Nghiên cứu đặc điểm sinh học của cây Thông Pà Cò tại Khu bảo tồn loài Thiên Nhiên Phia OắcPhia Đén Huyện Nguyên Bình Tỉnh Cao Bằng

Mạch báo động ánh sáng

Lời nói đầu
Hiện nay với những ứng dụng của nền 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 hang loạt những thiết bị với 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 hiện nay đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ.
Điện tử đa đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng nâng cao của các
ngành, các lĩnh vực khác nhau cho đến nhu cầu thiết yếu của con người
trong cuộc sống hàng ngày. Một trong những ứng dụng rất quan trọng của
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, hiệu quả kinh tế cao.
Xuất phát từ những ứng dụng đó, em đã vận dụng kiến thức đã học và
nghiên cứu tham khảo thêm tài liệu để thiết kế một mạch ứng dụng nhỏ : “
mạch báo động ánh sáng” .
Qua bài thực hành này chúng em đã tổng hợp được nhiều kiến thức
chuyên môn, giúp hiểu rõ thêm kỹ thuật thu phát hồng ngoại nói riêng và về
kỹ thuật điện tử nói chung. Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với
kinh nghiệm chuyên môn chưa có nên không tránh khỏi những sai sót, chúng
em rất mong sự chỉ bảo của giáo viên bộ môn và các thầy trong khoa để bản
thân em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ bảo của
các thầy trong khoa và giáo viên phụ trách bộ môn đã tận tình hướng dẫn.

HVTH Huỳnh Quý Thiên

Trang1


Mạch báo động ánh sáng

MỤC LỤC
Lời nói đầu...............................................................................................1
PHẦN 1:GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG
TRONG MẠCH ĐIỆN
I.. MỘT SỐ LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH..................................3
II. CẤU TẠO VÀ ỨNG DỤNG CỦA CÁC LINH KIỆN CHÍNH........3
PHẦN 2 : SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦAMẠCH BÁO
ĐỘNG ÁNH SÁNG
I. SƠ ĐỒ MẠCH CẢM BIẾN ÁNH SÁNG..........................................9
II. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG.............................................................9
PHẦN 3 : DỰ KIẾN KINH PHÍ VÀ KIẾN NGHỊ
I. DỰ KIẾN KINH PHÍ ........................................................................10
II. KIẾN NGHỊ.......................................................................................11

HVTH Huỳnh Quý Thiên

Trang2


Mạch báo động ánh sáng
PHẦN 1:

I.
+
+

+
+
+
+
+

GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG
TRONG MẠCH ĐIỆN

Một số linh kiện dùng trong mạch
2 tụ 0,01uF
1 tụ 1 uF
2 điện trở 56k
1 điện trở 10k
1 điện trở 3,3k
1 quang trở LDR
1 BJT 2N3906

+
+
+
+
+
+
+

1 IC NE555
1 loa
1 pin 9v + đầu nối pin
1 mạch điện

1 đèn led
1 biến trở 100k
Dây điện

Cấu tạo và ứng dụng của các linh kiện chính
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 trị của điện trở trong mạch.
- Cấu tạo của điện trở làm bằng những vật liệu có điện trở suất cao,
như: than, magie, kim loại Ni-O2, oxit kim loại, dây quấn. Để biểu
thị giá trị điện trở, người ta dùng các vạch màu để biểu thị giá trị
điện trở.
- Kí hiệu:
II.

HVTH Huỳnh Quý Thiên

Trang3


Mạch báo động ánh sáng

Hình 1 : Hình dạng thực tế của điện trở
2.

Biến trở
Biến trở là các thiết bị có điện
trở thuần có thể biến đổi được theo ý
muốn. Chúng có thể được sử dụng
trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt

động của mạch điện.
- Ký hiệu :

Hình 2 : Biến trở
3.

Tụ điện
- Tụ điện là linh kiện có khả năng tích điện và phóng điện. Tụ điện
cho dòng điện một chiều truyền qua và ngăn dòng điện xoay chiều.
- Tụ điện có hai loại: Phân cực và không phân cực.
- Loại tụ điện phân cực thường có giá trị lớn hơn tụ không phân cực.
Trên hai chân của tụ điện phân cực có phân biệt chân dương và
chân âm, khi gắn tụ sai cực âm dương thi tụ điện có thể bị hỏng
hoặc hoạt động không chính xác. Ngoài ra tụ điện còn được gọi tên
theo vật liệu làm tụ, như: tụ giấy, tụ gốm, tụ hóa. . .
- Tụ điện có nhiều hình dạng khác nhau:

HVTH Huỳnh Quý Thiên

Trang4


Mạch báo động ánh sáng

Hình 3 : Một số tụ điện

Kí hiệu:
C1

4.

C2

C3

C4

Tranzitor
- Tranzito có 2 loại: NPN và PNP.
- Cấu tạo: Gồm 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 hai vùng lân cân và có bề rộng rất mỏng khoảng 10Ȧ đủ nhỏ để
tạo lên tiếp xúc P-N gần nhau. Nếu vùng giữa là N ta có tranzitor
PNP, ngược lại nếu vùng giữa là P ta có tranzitor NPN.
- Ký hiệu:
PNP
NPN

* Giới thiệu Tranzitor 2N3906
HVTH Huỳnh Quý Thiên

Trang5


Mạch báo động ánh sáng

Hình 4 : Tranzitor 2N3906
5.

Tranzitor 2N3906 là tranzitor thuộc loại tranzitor PNP.

2N3906 có Uc cực đại = - 40 V, dòng IC cực đại là -200mA
Hệ số khuếch đại của Tranzitor 2N3906 trong khoảng 130 đến
300.
Thứ tự các chân từ trái qua phải : E  B  C

IC-NE555

Hình 5 : IC-NE555
IC 555 là loại linh kiện khá là phổ biến bây giờ với việc dễ dàng tạo
được xung vuông và có thể thay đổi tần số tùy thích , với sơ đồ mạch đơn
giản , điều chế được rung động xung. Nó được ứng dụng hầu hết vào các
mạch tạo xung đóng cắc hay là những mạch dao động khác .

HVTH Huỳnh Quý Thiên

Trang6


Mạch báo động ánh sáng

Hình 6 : Sơ đồ IC-NE555

IC-NE555 gồm 8 chân :
-

-

-

-

-

Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân
còn được gọi là chân chung.
Chân sô 2(TRIGGER): đây là chân đầu vào thấp hơn điện áp so
sánh và được dung như ngõ vào của một tầng so áp. Mạch so áp
dùng các transistor PNP. Mức áp chuẩn là 2/3 Vcc.
Chân số 3(OUTPUT): Chân này là chân dùng để lấy tín hiệu ra
logic (ngõ ra). ở đây trạng thái ra xác định theo mức cao nó tương
ứng với gần bằng Vcc.( 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 âm thì ngõ ra ở mức thấp. Còn khi chân 4 nối vào áp cao thì
trạng thái ngõ ra tùy theo mức áp trên chân 2 và chân 6.Nhưng mà
trong mạch để tạo được dao động thường hay nối chân này lên Vcc.
Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp
chuẩn trong IC555 theo các mức biến áp ngoài hay dung các điện
trở ngoài cho nối âm. Tuy nhiên trong hầu hết các mạch ứng dụng
chân số 5 nối âm qua một tụ từ 0,01µF-0,1µF, các tụ có tác dụng
lọc bỏ nhiễu giữ cho mức áp chuẩn ổn định.
Chân số 6(THRESHOLD): là một trong những chân đầu vào so
sánh điện áp khác và cũng được dung như 1 chân chốt.
Chân số 7(DISCHAGER): Có thể xem như một khóa điện và chịu
điều khiển bởi một tầng logic. Khi chân 3 ở mức áp thấp thì khóa

HVTH Huỳnh Quý Thiên

Trang7

Mạch báo động ánh sáng

6.

này đóng lại, ngược lại thì nó mở ra. Chân số 7 tự nạp xả điện cho
mạch R-C, IC555 dùng như một tầng dao động.
- Chân số 8(Vcc): Cấp nguồn nuôi Vcc để cấp điện cho IC. Nguồn
nuôi cấp cho IC555 trong khoảng từ 5V-15V và mức tối đa là 18V.
Quang trở LDR
LDR ( quang điện trở) là 1 loại cảm biến ánh sáng đơn giản, nguyên
tắc hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong.
Nguyên lý làm việc của quang điện trở là khi ánh sáng chiếu vào chất
bán dẫn (có thể là Cadmium sulfide – CdS, Cadmium selenide – CdSe)
làm phát sinh các điện tử tự do, tức sự dẫn điện tăng lên và làm giảm
điện trở của chất bán dẫn. Các đặc tính điện và độ nhạy của quang điện
trở dĩ nhiên tùy thuộc vào vật liệu dùng trong chế tạo.
Khi ánh sáng kích thích chiếu vào LDR thì nội trở của LDR sẽ giảm
xuống , tiến về 0 ôm( mạch kín).
Nhưng khi ánh sáng kích thích ngừng thì nội trở tăng đến vô
cùng( hở mạch).
Ứng dụng trong mạch điện : Chuyển mạch (switch sytems), cảm biến
ánh sáng/tối của môi trường.

Hình 7 : Quang trở LDR
7.

Loa phát

HVTH Huỳnh Quý Thiên

Trang8


Mạch báo động ánh sáng
Sử dụng loa nhỏ và đơn giản. Loa có hai chân gồm một chân đỏ cấp
nguồn dương và chân đen nối mass.

PHẦN 2 : SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA
MẠCH CẢM BIẾN ÁNH SÁNG
I. SƠ ĐỒ MẠCH CẢM BIẾN ÁNH SÁNG
Đây là mạch báo động ánh sáng. Được sử dụng trong phòng tối và khi có
ánh sáng lọt vào thì mạch sẽ phát ra tiếng báo cho ta biết là có ánh sáng

II.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG.
Nhìn vào mạch trên khá là đơn giản vì mạch chỉ sử dụng 1 con ICNE555 để tạo dao động phát âm thanh ra loa và 1 con LDR cảm
biến ánh sáng.
+ IC-NE555 ở đây là con tạo dao động xung vuông trong mạch
này nó tạo dao động là 1Khz cấp cho tải là Loa
+ LDR là cảm biến ánh sáng. Khi không có anh sáng thì cảm biến
này có giá trị điện trở là vô cùng còn khi có ánh sáng đủ mạch thì
cảm biến có giá trị điện trở là 0.

HVTH Huỳnh Quý Thiên

Trang9

Mạch báo động ánh sáng
•

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG “MẠCH BÁO ĐỘNG ÁNH SÁNG”
+ Khi có ánh sáng thì LDR sẽ có điện trở bằng 0 khi đó nó sẽ phân
cực thuận cho con 2N3906 dẫn đến cấp điện áp vào chân 4 của ICNE555 là mạch dao động 555 hoạt động và phát âm thanh ra loa.
+ Còn khi không có ánh sáng thì LDR có giá trị điện trở vô cùng do
đó nó ko phân cực được cho IC-NE555
⇒ Không có tín hiệu ra loa. Biến trở 100K dùng để điều chỉnh mức
cường độ ánh sáng cảnh báo.
Đây là mạch báo trộm nhà 4 trong 1. Sử dụng NE555 làm cảnh báo
kết hợp với chuông báo động,

PHẦN 3 : DỰ KIẾN KINH PHÍ VÀ KIẾN NGHỊ
I.
+
+
+
+
+
+
+
+

DỰ KIẾN KINH PHÍ LÀM BÁO CÁO
2 tụ 0,01uF
= 1.000.đ
1 tụ 1 uF
= 1.000.đ
2 điện trở 56k = 10.000.đ

1 điện trở 10k = 1.000.đ
1 điện trở 3,3k = 1.000.đ
1quang trở LDR = 5.000.đ
1 BJT 2N3906 = 1.000.đ
Công tắc
= 3.000.đ

HVTH Huỳnh Quý Thiên

+ 1 IC NE555
+1 loa
+1 pin 9v
+1 mạch điện
+1 đèn led
+1 biến trở 100k
+Dây điện

Trang10

= 10.000.đ
= 10.000.đ
= 10.000.đ
= 20.000.đ
= 2.000.đ
= 10.000.đ
= 15.000.đ


⇒ Tổng kinh phí dự trù = 100.000.đ

II.
-

-

-

-

-

-

KIẾN NGHỊ
Ngày nay, tình trạng tệ nạn xã hội ngày càng tăng và tình trạng
cướp cũng xảy ra rất nhiều.Để khắc phục những tên trộm lẻn vào
nhà, thì ta có rất nhiều cách như : xây hệ thống hang rào xung
quanh thật kiên cố, lắp các thiết bị theo dõi (camera),…Ngoài ra,
còn có thể thiết kế những các mạch điện tử ứng dụng như : mạch
chống trộm bằng tia laze, tia hồng ngoại,..
Qua môn học KTĐ-ĐT, em đã tích lũy được một số kiến thức cho
mình và có thể vận dụng những kiến thức đó để làm một mạch
điện tử “mạch báo động bằng ánh sáng” .
Mục đích sử dụng mạch báo động ánh sáng : chống trộm
Cách dung : được gắn ở cửa ra vào, khi mở cửa ánh sáng chiếu vào
quang trở, làm cho loa phát ra âm thanh và ta có thể biết được đã
có người vào.
Với mạch báo động bằng ánh sáng , được thiết kế gọn nhẹ, chi phí
giá thành để làm mạch không cao. Mỗi gia đình có thể lắp đặt một
vài mạch trong nhà để phòng những kể trộm.

Tuy mạch báo động bằng ánh sáng , dễ làm và giá thành rẻ. Nhưng
nó cũng còn có khuyết điểm.
VD : Khi vào ban đêm , nếu như ta lắp chỗ không có ánh sáng, thì
sẽ không phát huy được công dụng của mạch.
Ta có thể ứng dụng mạch này ở tại đơn vị hoặc có thể được dùng
trong các kho, trạm.