Đồ án 1 Mạch điều khiển xe ba chế độ dùng IC số
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.29 MB, 28 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1
Đề tài: MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG
HỒNG NGOẠI
GVHD :
SVTH :
MSSV :
Tp.Hồ Chí Minh, ngày
NGUYỄN THANH HẢI
Dương Hoàng Long
12141124
tháng 5 năm 2015
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
MỤC LỤC
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 2
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
LỜI CAM ĐOAN
Đề tài này là do tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu và không sao chép từ tài
liệu hay công trình đã có trước đó. Nếu có sao chép tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm.
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 3
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành đồ án môn học 1, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân
còn có sự hướng dẫn nhiệt tình của quý thầy cô, cũng như sự giúp đỡ nhiệt tình của bạn
bè trong suốt thời gian học tập và thực hiện đồ án môn học 1.
Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Thanh Hải – Giảng viên hướng
dẫn đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành tốt đồ án
này .
Em xin gởi lời chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện-Điện Tử và các
thầy cô trong trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật đã tận tình truyền đạt những kinh
nghiệm quý báu, và tạo những điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình học tập
nghiên cứu đến khi hoàn thành đồ án.
Xin chân thành cảm ơn!
Người thực hiện đồ án
Dương Hoàng Long
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 4
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Chương 1:
GIỚI THIỆU YÊU CẦU – GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
GIỚI THIỆU
1.1
Mạch điều khiển xe bằng sóng hồng ngoại dùng sóng hồng ngoại để điều
khiển xe từ xa, ngoài ra, trong đồ án môn học 1, em còn tích hợp thêm một
số chức năng cho mạch điều khiển. Các chức năng của mạch:
-
-
-
-
Chức năng điều khiển từ xa: dùng mạch thu phát hồng ngoại nhiều kênh là
PT2248 và PT 2249 để điều khiển xe chạy rẽ trái, rẽ phải, và đi thẳng theo
mong muốn của người điều khiển.
Chức năng chạy theo vạch màu đen: sử dụng đặc tính thay đổi điện trở của
quang trở để giúp xe chạy theo vạch màu đen không ngắt khoảng, giúp xe
chạy theo quãng đường đã dự định trước.
Chức năng chạy tự hành: sử dụng việc thu phát hồng ngoại để giúp xe tự
động chạy né vật cản, xe tự động đổi hướng khi gặp vật cản, qua đó xe có
thể di chuyển tự hành.
Chức năng phát hiện người vào ban đêm: xe tích hợp mođun PIR hoạt động
độc lập vào ban đêm, chức năng này không phải để xe di chuyển theo người
mà nó giúp báo động khi có người di chuyển vào ban đêm, đây là chức
năng tích hợp thêm.
GIỚI HẠN
1.2
-
Đề tài dùng các IC số nên khả năng tối ưu cũng như nâng cấp là có thể
nhưng phải thiết kế mới bo mạch trung tâm nên khả năng mở rộng bo mạch
trung tâm là khó khăn, xe hoạt động dùng pin 12V nên xe có hoạt động lâu
hay không còn tùy vào chất lượng, cũng như độ bền của pin
-
Xe sử dụng ba chế độ chạy khác nhau, mỗi chế độ chạy sẽ độc lập với nhau
thông qua công tắc điều chỉnh
Do xe dùng IC số nên khả năng nhỏ gọn của xe gặp khó khăn, xe gômd
nhiều tầng ghép lại và bố trí khó khăn. Bên cạnh đó là tốc độ của xe cũng
sẽ không được nhanh
-
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 5
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Chương 2:
THIẾT KẾ
2.1.
GIỚI THIỆU
Mạch xe điều khiển bằng sóng hồng ngoại được tích hợp ba chế độ chạy và
cảm biến PIR nên xe sẽ gồm nhiều khối, ngoài khối có nhiệm vụ điều khiển
sẽ còn các khối có nhiệm vụ thục hiện việc điều khiển đó.
2.2.
THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI
Theo yêu cầu của đề tài thì sơ đồ khối của mạch điều khiển xe bằng sóng
hồngngoại như hình 2-1:
Khối
nguồn
(PIN 12 V,
Mạch
Cảm biến
PIR
(độc lập)
Mạch phát
hồng ngoại
Cảm biến
thu phát
hồng ngoại
Mạch thu
hồng ngoại
Mạch trung
tâm
Động cơ
Khối
LM298N
Cảm biến
quang trở
Khối báo
động (tích
hợp)
Hình 2.1. Sơ đồ khối mạch điều khiển xe bằng sóng hồng ngoại.
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 6
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Chức năng từng khối:
• Khối nguồn: cung cấp nguồn điện cho tất cả các khối hoạt động
• Khối mạch phát hồng ngoại: có chức năng phát hồng ngoại có tần số khác
nhau đến khối thu hồng ngoại.
• Khối mạch thu hồngngoại: có chức năng nhận tín hiệu điều khiển từ khối
phát hồng ngoại để đưa đến khối trung tâm.
• Khối mạch trung tâm: có chức năng nhận các tín hiệu điều khiển từ các khối
như khối phát hồng ngoại, khối cảm biến thu phát hồngngoại, khối quang
trở để xử lý và xuất đến các khối báo động và khối LM298N.
• Khối cảm biến PIR: có chức năng phát hiện người vào ban đêm
• Khối cảm biến thu phát hồng ngoại: có chức năng phát hiện vật cản để đưa
tín hiệu về khối trung tâm
• Khối cảm biến quang trở: có chức năng dò đường vạch màu đen
• Khối LM298N: có chức năng nhận tín hiệu từ khối mạch trung tâm để điều
khiển động cơ DC12V
• Khối động cơ: có chức năng hoạt động theo sự điều khiển của khối trung tâm
thông qua khối LM298N
• Khối báo động: có chức năng báo động bằng buzz hoặc led.
2.3. THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
2.3.1.
Khối nguồn
Cung cấp nguồn điện 5V DC cũng như 12V DC cho toàn bộ các khối còn lại. Điện áp
12V DC lấy từ pin 12V (hình 2.3.), do đặc thù là xe chuyển động chứ không cố định nên
không thể dùng nguồn cố định, nguồn điện 5V DC được chuyển từ 12V DC(pin) dùng IC
nguồn 7805.
Hình 2.3.1.1 Kí hiệu và hình ảnh IC nguồn 7805.
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 7
Hình 2.3.1.2. Pin 12V DC
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
U5
7805
12V
VI
VO
VCC
3
GND
1
330
100u
A
10u
R1
C2
2
C1
D1
K
LED-RED
GND
GND
Hình 2.3.1.3. Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 5V
2.3.2.
Khối mạch phát hồng ngoại
Sử dụng IC PT2248 (hình 2.3.2.1) điều khiển phát tín hiệu hồng ngoại ở ngõ ra ở 18 tần
số mã hóa khác nhau hay có thể hiểu là ở ngõ ra sẽ có 18 kênh tần số mã hóa khác nhau.
PT2248 làm việc với điện áp 2.2 đến 5V [2]. PT2248 ứng dụng trong nhiều thiết bị điều
khiển từ xa với khoảng cách ngắn.
+ Tần số dao động: chọn thạch anh 455kHz [2]
Tần số sóng mang :
= = = 38 kHz
Đầu ra của IC PT2248 có dòng rất bé nên phải khuếch đại dòng lên nên sử dụng
transistor pnp A1015, hoặc ta có thể dùng khuếch đại Dalington để có hệ số khuếch đại
lớn hơn.
Sơ đồ mạch được sử dụng trong datasheet PT2248 [2] , trong datasheet dùng 18 kênh, do
số lượng kênh điều khiển trong đồ án là 3 nên em sử dụng 5 kênh (hình 2.3.2.2), 3 kênh
điều khiển nối với mạch trung tâm, 2 kênh còn lại chủ yếu để xác nhận là mạch có hoạt
động và không được nối với mạch trung tâm.
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 8
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Hình 2.3.2.1 IC PT2248
GND
D4
R3
VCC
J1
A
VCC1
GND2
K
330
LED-RED
C3
R2
CONN-SIL2
100
100u
PT1
2
102
X1
3
455 KHz
C2
4
5
22n
6
7
8
XT
K
D2
LED PHAT
VCC
TX OUT~
XT~
TEST~
K1
CODE
K2
T3
K3
T2
K4
T1
K5
K6
16
D1
R1
15
K
220
Q1
2A
VSS
A
3
LED-RED
14
13
1
1
GND
A1015
12
11
VCC
C1
GND
VCC
GND
D3
10
9
PT2248
1N4148
PT
BT5
1
BT4
2
BUTTON
1
BT3
2
BUTTON
1
BT2
2
BUTTON
1
BT1
2
BUTTON
1
2
BUTTON
Hình 2.3.2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch phát hồng ngoại
2.3.3. Khối mạch thu hồng ngoại
Sử dụng IC PT2249A (hình 2.3.3.1) để thu tín hiệu (hồng ngoại) từ PT2248 phát ra và
giải mã thành các kênh tương ứng như ở bên phát, điện áp ra của từng kênh là 3.3V vừa
đủ mức cao nên trong đồ án này, em không khuếch đại tín hiệu ngõ ra từ các chân ngõ ra
của PT2249A.
Sơ đồ nguyên lý của mạch em sử dụng trong datasheet của PT2249A, do chỉ dùng 5 kênh
nên em đơn giản hóa sơ đồ trong datasheet PT2249A[3] , giúp mạch đơn giản hơn (hình
2.3.3.2).
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 9
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
sensor
Hình 2.3.3.1. IC PT2249A
SS1
SENSOR HONG NGOAI
R1
2.2k
Q1
3
2
1
C
sensor
OUT
GND
VCC
GND
PTT1
3
4
5
6
8
kenh 5
kenh 4
kenh 3
kenh 2
kenh 1
7
GND
RXIN
VCC
OSC
HP1
CODE2
HP2
CODE3
HP3
SP1
HP4
SP2
HP5
SP3
SP5
SP4
16
B
C1
sensor
2
15
E
1
102
14
13
C1815
R4
39k
12
GND
11
10
GND
GND
9
PT2249
Hình 2.3.3.2.
Sơ đồ nguyên lý mạch thu hồng ngoại 5 kênh
Mắt thu hồng ngoại 3 chân: sử dụng loại có vỏ bằng sắt trên thị trường, em không dùng
loại vỏ nhựa vì loại vỏ sắt chống nhiễu tốt hơn[4]. Mắt thu hồng ngoại 3 chân có sơ đồ
chân và hình ảnh thực tế như hình 2.3.3.3 . Do dòng ngõ ra tại mắt thu 3 chân nhỏ [6] nên
em dùng transistor khuếch đại lên (ở đây em sử dụng transistor npn C1815)
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 10
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Hình 23.3.3. Sơ đồ chân và hình ảnh thực tế của mắt thu hồng ngoại vỏ sắt
2.3.4. Khối cảm biến thu phát hồng ngoại
Sử dụng thu phát hồng ngoại sau đó qua opam LM324 (hình 2.3.4.1) so sánh mức điện áp
để xác định là có vật cản hay không có vật cản. Sơ đồ nguyên lý như hình (2.3.4.2)
Mạch dùng opam so sánh, khi tín hiệu hồng ngoại từ led phát hồng ngoại gặp vật cản và
phản xạ lại mắt thu khiến cho mắt thu nhận được tín hiệu thì qua opam so sánh mức điện
áp sẽ làm cho ngõ ra mức 0, ngược lại là mức 1.
Khoảng cách 2
mắt thu phát sẽ dựa vào giá trị biến trở tinh chỉnh.
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 11
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Hình 2.3.4.1 IC LM324
J1
GND
VCC
OUT1
VCC
1
2
3
CONN-SIL3
VCC
R2
150
10k
U1:A
4
R1
3
A
K
1
D2
D1
LM324
K
A
11
LED THU
LED PHAT
OUT1
2
VCC
1
GND
GND
2
GND
3
BT1
BIENTRO
GND
Hình 2.3.4.2 Mạch thu phát hồng ngoại
2.3.5. Khối cảm biến quang trở
Cũng tương tự như khối cảm biến thu phát hồng ngoại, khối cảm biến quang trở cũng sử
dụng opam so sánh mức điện áp LM324(hình 2.3.4.1) nhưng ở đây sử dụng quang trở.
Khi có ánh sáng thì điện trở của quang trở sẽ giảm và ngược lại [5] , điện trở của nó thay
đổi từ 5k (khi có ánh sáng) đến 100k (không có ánh sáng), em sử dụng 2 led phát màu
trắng làm nguồn sáng cho nó. Sơ đồ nguyên lý như hình 2.3.5.2. Nên khi gặp nền trắng,
ánh sáng sẽ phản xạ lên quang trở làm điện trở nó giảm xuống và khi gặp vạch đen thì
ánh sáng sẽ khó phản xạ nên quang trở nhận ít ánh sáng => trở nó tăng. Từ đó dựa vào 2
quang trở, xe có thể phân biệt được vạch đen trên nền trắng.
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 12
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Khi quang trở bị ánh sáng trắng chiếu vào thì điện trở của nó giảm xuống còn khoảng 5k,
nên ngõ trừ của opam LM324 sẽ có áp cao hơn ngõ cộng nên ngõ ra sẽ ở mức cao, ngược
lại sẽ là mức thấp
Hình 2.3.5.1 Quang trở
CT
220
LR2
A
D2
D3
LED-RED
LED-RED
LIGHT RESISTOR
B
R10
GND
PORT1
10k
PORT2 2
CT
2
B
CT
K
LIGHT RESISTOR
K
A
LR1
A
A
1
R9
220
1
R8
R12
10k
R13
R11
10k
port02
10k
port01
LM1
left 1
2
3
4
5
6
7
CT
GND
1OUT
1IN1IN+
VCC
2IN+
2IN2OUT
4OUT
4IN4IN+
GND
3IN+
3IN3OUT
right
14
13
12
11
10
9
8
GND
LM324
R7
R6
10k
10k
GND
Hình 2.3.5.2 Sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến quang trở
2.3.6. Khối mạch trung tâm
Khối mạch trung tâm sẽ nhận các tín hiệu từ các khối như khối cảm biến quang trở, khối
thu phát hồng ngoại và khối mạch thu hồng ngoại 5 kênh để tiến hành điều khiển động cơ
như ý muốn. Bảng trạng thái của mạch trung tâm như sau :
Thẳng
(A)
Phải
(B)
Trái
(C)
DƯƠNG HOÀNG LONG
Left
(D)
Right
(E)
Kênh
1
Trang 13
Kênh
2
Kênh
3
Động
cơ 1
Động
cơ 2
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Với
x
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
x
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
1 : mức logic cao
0 : mức logic thấp
Trong đó gồm 3 nhóm cảm biến và từng nhóm cảm biến sẽ không hoạt động đồng thời,
tại một thời điểm chỉ có một nhóm được sử dụng hay tại một thời điểm thì xe chỉ chạy
theo một chế độ mà thôi. Ba nhóm được quy định như sau:
• Nhóm 1 : gồm trái (C), phải (B), thẳng (A) là các tín hiệu lấy vào từ cảm
biến thu phát hồng ngoại (không phả điều khiển từ xa) cho chế độ xe tự hành
+Trái : cảm biến đặt bên trái xe
+Phải : cảm biến đặt bên phải xe
+Thẳng : cảm biến đặt đằng trước xe
• Nhóm 2 : gồm left(D) và right(E) là các tín hiệu lấy từ cảm biến quang trở
giúp xe chạy theo đường đi định trước theo màu đen
+Left : quang trở đặt bên trái
+Right : quang trở đặt bên phải
• Nhóm 3 : gồm kênh 1, kênh 2 và kênh 3, là tín hiệu điều khiển từ xa từ
PT2249A, giúp xe chạy thẳng, rẽ trái và rẽ phải theo ý muốn của người điều
khiển.
+Kênh 1 : chạy thẳng
+Kênh 2 : rẽ trái
+Kênh 3 : rẽ phải
Từ bảng trạng thái sau khi rút gọn bằng bìa Kaunaugh nên mạch trung tâm sẽ có sơ đồ
nguyên lý như hình 2.3.6.2 . Trong đó sử dụng IC 4072 là IC có cổng OR 4 ngõ vào, IC
7414 là IC cổng NOT, ic 7432 cổng OR 2 ngõ vào và IC 7408 là IC cổng AND 2 ngõ vào
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 14
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
U6:A
2
3
U2:B
4
1
6
4
5
5
4072
7408
U4:C
U3:B
3
9
8
4
10
7432
7414
Hình 2.3.6.1 Các cổng logic sử dụng trong mạch trung tâm
J2
IN2
GND
left
right
J1
IN1
GND
trai
phai
thang
5
4
3
2
1
J3
kenh 3
kenh 2
kenh 1
GND
IN3
1
2
3
4
1
2
3
4
5
CONN-SIL4
CONN-SIL5
U4:A
trai
1
thang
2
3
CONN-SIL5
U1:A
1
kenh 1 4
5
7432
VCC
2
3
right
J5
4072
12V
1
GND 2
VCC
3
SW1
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
7
8
5
6
7
8
IN1
IN2
IN3
CONN-SIL3
J4
kenh 3
J6
SWITCH4
out1
out1
out2
1
CONN-SIL1
U3:A
trai 1
CONN-SIL2
U2:A
2
kenh 2
U4:B
1
3
left
4
2
7414
6
phai
thang
5
7408
1
2
9
10
U1:B
13
out2
11
12
4072
7432
Hình 2.3.6.2 Sơ đồ nguyên lý mạch trung tâm
2.3.7. Khối mạch L298N
Mức điện áp từ ngõ ra của mạch trung tâm sẽ không đủ để cấp cho động cơ, chính điều
đó em sử dụng mạch điều khiển động cơ L298N(hình 2.3.7.1) để cấp điện áp cho động cơ
và để nhận tín hiệu điều khiển từ mạch trung tâm. Sơ đồ mạch nguyên lý như hình 2.3.7.2
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 15
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
VCC
VS
Hình 2.3.7.1 IC L298N
9
J2
2
1
CONN-SIL2
J5
5V
5V
5
7
10
12
6
11
1
15
2
1
IN1
IN2
IN3
IN4
ENA
ENB
U1
4
VCC
VS
OUT1
OUT2
OUT3
SENSA
SENSB
J1
OUT1 1
OUT2 2
2
OUT1
3
OUT2
13
OUT3
14
OUT4
OUT4
CONN-SIL2
J3
OUT3 1
OUT4 2
GND
CONN-SIL2
8
CONN-SIL2
L298
GND
VS
J4
5V
C1
D5
D6
D7
D8
1N4148
1N4148
1N4148
1N4148
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
1
2
VCC 3
4
GND 5
6
CONN-SIL6
100u
D1
D2
D3
D4
1N4148
1N4148
1N4148
1N4148
C2
GND
VCC
100u
Hình 2.3.7.2 Sơ đồ nguyên lý mạch L298N
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 16
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
2.3.8. Khối cảm biến PIR
Như đã trình bày thì khối PIR chủ yếu là để tích hợp thêm nên chức năng của khối này
hoàn toàn độc lập với xe điều khiển, vì vậy khối này chỉ sử dụng nguồn 5V, và tín hiệu
xuất ra buzz của nó cũng hoàn toàn độc lập với sự chuyển động của xe, xe sẽ không di
chuyển khi phát hiện người.
Hình 2.3.8.1 cảm biến PIR D203B
ST1
J1
SWITCH3PIN
1
2
A
B
1
C
CONN-SIL2
3
2
VC
GND
VCC
R3
150K
1K
33K
1K
C3
470u
C8
47u
1
2
C
B
R23
C7
R20
T1
10k
GND
T9015
150K
1
E
GND
22U
GND
2
3
3
R5
C1
PIR
33k
103
GND
R8
GND
5
D1
R9
GND
GND
7
100K
LM324
2,2M
10k
10
R21
8
1N4148
9
LM324
680k
47u
R14
GND
GND
11
2
B
10k
GND
U1:D
13
14
12
10k
VC 4
R17
68K
R13
LM324
R16
R18
10k
100K
R19
150k
GND
GND
GND
Hình 2.3.8.2 Sơ đồ nguyên lý của mạch cảm biến PIR
2.3.9. Khối động cơ
DƯƠNG HOÀNG LONG
BUZZER
S1
S9014
LM324
150K
LIGHT RESISTOR
R15
B
GND
47u
LR1
2
10k
GND
R11
C6
C4
1
D2
GND
470
BUZ1
U1:C
R12
1N4148
C5
104
A
VC
U1:B
6
3
R10
1
2
1
3
1K
8550
560
EC
11
4
R6
2
VC 4
G
1
11
S
TR1
4
U1:A
33k
D
R22
11
R4
B
GND
VC
PIR1
CE
R1
470u
R7
3
C2
R2
Trang 17
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Là hai động cơ DC 12V là nguồn động lực của xe, động cơ sử dụng có tốc độ 55
vòng/phút, do đặc thù là IC số nên em nghĩ nên lựa chọn động cơ có tốc độ chậm, như
vậy sẽ đảm bảo tính chính xác của xe. Hình ảnh động cơ như hình 2.3.9
Hình 2.3.9 Động cơ DC 12 V
2.3.10. Khối báo động
Khối báo động ở đây thực chất là buzz hoặc led báo hiệu được tích hợp sẵn trên các khối
đã trình bày ở trên.
Chương 3:
THI CÔNG MẠCH
VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
3.1
3.1.1 Giới thiệu phần mềm Proteus
Proteus là phần mềm dùng để thiết kế và mô phỏng mạch điện trong số rất nhiều phần
mềm khác như Orcad, Eagle… Tuy nhiên, proteus có thế mạnh hơn hẳn so với các phần
mềm khác ở các mặt như sau:
-
Thư viện linh kiện phong phú
Hỗ trợ nhiều thiết bị đo và kiểm tra
Cho phép thiết kế và mô phỏng sơ đồ nguyên lý của các mạch điện như
mạch tương tự, mạch số, cả tương tự và số
Cho phép chạy mô phỏng các loại vi điều khiển như PIC,AT89, Arduino,
MSP…
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 18
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
-
Cho phép bổ sung thêm thư viện mô phỏng khi cần thiết.
Cho phép tự vẽ thêm linh kiện mới ở cả layout và mạch thiết kế
Hỗ trợ thiết kế mạch in
Tuy nhiên, so về nhiều khía cạnh thì có thể proteus không thực sự nổi trội hơn các phần
mềm khác, lấy ví dụ như khi vẽ layout thì proteus không thể có layout đẹp và mượt như
orcad hay altium, nhưng proteus lại mô phỏng mạch được cũng như proteus có thể đi dây
1 lớp tự động trong
khi altium thì không……
Tên kiện
linh kiện
STT
Tên linh
1
IC 4072
Tuy không hoàn toàn
2
IC 7414
xét về tổng quát
3
IC 7432
proteus có thể đảm
4
IC 7408
trong đồ án môn học
5
IC L298N
6
IC 7805
Yêu cầu về cấu hình
7
IC LM324
cao so với sự phát
8
IC PT2248
nay, proteus đòi hỏi
9
IC PT2249A
• Bộ xử lý 10 A1015
Ram tối
11 C1815
ổ CD12 Led phát hồng ngoại
hình 17
13 Led thu hồng ngoại
• Chạy trên 14 PIR LHI 968
7,
15 Diode 1N4148
16 Diode 1N4007
17 Buzzer
3.1.2
18 Quang trở
19 Transistor 8550
20 Thạch anh 455 kHz
STT
21
Tụ 103
22
Tụ 104
23
Tụ 470uF
3.2
VẼ
24
Hàng rào đực
25
Hàng rào cái
26
Transistor 9014
Trong vẽ layout cho
27
Transistor 9015
• Đường
28
Switch
trong
29
Biến trở tinh chỉnh
ảnh
30
Nút nhấn
31
Tụ 10uF
• Đường
32
Led báo hiệu
và
33
Tản nhiệt
ngoài,
34
Tụ 100uF
Những mạch đã vẽ
35
Tụ 102
36
12V19
DƯƠNG HOÀNG LONG Động cơ DC
Trang
37
Switch 3 cực
38
Tụ 47uF
39
Tụ 22uF
40
Các loại điện trở [7]
tốt nhất ở nhiều khía cạnh nhưng
những tính năng thực hiện thì
nhận khá tốt cho nhiều vấn đề nên
1 em lựa chọn phần mềm này.
của phần mềm proteus cũng không
triển của các dòng máy tính hiện
cấu hình tối thiểu như sau:
Pentium 16 GHz trở lên, bộ nhớ
thiểu là 128Mb, ổ cứng 40G trở lên,
ROM 52X, Card AGP 32 Mb, màn
inch [1]
môi trường Window 2000. XP, Win
Win8….. [1]
Danh sách các linh kiện sử dụng
trong mạch
PCB
mạch thì:
dây nguồn phải đủ lớn, giả sử như
mạch L298N, nếu vẽ quá nhỏ thì sẽ
hưởng đến sự hoạt động của mạch
tín hiệu có thể nhỏ hơn dây nguồn
thường không đi bên vòng bên
dây nguồn thường đi vòng ngoài
xong và layout của từng mạch:
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Hình 3.2.1
Mạch thu phát hồng ngoại
Hình 3.2.2
DƯƠNG HOÀNG LONG
Mạch L298N
Trang 20
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Hình 3.2.3
Hình 3.2.4
DƯƠNG HOÀNG LONG
Mạch cảm biến quang trở
Mạch phát hồng ngoại 5 kênh
Trang 21
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Hình 3.2.5
Mạch thu hồng ngoại 5 kênh
Hình 3.2.6
DƯƠNG HOÀNG LONG
Mạch trung tâm
Trang 22
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Hình 3.2.7
3.3
Mạch PIR
GIA CÔNG MẠCH VÀ LẮP RÁP KIỂM TRA MẠCH
Sau khi hoàn tất việc vẽ mạch in và tiến hành rửa mạch in, em được sản
phẩm là mạch hoàn chỉnh như sau:
Hình 3.3.1
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 23
Mạch trung tâm
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Hình 3.3.2
Hình 3.3.3
DƯƠNG HOÀNG LONG
Mạch L298N
Mạch thu hồng ngoại 5 kênh
Trang 24
ĐỒ ÁN 1- MẠCH ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI
Hình 3.3.4
Mạch phát hồng ngoại 5 kênh
Hình 3.3.5
Mạch thu phát hồng ngoại
Hình 3.3.6
Mạch cảm biến quang trở
Danh sách linh kiện cho mạch, lắp ráp, kiểm tra
Các lỗi xảy ra, cách hiệu chỉnh, các thông cần đo, kiểm tra trong quá trình
thi công.
DƯƠNG HOÀNG LONG
Trang 25
