dự án tự động bật tắt đèn khi trời sáng, tối

MỤC LỤC
Danh mục
I. Tóm tắt nội dung đề tài
II. Giới thiệu và tổng quan về vấn đề nghiên cứu
III. Phương pháp nghiên cứu
IV. Kết quả
V. Thảo luận
VI. Kết luận
VII. Lời cảm ơn
VIII. Tài liệu tham khảo

Trang


DỰ ÁN
ỨNG DỤNG QUANG TRỞ TỰ ĐỘNG TẮT, BẬT ĐÈN
KHI TRỜI SÁNG, TỐI VÀO TRƯỜNG HỌC
I. TÓM TẮT
1. Mục đích nghiên cứu.
- Dự án “ Ứng dụng quang trở tự động tắt, bật đèn khi trời sáng, tối
vào trường học ” đảm bảo được nhu cầu chiếu sáng đồng thời với việc tiết
kiệm điện năng, thời gian và công sức của người sử dụng.
- Áp dụng vào cải tiến công tắc đảm bảo tiết kiệm điện năng trong trường
học nói chung và trong cuộc sống nói riêng.
- Phát triển khả năng tìm tòi, sáng tạo trong việc ứng dụng khoa học kỹ
thuật vào thực tế cuộc sống.
- Chúng em được trải nghiệm thực tế, tự chủ trong việc nghiên cứu khoa
học.
2. Trình tự tiến hành.
a. Đưa ra ý tưởng.
Qua quan sát thực tế tại trường, tại thôn Phố Mới - Trịnh Tường nhiều

quán tạp hóa, nhà hàng chủ nhà hàng cũng như nhân viên chưa có thói quen tắt
thiết bị chiếu sáng khi trời đã sáng,
(ẢNH)
Nhân viên nhà trường và học sinh trong ban quản trú quên không tắt thiết
bị chiếu sáng tại khu nhà vệ sinh chung, khu khuân viên nhà trường
Của hàng tạp hóa tại thôn Phố Mới
Cùng với việc thực hiện mục tiêu quốc gia để phát triển kinh tế xã hội thì
xã Trịnh Tường cũng thực hiện xây dựng nông thôn mới, một trong tiêu chí là
kéo điện lưới lên đến tận các thôn bản vùng cao qua đó chúng em dự đoán nhân
dân các thôn bản vùng cao chắc chắn chưa có ý thức đóng, tắt các thiết bị chiếu
sáng khi trời đã sáng để tiết kiệm điện năng gây lãng phí điện năng.


Do vậy chúng em đưa ra ý tưởng “ Ứng dụng quang trở tự động tắt, bật
đèn khi trời sáng, tối vào trường học ” với mục tiêu:
- Tiết kiệm điện năng, thời gian và công sức của người sử dụng.
- Tận dụng lại các linh kiện đã bỏ đi của đài, tivi, bếp từ, ….
- Áp dụng trực tiếp cải tạo công tắc đóng cắt các thiết bị chiếu sáng khuân
viên trường học, nhà vệ sinh và những nơi công cộng.
(ẢNH)
Linh kiện bỏ đi của bếp từ bỏ đi
b. Nghiên cứu tài liệu và chuẩn bị linh kiện lắp mạch điện.
- Tài liệu nghiên cứu gồm:
+ Sách giáo khoa, sách giáo viên môn Vật lý lớp 8, 9.
+ Sách giáo khoa, sách giáo viên môn Công nghệ lớp 9.
+ Sách giáo khoa, sách giáo viên môn kỹ thuật điện lớp 9.
+ Sách kỹ thuật điện.
+ Các trang mạng Internet có ứng dụng của quang trở.
- Linh kiện của mạch điện:
+ Sơ đồ mạch điện.

Ảnh

sơ đồ công tắc bình thường


Cảm biến quang trở

Sơ đồ mạch điện được gắn thiết bị quang trở
+ Miếng nhíp đồng x 1.
+ Mạch in x 1.
+ Diode cầu tròn x 1.
+ Điện trở 220 ôm x 2.
+ Diode Zener 12v - 1 A x1.


+ Tụ 220 µ f 16v.
+ Diode 4007 x 1.
+ IC 555 x 1.
+ Điện trở 560 k x 1.
+ Tụ kẹo 474j 400v x 1.
+ Tụ gốm 104 x 1.
+ Role 12v x 1.
+ Điện trở 100 k x 1.
+ Điện trở 330 k x 1.
+ Quang trở x 1.
+ Domino 2 x 2.
+ Dây, bóng đèn,….
c. Làm mô hình, sắp xếp vị trí các linh kiện cho mạch điện.
- Làm mô hình bằng hộp nhựa màu đen, có khoan lỗ để hở quang trở.
- Sắp xếp và lắp đặt vị trí các thiết bị cho gọn, đẹp.

d. Nguyên tắc hoạt động của mạch điện.
- Để IC 555 hoạt động thì điện 220v sẽ được giảm áp khi qua tụ điện và
thành điện 1 chiều nhờ điốt cầu, giảm xuống thành điện áp 12v nhờ 2 điện trở.
- Khi trời tối điện trở của quang trở tăng lên tín hiệu đến IC 555 và IC 555
sẽ tự điều khiển đóng rơle 12v như vậy sẽ có điện áp 220v chạy qua rơle 12v ra
bóng đèn và làm sáng bóng đèn.
- Khi trời sáng điện trở của quang trở giảm tín hiệu đến IC 555 bị mất và
rơle 12v bị ngắt điện và mạch hở bóng đèn sẽ tắt.
e. Một số hình ảnh trong quá trình làm dự án.
Vệ sinh nhíp đồng trước khi ép mạch in
Đo mạch in để cắt nhíp đồng

Cắt nhíp đồng


Ép mạch in vào nhíp đồng
Rửa sạch nhíp đồng bằng nước
Kiểm tra và chỉnh sửa lại mạch in trên nhíp đồng trước khi ngâm nhíp đồng vào
nước đồng
Tiến hành cho bột đồng vào nước đồng thời đảo đều cho bột đồng tan đều trong
nước
Tiếp tục ngâm nhíp đồng trong nước đồng

Tiếp tục rửa sạch nhíp đồng sau khi ngâm trong nước đồng
Khoan lỗ mạch in
lắp đặt linh kiện vào mạch
Hàn mạch
Lắp linh kiện thành công

Thử nghiệm sau khi hoàn thành nắp đặt linh kiện “ bóng đèn không hoạt động
khi có ánh sáng”
Bóng đèn sáng khi bị che ánh sáng
3. Áp dụng thực tế và hiệu quả.
a. Áp dụng thực tế:
- Áp dụng nắp mô hình quang trở vào các bóng đèn trong khuân viên
trường học, trên bán trú, nhà vệ sinh, đèn đường, một số đèn chiếu sáng ban đêm
ở cửa nhà người dân, đèn ở ao cá,……

Sản phẩm được nắp đặt thành công và được thử nghiệm sau 1 tháng tại
nhà hàng Dũng Oanh “ chủ nhà hàng Cô Nguyễn Thị Oanh đứng giữa cùng hai
bạn trong nhóm nghiên cứu, thầy hướng dẫn Phạm Tuấn Đạt”
Sản phẩm được nắp đặt thành công và được thử nghiệm sau 1 tháng tại
nhà hàng Hải Tâm “ chủ nhà hàng Bác Nguyễn Văn Hải đứng giữa cùng hai bạn
trong nhóm nghiên cứu, thầy hướng dẫn Phạm Tuấn Đạt”
a. Kết quả:
Chúng em đã tạo ra được thiết bị tự động tắt, bật đèn khi trời sáng tối
Bảng so sánh thực tế trong nhà trường em tối thắp sáng trung bình 10
bóng compact tiết kiệm điện 53w
Số
bóng
đèn
sử

1
2
3
4
5

Khi tắt đúng thời gian quy định
(12h)
Công suất tiêu
thụ khi chưa lắp
thiết bị
636w ≈ 954đ
1.272w ≈ 1.908đ
1.908w ≈ 2.862đ
2.544w ≈ 3.816đ
3.180w ≈ 4.770đ

Công suất tiêu
thụ khi đã lắp
thiết bị
636w ≈ 954đ
1.272w ≈ 1.908đ
1.908w ≈ 2.862đ
2.544w ≈ 3.816đ
3.180w ≈ 4.770đ

Thời gian tắt
chậm 1 giờ
Công suất tiêu
thụ khi chưa lắp
thiết bị
689w ≈ 1.033đ
1.378w ≈ 2.067đ
2.067w ≈ 3.100đ
2.756w ≈ 4.134đ
3.445w ≈ 5.167đ

53w ≈ 79đ
106w ≈ 159đ
159w ≈ 238đ
212w ≈ 318đ
265w ≈ 397đ


6
7
8
9
10

3.816w ≈ 5.724đ
4.452w ≈ 6.678đ
5.088w ≈ 7.632đ
5.724w ≈ 8.586đ
6.360w ≈ 9.540đ

3.816w ≈ 5.724đ
4.452w ≈ 6.678đ
5.088w ≈ 7.632đ
5.724w ≈ 8.586đ
6.360w ≈ 9.540đ

4.134w ≈ 6.201đ
4.823w ≈ 7.234đ
5.512w ≈ 8.268đ
6.201w ≈ 9.301đ

6.890w ≈ 10.335đ

318w ≈ 477đ
371w ≈ 556đ
424w ≈ 636đ
477w ≈ 715đ
530w ≈ 795đ

Như vậy khi thắp sáng 10 bóng đèn tiết kiệm điện 53w trong 1 đêm chỉ
cần tắt chậm 1 giờ thì thiệt hại là 795đ vậy nếu 1 tháng sẽ là 23.850đ hoặc có thể
tắt châm hơn thì thiệt hại về tiền sẽ lớn hơn và giảm tuổi thọ của bóng hơn.
Ngoài ra còn mất thời gian đi lại khi lên tầng 3 bật, tắt bóng đèn…..
Khi chúng em đi thực tế lắp đặt ở một số hộ dân đa số dùng bóng ngoài
hành lang là 100w bóng tròn, nhiều hộ còn để nguyên điện sáng cả ngày không
tắt vậy thiệt hại về tiền lên rất là nhiều hoặc nơi chúng em ở là khu nông thôn
mới cứ cách 20m có 1 bóng đèn đường nhưng khi em đi học 6h30’ trời sáng
trưng nhưng không thấy ai tắt bóng đèn cả vậy tốn kém về tiền của là rất lớn.
4. Các ứng dụng của dự án.
Thiết bị cảm ứng ánh sáng được lắp đặt rộng rãi để cải tiền các thiết bị
đóng cắt, ổ điển có gắn các thiết bị chiếu sáng dùng để chiếu sáng trong khuân
viên trường học, trên các tuyến đường của thôn bản, vườn, ao nuôi cá, tôm…..
ngoài ra thiết bị còn được lắp đặt ở nhiều nơi công cộng để đảm bảo an ninh trật
tự.
II. GIỚI THIỆU CHUNG
Trịnh Tường là một xã biên giới đặc biệt khó khăn của huyện Bát Xát
đang trên đà phát triển.
Trong thực tế trên địa bàn xã còn rất nhiều hộ nghèo nhưng chưa biết
cách, thói quen trong việc sử dung tiết kiệm điện năng.
Trường PTDTBT THCS Trịnh tường là 1 trường các trường bán trú của
huyện Bát Xát thường sử dụng rất nhiều thiết bị chiếu sáng như bóng điện các

loại như bóng cao áp chiếu sáng khu sân trường, bóng sợi đốt trong phòng ở của
chúng em, bóng huỳnh quang khu nhà vệ sinh, hành lang lớp học khu nhà bán
trú … trong khuân viên khi trời tối để tiện cho các bạn bán trú học bài, vui chơi
văn nghệ vào buổi tối nhưng vì các bạn ở bán trú thuộc các dân tộc thiểu số chưa


có thói quen đóng cắt các thiết bị chiếu sáng hợp lý để tiết kiệm điện và chưa
đúng quy trình dẫn đến việc thất thoát điện năng và tiền điện là thường xuyên và
rất lớn đồng thời làm hư hỏng các thiết bị đóng cắt điện cho các thiết bị chiếu
sáng đó như cháy bóng, hỏng công tắc….
Xã em đang thực hiện xây dựng và hoàn thiện các tiêu chí nông thôn
mới lên trong thời gian tới tất cả các thôn đều có đường bê tông và đường điện
lưới đến tận các hộ gia đình trên các thôn cao cứ cách khoảng 20m lại có 1 bóng
đèn ( có thể là bóng đèn huỳnh quang hay đèn sợi đốt) thắp sáng khi trời tối nếu
tính cả xã phải lên đến hơn 100 bóng nhưng bên cạnh đó việc tắt đèn khi trời đã
sáng chưa trở thành thói quen và ý thức của các cán bộ thôn phụ trách dẫn đến
nhân dân phải đóng góp quá nhiều tiền để thanh toán tiền điện chung trong
tháng đây cũng là nguyên nhân được dự báo trong thời gian tới nhân dân phải
tăng thêm chi phí tiền hàng tháng vô nghĩa
Xuất phát từ thực tiễn ở trường cũng như ở thôn, xóm của xã đã thôi thúc
chúng em nghĩ ra ý tưởng tận dụng những linh kiện điện tử bị bỏ đi trong Tivi,
Đài, điện thoại hỏng….Cùng những kiến thức đã được học, trao dồi kiến thức từ
nhiều nguồn tài liệu và đặc biệt dưới sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô
chúng em đã lắp đặt thành công sản phẩm mang tên “ Ứng dụng quang trở tự
động tắt, bật đèn khi trời sáng, tối vào trường học ”.
Sự thành công của dự án có ý nghĩa tốt trong việc áp dụng khoa học kỹ
thuật tự động hóa vào trong sử dụng thiết bị chiếu sáng trong nhà trường cũng
như trên các đường nông thôn của xã và ở một số hộ dân. Bên cạnh tận dụng
những linh kiện bỏ đi, chi phí thấp phù hợp với nhà trường với điều kiện của địa
phương.

Rất mong các cấp lãnh đạo trong nhà trường cũng như trong xã quan tâm,
tạo điều kiện để dự án “ Ứng dụng quang trở tự động tắt, bật đèn khi trời
sáng, tối vào trường học ” được áp dụng rộng dãi vào thực tế.
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ TIẾN TRÌNH LẮP ĐẶT
1. Nhóm nghiên cứu lí luận:


- Nghiên cứu lý thuyết về kỹ thuật điện, hiện tượng cảm biến ánh sáng và
các trang mạng internet hướng dẫn cách sử dụng các linh kiện có liên quan.
2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
- Phương pháp tư duy.
- Phương pháp thảo luận.
- Nghiên cứu sơ đồ mạch điện, tìm hiều các linh kiện, lắp đặt mạch điện
và thử nghiệm.
3. Trình tự tiến hành:
a. Đưa ra ý tưởng.
- Cá nhân đưa ra ý tưởng.
- Thảo luận trong nhóm.
- Xin ý kiến của nhóm hướng dẫn, thỏ luận và đưa ra kết quả.(thiết kế
mạch điện)
b. Nghiên cứu tài liệu và chuẩn bị các linh kiện lắp đặt mạch điện.
- Chuẩn bị tài liệu nghiên cứu.
- Chuẩn bị các linh kiện lắp đặt theo sơ đồ đã thiết kế.
c. Vẽ sơ đồ, sắp xếp các linh kiện và lắp đặt.
- Vẽ sơ đồ lắp đặt.
- Sắp xếp các vị trí lắp đặt.
- Tiến hành lắp đặt mạch điện
IV. KẾT QUẢ
1. Kết quả thu được.
Qua thực tế lắp đặt chúng em thấy mạch điện lắp đặt dễ dàng, bóng đèn tự

động tắt, bật hoạt động tốt bật từ khoảng 6h tối và tắt khoảng 6h sáng.
Thiết bị lắp đặt hoạt động ổn định với điện áp 220v.
Tiết kiệm được tối đa điện năng, thời gian và công sức của người sử dụng.
Trên thực tế khi trời mưa có sấm sét thì đèn sẽ bật tắt liên tục…
2. Xử lý kết quả.


Với các lần lắp đặt thực tế chúng em sẽ thay Rơle chất lượng tốt nên đắt
hơn và có độ trễ bật tắt đèn 5-10s (~20%). Do đó khi trời có sấm, sét hoặc có
ánh đèn xe máy thì thiết bị cũng không tự bật được.
V. THẢO LUẬN.
- Làm thế nào để sử dụng vì hiện nay trên thị trường đã có các sản phẩm
tương tự ?
- Đa số các sản phẩm trên thị trường là của trung quốc không bền, giá
thành tương đối đắt. Đối với sản phẩm này chúng em tận dụng các linh kiện ở
các thiết bị đã bỏ đi lên giá thành phù hợp với hộ dân nghèo của xã vẫn đảm bảo
tiết kiệm điện năng cũng như phù hợp với các đơn vị trường học tại các xã vùng
đặc biệt khó khăn đang cần sự đóng góp của toàn xã hội.
VI. kẾT LUẬN
Sau thời gian nghiên cứu và thử nghiệm, nhóm chúng em đã lắp đặt thành
công mạch điện “ Ứng dụng quang trở tự động tắt, bật đèn khi trời sáng, tối
vào trường học ”. Có giá thành rẻ, dễ dàng lắp đặt, chủ yếu tận dụng những
linh kiện điện tử đã bị bỏ đi.
Sản phẩm của chúng em hoàn thành đã góp phần giải quyết được vấn đề
tiết kiệm điện năng trong nhà trường đồng thời cũng được sự ủng hộ của một số
hộ dân mà chúng em lắp đặt thử nghiệm trong thời gian nghiên cứu
Giá thành của sản phẩm khi hoàn thành cũng phù hợp với túi tiền của dân
nghèo trong xã
Trong quá trình sử dụng sản phẩm đã cho thấy sự tiện ích trong việc đóng
cắt các thiết bị đóng cắt hạn chế việc hỏng hóc các thiết bị đóng cắt mà còn tiết

kiệm được thời gian công sức cho các em học sinh và cán bộ phụ trách của nhà
trường
VII. LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành dự án của cuộc thi “ Nghiên cứu khoa học kỹ thuật ”
năm học 2016 – 2017, ngoài sự nỗ lực của bản thân, chúng em xin chân thành
cảm ơn


Các thầy giáo, cô giáo trong nhà trường đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ
chúng em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành dự án này.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể bạn bè đã giúp
đỡ, đóng góp ý kiến cho chúng em trong quá trình thực hiện đề tài.
Qua đây, chúng em cũng xin chân thành cảm ơn các bác, các cô, chú ở
Phố Mới 2…, thư viện nhà trường, phòng tin học đã giúp đỡ chúng em trong quá
trình sưu tầm tài liệu và cung cấp những thông tin quan trọng. Do thời gian thực
hiện đề tài còn nhiều hạn chế nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, chúng
em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo và các bạn để đề
tài được hoàn chỉnh hơn.
VIII. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa, sách giáo viên môn Vật lý lớp 8, 9.
2. Sách giáo khoa, sách giáo viên môn Công nghệ lớp 9.
3. Sách giáo khoa, sách giáo viên môn kỹ thuật điện lớp 9.
4. Sách kỹ thuật điện.
5. Các trang mạng Internet có ứng dụng của quang trở.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Trịnh Tường, tháng 11 năm 2016
Xác nhận của nhà trường

Nhóm thực hiện:

Đặng Xuân Trường

Trần Thị Hồng