Thiết kế mạch điều khiển robot bằng tay trong cuộc thi robocon 2012

Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

LỜI NÓI ĐẦU
Thiết kế robot là lĩnh vực hấp dẫn, thu hút nhiều đối tượng tham gia. Robocon
là viết tắt của Robot Contest, chỉ những loại robot chuyên làm một số công việc nhất
định như đá bóng, leo trèo, gắp đồ vật… Mỗi năm có một chủ đề khác nhau,vì vậy
robot ở từng năm cũng khác nhau, có thiết kế và chức năng khác nhau tùy theo chủ đề.
Để thiết kế được một con robot, ta cần rất nhiều kiến thức về vật lý, hóa học,
điện, điện tử và cả mỹ thuật, hội họa… Vì vậy, robocon thực sự là một cuộc chơi của
trí tuệ tổng hợp, có khả năng kích thích ý tưởng sáng tạo của những người tham gia.
Với mong muốn đề tài có tính thực tế, chúng em chọn làm đề tài “Thiết kế
mạch điều khiển robot bằng tay trong cuộc thi ROBOCON 2012”. Trong quá trình
thực tập tại xưởng điện tử, chúng em đã được sự chỉ bảo tận tình của thầy Lê Hồng
Nam , nhưng do đề tài gồm nhiều module và khối lượng tính toán, lập trình tương đối
lớn nên không thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong các thầy giáo chỉ bảo thêm để
giúp chúng em bổ sung và nắm vững hơn vốn kiến thức của mình.
Đối với các thiết bị tự động thì các chíp vi điều khiển,các bộ vi xử lý trung tâm
đóng vai trò hết sức quan trọng.Do đó trong đề tài lần này nhóm em sử dụng chip
Atmega64 của Atmel để điều khiển mọi hoạt động của thiết bị.
Đà Nẵng, ngày 08 tháng 06 năm 2012
Nhóm 7-08CDT1

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 1


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

Chương I:
GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
1.1.Điện trở :
1.1.1.Ký hiệu:
- Điện trở

- Biến trở :
1.1.2.Hình dạng thực tế :
a. Điện trở thường

b. Điện trở công

suất:

c. Biến trở :

d. Trở thanh :
1.1.3.Điều kiện làm việc:
Công suất tiêu tán trên
điện trở nhỏ hơn công suất
tiêu tán lớn nhất mà điện trở chịu được.
1.1.4.Đọc thông số kỹ thuật :
Điện trở thường : đọc giá trị điện trở qua các vòng màu trên thân điện trở.
SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 2

Báo cáo Thực Tập Cơng Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

* Quy ước màu quốc tế :
Màu
Đen
Nâu
Đỏ
Cam
Vàng
Xanh lá
Xanh lơ
Tím
Xám
Trắng
Vàng kim
Bạc kim

Trị số
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

-1
-2

Sai số
0%
1%
2%
3%
4%
5%
6%
7%
8%
9%
-5%
-10%

- Điện trở thường được quy định 4 vòng màu, điện trở chính xác thì kí hiệu bằng 5
vòng màu.
- Cách đọc giá trị điện trở 4 vòng màu:
Vạch màu cuối cùng là vạch sai số. Đối với mạch điện tử dân dụng thì ta khơng
quang tâm tới vạch này. Nhưng đối với mạch có độ chính xác cao thì cần chú ý tới
vạch này.
Vạch cạnh vạch cuối là vạch là vạch lũy thừa 10
Vạch còn lại là vạch có nghĩa.
Ví dụ:
Điện trở có 4 vạch màu

Đỏ

Nâu

Cam

Vàng kim

Điện trở có giá trò: R = 21.103Ω ± 5%

Điện trở có 5 vạch màu:

Cam
u Tím
Vàghi
ng kim
- Điện trở cơng Đỏ
suất vàNâbiến
trở giá
trị được
trên thân của nó.
3Ω
- Điện trở cơng Điệ
suất:
giácó
trịgiá
điện
và217.10
cơng suất
tối đa cho phép mà điện trở chịu
n trở
trò:trở

R=
± 5%
được ghi ở trên thân của điện trở.
1.1.5.Cách kiểm tra điện trở :
Dùng đồng hồ VOM để kiểm tra điện trở
- Kiểm tra điện trở còn hoạt động hay đã cháy:

Để đồng hồ VOM ở thang đo thơng mạch, chập 2 que đo lại với nhau, đồng hồ
phát ra tiếng kiêu và đèn sáng thì kết luận mạch thơng.
SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 3


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

- Chập 2 que đo của đồng hồ vào 2 chan của điện trở. Nếu đồng hồ phát ra tiếng
kiêu thì điện trở còn hoạt động, nếu đồng hồ không phát ra tiếng kiêu thì điện trở đã bị
cháy.
- Đo điện trở trên đồng hồ VOM:
Bước 1 : Để thang đồng hồ về các thang đo điện trở. Nếu điện trở nhỏ thì để thang
đo X1ohm, nếu điện trở lớn thì để thang X1kohm hoặc X10kohm. Sau đó chập 2 que
đo và chỉnh triết áo để kim đồng hồ báo vị trí 0 ohm.
Bước 2: Đặt que đo vào 2 đầu điện trở, đọc trị số trên thang đo, giá trị đo được
bằng chỉ số thang đo x thang đo.
Bước 3 : Nếu để thang đo quá cao thì kim chỉ không chính xác.
Nếu để thang đo quá thấp, kim lên quá nhiều cung không chính xác.
Nếu giá trị đo la 0 ohm ( thông điện trở) thì điện trở bị cháy hoặc giá trị đo

khác xa giá trị ghi trên điện trở thì trở đã bị hỏng.
1.1.6.Mạch nguyên lý :
R 1

Theo định luật

Ohm:

I=

E
E
⇒ R=
R
I

Công suất tiêu tán: Ptt = I 2 .R

Điều kiện để điện trở làm việc bình thường: Ptt = I 2 .R ≤ Ptt max
1.1.7.Kiểm tra linh kiện trên mạch:
- Dùng đồng hồ VOM để kiểm tra điện trở trên mạch, cách kiểm tra cũng tương tự
như đo điện trở ở ngoài mạch nhưng trên mạch thì chỉ biết được điện trở còn hoạt động
hay đã bị cháy, không xác định được chính xác giá trị điện trở khi điện trở đang ở trên
mạch.
1.1.8.Nhận xét:
Điện trở là linh kiện điện tử được sử dụng nhiều nhất trong số các linh kiện, và có
nhiệm vụ gây ra sự sụt áp trong mạch điện.
1.2.Tụ điện:
1.2.1.Ký hiệu:
- Tụ gốm, tụ sứ, tụ giấy ( tụ không phân cực):

C 1
1

2

- Tụ hóa:
C 2
1

2

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 4


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

1.2.2.Hình dạng thực tế:
- Tụ gốm, tụ giấy, tụ sứ:

- Tụ hóa:

1.2.3.Điều kiện làm việc :
- Điện áp đặt vào tụ
không được phép lớn hơn điện áp ghi
trên tụ.
- Đối với tụ hóa thì phải mắc đúng cực dương và cực âm của tụ vào mạch.

1.2.4.Đọc thông số kỹ thuật:
- Thông số kỹ thuật của tụ bao gồm : điện dung và điện áp lớn nhất được phép
rơi trên tụ.
- Đối với tụ hóa: giá trị điện dung và điện áp lớn nhất của tụ ghi trên thân tu.
- Đối với tụ gốm, tụ giấy: trị số được ghi bằng ký hiệu
- Cách tính giá trị điện dung:
+ Lấy 2 chữ số đầu tiên nhân với 10 ( đơn vị là picofara)
Ví dụ: tụ gốm ghi 474k
Giá trị điện dung là: 47.104 = 470000 pF = 0.47 µ F
+ Chữ K ở cuối là sai số 5% , chữ t ở cuối là sai số 10% .
1.2.5.Kiểm tra tụ điện : Dùng đồng hồ VOM
- Đối với tụ giấy và tụ gốm thường ở hỏng ở dạng bị rò rỉ hoặc bị chập, để phát
hiện tụ rò rỉ hoặc bị chập ta thực hiện phép đo như sau :
+ Khi đo tụ đất : Kim phóng lên 1 chút rồi trở về vị trí cũ ( các tụ nhỏ quá
1nF thì kim không vọt lên)
+ Khi đo bị rò thì kim lên lưng chừng thang đo và dừng lại không trở về
vị trí cũ.
+ Khi đo tụ bị chập ta thấy kim lên bằng 0 Ω và không trở về.
Lưu ý : Khi đo kiểm tra tụ giấy hoặc tụ gốm ta phải để đồng hồ ở thang
X1K Ω hoặc X10K Ω và phải đảo chiều kim đồng hồ vài lần khi đo.
- Kiểm tra tụ hóa :
+ Tụ hóa ít bị dò hay bị chập như tụ giấy nhưng chúng lại hay hỏng ở
dạng bị khô ( khô hóa chất ở trong lớp điện môi) làm điện dung của tụ bị giảm. Để
kiểm tra tụ hóa ta thường so sánh độ phóng nạp của tụ với 1 tụ còn tốt có điện dung.
+ Dùng một tụ mới còn tốt có cùng điện dung với tụ cần kiểm tra.
SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 5

Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

+ Để đồng hồ ở thang đo từ X1 Ω đến X100 Ω điện dung càng lớn thì để
thang càng thấp.
+ Đo vào 2 tụ và so sánh độ phóng nạp, khi đo ta đảo chiều que đo vào
lần.
+ Nếu 2 tụ phóng nạp bằng nhau là cần kiểm tra còn tốt.
+ Nếu tụ cần kiểm tra phóng nạp kém hơn thì nó bị khô.
+ Nếu kim lên mà không trở về là tụ bị dò.
1.2.6.Mạch nguyên lý :
C
C

R

E

R

a.Phương trình tụ nạp :
v (t ) =  v ( ∞ ) − v (0)  (1 − e
c
c 
 c
v
Với τ = RC : thời hằng

−t

E

T ) + v (0)
c

τ
E
T
v
(0)
=
0;
v
(
∞
)
=
E
v
(
t
)
Trường hợp : c
đồ thị c
như đò thị trên.
c
Khi tự nạp đầy : Q = C.E
Phương trình tụ xả :
−t

v (t ) =  v ( ∞ ) − v (0)  (1 − e T ) + v ( ∞)
c
c 
c
 c
1.2.7.Kiểm tra tụ trên mạch :
Để kiểm tra tụ trên mạch ta lấy 1 chân tụ ra khỏi mạch in sau đó kiểm tra như
trên.
* Nhận xét :
Tụ điện được dùng trong mạch cho các mục đích lọc nguồn, lọc nhiếu trong
mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động.
1.3.DIOT :
1.3.1.Ký hiệu :
- Diot thường :
- Diot Zenner :
1.3.2.Hình dáng thực tế :
SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 6


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

1.3.2.Điều kiện làm
việc :
- Diot thường : chit cho dòng điện chạy qua theo 1 chiều từ A->K
+ Để diot làm việc phải phân cực thuận cho diot. Diot bắt đầu dẫn khi Vak =
Va=0,7V

+ Diot Zenner được phân cực ngược, điện áp ổn định Vz.
1.3.3.Đọc thông số kỹ thuật :
- Diot thường : thông số kỹ thuật là dòng điện cực đại qua diot và điên áp ngược
cực đại được phép đặt lên diot.
+ Dòng điện cực đại qua diot được ghi trên thân của diot.
+ Điện áp ngược cực đại được phép đặt lên diot được tra trong datasheet của
từng loại diot.
- Diot Zenner : thông số kỹ thuật là điện áp ổn định Vz và dòng điện ngược tối
đa cho phép Izmax ( hoặc công suất tiêu tán cực đại Pzmax).
Các thông số này được tra trong bảng Datasheet của từng diot.
1.3.4.Kiểm tra diot : Dùng đồng hồ VOM
- Đặt đồng hồ ở thang đo X1om, đặt 2 que đo vào.
+ Đo chiều thuận : que đen vào Anot, que đỏ vào Katot. Nếu kim lên, đảo
chiều kim đồng hồ không thấy lên thì diot tốt.
+ Nếu đo cả 2 chiều mà kim đồng hồ = 0 om là diot bị chập.
+ Nếu đo chiều thuận mà kim đồng hồ không lên thì diot bị đứt.
+ Nếu để thang đo 1kom mà đo ngược vào diot kim vẫn lên 1 chút là diot
bị dò.
1.3.5.Mạch nguyên lý :
- Diot thường :
R
D
R
D

I=

E
E − Vγ
R

E
=

E − 0,7
R

I =0

-Diot Zenner :
R1
2
2

1

2

R2

1

1

VCC

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 7

Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

VR2

GVHD : Lê Hồng Nam

V1 − VR1

Vz
R2
R2
R2
+ Ở trên : V1 là điện áp một chiều chưa ổn định.
V2 lad điện áp lấy ra trên tải ổn định.
- Đặt tuyến V-A :
I
+ Diot thường :
Iz =

=

=

VB
V
Vγ= 0,7V

+ Diot Zenner :
I

VZ
V
0

1.3.6.Kiểm tra Diot trên mạch :
- Cách kiểm tra diot trên mạch cũng tương tự như cách kiểm tra diot ở ngoài
mạch.
* Nhận xét :
- Diot là linh kiện bán dẫn được sử dụng trong mạch điện cho nhiều mục đích :
nắn dòng, chỗng dòng ngược, ổn định điện áp, bảo vệ các phần tử bán dẫn khac BJT,
FET.
1.4.BJT : BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR
1.4.1.Ký hiệu :
Loại NPN
Loại PNP :

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 8


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

1.4.2.Hình dáng thực tế :
- BJT thường :
- BJT công suất :
1.4.3 Điều kiện làm việc : VBE < Vα

- Xét BJT PNP
+ Chế độ làm việc khuếch đại : JE phân cực thuận, JC phân cực ngịch. Khi
JE phân cực thuận, Va=0,7v
+ Chế độ ngưng dẫn :
. JE, JC : phân cực nghịch
. JE không phân cực, JC phân cực nghịch.
. JE : VBE < Vα VBE < Vα , JC phân cực nghịch.
+ Chế độ làm việc bão hòa : JE , JC phân cực thuận.
1.4.4.Đọc thông số kỹ thuật :
- Tên gọi : Trên thị trường có nhiều transistor do nhiều nước sản xuất nhưng
thông dụng nhất là là BJT do Mỹ, Nhật, trung Quốc sản xuất.
-Transistor Nhật Bản thường ký hiệu là A,B,C,D kèm theo tên của transistor như
A564, B733, B688, C1015, D1555. Trong đó A và B là các ký hiệu cho transistor
thuận PNP và C,D là các transistor ngược NPN.
. Các transistor A và C thường có công suất nhỏ và tần số làn việc cao.
. Các transistor B và D thường là những transistor công suất lớn và tần số làm
việc thấp hơn.
-Transistor do Mỹ sản xuất thường ký hiệu là 2N... ví dụ : 2N2222, 2N3055...
- Transistor Trung Quốc sản xuất bắt đầu bằng 3 số tiếp theo là chữ cái thứ nhất
cho biết loại transistor, chữ A và B là loại pnp, chữ C và D cho biết đặc điểm , X và P
là âm tần và A và G là cao tần, các chữ số phía sau chỉ thứ tự sản phẩm. Ví dụ :
3CP25, 3AP20...
+ Cách xác định chân B,C, E của BJT:
- Với các loại BJT công suất nhỏ thứ tự chân B và C tùy theo từng nước sản xuất.
Nhưng chân E luôn để bên trái nếu ta dặt BJT như hình:

E
+ Nếu BJT do
Nhật sản xuất thì chân C ở giữa, B bên phải.
+ Nếu là BJT do Trung Quốc sản xuất thì chân B ở giữa, chân C ở bên phải.

Tuy nhiên, 1 số BJT được sản xuất không theo thứ tự này thì ta dùng đồng hồ
Vom để xác định chân .
- Với các loại BJT công
suất lớn thì hầu hết điều có chung
thứ tự chân là : Bên trái là B,
giữa là C và bên phải là E.

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 9


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

- Đo và xác định chân B và chân C:
+ Với BJT công suất nhỏ thì thông thường chân E ở bên trái như vậy ta chỉ
xác định chân B và suy ra chân C là chân còn lại.
+ Để đồng hồ ở thang đo X 1Ω , đặt cố định 1 que đo vào từng chân, que kia
di chuyển sang 2 chân còn lại
Nếu kim lên bằng nhau thì chân có que cố định là chân B, nếu que đồng hồ cố
định là que đen thì BJT npn, que đồng đỏ là BJT pnp.
+ Đọc thông số kỹ thuật:
- Thông số kỹ thuật của BJT boa gồm:
+ Điện áp lớn nhất được phép đặt lên C và E: VCEO
+ Dòng điện lớn nhất cho phép qua tiếp giáp JC : I C 0
+ Công suất lớn nhất tiêu tán của BJT: Pmax
- Các thông số kỹ thuật này được ghi trong datasheet của từng loại BJT.
1.4.5.Kiểm tra BJT:

- BJT khi hoạt động có thể bị hư hỏng do nhiều nguyên nhân như hỏng do nhiệt
E chất lượng của bản thân
C BJT, để kiểm
độ, độ ẩm, đo điện áp nguồn tăng cao hoặc do
tra BJT ta chú ý đến cấu tạo của chúng:
B

C

N

P

N

E

P

N

P

B

- Kiểm tra BJT ngược NPN tương tự như kiểm tra 2 diot đấu chung cực là
B( Nếu đo từ B sang C và từ B sang E ( que đen vào B) thì tương đương như đo 2 diot
thuận chiều. Kim đồng hồ lên, tất cả các trường hợp đo khác kim không lên.
- Kiểm tra BJT thuận PNP tương tự kiểm tra 2 diot đấu chung cực Katot, điểm
chung là cực B của BJT, nếu đo từ B sang C và B sang E ( que đỏ vào B) thì tương

đương từ B sang C và B sang E ( que đỏ vào B) thì tương đương nhử đo 2 diot thuận
chiều.
Kim lên tất cả các trường hợp đo khác kim không lên.
- Trái với các điều trên là transistor bị hỏng.
- BJT có thể bị hỏng ở các trường hợp:
+ Đo thuận chiều từ B sang E hoặc từ B sang C. Kim đồng hồ không lên là
BJT bị đứt BE hoặc đứt BC.
+ Đo từ B sang E hoặc từ B sang C kim lên cả 2 chiều là chập hay dò BE
hoặc BC.
+ Đo giữa C và E kim lên là bị chập CE.
SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 10


GVHD : Lê Hồng Nam

1

V C C

R C

2

R 2

2

1.4.6.Nguyên lý hoạt động:

- Mạch phân cực cho BJT hoạt động phải thỏa mãn điều
kiện: JE phân cực thuận, Jc phân cực nghịch. Trong các mạch
phân cực cho BJT thì phân cực bằng cầu phân áp là tối ưu
nhất.

1

Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

1

1

Q 1
B JT

R E

2

2

R 1

- Phân tích : chuyển đổi tương đương theo Thevenin:

VCC

2

RC

IB
1

RBB

2

2

RE

1

Do

Q1
BJT

1

⇒ IC = β

VBB
2

VBB − VBE
RBB + (1 + β ) RE
RBB << (1 + β ) RE

V − VBE
I C = BB
độc lập với β
RE

1

RBB = R1 / / R2
R .V
VBB = 1 CC
R1 + R2

* Mạch khuếch đại dùng BJT:
+Mạch E chung ( EC):

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 11


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

1

VC C

1

R2
C1

2

R1
2

1

2
1

Q 1

R6
2

1

C2

2

2

Vs

2

R4

2

R3

1

1

1

R5

- Hệ số khuếch đại điện áp:
v
Rv
R / / Rt
K v = Rt − β
. c
vb
(1 + β )re rs + Rv
- Hệ số khuếch đại dòng điện :
i
R / / Rt
Rv
Ki = t = c
.β .
is
Rt

(1 + β )re
Trong đó : Rv = R1 / / R2 / /(1 + β ).re
V
25,5mV
re = T =
IE
IE
- Hệ số khuếch đại dòng điện :
i
R / / Rt
R
Ki = t = c
.α . V < 1
is
Rt
re
- Hệ số khuếch đại điện áp:
Rc / / Rt
R
.α . V > 1
RV + rs
re
Trong đó : VGS > 0 RV = Rc / / re

Mạch BC không khuếch đại dòng điện ,khuếch đại điện áp .
Kv =

+) Mạch C chung (CC):

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 12


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

1

VC C

1

Rc

R1

Cc
2

1

2

Q1

C1
1

2

2

1

C2
2

1

1

R4

Rt
2

2

2

2

R3
Vs

1

1

rs

- Hệ số khuếch đại dòng điện :
R / / Rt
R
Ki = E
.(1 + β ). V > 1 -Hệ số khuếch đại điện áp:
R
rV
R / / Rt
R
Kv = E
.(1 + β ). V < 1
Rt
rV
RV = R12 / / rV
Trong đó :
rV = (1 + β )(re + Rc / / Rt )
Mạch có điện trở vào rất lớn ,điện trở ra rất nhỏ ,có khả năng khuếch đại dòng
điện nhưng không co khả năng khuếch đại điện áp vào, điện áp ra cùng pha nhau
1.4.7.Kiểm tra BTT trên mạch :
- Cách kiểm tra BTT trên mạch cũng tương tự như cách kiểm tra BTT ở ngoài
mạch .Mục đích của việc kiểm tra này là để biết xem BTT còn sống hay đã chết .
* Nhận xét:
- BTT là linh kiện điện tử được sủ dụng rộng rãi trong các mạch điện cho các
mục đích khuếch đại ,làm khóa điện tử đóng gắt,… Nhược điểm chính của BTT là
thông số kỹ thuật của nó phụ thuộc vào nhiệt độ và điện trở đầu vào của BTT không
lớn.
1.5.Cuộn cảm:

1.5.1.Ký hiệu:

L1 : cuộn dây lõi không khí
L2 : cuộn dây lõi fenit
SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 13


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

L3 : cuộn dây có lõi chính
L4 : cuộn dây lõi thép kỹ thuật

1.5.2.Hình dạng thực tế:

Cuộn dây có lõi không khí
1.5.3.Điều kiện làm việc:
Dòng điện qua cuộn dây không được phép lớn hơn dòng lớn nhất mà cuộn dây
lựa được
1.5.4.Đọc thông số kỹ thuật :
- Thông số kỹ thuật của cuộn cảm bao gồm :
+ Hệ số tự cảm : L .Đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi
có dòng điện biến thiên chạy qua . Thông số này được ghi trên cuộn cảm .
+Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện
của cuộn dây đối với dòng xoay chiều .
+ điện trở thuần của cuộn dây : là điện trở mà ta có thể đo được bằng đồng
hồ vạn năng ,nếu cuộn dây còn tốt thì điện trở thuần phải tương đối nhỏ so với cảm

kháng ,điện trở thuần còn gọi là điện trở tổn hao vì chính điện trở này sinh ra nhiệt khi
cuộn dây hoạt động .
+dòng điện lớn nhất cho phép qua cuộn dây la dòng lớn nhất chạy qua cuộn
dây mà cuộn dây còn hoạt động tốt
Các thông số này được ghi trên cuộn cảm .
1.5.5.Kiểm tra cuộn cảm:
- Dùng đồng hồ VOM để kiểm tra cuộn cảm có bị đứt dây hay không .
+Để đồng hồ ở thang đo thông mạch ,chập 2 que đo vào 2 đầu dây ,nếu
đồng hồ có tín hiệu (đèn báo hoặc tiềng vòi) thì cuộn cảm còn hoạt động ,nếu không
thì cuộn cảm bị đứt
- Dùng đồng hồ VOM để đo điện trở thuần của cuộn cảm :
+Để đồng hồ ở thang đo trở: chập 2 que đo lại với nhau -> chỉnh triết có về
0 Ω sau đó chập 2 que đó vào cuộn dây ,đợi đến khi ổn định ta đọc đươc điện trở thuần
của cuộn dây.
1.5.6.Mạch nguyên lý:

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 14


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

R

2
1

1

GVHD : Lê Hồng Nam

2

L

Phương trình nạp điện của cuộn cảm :
iL ( t ) = [ iL (0) − iL ( ∞) ] (1 − e − t /τ ) + iL (0)
Phương trình xả điện của cuộn cảm :
iL ( t ) = [ iL (0) − iL (∞ ) ] e − t /τ + iL ( ∞)
L
: Hằng số thời gian.
R
1.5.7.Kiểm tra cuộn cảm trên mạch :
Cách kiểm tra cuộn cảm trên mạch cũng tương tự như kiểm tra cuộn cảm ở
trên ngoài mục đích là để xác định cuộn cảm còn hoạt động hay đã bị đứt.
T=

* Nhận xét: Cuộn cảm là linh kiện tạo ra 1 sự cản trở dòng điện trong mạch tại thời
điểm ban đầu mục đích là ngăn không cho dòng điện trong mạch tăng đột biến điều
này gây nguy hiểm cho các thiết bị khác trong mạch điện
1.6.MOSFET:
1.6.1.Ký hiệu:

1.6.2.Hình dạng thực tế:

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 15

Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

1.6.3.Điều kiện làm việc :
- Mosfet kênh N :

VGS > VGS ( th )

VDS > 0
-Mosfet kênh p:

 VGS > VGS ( th ) và VGS < 0

VDS < 0
-Ngoài ra để Mosfet hoạt động an toàn :

 VGS > VGSmax

 VDS < VDS max
I < I
DS max
 DS
1.6.4.Đọc thông số kỹ thuật :
- Thông số kỹ thuật của Mosfet bao gồm :
+Dòng điện I D lớn nhất mà Mosfet chiụ được
+ Điện áp VGS lớn nhất mà Mosfet chịu được
+Công suất tiêu tán lớn nhất ma Mosfet .


Các thông số kỹ thuật này được tra trong datasheet của Mosfet
1.6.5.Kiểm tra Mosfet:
- Một Mosfet còn tốt là khi đo trở kháng giữa G với S và giữa G với D có điện
trở bằng vô cùng .(Kim không lên cả 2 chiều ) và khi G đã được thoát điện thì trở
kháng giữa D vá phải là vô cùng.
- Các bước kiểm tra như sau :
+ Chuẩn bị để thang × 1 k Ω
+ Nạp cho G 1 điện tích ta đo giữa D và S (que đen vào D que đỏ vào
S => kim lên
+ Chập G vào D hoặc G vào S để thoát điện chân G
+ Sau khi đã thoát điện chân G đo lai DS như trên kim không lên => Mosfet
tắt.
- Đo Mosfet bị hỏng :
+ Để đồng hồ ở thang 1k Ω
+ Đo giữa G và S hoặc giữa G và D nếu kim lên =0 Ω là chập
+ Đo giữa D và S mà cả 2 chiều đo kim lên =0 Ω là chập DS
1.6.6.Mạch nguyên lý :
SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 16


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

- Do Mosfet chỉ phân cực theo kiểu tăng ( VGS > 0 kênh N và VGS < 0 kênh P) nên
thường dùng mạch phân cực bằng cầu chia điện thế hoặc hối tiếp điện thế.
+) Mạch phân cực bằng hồi tiếp điện thế :
ID

2

VDD

VDD/ RD

1

RD

RG
1

2

Q1

Q

IG

VGS(th)

VGSQ

VDD VGS

Ta có : I G = 0 => VG = VD và VGS = VDS
VGS = VDS = VDD − RD I D

=>Đường phân cực trùng với đường thẳng lấy điện .Giao điểm của đường phân
cực và đặc tuyến truyền là điểm điều hành Q
+ Mạch phân cực bằng cầu chia điện thế :

ID

2

2

VDD

RD
1

1

R1

Q1

R2

Rs

VG

1

1

IDG

2

2

Q

VGS(th)

VGS

R2
>0
R1 + R2
VG = VGS + I D .RS => VGS = VG − I D .RS

Vì I G = 0nên VG = VDD .

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 17


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

 Đây là phương trình đường phân cực:

- Do điều hành theo kiểu tăng nên ta phải chọn R1 , R2, RS sao cho: VGS > VS = RS I D tức
là VGS > 0 .Giao điểm của đặc tuyến truyền và đường phân cực là điểm điều hành Q
1.6.7.Kiểm tra Mosfet trên mạch :
- Khi kiểm tra Mosfet trên mạch ta chỉ cần để thang 1 Ω và đo giữa D va S ->
Nếu 1 chiều kim lên , đảo chiều đo kim không lên -> Mosfet bình thường ,nếu cả 2
chiều kim lên =0 Ω là Mosfet bị chập.
* Nhận xét:
- Mạc dù ra đời sau nhưng Mosfet có nhiều ưu diểm hơn BTT nen ngày càng
được sử dụng rộng rãi.
1.7.SCR:
1.7.1.Ký hiệu :
A
G
K

1.7.2.Hình dạng thực tế :

1.7.3.Điều kiện làm việc :
+ VA < VK , SCR phân cực nghịch => SCR tắt => dòng qua SCR là dòng rò
I 0 . Có giá trị nhỏ
Nếu VKA ≥ VBR ( break down)=> I 0 ↑ => SCR bị đánh thủng
+ VA > VK SCR được phân cực thuận .
- Khi VgK , I g = 0
. VAK < VB 0 SCR tắt => Dòng qua SCR là dòng rò I 0 (breakover)
di
. VAK ≥ VB 0 : SCR dẫn => ISCR ↑ => SCR làm việc giống như Diode
dt
+ Vgk , I g ≠ 0
- Khi đưa ra 1 tín hiệu kích khỏi vào cực G của SCR I g = ib 2 => Q2 dẫn=>
ic 2 = β ib 2 = ib1 => Q1 dẫn => ic1 = β1ib1 = β1β 2ib 2 = β1β 2 I g >> I g mà dòng

ic1 = ib 2 => ic 2 ↑↑=> ic1 ↑↑=> Q1Q2 nhanh chóng đi vào dẫn bão hòa => I c / Q1 = I A = I SCR

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 18


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

- Khi SCR đã dẫn nếu I g = 0 hoặc I g ≠ 0 , I g < 0

SCR vẫn tiếp tục dẫn ,nhược điểm của SCR cho phép kích dẫn bằng cực
cổng nhưng không cho phép tắt bằng cực cổng.
1.7.4.Đọc thông số kỹ thuật:
- Các thông số kỹ thuật của SCR ,được tra trong Datasheet của từng loại SCR
bao gồm
+ Itbmax: Dòng trung bình cực đại :là dòng 1 chiều lớn nhất chạy qua SCR
mà không làm cho SCR bị đánh thủng
+Ving max:Điện áp ngược lớn nhất đặt lên SCR mà không làm cho SCR bị
đánh thủng
+) ∆VAK : sụt áp giữa A-K :là sụt áp trên SCR khi SCR dẫn.
dV
+
max: Tốc độ biến thiên điện áp lớn nhất đặt vào SCR mà không làm
dt
cho SCR kích dẫn
dV
+

max : Tốc độ dòng biến thiên lớn nhất qua SCR mà không làm cho
dt
SCR bị đánh thủng
+ Vgk, Ig
- Điện thế và dòng điện kích đưa vào cửa G của SCR làm cho SCR chuyển từ tắt
sang dẫn
+ ton ,toff.
- Thời gian mở và thời gian tắt của SCR
1.7.5.Kiểm tra SCR :
- Đặt đồng hồ thang 1 Ω ,đặt que đen vào Anat ,que đỏ vào kata ban đầu kim
không lên dùng Tounerit chập chân A vào B => thấy đồng hồ lên kim,sau đó bỏ
touneruit ra => Đồng hồ vẫn lên kim =>SCR tốt
- Tất cả các trường hơp còn lại là SCR bị hỏng
1.7.6.Mạch nguyên lý :

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 19


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

1

1

VCC

Tai

12

2

R2
Q 1

1

2

3

2

R1

- Khi K hở : SCR tắt .
- Khi K đóng => SCR dẫn
- Chọn Ig=(1,1-1,3)Ig danh định
=> I R1 =
R1 =

1
1
Ig I R1 = Ig
10
10

VgK
IR 1

=> R2 =
=> R2 =

Vcc − Vgk
I R2

I R 2 = I R1 + I g = 1,1I g

Vcc − Vgk
I R2

A

* Sơ đồ tương đương của SCR:

1

Q1

G

2

C1
Q2

SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 20

K


Báo cáo Thực Tập Cơng Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

* Đặc tuyến V_A của SCR

IA

Ig2
IG1
IH

Ig=
0

VBR
VH

O

VBO

VAK

III

1.7.7.Kiểm tra linh kiện trên mạch :
- Đo kiểm tra SCR trên mạch cũng tương tự như cách kiểm tra SCR ở ngồi
mạch
* Nhận xét:
- SCR là linh kiện điện tử cơng suất ,thường được sử dụng trong các mạch chỉnh
lưu tự nhân đơi và các mạch chỉnh lưu có điều khiển.

1.8.UJT:
1.8.1.Ký hiệu:

B2
E

B2
E

P
N

B1
SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1
Cấu tạo bên trong
UJT

B1

Ký hiệu của UJT

Trang 21


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

1.8.2.Hình dáng thực tế:

1.8.3.Điều kiện làm việc:
Sơ đồ phân cực:

Khi dòng IE=0 thì B1B2 sẽ hoạt động giống như một bộ phân áp với tỷ số phân áp
là η. Ta có:
RB1
UA =
U BB = η .U BB
RB1 + RB 2

•

Nếu VEE< (η.VBB + VD) ( VD = 0.5V÷0.7V) thì diode D sẽ phân cực ngược,
chỉ có dòng ngược IE chảy qua. Lúc này UJT chưa làm việc (khoá), qua UJT
chỉ có dòng rò rất nhỏ.
• Nếu VEE> (ηVBB + VD) ◊ diode D phân cực thuận có dòng IE do lỗ trống
chảy từ E sang B1 và điện tử chảy từ B1 sang E.
• Điện trở rB1 phụ thuộc vào dòng IE. Khi IE tăng rB1 giảm đáng kể, ví dụ nếu
dòng IE tăng từ 0 đến 50µA thì rB1 có thể giảm từ 5KΩ xuống còn 50Ω.
• Kết quả là dòng IE tăng và điện thế UE giảm. Ta có một vùng điện trở âm của

đặc tuyến Von-Ampe.
• Khi dòng IE bão hoà (IE = IV), điện áp UE đạt giá trị nhỏ nhất Vv được gọi là
điện áp trũng. Sau đó muốn tăng IE phải tăng UE vì số lượng điện tử và lỗ trống
đã đạt đến tình trạng di chuyển bão hoà, đặc tuyến chuyển sang vùng điện trở
dương.
1.8.4.Các thông số quan trọng của UJT :
- IEmax(mA) : dòng IE cực đâij cho phép
SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 22


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

- PD ( mW) : công suất tiêu tán cho phép
- η : hệ số nội suy điện áp
- IP (μA) : dòng điện điểm đỉnh
- IV (mA)dòng điện điểm trung (dòng bắt đầu dẫn)
- VV (V):điện áp điểm trung
1.8.5.Cách xác định chân UJT:
Dựa vào cấu tạo bên trong của UJT mà suy ra cách xác định chân của UJT
-Ta đặt đồng hồ VOM ở thang đo 1K hoặc 100
- Ta đặt que đo vào 1 chân cố định ,còn que còn lại đảo giữa hai chân còn lại
,nếu kim lên đều thì ta đảo 2 que đo với nhau và đo như trên thì kim không lên → chân
cố định là chân E
-Ta đặt que đo vào chân còn lại ,ta nối 1 điện trở từ que đen đến chân E,nếu kim
vọt lên thì chân ứng với que đen là chân B2,chân còn lại là chân B1.
1.8.6.Mạch nguyên lý:

Điện trở RE được chọn sao cho đường tải I E =

VBB − VE
cắt đặt tuyến tại một điểm
RE

trong vùng điện trở âm

VV
V − VP VBB − VP
= − BB
=
VI
0 − IP
IP
V −V
V −V
VV
=−
= − BB V = BB V
VI
0 − IV
IV

RE max = −
RE min

Suy ra điều kiện cho RE:

V −V
VBB − VP
≥ RE ≥ BB V
IP
IV

- RB2 là điện trở bổ chỉnh nhiệt cho UJT và giới hạn dòng khi VBB lớn có thể phá
hỏng UJT.
Giá trị RB2 chọn trong khoảng từ vài trăm Ω đến vài K Ω.
- RB1 là điện trở tạo gai áp dương ngõ ra VB1, và hạn dòng IE. Thông thường ta
chọn RB1 khoảng vài chục Ω đến vài trăm Ω để tránh ảnh hưởng đến đặc tính dẫn điên
của UJT.
1.8.7.Ứng dụng của UJT:
Người ta thường dùng UJT trong các mạch dao động nhờ đoạn đặc tuyến điện trở âm.
SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 23


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

Mạch tạo xung răng cưa dùng UJT.
1.9.JFET: ( Transistor hiệu ứng trường mối nối)
Loại này có tính năng giống như BJT nhưng có ưu điểm hơn là tổng trở ngõ vào và
ngõ ra lớn nên có độ nhạy và độ nhiễu đảm bảo hơn BJT
Cấu tạo và ký hiệu:
Kênh dẫn N:
D

P
D

P

Q

G

N

S

S

G
D

Kênh dẫn loại P
G

N
D

P

N

Q

S
S

Xác định chân JFET
G
Dựa vào cấu tạo bênh trong của JFET mà suy ra cách xác định chân của JFET Ta
đặt đồng hồ VOM ở thang đo 1k hoặc100.
Ta đặt que đo vào một chân cố định, còn que còn lại đảo gữa hai chân còn lại nếu
kim lên đều thì ta đảo hai que đo với nhau và đo như trên thì kim không lên thì
chân cố định là chân G. Ở trường hợp que còn lại đảo gữa hai chân còn lại nếu kim
lên đều, que ở chân cố định là que đen thì JFET kênh N, nếu que đỏ ở chân cố định
thì đó là JFET kênh P.
JFET kênh N: Ta đặt hai que đo vào hai chân còn lại(Không đặt ở chân E), Dùng
tay kích vào chân G nếu kim vọt lên thì que đen ứng với cực D, que đỏ ứng với cực
S.
JFET kênh P: Ta đặt hai que đo vào hai chân còn lại(Không đặt ở chân E), Dùng
tay kích vào chân G nếu kim vọt lên thì que đen ứng với cực S, que đỏ ứng với cực
D.
1.10. TRIAC:
1.10.1.Cấu tạo và hình dạng:

T2

G

T1

1.10.2.Cách xác định chân của TRIAC:
- Văn VOM ở thang Rx1
- Ta đặt que đo vào một chân cố định, còn que còn lại đảo gữa hai chân còn lại

nếu kim không lên thì ta đảo hai que đo với nhau và đo như trên kim không lên thì
chân cố định là chân T2. Ta đặt que đen vào chân A và que đỏ vào một trong hai chân
còn lại, sau đó lấy dây nối gữa chân T2 kích với chân còn lại ( chân không đặt que đỏ).
Nếu kim lên và thả ra kim tự giữ thì chân đó là chân G. Chân còn lại là chân T1.
1.11.Phương pháp nhận diện chân của IC:
SVTH : Nhóm 7-Lớp 08CDT1

Trang 24


Báo cáo Thực Tập Công Nhân 2

GVHD : Lê Hồng Nam

Muốn nhận dạng vị trí chân IC ta đều phải dựa vào sổ tay của IC. Tuy nhiên, ta
cần phải biết phương pháp xác định vị trí cho chân số 1 của IC. Khi nhìn thẳng từ trên
xuống IC, ta nhận thấy trên IC ở một phía trên thân sẽ khuyết ở một đầu một phần bán
nguyệt, đôi khi ở phía này có thể in vạch thẳng sơn trắng, hoặc có điểm một chấm
trắng phía trái.Vị trí chân phía chấm trắng bên trái xác định chân số 1, sau đó tuần tự
đếm ngược chiều kim đồng hồ ta sẽ tìm được các chân còn lại. Tùy thuộc vào các tính
năng kỹ thuật ghi trong sổ tay, chức năng của mỗi chân tương ứng với số thứ tự của
chân đó. Trong hướng dẫn thực tập này, chúng tôi chỉ trình bày các dạng chân ra cho
một số IC thông dụng như IC LM555 và IC741.
Dạng chân ra của IC LM555
Chân 1: Ground (GND)
Chân 2: Trigger (TRG): kích khởi
Chân 3: Output (OUT): ngõ ra
Chân 4: Reset
Chân 5: Cont
Chân 6: Threshold (THRES)

Chân 7: Discharge (DISCH)
Chân 8: VCC (nguồn)
Dạng chân ra của IC LM741
Chân 1: Offset null: điều chỉnh 0
Chân 2: Inverting input: ngõ vào đảo
Chân 3: Non-Inverting input: ngõ vào không đảo
Chân 4: VChân 5: Offset null
Chân 6: Output: ngõ ra
Chân 7: V+
Chân 8: NC (Normal close): chân bỏ trống

CHƯƠNG II:
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
2.1.Giới thiệu đề tài:
Thiết kế hệ thống điều khiển robot bằng tay và giao tiếp với máy tính
2.2.Sơ đồ khối của đề tài:

n 7-Lớp
vi điều08CDT1
SVTH :Nguồ
Nhóm
khiển

Khối điều
khiển động cơ

Trang 25