Báo cáo nhập môn kỹ thuật điện tử

TRƯỜNG CAO ĐẴNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HỮU NGHỊ
VIỆT HÀN
====o0o====

Báo cáo nhập môn kỹ thuật
điện tử
Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Huyền Trang
Sinh viên thực hiện
Lớp

:Châu Ngọc Bảo
: ccvt07a

1


MỤC LỤC

2


Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ Môn Nhập Môn Kĩ Thuật Điện
Tử, Khoa Điện Tử Viễn Thông đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài bài tập lớn
này.
Xin cảm ơn thầy Phạm Ngọc Nam, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho
nhóm em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Trong thời gian làm việc với Thầy, em
không những học hỏi được nhiều kiến thức bổ ích mà còn học được tinh thần làm việc,
thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc của Thầy.
Mặc dù đã rất cố gắng hoàn thiện bài tập lớn với tất cả kiến thức được học và sự
nỗ lực của bản thân và cả nhóm, nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu
sót. Kính mong quý Thầy Cô tận tình chỉ bảo.

3


A MỞ ĐẦU
1. Giới thiệu về ý tưởng
Hiện nay các mạch điện tử sử dụng đèn led nhấp nháy làm biển quảng cáo,trang
trí, chiếu sáng ….với đủ thể loại và kích thước xuất hiện ngày càng nhiều,thay thế cho
những biển quảng cáo và các mạch chiếu sáng thông thường trước kia….đèn led làm
căn nhà và đường phố của chúng ta ban đêm trở nên đẹp hơn… Chúng ta có thể bắt
gặp mọi nơi trên đường tới trường và còn rất nhiều lợi ích khác mà đèn led nữa…
•

Thế nhưng đã bao giờ chúng ta tự đặt ra các câu hỏi :

1. Mạch đèn đó gồm nhưng linh kiện gì?
2. Mạch đèn đó hoạt động ra ra sao chưa?
3. Nguyên lý hoạt động như thế nào?

4. …???
5. Chính vì vậy nhóm chúng tôi đã chọn đề tài để làm bài tập lớn lần này.
6. Để mọi người có thể hiểu được những điều đó nhóm tôi sẽ đưa ra các mạch đèn
led dao động đếm vòng cũng như nguyên lý hoạt động, để làm nền tảng giúp
các bạn hiểu được những mạch đèn nhấp nháy phức tạp sau này nói chung cũng
như mạch điện tử nói riêng.
2. Mục tiêu nghiên cứu
1. Nhận biết các linh kiện
2. Hiểu được nguyên lí mạch đa hài đơn giản, các công đoạn thiết kế một mạch

điện tử

3. Làm quen và sử dụng các công cụ hỗ trợ mạch
4. Nâng cao kĩ năng mềm, tăng đam mê với ngành điện

3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
-

Các linh kiện điện tử, mạch điện tử về Led

-

Phần mềm vẽ mạch Orcad, phần mềm mô phỏng Proteus, Powerpoint…
4. Tiêu chí đặt ra

-

Mạch có kích thước nhỏ gọn, hoạt động tốt

-

Mạch tạo dao động đếm vòng gồm 10 led

-

Các đèn Led sáng thay phiên liên tục

-

Giá thành rẻ, thời gian nghiên cứu, lắp ráp nhanh
4

B QUY TRÌNH
I. Tìm hiểu chung về các linh kiện chính
1. Đèn LED
LED viết tắt từ chữ Light Emitting Diode. Đèn LED trắng khác với các đèn
LED màu đã được biết đến ở đất nước ta qua các bóng đèn nhỏ nhiều màu: xanh,
trắng, đỏ, vàng... gắn trên cây Noel trong mùa Giáng sinh, các bảng hiển thị giao thông
nằm gần các trạm thu phí trên các tuyến đường lớn, các màn hình phẳng khổng lồ để
trên nóc nhà các biệt thự ở thủ đô hoặc trong TPHCM. Các hiển thị màu bằng đèn
LED cũng đã xuất hiện khắp các cửa hiệu, phố phường, siêu thị, tiệm ăn ở các TP lớn
trong nước. Sử dụng đèn LED - đi ốt phát quang chiếu sáng đang được ưa chuộng
trong trang trí nội thất
Đèn LED thay thế đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang bởi những ưu điểm như tiết
kiệm năng lượng, tuổi thọ cao, kích cỡ nhỏ, nhiệt năng sinh ra trong quá trình hoạt
động không đáng kể, hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp, không sử dụng thủy
ngân giống như các loại bóng huỳnh quang thông thường. Trong tương lai, bóng đèn
điện sẽ không chỉ có vai trò chiếu sáng, mà còn có thể giúp chúng ta truy cập Internet,
giao tiếp với các thiết bị điện tử trong nhà.
Các thiết bị điều khiển từ xa đang sử dụng tia hồng ngoại để giao tiếp với TV,
đầu DVD. Việc biến những chiếc đèn bàn và đèn trần thành điểm truy cập Internet
không dây có thể giúp bạn lướt web ở mọi nơi..

5


6


2. IC 555
IC thời gian 555 được du nhập vào những năm 1971 bằng công ty Signetics

Corporation bằng 2 dòng sản phẩm SE555/NE555 và được gọi là máy thời gian và
cũng là loại có đầu tiên. Nó cung cấp cho các nhà thiết kế mạch điện tử với chi phí
tương đối rẻ, ổn định và những mạch tổ hợp cho những ứng dụng cho đơn ổn và không
ổn định. Từ đó thiết bị này được làm ra với tính thương mại hóa. 10 năm qua một số
nhà sản suất ngừng sản suất loại IC này bởi vì sự cạnh tranh và những lý do khác. Tuy
thế những công ty khác lại sản suất ra những dòng này
Các dạng hình dáng chân của 555 trong thực tế:
Hình dạng của 555 ở trong hình 1 và hình 2. Loại 8 chân hình tròn và loại 8
chân hình vuông. Nhưng ở thị trường Việt Nam chủ yếu là loại chân vuông.

IC 555 nó tương đương với hơn 20 transitor , 15 điện trở và 2 diode và còn phụ
thuộc vào nhà sản xuất. Trong mạch tương đương trên có : đầu vào kích thích , khối so
sánh, khối điều khiển chức năng hay công suất đầu ra.Một số đặc tính nữa của 555 là :
Điện áp cung cấp nằm giữa trong khoảng từ 3V đến 18V, dòng cung cấp từ 3 đến 6
mA.
Dòng điện ngưỡng xác định bằng giá trị lớn nhất của R + R . Để điện áp 15V
thì điện trở của R + R .phải là 20M
Tất cả các IC thời gian đều có 1 tụ điện ngoài để tạo ra 1 thời gian đóng cắt của
xung đầu ra. Nó là một chu kì hữu hạn để cho tụ điện (C) nạp điện hay phòng điện
thong qua một điện trở R. Thời gian này nó đã được xác định và nó có thể tính được
thong qua điện trở R và tụ điện C
IC 555 gồm có 8 chân.
+ Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân còn gọi là
chân

chung.

+ Chân số 2(TRIGGER): Đây là chân đầu vào thấp hơn điện áp so sánh và được
7

dùng như 1 chân chốt hay ngõ vào của 1 tần so áp.Mạch so sánh ở đây dùng các
transitor PNP với mức điện áp chuẩn là 2/3Vcc.
+ Chân số 3(OUTPUT): Chân này là chân dùng để lấy tín hiệu ra logic. Trạng
thái của tín hiệu ra được xác định theo mức 0 và 1. 1 ở đây là mức cao nó tương ứng
với gần bằng Vcc nếu (PWM=100%) và mức 0 tương đương với 0V nhưng mà trong
thực tế mức 0 này ko được 0V mà nó trong khoảng từ (0.35 ->0.75V) .
+ Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4 nối masse thì
ngõ ra ở mức thấp. Còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tùy theo
mức áp trên chân 2 và 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
IC 555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài cho nối GND. Chân
này có thể không nối cũng được nhưng mà để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân
số 5 xuống GND thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF các tụ này lọc nhiễu và giữ
cho điện áp chuẩn được ổn định.
+ Chân số 6(THRESHOLD) : là một trong những chân đầu vào so sánh điện
áp khác và cũng được dùng như 1 chân chốt.
+ Chân số 7(DISCHAGER) : có thể xem chân này như 1 khóa điện tử và chịu
điều khiển bỡi tầng logic của chân 3 .Khi chân 3 ở mức áp thấp thì khóa này đóng
lại.ngược lại thì nó mở ra. Chân 7 tự nạp xả điện cho 1 mạch R-C lúc IC 555 dùng như
1 tầng dao động .
+ Chân số 8 (Vcc): Không cần nói cũng bít đó là chân cung cấp áp và dòng cho
IC hoạt động. Không có chân này coi như IC chết. Nó được cấp điện áp từ 2V -->18V
(Tùy từng loại 555 nhé thấp nhất là con NE7555)

8


3. IC 4017

IC đếm thập phân
Sơ đồ chân:

IC đếm thập phân 4017 có 10 ngõ ra ở mức cao.
Chỉ có một ngõ ra được kích mức cao tại một thời điểm.
Bạn có thể thấy được ra ngõ ra ÷10 output sẽ mức cao cho lượt đếm 0 > 4
và ở mức thấp khi đếm 5 > 9.

9


II. Các bước thực hiện
Bước 1: xác định yêu cầu của mạch
Bước 2: Tìm hiểu nguyên lí mạch
Bước 3: Lắp ráp và kiểm tra mạch
Bước 4: Hoàn tất và viết báo cáo
SƠ ĐỒ MẠCH LED CHẠY TỪ 1 TỚI 8

III.

Điều kiện làm việc
Nhóm thực hành gồm 3 người, được nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cụ thể.
Các dụng cụ phục vụ cho mạch Led nhấp nháy 3 nhánh đa hài:
-

Mỏ hàn, kìm, thiếc hàn, nhựa thông

-

10 bóng Led, 4 điện trở 100Ω

-

1 IC 555, 1 IC 4017

-

1 tụ hóa 100µF, 1 tụ thường 104µF

-

1 nguồn 5V, 1 bảng mạch va dây dẫn…

Tất cả đều được mua mới.
Một số khó khăn:
Do lần đầu thử nghiệm làm một mạch điện nên cả nhóm chưa có khả năng làm
mạch nhanh, nhiều minh kiện phải tìm hiểu trong thời gian khá nhiều, các linh kiện
cho mạch dễ hỏng… địa điểm đặt mạch in xa, chân linh kiện không khít với mạch do
lỗi kĩ thuật

10


C. KẾT LUẬN
I. KINH NGHIỆM, BÀI HỌC
Mạch Led dao động đếm vòng, các linh kiện cần thiết dễ tìm kiếm.
Nguyên lí mạch rõ ràng, dễ hiểu, dễ lắp ráp…Qua quá trình làm mạch cho ta
thêm kinh nghiệm cách hàn chân linh kiện cho bóng đẹp, cách sử dụng phần mềm
Orcad vẽ mạch một cách hợp lí nhất.
Ngày nay đèn LED đã được ứng dụng để Quảng Cáo. Và cuộc cách mạng về

đèn LED sẽ nhanh chóng thay đổi những biển quảng cáo, hộp đèn, đèn neon sign cũ
kỹ. Và các mạch về đèn LED sẽ ngày càng một phát triển.
II. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI.
Mạch đèn đếm vòng được lắp hoạt động theo yêu cầu, ta có thể lắp thành hệ
thống đèn với nhiều bóng Led theo một hình dáng cụ thể nhất định, và trên nhưng
mạch đó, để tạo hiệu ứng tốt ta có thể dùng thêm các phần mềm hỗ trợ như chương
trình KeilC, chương trình cho mạch nạp… với các hiệu ứng rất hữu ích, đẹp mắt .
Từ việc tìm hiểu IC 555 và 4017 nhóm chúng ta có thêm cơ sở để thực hiện các
mạch sau:

11


12