THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN QUẠT BẰNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN QUẠT BẰNG ĐIỀU
KHIỂN TỪ XA








Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tấn Đời
Sinh viên thực hiện : Tống Phước Long
MSSV : 08101070
Lớp : 081011B


GVHD:Nguyễn Tấn Đời | SVTH:Tống Phước Long 2

MỤC LỤC:
A. LỜI NÓI ĐẦU.
B. PHẦN NỘI DUNG:
1. CHƯƠNG 1:giới thiệu mạch.
2. CHƯƠNG 2:phân tích sơ đồ khối.
3. CHƯƠNG 3:giới thiệu linh kiện.
3.1. Cầu diode.
3.2. 7805.
3.3. Mắt nhận hồng ngoại.

3.4. Pt2248-PT2249
3.5. 4013
3.6. 4075
3.7. 7432
3.8. 40110
3.9. 555.
3.10. Các linh kiện phụ khác:tụ,điện trở,diode…
4. CHƯƠNG 4:thiết kế mạch:
4.1. Khối điều khiển từ xa.
4.2. Khối lựa chọn tốc độ.
4.3. Khối timer hẹn giờ.
4.4. Khối tạo xung clock.
4.5. Khối nguồn.

5. CHƯƠNG 5:kết quả
5.1. Quy trình làm mạch.
5.2. Kết quả mô phỏng.
5.3. Kết quả thi công.
GVHD:Nguyễn Tấn Đời | SVTH:Tống Phước Long 3

A. LỜI NÓI ĐẦU:
Trong xã hội hiện đại ngày nay,cụm từ KỸ THUẬT SỐ không còn xa lạ với
chúng ta,nó phổ biến đến mức hầu như gia đình nào cũng sở hữu ít nhất một thiết bị kỹ
thuật số,chẳng hạn:tivi,đầu đọc DVD,VCD,điện thoại di động…Vì thế sự phát triển
của chúng ngày đa dạng hơn,thông minh hơn phục vụ nhu cầu ngày càng cao của con
người.
Là một sinh viên điện tử mang trong mình niềm yêu thích,em cũng muốn đóng
góp một chút gì đó vào xu hướng trên.Vì vậy đề tài em chọn làm là một thiết bị gia
dụng hết sức phổ biến mà hầu như nhà nào cũng có,đó là quạt điện,đặc biệt là quạt treo
tường hoặc quạt trần vì được điều khiển từ xa nên không giới hạn vị trí điều

khiển.Thêm vào đó mạch còn có khả năng hẹn giờ bằng điện tử khắc phục được nhược
điểm của bộ hẹn giờ cơ khí là gây ồn và hao mòn cơ khí,có khoảng thời gian điều
khiển rộng,được thiết lập hoàn toàn bằng bộ điều khiển từ xa.

B. NỘI DUNG:
1. Chương 1: GIỚI THIỆU MẠCH
Mạch điện là một modun rời có thể gắn thêm vào bất kỳ loại quạt nào có
nguyên tắc điều khiển tốc độ bằng nút nhấn từng bậc.
Mạch thực hiện chức năng:
 Điều khiển tắt mở.
 Hẹn giờ tắt.
 Hiển thị tốc độ hiện tại,thời gian của timer bằng LED 7 Đoạn.
 Điều khiển tốc độ,tắt mở,hẹn giờ bằng điều khiển hồng ngoại từ xa.
Các phương pháp thực hiện:
 Điều khiển từ xa bằng hồng ngoại sử dụng cặp IC chuyên dụng thu phát
hồng ngoại.Các ngõ ra của IC giải mã được dùng để điều khiển các khối
thực hiện chức năng trên.
 Hẹn giờ tắt mở: sử dụng IC đếm BCD lên xuống.Đếm lên để đặt giờ,
đếm xuống để bộ timer có thể đếm ngược tắt quạt.
 Điều khiển tốc độ,tắt mở quạt thông qua hệ thống RELAYS được điều
khiển bằng mạch logic.

2. Chương 2: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ KHỐI
Sơ đồ khối




IR

Remote
điều khiển
Mắt thu và
giải mã
Điều khiển
chọn tốc độ
Timer
Hiển thị
Động cơ
Giao tiếp
bằng relays
Nguồn

GVHD:Nguyễn Tấn Đời | SVTH:Tống Phước Long 4


Phân tích từng khối:
 Nguồn:nhiệm vụ chỉnh lưu điệu AC thành DC ổn áp ở 5V làm nguồn nuôi cho cả hệ
thống điều khiển (ngoại trừ remote dùng pin).
 Remote điều khiển:tạo và phát mã ứng với từng nút được nhấn.
 Mắt thu và giải mã:tách sóng mang và giải mã đưa ra tín hiệu điều khiển.
 Điều khiển chọn tốc độ:khi có 1 số được điều khiển trong các số 1,2,3 thì 2 số còn phải
tắt,tránh hiện tượng nóng lên do ngắn mạch dòng điện cảm ứng.
 Timer:hẹn giờ tắt quạt.

 Hiển thị:hiển thị thời gian của timer thông qua 3 led 7 đoạn nhỏ,hiển thị tốc độ hiện tại
của quạt thông qua 1 led 7 đoạn lớn hơn.
 Giao tiếp relays:cách li giữa mạch điều khiển với mạch động lực dùng nguồn AC220V.



3. Chương 3: GIỚI THIỆU LINH KIỆN
3.1. Cầu diode:

Sử dụng cầu diode dạng tròn,dòng chịu đựng 1A.
3.2. IC ổn áp 7805.

Sử dụng 7805 dạng TO dòng tối đa chịu được 1A.


GVHD:Nguyễn Tấn Đời | SVTH:Tống Phước Long 5

3.3. Mắt nhận hồng ngoại:

Mắt nhận hồng ngoại là một IC tích hợp được dùng để thu và tách sóng hồng
ngoại.Bởi vì sóng hồng ngoại truyền đi đã được điều chế với sóng mang,vì vậy cần
có mạch tách sóng để thu được tín hiệu cần thiết cho IC giải mã.

3.4. Cặp IC thu phát PT2248-PT2249
3.4.1. Giới thiệu IC phát PT2248:

Chức năng từng chân:
 VSS/VDD tương ứng là GND/VCC.
 TXOUT:ngõ ra của mã điều khiển đã được điều chế.
 XT:chân kết nối với thạch anh 455KHz.

 TEST:
 T(1..3) kết hợp với K(1..6) tạo thành ma trận phím 18 phím nhấn.
Chia làm 3 nhóm phím tương ứng với T1,T2,T3:
 Nhóm phím T1:gọi là nhóm phím liên tục.Khi nhấn phím chuỗi
mã sẽ được phát ra liên tục,bên nhận ngõ ra ứng với nhóm phím
GVHD:Nguyễn Tấn Đời | SVTH:Tống Phước Long 6

T1 sẽ được giữ ở mức tích cực đến khi buông phím.Trong nhóm
phím này các phím sẽ không có thứ tự ưu tiên,tức có thể nhấn 2
phím cũng 1 lúc.
 Nhóm phím T2 và T3:khi nhấn những phím thuộc nhóm này
chuỗi mã chỉ được phát đi 1 lần cho dù có được giữ hay
không.Nhóm phím này không có thứ tự ưu tiên,phím nào nhấn
trước thì tác động trước.
 Khi có phím nhóm T1 và T2(T3) được nhấn cùng lúc thì ngõ ra
sẽ phát chuỗi mã của T2x(T3x) liên tục theo từng chu kỳ.
 Thứ tự ưu tiên:T1>T2>T3
 CODE:chân tạo mã người dùng.Mã này dùng để phân biệt đối tượng
phát hoặc nhận khi có nhiều nguồn phát hoặc nguồn nhận.
Ở PT2248 có 3 bit mã người dùng :C1,C2,C3.Để bên phát và bên nhận
hiểu nhau thì mã này ở 2 bên phải giống nhau.Cách tạo mã:
“=1”:có nối diode
“=0”:không nối


3.4.2. Giới thiệu IC thu: PT2249



Chức năng từng chân:

 VSS/VDD:tương ứng với GND/VCC.
 RxIN:ngõ vào tín hiệu.
 CODE1,CODE2:2 chân dùng để thiết lập mã người dùng cho tương thích
với bên phát.Cách thiết lập:
GVHD:Nguyễn Tấn Đời | SVTH:Tống Phước Long 7


 OSC:ngõ vào kết nối bộ dao động RC.Được kết nối theo datasheet:


 HPx:các ngõ ra tác động của các phím liên tục.Các ngõ ra tác động mức
cao.
 SPx:các ngõ ra tác động của các phím tác động tuần tự.Khi có phím ấn ngõ
ra sẽ lên 1 tồn tại trong 107ms rồi xuống 0 bất chấp phím nhấn.

3.4.3. Dạng sóng khi thu phát:



GVHD:Nguyễn Tấn Đời | SVTH:Tống Phước Long 8

a:khoảng thời gian của 1 bit:  =


×192.
C1,C2,C3:bit mã người dùng,C1 luôn bằng 1.
H:bit báo tín hiệu là liên tục(mã của phím cột T1).
S1,S2:bit báo tín hiệu là không liên tục(mã của phím cột T2 hay T3).
D1..D6:6 bit mã phím được nhấn.

Tín hiệu không liên tục:

Khi nhấn phím chỉ truyền 2 từ lệnh.Bên thu chỉ giải mã khi 2 từ lệnh nhận được là giống nhau.
Tín hiệu liên tục:

Giống như phím không liên tục mỗi lần truyền đi cũng truyền 2 từ lệnh nhưng 2 từ lệnh sẽ
được truyền lặp lại sau khoảng thời gian 208a.

3.5. Flip-flop D:4013