Thiết Kế Chế Tạo Mạch Đo Nhiệt Độ Và Độ Ẩm Trong Lò Nhiệt Hiển Thị Trên LCD

Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................................3
CHƯƠNG 1: CƠSỞLÝ THUYẾT.................................................................................................4
1.1. Giơi thiêu vê LCD 16TC2A..................................................................................................4

1.1.1: Sơ đồ chân của LCD 16TC2A:.................................................................4
1.1.2.Chức năng và nhiệm vụ của các chân......................................................5
1.1.3. Giá trị điện áp...........................................................................................6
1.2.Giơí thiêu vê PIC 16F877.....................................................................................................7

1.2.1. Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lí của PIC16F877A.....................................7
1.2.2. Nhận xét....................................................................................................9
1.2.3. Khái quát về chức năng của các port trong vi điều khiển PIC16F877A..9
1.3. Giơi thiêu vê cam biên nhiêt đô LM 35.............................................................................12
1.4. Giơi thiêu vê cam biên đô ẩm DHT11................................................................................13
1.5. Giơí thiêu vê phần tử bán dẫn Triac...................................................................................17

1.5.1. Cấu tạo và ký hiệu..................................................................................17
1.5.2. Đặc tuyến V-A.........................................................................................19
1.6. Các linh kiên điên tử thụ đông...........................................................................................19

1.6.1. Điện trở...................................................................................................19
1.6.2. Biến trở...................................................................................................20
1.6.3. Tụ điện....................................................................................................21
1.6.4. Diode.......................................................................................................23
1.7. Linh kiên điên tử tích cực..................................................................................................25

1.7.1. Giới thiệu về vi mạch TCA 785...............................................................25
CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN LINH KIỆN....................................................................................35
2.1. Mạch đo đô ẩm và nhiêt đô................................................................................................35

2.1.1. Đo nhiệt đô..............................................................................................35
2.2.1.Chọn Triac và Cầu chì bảo vệ. ...............................................................36
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH...................................................................................................37
Hinh 8: Sơ đô khôi cua mạch....................................................................................................38

3.1.2. Khối nguồn nuôi......................................................................................38
3.1.3. Sơ đồ nguyên lý mạch đo đô ẩm và nhiệt đô...........................................39
Đồ án tích hợp 1

Page 1


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

3.2.1 Sơ đô khôi ........................................................................................................................42
3.2.3. Sơ đô mạch điêu khiển.....................................................................................................43
....................................................................................................................................................43
3.4. Chương trinh điêu khiển kêt nôi PIC16F877A vơi LM35 và DHT11................................50
CHƯƠNG 4: KẾT LUÂN............................................................................................................59
Ưu điểm:....................................................................................................................................59
Tài Liêu Tham Khao.................................................................................................................60

Đồ án tích hợp 1

Page 2


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện 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 hầu hết 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.
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 chế tạo mạch đo nhiệt độ và độ ẩm trong lò nhiệt hiển thị trên LCD ”.
Thông qua đề tài này chúng em sẽ 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 trong tương lai.
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,các bạn và đặc biệt là với sự hướng dẫn tận tình của thầy
Nguyễn Viết Ngư chúng em đã hoàn thành được đồ án môn học lần này.
Mặc dù đã cố gắng hoàn thành nhưng với kinh nghiệm và khả năng còn
hạn chế nên chúng em 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 của chúng em được hoàn thiện hơn.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Đồ án tích hợp 1

Page 3


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Giới thiệu về LCD 16TC2A
• LCD (Liquid Crytal Direct) TC16C2 là màn hình hiển thị thể lỏng gồm có:
+ LCD
+Bộ Driver (Mạch điều khiển )
Màn hình LCD và bộ Driver đã được thiết kế tích hợp sẵn với nhau bởi nhà sản
xuất, khi sử dụng chỉ cần giao tiếp với bộ Driver qua các chân LCD TC16C2. Là
loại màn hình hiển thị được 16 kí tự x2 dòng, bao gồm tất cả các kí tự chuẩn và
một số kí tự đặc biệt nhưng không có kí tự có dấu tiếng Việt.
1.1.1: Sơ đồ chân của LCD 16TC2A:

Hình 1: Sơ đồ chân của LCD 16TC2A

Đồ án tích hợp 1

Page 4


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

1.1.2.Chức năng và nhiệm vụ của các chân
STT chân Kí hiệu
Chức năng chân
1

Vss

Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối
chân này với GND của mạch điều khiển

2

Vdd

Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta
nối chân này với VCC=5V của mạch điều khiển

3

Vee

4

RS

Lựa chọn độ tương phản của màn hình
Chân chọn thanh ghi (Register select). Nối

chân RS với logic “0” (GND) hoặc logic “1” (VCC)
để chọn thanh ghi.
+ Logic “0”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi lệnh
IR của LCD (ở chế độ “ghi” - write) hoặc nối với bộ
đếm địa chỉ của LCD (ở chế độ “đọc” - read)
+ Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ
liệu DR bên trong LCD.

5

R/w

Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write). Nối
chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ
ghi, hoặc nối với logic “1” để LCD ở chế độ đọc.

6

E

Chân cho phép (Enable). Sau khi các tín hiệu
được đặt lên bus DB0-DB7, các lệnh chỉ được chấp
nhận khi có 1 xung cho phép của chân E.
+ Ở chế độ ghi: Dữ liệu ở bus sẽ được LCD chuyển
vào(chấp nhận) thanh ghi bên trong nó khi phát hiện
một xung (high-to-low transition) của tín hiệu chân
E.

Đồ án tích hợp 1

Page 5


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

+ Ở chế độ đọc: Dữ liệu sẽ được LCD xuất ra DB0DB7 khi phát hiện cạnh lên (low-to-high transition) ở
chân E và được LCD giữ ở bus đến khi nào chân E
xuống mức thấp.

7

D0

8

D1

9

D2

10

D3

thông tin với MPU. Có 2 chế độ sử dụng 8 đường

11

D4

bus này :

12

D5

13

D6

14

D7

15

Vdd

Nguồn dương cho đèn nền

16

Vss

GND cho đèn nền

1.1.3. Giá trị điện áp

Kí
Hiệu
Điện áp
vào

Đồ án tích hợp 1

Vdd

Tám đường của bus dữ liệu dùng để trao đổi

+ Chế độ 8 bit : Dữ liệu được truyền trên cả 8
đường, với bit MSB là bit DB7.
+ Chế độ 4 bit : Dữ liệu được truyền trên 4 đường
từ DB4 tới DB7, bit MSB là DB7

Điều

Giá trị chuẩn

Đơn

Min

Typ

Max

Vdd = +5v

4,7

5

5,3

Vdd= +3v

2,7

3

5,3

kiện

vị

V
Page 6


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

Dòng
cung cấp
hiện thời

Điện
áp ở
nhiệt độ
bình

Idd

Vdd= 5V

Vo

1,2

3
-

mA

-200C

-

-

00C

4.2

4.8

5.1

250C

3,8

4,2

4,6

500C

3,6

4,0

4,4

700C

-

-

-

4,2

4,6

Vdd
-

-

V

thường
Điện
áp led
màn hình

VF

250C

-

V

LCD

Bảng giá trị điện áp của màn hình LCD

1.2.Giơí thiệu về PIC 16F877
1.2.1. Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lí của PIC16F877A
Sơ đồ chân:

Đồ án tích hợp 1

Page 7


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

Hình 2: Sơ đồ chân của PIC

Sơ đồ nguyên lý:

Đồ án tích hợp 1

Page 8


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

1.2.2. Nhận xét
Từ sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý ở trên, ta rút ra các nhận xét ban đầu như sau:
- PIC16F877A có tất cả 40 chân
- 40 chân trên được chia thành 5 PORT, 2 chân cấp nguồn, 2 chân GND, 2
chân thạch anh và một chân dùng để RESET vi điều khiển.
- 5 port của PIC16F877A bao gồm :
+ PORTA: 6 chân
+ PORTB: 8 chân
+ PORTD: 8 chân
+ PORTC: 8 chân

+ PORT E: 3 chân

1.2.3. Khái quát về chức năng của các port trong vi điều khiển PIC16F877A
PORTA

Đồ án tích hợp 1

Page 9


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

PORTA gồm có 6 chân. Các chân của PortA, ta lập trình để có thể thực hiện
được chức năng “hai chiều”: xuất dữ liệu từ vi điều khiển ra ngoại vi và nhập dữ
liệu từ ngoại vi vào vi điều khiển.
Việc xuất nhập dữ liệu ở PIC16F877A khác với họ 8051. Ở tất cả các PORT
của PIC16F877A, ở mỗi thời điểm chỉ thực hiện được một chức năng :xuất hoặc
nhập. Để chuyển từ chức năng này nhập qua chức năng xuất hay ngược lại, ta phải
xử lý bằng phần mềm, không như 8051 tự hiểu lúc nào là chức năng nhập, lúc nào
là chức năng xuất.
Trong kiến trúc phần cứng của PIC16F877A, người ta sử dụng thanh ghi
TRISA ở địa chỉ 85H để điều khiển chức năng I/O trên. Muốn xác lập các chân nào
của PORTA là nhập (input) thì ta set bit tương ứng chân đó trong thanh ghi
TRISA. Ngược lại, muốn chân nào là output thì ta clear bit tương ứng chân đó
trong thanh ghi TRISA. Điều này hoàn toàn tương tự đối với các PORT còn lại
Ngoài ra, PORTA còn có các chức năng quan trọng sau :
- Ngõ vào Analog của bộ ADC : thực hiện chức năng chuyển từ Analog sang
Digital

- Ngõ vào điện thế so sánh
- Ngõ vào xung Clock của Timer0 trong kiến trúc phần cứng : thực hiện các
nhiệm vụ đếm xung thông qua Timer0…
- Ngõ vào của bộ giao tiếp MSSP (Master Synchronous Serial Port)
PORTB
PORTB có 8 chân. Cũng như PORTA, các chân PORTB cũng thực hiện được 2
chức năng : input và output. Hai chức năng trên được điều khiển bới thanh ghi
TRISB. Khi muốn chân nào của PORTB là input thì ta set bit tương ứng trong
thanh ghi TRISB, ngược lại muốn chân nào là output thì ta clear bit tương ứng
trong TRISB.
Đồ án tích hợp 1

Page
10


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

Thanh ghi TRISB còn được tích hợp bộ điện trở kéo lên có thể điều khiển được
bằng chương trình.
PORTC
PORTC có 8 chân và cũng thực hiện được 2 chức năng input và output dưới sự
điều khiển của thanh ghi TRISC tương tự như hai thanh ghi trên.
Ngoài ra PORTC còn có các chức năng quan trọng sau :
- Ngõ vào xung clock cho Timer1 trong kiến trúc phần cứng
- Bộ PWM thực hiện chức năng điều xung lập trình được tần số, duty cycle:
sử dụng trong điều khiển tốc độ và vị trí của động cơ v.v….
- Tích hợp các bộ giao tiếp nối tiếp I2C, SPI, SSP, USART

PORTD
PORTD có 8 chân. Thanh ghi TRISD điều khiển 2 chức năng input và output
của PORTD tương tự như trên. PORTD cũng là cổng xuất dữ liệu của chuẩn giao
tiếp song song PSP (Parallel Slave Port).
PORTE
PORTE có 3 chân. Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISE. Các
chân của PORTE có ngõ vào analog. Bên cạnh đó PORTE còn là các chân điều
khiển của chuẩn giao tiếp PSP.

Đồ án tích hợp 1

Page
11


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

1.3. Giới thiệu về cảm biến nhiệt độ LM 35

Hình 3: sơ đồ chân của cảm biến nhiệt độ LM 35
LM35 là cảm biến nhiệt độ analog ,nhiệt độ được xác định bằng cách đo hiệu
điện thế ngõ ra của LM 35
• Đơn vị nhiệt độ : 0C
• Có mức điện áp thay đổi trực tiếp theo 0C ( 10 mV/0C)
• Có hiệu năng cao,công suất tiêu thụ là 60 uA
• Sản phẩm không cần phải căn chỉnh nhiệt đội khi sử dụng
• Độ chính xác thực tế : 1/4 0C ở nhiệt độ phòng và ¾ 0C ở ngoài khoảng -55
0

C tới 150 0C

• Chân + Vs (1) là chân cung cấp điện áp cho LM 35 DZ hoạt động từ 4 – 20
V
• Chân Vout ( 2) là chân điện áp đầu ra LM35 được đưa vào chân Analog của
các bộ ADC

Đồ án tích hợp 1

Page
12


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

• Chân GND là chân nối mass: Chân này này tránh hỏng cảm biến cũng như
làm giảm sai số quá trình đo.
1.4. Giới thiệu về cảm biến độ ẩm DHT11
. Giới thiệu:
- DHT11 là cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nó ra đời sau và được sử dụng
thay thế cho dòng SHT1x ở những nơi không cần độ chính xác cao về nhiệt
độ và độ ẩm.

Hình 4 : Sơ đồ chân Cảm biến DHT11

- DHT11 có cấu tạo 4 chân như hình. Nó sử dụng giao tiếp số theo chuẩn 1
dây.

Đồ án tích hợp 1

Page
13


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

- Thông số kỹ thuật:
o Do độ ẩm: 20%-95%
o Nhiệt độ: 0-50ºC
o Sai số độ ẩm ±5%
o Sai số nhiệt độ: ±2ºC
2. Nguyên lý hoạt động:
- Sơ đồ kết nối vi xử lý:

- Nguyên lý hoạt động:
Để có thể giao tiếp với DHT11 theo chuẩn 1 chân vi xử lý thực hiện theo 2
bước:
o Gửi tin hiệu muốn đo (Start) tới DHT11, sau đó DHT11 xác nhận lại.
o Khi đã giao tiếp được với DHT11, Cảm biến sẽ gửi lại 5 byte dữ liệu và
nhiệt độ đo được.
Đồ án tích hợp 1

Page
14

Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

- Bước 1: gửi tín hiệu Start

o MCU thiết lập chân DATA là Output, kéo chân DATA xuống 0 trong
khoảng thời gian >18ms. Khi đó DHT11 sẽ hiểu MCU muốn đo giá trị nhiệt
độ và độ ẩm.
o MCU đưa chân DATA lên 1, sau đó thiết lập lại là chân đầu vào.
o Sau khoảng 20-40us, DHT11 sẽ kéo chân DATA xuống thấp. Nếu >40us
mà chân DATA ko được kéo xuống thấp nghĩa là ko giao tiếp được với
DHT11.
o Chân DATA sẽ ở mức thấp 80us sau đó nó được DHT11 kéo nên cao
trong 80us. Bằng việc giám sát chân DATA, MCU có thể biết được có giao
tiếp được với DHT11 không. Nếu tín hiệu đo được DHT11 lên cao, khi đó
hoàn thiện quá trình giao tiếp của MCU với DHT.
- Bước 2: đọc giá trị trên DHT11
o DHT11 sẽ trả giá trị nhiệt độ và độ ẩm về dưới dạng 5 byte. Trong đó:
Đồ án tích hợp 1

Page
15


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

§ Byte 1: giá trị phần nguyên của độ ẩm (RH%)

§ Byte 2: giá trị phần thập phân của độ ẩm (RH%)
§ Byte 3: giá trị phần nguyên của nhiệt độ (TC)
§ Byte 4 : giá trị phần thập phân của nhiệt độ (TC)
§ Byte 5 : kiểm tra tổng.
ð Nếu Byte 5 = (8 bit) (Byte1 +Byte2 +Byte3 + Byte4) thì giá trị độ ẩm và
nhiệt độ là chính xác, nếu sai thì kết quả đo không có nghĩa.
o Đọc dữ liệu:
Sau khi giao tiếp được với DHT11, DHT11 sẽ gửi liên tiếp 40 bit 0 hoặc 1
về MCU, tương ứng chia thành 5 byte kết quả của Nhiệt độ và độ ẩm.
§ Bit 0:

Bit 1:
Đồ án tích hợp 1

Page
16


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

Sau khi tín hiệu được đưa về 0, ta đợi chân DATA của MCU được DHT11
kéo lên 1. Nếu chân DATA là 1 trong khoảng 26-28 us thì là 0, còn nếu tồn
tại 70us là 1. Do đó trong lập trình ta bắt sườn lên của chân DATA, sau đó
delay 50us. Nếu giá trị đo được là 0 thì ta đọc được bit 0, nếu giá trị đo được
là 1 thì giá trị đo được là 1. Cứ như thế ta đọc các bit tiếp theo.
1.5. Giơí thiệu về phần tử bán dẫn Triac
1.5.1. Cấu tạo và ký hiệu

Hình 5: Cấu tạo và ký hiệu của triac.
Triac là linh kiện bán dẫn tương tự như hai Thyristor mắc song song ngược,
nhưng chỉ có một cực điều khiển. Triac là thiết bị bán dẫn ba cực, bốn lớp. Có thẻ
Đồ án tích hợp 1

Page
17


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

điều khiển cho mở dẫn dòng bằng cả xung dương (dòng đi vào cực điều khiển) lẫn
xung dòng âm (dòng đi ra khỏi cực điều khiển). Tuy nhiên xung dòng điều khiển
âm có độ nhạy kém hơn, nghĩa là mở Triac sẽ cần một dòng điều khiển âm lớn hơn
so với dòng điểu khiển dương. Vì vậy trong thực tế để đảm bảo tính đối xứng của
dòng điện qua Triac thì sử dụng dòng điều khiển âm là tốt hơn cả.
*Nguyên lý hoạt động.
Có 4 tổ hợp điện thế có thể mở Triac cho dòng chảy qua:
B2

G

+

+

+

-

-

-

-

+

Trường hợp MT2 (+), G(+). Thyristor T mở cho dòng chảy qua như một
Thyristor thông thường.
Trường hợp MT2 (-), G(-). Các điện tử từ N2 phóng vào P2. Phần lớn bị trường
nội tại EE1 hút vào, điện áp ngoài được đặt lên J 2 khiến choBarie này cao đến mức
hút vào những điện tích thiểu số(các điện tử của P 1) và làm động năng của chúng
đủ lớn để bẻ gãy các liên kết của các nguyên tử Sillic trong vùng. Kết quả là một
phản ứng dây chuyền thì T’ mở cho dòng chảy qua.

Đồ án tích hợp 1

Page
18


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

1.5.2. Đặc tuyến V-A.

Hình 6: Đặc tuyến V-A của triac
Triac có đường đặc tính V-A đối xứng nhận góc mở α trong cả hai chiều.
1.6. Các linh kiện điện tử thụ động.
1.6.1. Điện trở
a. Khái niệm: Điện trở là linh kiện điện tử thụ động, dùng để làm vật cản trở dòng
điện theo mong muốn của người sử dụng, đôi khi người ta dùng điện trở để tạo ra
sự phân cấp điện áp ở mỗi vị trí bên trong mạch điện. Đối với điệ trở thì nó có khả
năng làm việc với cả tín hiệu một chiều (DC) và xoay chiều (AC) và có nghĩa là nó
không phụ thuộc vào tần số của tín hiệu tác động nên nó.
Trường hợp đối với một dây dẫn thì trị số điện trở lớn hay nhỏ sẽ phụ thuộc
vào vật liệu làm dây dẫn (điện trở suất) và nó tỉ lệ thuận với chiều dài dây, tỷ lệ
nghịch với tiết diện dây dẫn.

10

Đồ án tích hợp 1

5W

6 ,8

10W

Page
19


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Điện trở thường

Khoa Điện - Điện Tử

Điện trở Công Suất

Điện trở Công
Biến Trở
Suất

b.Phân loại.
- Điện trở thường: điện trở thường là các loại điện trở có công suất nhỏ từ
0,125W đến 0,5W.
- Điện trở công suất: là các điện trở có công suất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W.
- Điện trở sứ, điện trở nhiệt: Là cách gọi khác của các điện trở công suất, điện trở
này có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng tỏa nhiệt.
- Điện trở dây cuốn: Loại điện trở này dùng dây điện trở quấn trên than lớp cách
điện thường bằng sứ, có trị số điện áp thấp nhưng công suất làm việc lớn từ 1W
đến 25W.
- Điện trở màng kim loại: Chế tạo theo cách kết lắng màng Ni-Cr.

Trở thường
1.6.2. Biến trở.
- Biến trở là các thiết bị có điện trở thuần có thể biến đổi được theo ý muốn .
Chúng có thể dược sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của mạch
điện.
- Điện trở của thiết bị có thể được thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của dây
dẫn điện trong thiết bị, hoặc bằng các tác động khác như nhiệt đọ thay đổi bằng
cach sthay đổi chiều dài của dây dẫn điện trong thiết bị, hoặc bằng các tác động
khác như nhiệt độ thay đổi, ánh sang hoặc bức xạ điện từ,…
Đồ án tích hợp 1

Page
20


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

Ký hiệu của biến trở trong sơ đồ mạch điện có thể ở các dạng như sau:

1.6.3. Tụ điện
a. Khái niệm.
- Khái niệm: Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong
các mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch
truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động.

- Hình ảnh tụ điện:

Đồ án tích hợp 1

Page
21


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

Tụ hóa

Tụ gốm .

b.Phân loại :
- Đối với tụ điện có rất nhiều loại nhưng thực tế người ta phân ra thành hai loại
chính là tụ không phân cực và tụ phân cực.
- Tụ không phân cực: Gồm các lá kim loại ghép xen kẽ với lớp cách điện mỏng,
giá trị của nó thường từ 1,8pF - 1μF. Còn giá trị tụ lớn hơn thì sẽ có kích thước rất
lớn không tiện chế tạo.
- Tụ phân cực: Có cấu tạo gồm 2 cực điện cách ly nhau nhờ một lớp chất điệ phân
mỏng làm điệjn môi. Lớp điện môi càng mỏng thì trị số điện dung càng cao. Loại
tụ này có sự phân cực được ghi trên than của tụ, vì thế nếu nối nhầm cực tính thì
lớp đijện môi sẽ bị phá hủy làm hư hỏng tụ.
- Trong thực tế chúng ta thường gặp các loại tụ như sau:
+ Tụ gốm: Điện môi bằng gốm thường có kích thước nhỏ, dạng ống hoặc dạng đĩa
có tráng kim loại lên bề mặt, trị số từ 1pF - 1μF và có điện áp làm việc tương đối
cao.

Đồ án tích hợp 1

Page
22


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

+ Tụ mica: Điện môi làm bằng mica có tráng bạc, trị số từ 2,2pF – 10nF và thường
làm việc ở tần số cao, sai số nhỏ, đắt tiền.

+ Tụ giấy polyste: Chất điện môi làm bằng giấy ép tẩm polyester có dạng hình trụ,
có trị số từ 1nF - 1μF.
+ Tụ hóa (tụ điện phân): Có cấu tạo là lá nhôm cùng bột dung dịch điện phân cuộn
lại đặt trong vỏ nhôm, loại này có điện áp làm việc thấp, kích thước và sai số lớn,
trị số điện dung khoảng 0,1 μF – 4700 μF.
+ Tụ tan tang: Loại tụ này được chế tạo ở hai dạng hình trụ có đầu ra dọc theo trục
và dạng hình tan tan.
Tụ này có kích thước nhỏ nhưng trị số điện dung cũng lớn khoảng 0,1 μF - 100 μF.
+ Tụ biến đổi: Là tụ xoay trong radio hoặc tụ tinh chỉnh.
1.6.4. Diode
a. Khái niệm: Diode là linh kiện điện tử thụ động, cho phép dòng điện đi qua nó
theo một chiều , sử dụng các tính chất của các chất bán dẫn.

b. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
• Cấu tạo: Diode bán dẫn được cấu tạo dựa trên chuyển tiếp P – N của hai chất
bán dẫn khác loại. Điện cực nối với bán dẫn P gọi là Anot còn điện cực nối với bán
dẫn N gọi là Katot. Trong kỹ thuật điện thường được kí hiệu như sau:

Đồ án tích hợp 1

Page
23


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

• Nguyên lý hoạt động: Diode sẽ dẫn điện theo hai chiều không giống nhau. Nếu
phân cực thuận thì diode sẽ dẫn điện gần như bão hòa. Nếu phân cực nghịch thì

diode dẫn điện rất yếu, thực chất chỉ có dòng điện rò. Nói một cách gần đúng thì
xem như diode chỉ dẫn điện một chiều từ Anot sang Katot, và đây chính là đặc tính
chỉnh lưu của Diode bán dẫn.
c. Phân loại
- Theo công dụng thì ta có: Diode ổn áp, Diode phát quang, Diode thu quang,
Diode biến dung, Diode xung, Diode tác song, Diode tách sóng.
+ Diode phát quang được sử dụng ở điều khiển tivi, đèn led ở biển quảng cáo, nó
phát ra ánh sang.

+ Diode chỉnh lưu được ứng dụng trong bộ đổi nguồn.

+ Diode biến dung được dùng nhiều trong các bộ thu phát sóng điện thoại, sóng
cao tần, siêu cao tần.
+ Diode tách sóng là loại diode nhỏ, vỏ bằng thủy tinh và còn được gọi là diode
tiếp điểm vì mặt tiếp xúc giữa hai chất bán dẫn P-N tại một điểm để tránh điện
Đồ án tích hợp 1

Page
24


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện Tử

dung kí sinh, Diode tách sóng thường dùng trong các mạch cao tần dùng để tách
song tín hiệu.
+ Diode nắn điện: Là diode tiếp mặt dùng để nắn điện trong các bộ chỉnh lưu
nguồn AC 50 Hz. Diode này thường có 3 loại là: 1A, 2A và 5A.
- Diode Zenner có cấu tạo tương tự như diode thường nhưng có hai lớp bán dẫn PN ghép với nhau. Diode Zener được ứng dụng trong chế độ phân cực ngược. Khi

phân cực thuận Diode zenner như diode thường nhưng khi phân cực ngược Diode
Zenner sẽ ghim lại một mức điện áp cố đingj bằng giá trị ghi trên Diode.

Diode Zenner
1.7. Linh kiện điện tử tích cực.
1.7.1. Giới thiệu về vi mạch TCA 785.
Giới thiệu chung: Vi mạch TCA 785 là vi mạch phức hợp thực hiện 4 chức năng
của một mạch điều khiển: Tạo điện áp đồng bộ, tạo điện áp răng cưa, so sánh và tạo
xung ra. TCA 785 do hang Simen chế tạo được sử dụng để điều khiển các thiết bị
chỉnh lưu, thiêt bị điều chỉnh dòng xoay chiều.
Đặc trưng:
-

Dẽ phát hiện việc chuyển qua điểm không.
phạn vi ứng dụng rộng rãi
Có thể dung làm chuyển mạch điẻm không.
Tương thích LSL.

Đồ án tích hợp 1

Page
25