điện với dòng điện
một chiều và cho dòng điện xoay chiều truyền qua.
-Tụ điện được chia làm hai loại chính: Loại không phân cực và loại có phân
cực.
-Loại có phân cực thường có giá trị lớn hơn loại không phân cực, trên hai
chân của loại phân cực có phân biệt chân nối âm, nối dương rõ ràng, khi gắn tụ có
phân cực vào mạch điện, nếu gắn ngược chiều âm dương, tụ phân cực có thể bị hư
và hoạt động sai. Ngoài ra người ta còn gọi tên tụ điện theo vật liệu làm tụ,
ví dụ: tụ gốm, tụ giấy, tụ hóa
-Hình dạng: tụ điện có khá nhiều hình dạng khác nhau.
Kí hiệu: Được kí hiệu là C
Hình
1.5 Tụ điện
Ký hiệu trên mạch điện:
Hình 1.6 Ký hiệu tụ điện trên mạch điện
Đơn vị của tụ điện:
- Đơn vị của tụ điện là Fara, 1 Fara có trị số rất lớn và trong thực tế người ta
thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như
+ P (Pico Fara) 1 Pico = 1/1000.000.000.000 Fara (viết gọn là 1pF)
+ N (Nano Fara) 1 Nano = 1/1000.000.000 Fara (viết gọn là 1nF)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 7

+ MicroFarra 1 Micro = 1/1000.000 Fara (viết gọn là 1µF)
=> 1µF = 1000nF = 1.000.000 Pf
Cách đọc giá trị của tụ điện:
- Đọc trực tiếp trên thân điện trở, ví dụ 100µF (100 micro Fara)
Nếu là số dạng 103J, 223K, 471J vv… thì đơn vị là pico, hai số đầu giữ
nguyên , số thứ 3 tương ứng số lượng số 0 thêm vào sau ( chữ J hoặc K ở cuối là
ký hiệu cho sai số).
-Ví dụ 1: 103J sẽ là 10000 pF (thêm vào 3 số 0 sau số 10) = 10 nF.

- Ví dụ 2: 471K sẽ là 470 pF (thêm 1 số 0 vào sau 47)
Sau trị số điện dung bao giờ cũng có giá trị điện áp, điện áp ghi trên tụ
chính là điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được, vượt qua giá trị này thì tụ điện có
thể bị hư hỏng hoặc bị cháy nổ.
1.3. Transistor
Kí hiệu : Transistor NPN Kí hiệu: Transistor PNP
Hình 1.7 Transistor thực tế
Cấu tạo: bởi 2 tiếp xúc P-N ghép liên tiếp gồm các vùng bán dẫn loại P và
N xếp xen kẽ nhau, vùng giữa có tính chất dẫn điện khác với 2 vùng lân cận và có
bề rộng rất mỏng khoảng 10A
0
m đủ nhỏ để tạo lên tiếp xúc P-N gần nhau. Nếu
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 8
Q 1
Q 2

vùng giữa là N ta có transistor PNP, ngược lại nếu vùng giữa là vùng P ta có
transistor NPN.
1.4. Diode_Led, Led hồng ngoại và mắt thu
- Diode thường
Hình 1.8 Cấu tạo và hình ảnh thực tế diode
- Photodiode :
Ánh sáng hồng ngoại (tia hồng ngoại) được phát ra từ Led là ánh sáng
không thể nhìn thấy được bằng mắt thường, có bước sóng khoảng từ 0.86µm đến
0.98µm. Tia hồng ngoại có vận tốc truyền bằng vận tốc ánh sang.
- Diode chỉnh lưu cầu :
Chỉnh lưu cầu 1 pha không điều khiển dùng để biến đổi điện áp xoay chiều
thành điện áp 1 chiều. Mắc nguồn xoay chiều vào 2 chân AC của chỉnh lưu và
nguồn một chiều sẽ được cho ra ở 2 chân có ký hiệu (+);(-)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 9

Hình 1.9 Diode chỉnh lưu cầu
Hình 1.10 led thu phát hồng ngoại
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. Dùng loại module này chống được nhiễu
bên ngoài và thu được tín hiệu xung quanh nó
1.5. IC 7805_ IC ổn áp 5 Vol.
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
Sơ đồ phía dưới IC 7805 có 3 chân:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 10

Chân số 1 là chân IN
Chân số 2 là chân GND
Chân số 3 là chân OUT
Hình 1.11 IC7805
Ngõ ra OUT luôn ổn định ở 5V dù điện áp từ nguồn cung cấp thay đổi.
Mạch này dùng để bảo vệ những mạch điện chỉ hoạt động ở điện áp 5V (các loại
IC thường hoạt động ở điện áp này). Nếu nguồn điện có sự cố đột ngột: Điện áp
tăng cao thì mạch điện vẫn hoạt động ổn định nhờ có IC 7805 vẫn giữ được điện áp
ở ngõ ra OUT 5V không đổi.
Mạch trên lấy nguồn một chiều từ một máy biến áp với điện áp từ 7V đến
9V để đưa vào ngõ IN. Khi kết nối mạch điện, do nhiều nguyên nhân, người dùng
dễ nhầm lẫn cực tính của nguồn cung cấp khi đấu nối vào mạch, trong trường hợp
này rất dễ ảnh hưởng đến các linh kiện trên board mạch. Vì lí do đó một diode cầu
được lắp thêm vào mạch, diode cầu đảm bảo cực tính của nguồn cấp cho mạch
theo một chiều duy nhất, và nguời dùng cũng không cần quan tâm đến cực tính của

nguồn khi nối vào ngõ IN nữa.
Chú ý: điện áp đặt trước IC78xx phải lớn hơn điện áp cần ổn áp từ 1.5V
đến 2V
Tụ điện đóng vai trò ổn định và chống nhiễu cho nguồn. (có thể bỏ hai tụ
điện nếu mạch điện không đòi hỏi).
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 11

1.6. IC NE555.
IC NE555 gồm có 8 chân
Hình 1.12 IC NE555
- Chân số 1 (GND): Cho nối mass để lấy dòng cấp cho IC NE555
- Chân số 2 (TRIGGER): Ngõ vào của 1 tần so áp. Mạch so áp dùng các
transistor PNP. Mức áp chuẩn là 2*Vcc/3.
- Chân số 3 (OUTPUT): Trạng thái ngõ ra chỉ xác định theo mức volt cao
(gần bằng mức áp chân 8) và thấp (gần bằng mức áp chân 1)
- Chân số 4 (RESET): Dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4 nối mass
thì ngõ ra ở mức thấp. Còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tùy theo
mức áp trên chân 2 và 6.
- Chân số 5 (CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn
trong IC 555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài cho nối mass.
Tuy nhiên trong hầu hết các mạch ứng dụng chân số 5 nối mass qua 1 tụ từ 0.01uF đến
0.1uF, các tụ có tác dụng lọc bỏ nhiễu giữ cho mức áp chuẩn ổn định.
- Chân số 6 (THRESHOLD) : Là ngõ vào của 1 tầng so áp khác. Mạch so sánh
dùng các transistor NPN, mức chuẩn là Vcc/3.
- Chân số 7(DISCHAGER) : Có thể xem như 1 khóa điện và chịu điều khiển
bởi tầng logic, khi chân 3 ở mức áp thấp thì khóa này đóng lại, ngược lại thì nó mở ra.
Chân 7 tự nạp xả điện cho 1 mạch R-C lfc IC 555 dùng như 1 tầng dao động .
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 12

- Chân số 8 (Vcc): Cấp nguồn nuôi Vcc để cấp điện cho IC.Nguồn nuôi cấp

cho IC 555 trong khoảng từ 5v - 15v và mức tối đa là 18v.
Cấu tạo của NE555 gồm OP-amp so sánh điện áp, mạch lật và transistor để
xả điện. Cấu tạo của IC đơn giản nhưng hoạt động tốt. Bên trong gồm 3 điện trở
mắc nối tiếp chia điện áp VCC thành 3 phần. Cấu tạo này tạo nên điện áp chuẩn.
Điện áp 1/3 VCC nối vào chân dương của Op-amp 1 và điện áp 2/3 VCC nối vào
chân âm của Op-amp 2. Khi điện áp ở chân 2 nhỏ hơn 1/3 VCC, chân S = [1] và
FF được kích. Khi điện áp ở chân 6 lớn hơn 2/3 VCC, chân R của FF = [1] và FF
được reset.
Hình 1.13 Cấu tạo IC NE555
Giải thích sự dao động:
Ký hiệu 0 là mức thấp bằng 0V, 1 là mức cao gần bằng VCC. Mạch FF là
loại RS
Flip-flop,KhiS=[1]thìQ=[1]và =[ 0].
Sau đó, khi S = [0] thì Q = [1] và = [0].
Khi R = [1] thì = [1] và Q = [0].
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 13

Tóm lại, khi S = [1] thì Q = [1] và khi R = [1] thì Q = [0] bởi vì = [1],
transisitor mở dẫn, cực C nối đất. Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp ở
chân 6 không vượt quá V2. Do lối ra của Op-amp 2 ở mức 0, FF không reset.
Giai đoạn ngõ ra ở mức 1:
Khi bấm công tắc khởi động, chân 2 ở mức 0.
Vì điện áp ở chân 2 (V-) nhỏ hơn V1(V+), ngõ ra của Op-amp 1 ở mức 1
nên S = [1], Q = [1] và = [0]. Ngõ ra của IC ở mức 1. Khi = [0], transistor tắt,
tụ C tiếp tục nạp qua R, điện áp trên tụ tăng. Khi nhấn công tắc lần nữa Op-amp 1
có V- = [1] lớn hơn V+ nên ngõ ra của Op-amp 1 ở mức 0, S = [0], Q và vẫn
không đổi. Trong khi điện áp tụ C nhỏ hơn V2, FF vẫn giữ nguyên trạng thái đó.
Giai đoạn ngõ ra ở mức 0:
Khi tụ C nạp tiếp, Op-amp 2 có V+ lớn hơn V- = 2/3 VCC, R = [1] nên Q =
[0] và = [1]. Ngõ ra của IC ở mức 0.

Vì = [1], transistor mở dẫn, Op-amp2 có V+ = [0] bé hơn V-, ngõ ra của
Op-amp 2 ở mức 0. Vì vậy Q và không đổi giá trị, tụ C xả điện thông qua
transistor
Kết quả cuối cùng:
Ngõ ra OUT có tín hiệu dao động dạng sóng vuông, có chu kỳ ổn định
Thiết kế mạch dao động = IC
Nội dung : IC tạo dao động họ XX555, Thiết kế mạch dao động tạo ra xung
vuông có tần số và độ rộng bất kỳ.
1. IC tạo dao động XX555 ; XX có thể là TA hoặc LA v v
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 14

Hình 1.14 Mạch tạo xung IC555
Mạch dao động tạo xung bằng IC 555, Vcc cung cấp cho IC có thể sử dụng
từ 4,5V đến 15V , đường mạch mầu đỏ là dương nguồn, mạch mầu đen dưới cùng
là nguồn âm.
Tụ 103 (10nF) từ chân 5 xuống mass là cố định và bạn có thể bỏ qua
( không lắp cũng được ).
Khi thay đổi các điện trở R1, R2 và giá trị tụ C1 bạn sẽ thu được dao động
có tần số và độ rộng xung theo ý muốn theo công thức:
T = 0.7 × (R1 + 2R2) × C1 và f = 1.4 / ( (R1 + 2R2) × C1 )
T = Thời gian của một chu kỳ toàn phần tính bằng (s).
f = Tần số dao động tính bằng (Hz).
R1 = Điện trở tính bằng ohm (W ).
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 15

R2 = Điện trở tính bằng ohm ( W ).
C1 = Tụ điện t ính bằng Fara ( W ).
T=Tm+Ts T: chu kỳ toàn phần.
Tm = 0,7 x ( R1 + R2 ) x C1
Tm : thời gian điện mức cao.

Ts = 0,7 x R2 x C1 Ts : thời gian điện mức thấp.
Chu kỳ toàn phần T bao gồm thời gian có điện mức cao Tm và thời gian có
điện mức thấp Ts. Từ các công thức trên ta có thể tạo ra một dao động xung vuông
có độ rộng Tm và Ts bất kỳ. Sau khi đã tạo ra xung có Tm và Ts ta có :
T = Tm + Ts và f = 1/T
1.7 Loa phát
Là loại loa nhỏ, đơn giản.
Hai chân: Một chân cấp nguồn (màu đỏ), chân còn lại nối mass (màu đen)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 16

Hình 1.15 Loa
1.8 Rơle
Khái niệm: Rơle là một loại thiết bị điện tự động mà tín hiệu đầu ra thay đổi
nhảy cấp khi tín hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định.Rơle là thiết bị điện dùng
để đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều khiển sự làm việc củamạch điện
động lực.
Hình 1.16 Rơ le
Các bộ phận (các khối) chính của rơle:
- Cơ cấu tiếp thu (khối tiếp thu): Có nhiệm vụ tiếp nhận những tín hiệu đầu
vào và biến đổi nó thành đại lượng cần thiết cung cấp tín hiệu phù hợp cho khối
trung gian.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 17

- Cơ cấu trung gian (khối trung gian): Làm nhiệm vụ tiếp 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 cho mạch
điều khiển.
-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.
Phân loại rơle :
Có nhiều loại rơle với nguyên lí và chức năng làm việc rất khác nhau, Do
vậy có nhiều cách để phân loại rơle.
+ Phân loại theo nguyên lí làm việc gồm các nhóm:
- Rơle điện cơ (rơle điện từ, rơle từ điện, rơle điện từ phân cực, rơle cảm
ứng, ), rơle từ, rơle điện tử -bán dẫn, vi mạch, rơle số.
Phân theo nguyên lí tác động của cơ cấu chấp hành :
- Rơle có tiếp điểm: loại này tác động lên mạch bằng cách đóng mở các tiếp
điểm.
- Rơle không tiếp điểm (rơle tĩnh): Loại này tác động bằng cách thay đổi đột
ngột các tham số của cơ cấu chấp hành mắc trong mạch điều khiển như: điện cảm,
điện dung, điện trở,
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 18

+ Phân loại theo đặc tính tham số vào bao gồm các nhóm sau: Rơle dòng điện, rơle
điện áp, rơle công suất, rơle tổng trở,
+ Phân loại theo cách mắc cơ cấu
- Rơle sơ cấp: Loại này được mắc trực tiếp vào mạch điện cần bảo vệ.
- Rơle thứ cấp: Loại này mắc vào mạch thông qua biến áp đo lường hay
biến dòng điện
+ Phân theo giá trị và chiều các đại lượng đi vào rơle
- Rơle cực đại, rơle cực tiểu, Rơle cực đại-cực tiểu, rơle so lệch, rơle định
hướng.
Khi sử dụng rơle ta cần quan tâm đến điện áp đặt vào hai đầu cuộn hút cho phù
hợp với diện áp làm việc của role ngoài ra ta còn quan tâm đến điện áp cũng như
dòng điện đặt vào các tiếp điểm cho phù hợp để tránh xảy ra các sự cố ngoài mong
muốn
1.9 Máy biến áp
Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều) và

không làm thay đổi tần số của nó.
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động :
Cấu tạo:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 19

- Gồm có hai cuộn dây: Cuộn sơ cấp có N
1
vòng và cuộn thứ cấp có N
2

vòng. Lõi biến áp gồm nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau để tránh dòng
Fu-cô và tăng cường từ thông qua mạch .
Hình 1.17 Cuộn dây của máy biến áp
- Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy mà
có thể N
1
> N
2
hoặc ngược lại.
-Cuộn sơ cấp nối với mạch điện xoay chiều còn cuộn thứ cấp nối với tải
tiêu thụ điện.
- Trong thực thế thì máy biến áp có dạng như hình 1, còn trong việc biểu
diễn sơ đồ máy biến áp.
Nguyên tắc hoạt động: -
Đặt điện áp xoay chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp. Nó gây ra sự biến
thiên từ thông trong hai cuộn. Gọi từ thông này là: φ = φ
0
cosωt
- Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là:
φ

1
= N
1
φ
0
cosωt và φ
2
= N
2
φ
0
cosωt
- Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng e
2
có biểu thức
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 20

e
2
= -
dt
dΦ
= N
2
to
ωω
sin
Φ
Từ đó ta thấy nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng
cảm ứng điện từ.

1.10 Kỹ thuật laser
Laser (đọc là la-de) là tên viết tắt của cụm từ Light Amplification by
Stimulated Emission of Radiation trong tiếng Anh, và có nghĩa là "khuếch đại ánh
sáng bằng phát xạ kích thích".
Electron tồn tại ở các mức năng lượng riêng biệt trong một nguyên tử. Các
mức năng lượng có thể hiểu là tương ứng với các quỹ đạo riêng biệt của electron
xung quanh hạt nhân. Electron ở bên ngoài sẽ có mức năng lượng cao hơn những
electron ở phía trong. Khi có sự tác động vật lý hay hóa học từ bên ngoài, các hạt
electron này cũng có thể nhảy từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao hay
ngược lại. Các quá trình này có thể sinh ra hay hấp thụ các tia sáng (photon) theo
giả thuyết của Albert Einstein. Bước sóng (do đó màu sắc) của tia sáng phụ thuộc
vào sự chênh lệch năng lượng giữa các mức.
Có nhiều loại laser khác nhau, có thể ở dạng hỗn hợp khí, ví dụ He-Ne, hay
dạng chất lỏng, song có độ bức xạ lớn nhất vẫn là tia laser tạo bởi các thành phần
từ trạng thái chất rắn.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 21

Hình 1.18 Cấu tạo cơ bản và cơ chế hoạt động của laser.
1) Buồng cộng hưởng (vùng bị kích thích)
2) Nguồn nuôi (năng lượng bơm vào vùng bị kích thích)
3) gương phản xạ toàn phần
4) gương bán mạ
5) tia laser
Cơ chế :
Một ví dụ về cơ chế hoạt động của laser có thể được miêu tả cho laser thạch
anh.
Dưới sự tác động của hiệu điện thế cao, các electron của thạch anh di chuyển
từ mức năng lượng thấp lên mức năng lương cao tạo nên trạng thái đảo nghịch mật
độ của electron.
Ở mức năng lượng cao, một số electron sẽ rơi ngẫu nhiên xuống mức năng

lượng thấp, giải phóng hạt ánh sáng được gọi là photon.
Các hạt photon này sẽ toả ra nhiều hướng khác nhau từ một nguyên tử, và
phải các nguyên tử khác, kích thích eletron ở các nguyên tử này rơi xuống tiếp,
sinh thêm các photon cùng tần số, cùng pha và cùng hướng bay, tạo nên một phản
ứng dây chuyền khuyếch đại dòng ánh sáng.
Các hạt photon bị phản xạ qua lại nhiều lần trong vật liệu, nhờ các gương để
tăng hiệu suất khuếch đại ánh sáng.
Một số photon ra ngoài nhờ có gương bán mạ tại một đầu của vật liệu. Tia
sáng đi ra chính là tia laser.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 22

CHƯƠNG II: SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH
CHỐNG TRỘM DÙNG LED THU PHÁT HỒNG NGOẠI
2.1 Sơ đồ khối của mạch chống trộm dùng led thu phát hồng ngoại.
Hình 2.1 Sơ đồ khối của mạch chống trộm dùng led thu phát hồng ngoại
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 23
KHỐI ĐÓNG
CẮT
KHỐI
CẢM
BIẾN
HỒNG
NGOẠI
KHỐI
HIỂN
THỊ
KHỐI NGUỒN

2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch chống trộm dùng led thu phát hồng ngoại
Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch chống trộm dùng led thu phát hồng ngoại

2.3 Nguyên lý hoạt động
Điện áp đặt lên 2 đầu sơ cấp của máy biến áp là 220V, 2 đầu thứ cấp của
biến áp sinh ra sức điện động cảm ứng 6V điện áp qua chỉnh lưu cầu biến điện áp
xoay chiều thành một chiều sau đó qua tụ hóa lọc san phẳng điện áp. Đóng cắt và
khối hiển thị, Đưa vào IC 7805 ổn áp cho ra điện áp đầu ra 5V. Điện áp đầu ra của
IC7805 cấp cho khối cảm biến, khối đóng cắt, khối hiển thị.
Khi ở trạng thái bình thường ( không có trộm ) thì điện trở của led thu giảm,
led thu dẫn điện áp trên nó bằng (1.6÷2) V → điện áp đặt vào chân 2 của NE555
cũng bằng (1.6÷2) V. Tại chân 2 của NE555 có mức tích cực thấp lúc này có tín
hiệu ra ở chân 3 của NE555 kích mở cho transistor dẫn. Lúc này relay ở trạng thái
thường mở→ loa không kêu.
Khi ở trạng thái không bình thường ( có trộm ) điện trở của led thu tăng, led
thu không dẫn cản trở dòng điện. Điện áp đặt lên chân 2 của NE555 là 5V, tại chân
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 24

2 của NE555 có mức tích cực cao không có tín hiệu đi ra ở chân 3 NE555→
transistor không dẫn. Lúc này relay ở trạng thái thường đóng→ loa kêu.
Hệ thống chống trộm bằng thu phát hồng ngoại sẽ được kích hoạt.
2.4 Mạch in của mạch chống trộm dùng led thu phát hồng ngoại
Hình 2.3 Sơ đồ mạch in của mạch chống trộm dùng led thu phát hồng ngoại
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 25