Đề tài : MẠCH ĐIỀU KHIỂN QUẠT BẰNG HỒNG NGOẠI

Đồ án môn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hồng ngoại

Trang 1

PHẦN B
NỘI DUNG

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TOÀN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đồ án môn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hồng ngoại

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TOÀN
CHU QUỐC THẮNG

Trang 2

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 3

Phần I: DẪN NHẬP
1.1 Giới thiệu đề tài

Ngày nay khoa học kỹ thuật ngày càng tiến bộ và
được ứng dụng rất nhiều trong tất cả các lónh vực của
mọi quốc gia mà lónh vực Điện Tử Thông Tin là rất
quan trọng đánh dấu một bước nhảy vọt về khoa học
kỹ thuật trong thế giới hiện đại. Việc kết hợp lónh vực
điện - điện tử với các lónh vực khác như cơ, vật lý…
đã tạo ra những sản phẩm trí tuệ mà con người hằng
mơ ước. Và trong sự phát triển khoa học đó lónh vực
thông tin luôn có sự đổi mới về mặt kỹ thuật và
phương tiện. Hệ thống thông tin quang nói chung, điều
khiển từ xa nói riêng trên toàn cầu ngày càng phát triển
với tốc độ cao. Cơng nghệ thơng tin quang sử dụng ánh sáng
để mang tín hiệu, ánh sáng là những bức xạ điện từ, mợt phần
của bức xạ điện từ là tia hờng ngoại, tia hờng ngoại đã được ứng
dụng rất nhiều trong lĩnh vực điều khiển từ xa, mợt trong những
ứng dụng đó là “Điều Khiển Quạt Từ Xa Bằng Tia Hờng Ngoại.”
1.2 Giới hạn đề tài

Do kiến thức và thời gian có hạn, nhóm sinh viên thực
hiện đề tài chỉ giới
hạn đề tài ở những điểm sau :
- Tìm hiểu những kiến thức liên quan.
- Thiết kế – tính toán.
- Thi công.
1.3 Mục đích nghiên cứu

Mở rộng kiến thức về lónh vực thơng tin quang đặc biệt là
kiến thức về tạo, truyền tín hiệu bằng tia hờng ngoại, so
sánh giữa lý thuyết và thực tế, nâng cao khả năng
tính toán, thiết kế và kỹ năng thực hành .

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 4

Phần II
SƠ LƯC VỀ HỆ THỐNG THU PHÁT
A.THU PHÁT DÙNG SÓNG VÔ TUYẾN
Qua trình thu phát là quá trình truyền dữ liệu từ nơi
phát đến nơi thu mà môi trường truyền là không gian
không cần dây daãn mà các thiết bò thu phát là các
linh kiên điện tử.
1.Sơ đồ khối của hệ thống thu, phát:

Nguồn
tin

Khối phat

Môi
trường
truyền tin

Khối thu

Khối
chấp
hành

Nguồn

Nguồn tin
Nguồn tin hay nguồn thông tin, dữ liệu nói chung và
âm thanh nói riêng là những dữ liệu cần được truyền
đi đến nơi nhận,dữ liệu có thể là tin tức, âm thanh,
hình ảnh hay một tính hiệu điều khiển nào đó.
2.Giải thích sơ đồ:
2.1.khối phát
Để truyền được tín hiệu đi thì cần phải có khối phát
dữ liệu, trong khối phát cơ bản bao gồm các khối sau:
Aten

Nguồn
sóng cao
tần

Âm thanh
SV: ĐẶNG MINH TRÍ
Micro
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

Khuếch

đại
trung
gian

Khuếch
đại âm
tần

Khối
điều
biến

Phối
hợp
trở
khang

Khuếch đại
công suất
âm
tần
GVHD:TRƯƠNG
NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 5

Giải thích các khối:

Khối dao động cao tần dùng để tạo ra sóng mang
mang dữ liêu đi.
Khối khuếch đại trung gian là khối có chức năng
của khối tiền khuếch đại có thể dùng để nhân tần
hoặc khuếch đại dao động cao tần đến mức cần thiết
để kích tần công suất làm việc. Nó còn có nhiệm vụ
đệm, làm giảm ảnh hưởng của các tần sau đến độ
ổn đònh tần số của khối dao động cao tần. Vì vậy
khối khuếch đại có thể có nhiều tầng, tầng nhân
tần và tầng tiền khuếch đại cao tần.
Khối điều chế dùng để trộn tín hiệu tin tức vào
sóng cao tần để mang tín hiệu đi, vì tín hiệu có tần số
thấp không thể truyền đi xa được.
Khối khuếch đại công suất âm tần và khối âm
tần: cả hai khối điều khuyếch đại công suất âm tần,
khởi đầu khuyếch đại âm tần cho đủ biên độ kéo
khuyếch đại công suất âm tần.
2.2 khối thu
2.2.1 Máy thu trực tiếp

Mạch thu
sóng

loa

Mạch giải điều
chế

2.2.2.Máy thu khuếch đại trực tiếp

Mạch thu
sóng

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

KĐ cao
tần

Giải
điầu
chế

KĐ
âm
tần

loa

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 6

Vì tín hiệu thu từ aten có rất nhiều sóng có tần số
khác nhau, mạch thu sóng còn gọi là mạch điều hợp
thực chất là mạch cộng hưởng ởtần số sóng cần thu.

Sóng cao tần thu được có biên độ nhỏ do đó cần phải
được khuếch đại trước khi đưa qua tần giải điều chế,
sóng được đưa vào mạch giải điều chế để tách tín
hiệu góc âm tần ra khỏi cao tần sóng mang tin, sau đó
được khuyếch đại lần nữa để đưa ra tần cuối cùng
( tần cuối có thề là loa hoặc đèn hình …)
2.2.3 Máy thu đổi tần

Mạch
thu
sóng

Mạch
khuế
ch
đại
cao
tần

Mạch
trộn
sóng

Mạch
khuyế
ch đại
trung
gian

Mạch

giải
điều
biên

Mạch
dao
động

Mạch
Loa
khuye
ách
đại
B .SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
âm TỪ XA DÙNG
TIA HỒNG NGOẠI:
tần

1.khối phát

Điều Phát
lệnh
khiển

Mã
hoá

Điều
chế

Khuếch
đại

Dao động tạo
sóng mang

1.1Giải thích sơ đồ khối phát:

Khối phát có nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển, mã
hóa và phát tín hiệu đến máy thu, lệnh truyền đi đã
được điều chế.
SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 7

Khối phát lệnh điều khiển:
Khối này có nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển từ
nút nhấn (phím điều khiển). Khi một phím được ấn tức
là một lệnh đã được tạo ra. Các nút ấn này có thể
là một nút, hay một ma trận nút. Ma trận phím được
bố trí theo cột và hàng. Lệnh điều khiển được đưa đến
bộ mã hóa dưới dạng các bit nhò phân tương ứng với
từng phím điều khiển.

Khối mã hóa:
Để truyền các tín hiệu khác nhau đến máy thu mà
chúng không laãn lộn nhau, ta phải tiến hành mã hóa
các tín hiệu (lệnh điều khiển). Khối mã hóa này có
nhiệm vụ biến đổi các lệnh điều khiển thành các bit
nhò phân, hiện tượng biến đổi này gọi là tạo mã hay
mã hoá.
Khối dao động tạo sóng mang:
Khối này có nhiệm vụ tạo ra sóng mang tần số ổn
đònh, sóng mang này sẽ mang tín hiệu điều khiển khi
truyền ra môi trường.
Khối điều chế:
Khối này có nhiệm vụ kết hợp tín hiệu điều khiển
đã mã hóa sóng mang để đưa đến khối khuếch đại .
Khối khuếch đại:
Khuếch đại tín hiệu đủ lớn đề LED phát hồng ngoại
phát tín hiệu ra môi trường.
LED phát:
Biến đổi tín hiệu điện thàng sóng hồng ngoại và
phát ra môi trường
2.Máy thu

Khuếch
đại

Tách
sóng

Mạch chấp
hành

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

Giải
mã

Chốt

Khuếch
đại
GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 8

2.1.Giải thích sơ đồ khối máy thu:
Chức năng của máy thu là thu được tín hiệu điều
khiển từ máy phát, loại bỏ sóng mang, giải mã tín
hiệu điều khiển thành các lệnh riêng biệt, từ đó
moãi lệnh sẽ đưa đến khối chấp hành cụ thể .
LED thu :
Thu tín hiệu hồng ngoại do máy phát truyền tới và biến
đởi thành tín hiệu điều khiển.
Khối khuếch đại:
Có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu điều khiển lớn
lên từ LED thu hồng ngoại để quá trình xử lý tín hiệu
được deã dàng.

Khối tách sóng mang :
Khối này có chức năng triệt tiêu sóng mang, chỉ
giữ lại tín hiệu điều khiển như tín hiệu gửi đi từ máy
phát.
Khối giải mã:
Nhiệm vụ của khối này là giải mã tín hiệu điều
khiển thành các lệnh điều khiển dưới dạng các bit nhò
phân hay các dạng khác để đưa đến khối chấp hành
cụ thể. Do đó nhiệm vụ của khối này rất quan trọng .
Khối chốt:
Có nhiệm vụ giữ nguyên trạng thái tác động khi tín
hiệu điều khiển không còn, điều này có nghóa là khi
phát lệnh điều khiển ta chỉ tác động vào phím ấn 1
lần, trạng thái mạch chỉ thay đổi khi ta chỉ tác động
vào nút khác thực hiện điều khiển lệnh khác.
Khối khuếch đại:
Khuếch đại tín hiệu điều khiển đủ lớn để tác động
được vào mạch chấp hành.
Khối chấp hành:

Có thể là rờle hay một linh kiện điều khiển nào
đó, đây là khối cuối cùng tác động trực tiếp vào
thiết bò thực hiện nhiệm vụ điều khiển mong muốn .
C. So sánh phương pháp điều khiển từ xa

bằng tia hồng ngoại và sóng vô tuyến

1. Ưu và khuyết điểøm của từng phương pháp:
SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN

CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 9

1.1Phương pháp điều khiển từ xa dùng sóng
vô tuyến:
a. Ưu điểm:
- Truyền đạt tín hiệu với khoảng cách xa.
- Không bò ảnh hưởng nhiều đối với vật cản.
-Tầm phát rộng nhiều hướng khác nhau nên có
thể điều khiển cùng một lúc đối với thiết bò nhận
kênh đồng thời.
b. Khuyết điểm:
- Khi phát hay thu đều cần có Anten.
- Hay bò ảnh hưởng nhieãu gây méo dạng hoặc sai
tín hiệu nên không điều khiển được.
- Vô tuyến bò nhieãu nên hệ thống mã hóa
phức tạp hơn.
- Tính khả thi thấp vì nhiều linh kiện.
1.2 . Phương pháp điều khiển từ xa dùng tia hồng
ngoại:
a. Ưu điểm:
- Khôngcần dây daãn.
- Led phát và thu nhỏ, gọn deã thiết kế lắp đặt
và có độ tin cậy cao.

- Áp cung cấp thấp, công suất tiêu tán nhỏ.
- Điều khiển được nhiều thiết bò.
- Tính khả thi cao, linh kiện deã tìm thấy và thi
công deã.
b. Khuyết điểm:
- Tầm xa bò hạn chế.
- Do vấn đề nhieãu hồng ngoại vì vậy moi trường bò
hạn chế chỉ ờ trong phòng
- Hạn chế khi bò vật cản nên không thể phát
xa được.

Phần III
MẠCH THU PHÁT DÙNG IC CHUYÊN
DÙNG
SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 10

BL9418, BL9149 là những IC thu phát trong hệ thống
điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại. Trong đó SZ9148
là mạch điện IC phát xạ điều khiển có mã hóa kiểu
ma trận. Nó và mạch điện IC SZ9149 phối hợp với nhau
có thể hoàn thành bộ điều khiển xa có 10 chức

năng; phối hợp vơí mạch điện IC SZ 9150 có thể hoàn
thành bộ điều khiển xa có 18 chức năng, có hơn 75
lệnh có thể phát xa, trong đó 63 lệnh là lệnh liên tục,
có thể có nhiều tổ hợp phím; 12 lệnh không liên tục,
chỉ có thể sử dụng phím đơn. Tổ hợp như vậy có thể
dùng cho nhiều loại điều khiển xa cho các thiết bò điện.
A. MẠCH PHÁT DÙNG BL 9148:

Mạch điện IC SZ9148 sử dụng công nghệ CMOS qui
mô lớn để chế tạo là một loại linh kiện phát xa mã
hóa tia hồng ngoại rất thông dụng, phạm vi điện áp
nguồn điện là 2,2V~5,5V. Vì sử dụng công nghệ CMOS
để chế tạo nên công suất tiêu hao cực thấp, dòng
điện trạng thái tónh chỉ 10 µA, nó có thể sử dụng
nhiều tổ hợp phím, linh kiện bên ngoài rất ít, mã số
của nó thích hợp với nhiều qui mô khác, chỉ cần nối
ngoài linh kiện LC hoặc bộ dao động gốm là có thể
gây ra dao động.
1. Sơ Đờ Chân IC 9148
VDD OUT
16

TEST CODE T3

15

14

13

12

T2

T1

K6

11

10

9

BL 9148

1

2

3

4

5

6

7

8

GND XT

XT

K1

K2

K3

K4

K5

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 11

SƠ ĐỒ KHỐI BÊN TRONG

XT

2

XT

3

vDD

GND

16

1

DAO ĐỘ
NG

Âm thanh

PHÂ
N TẦ
N

BỘGIẢ
I MÃ
DUY TRÌ/PHÁ
T SINH TÍN HIỆ
U KHÔ
NG

LIÊ
N TỤC

K1 4
K2
K3 5
K4 6
7

K5
K6

CỔ
NG OR

15
Khối phat

14

MẠCH
PHÍM
NGÕ
VÀ
O

8

MẠCH ĐIỆ
N

ĐỒ
NG BỘRA

PHÁ
T SINH TÍN
HIỆ
U CHUÔ
NG

9
10

11

T1

T2

12

T3

MẠCH
PHAT SINH
TÍN HIỆ
U
BIT

13

CODE

2.Chức năng của các chân dẫn:
IC SZ9148 sử dụng 16 chân vỏ nhựa kiểu cắm
thẳng hàng.
Chân 1: GND là đầu âm của dòng điện nối với
đất.
Chân 2: XT là đầu vào của bộ phận dao động
bên trong.
Chân 3: XTN là đầu ra của bộ phận dao động bên
trong, bên trong nó không có điện trở phản hồi.
Chân 4 đến chân 9: (k1-k6) là đọan đầu vào tín
hiệu của bàn phím kiểu ma trận.
Chân 10 đến chân 12: T1 –T3 kết hợp với các chân
k1 đến k6 có thể tạo thành 18 phím.
SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 12

Chân 13: (code) là đầu vào của mã số, dùng mã
số để truyền tải và tiếp nhận.
Chân 14: (TCST) là đầu đo thử, bình thường khi sử
dụng có thể bỏ trống

Chân 15:(Txout ) là đầu ra tín hiệu truyền tải tín hiệu
12 bit thành một chu kỳ, sử dụng sóng mang 38kHz để
điều chế.
Chân 16: (V00) là đầu dương của nguồn điện nối
với điện áp một chiều 2,2-5,5 V, điện áp làm việc
bình thường 3V.
Bên trong IC 9148 do bộ phận dao động, bộ phân tần,
bộ giãi mã, mạch điện đầu vào của bàn phím, bộ
phận phát mã số…tạo thành.
 Tham số chủ yếu của SZ9148:
Bảng 1 :
Mục Lục

Điện áp nguồn điện

Dòng điện làm việc

Dòng điện trạng thái
bão hòa
k14 điệ
n
k5
áp

mức
điện
cao

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN

CHU QUỐC THẮNG

Kí
Điều Nho
hie
kiện
û
äu đo thử nha
át
tất
2.2
VDD
cả
chức
năng
thao
tác
IDD
phím
_
thôn
g
khôn
g phụ
tải
IDS
phím
_
mở
khôn

g dao
động
VIH
_
2.0

Điể
n
hình

Đơn
vò

_

Lớ
n
nha
át
5.0

_

1.0

mA

_

10

µA

_

3.0

V

V

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Đầ
u
và
o

cod
e

đầ
mức
u
điện
và
thấp

o
dò
mức
k24 ng
điện
cao
k6 điệ
n
mức
đầ
điện
u
thấp
và
o
dò
mức
Co
ng
điện
de điệ
cao
Tes
n
mức
t
đầ
điện
u
thấp

và
o
Đầ
dò
mức
u ra k14 ng
điện
cao
k3 điệ
n
mức
đầ
điện
u ra
thấp
TXOU dò
mức
ng
điện
T
điệ
cao
n
mức
đầ
điện
u ra
thấp
điện trở phản hồi
bộ dao động

Công suất dao động

Trang 13

VIL

_

0

_

0.5

V

IIH

VIH =
3V

20

30

60

µA

IIL

VIL =
0V

-1.0

_

1.0

µA

IIH

VIH =
3V

-1.0

_

1.0

µA

IIL

VIL =
0V

20

30

60

µA

IOH

VOH =
2V

_

_

500

µA

IOL

VOL =
3V

-50

_

_

µA

IOH

VOH =
2V

_

_

-0.1

mA

IOL

VOL =
2V

1.0

_

_

mA

R

_

_

500

_

Kς

fosc

-

400

455

600

KHZ

Tham số cực hạn của IC SZ9148:
Bảng 2:
Tham số
Ký
Giá trò cực hạn
hiệu

Điện áp nguồn
điện
Đầu vào/ra
SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

V00
VIN
PD

6.0
VSS –3v ~ VDD+3V
200

Đơn vò

V
V
mW

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

điện áp
Công suất tổn
hao

Nhiệt độ làm
việc
Nhiệt độ cất
giữ
Dòng điện đầu
ra (Iout)
3. Nguyên lý hoạt

TOPP
TSfg
IOUT

Trang 14

-200~75
-55 ~125
-5

0

C
C
mA
0

động :

Trong IC SZ9148 có chứa bộ đảo pha CMOS là điện
trở đònh thiên cùng nối bộ dao động bằng thạch anh
hoặc mạch điện dao động cộng hưởng. Khi tần số

của bộ phận dao động thiết kế xác đònh là 455kHz,
thì tần số phát xạ sóng mang là 38 kHz. Chỉ khi có
thao tác nhấn phím mới có thể tạo ra dao động, vì thế
đảm bảo công suất của nó tiêu hao thấp. Nó có
thể thông qua các chân k 1 đến k6 và đầu ra thứ tự
thời gian chân T1 đến T3 để tạo ra bàn phím 6x3 theo
kiểu ma trận. Tại t1 sáu phím được sắp xếp có thể tùy
chọn để tạo thành 6x3 trạng thái tín hiệu liên tục đưa
ra được trình bày ở hình 3.
Hai hàng phím ở T2 và T3 chỉ có thể sử dụng phím
đơn, hơn nữa, moãi khi ấn vào phím một lần chỉ có thể
phát xạ một nhóm mạch xung điều khiển. Nếu như các
phím ở cùng hàng đồng thời được ấn xuống thì thứ tự
ưu tiên của nó là K1 > K2 > K3> K4 > K4> K5>K6 . Không có
nhiều phím chức năng trên cùng một đường K, nếu như
đồng thời nhấn phím thì thứ tự ưu tiên của nó là T 1
>T2>T3.
Lệnh phát ra của nó do mã 12 bit tạo thành, trong
đó C1~C3 (code) là mã số người dùng, có thể dùng
để xác đònh các mô thức khác nhau, tổ hợp C 1, C2 phối
hợp với mạch điện IC thu SZ9150; tổ hợp C 2, C3 phối hợp
với mạch điện IC thu SZ9149. Moãi loại tổ hợp có 3 trạng
thái đó là 01, 10, 11 mà không dùng trạng thái 00.
SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG

Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

C1

C2

C3

Mã người
dùng

Trang 15

T1

T2

T3

K1

1

7

13

K2

2

8

14

K3

3

9

15

K4

4

10

16

K5

5

11

17

K6

6

12

18

H

S1

S2

H
S2

S1

D1 D2 D3 D4 D5
D6
Mã phím đầu
vào

Mã liên
tục/không liên
tục

Các bit mã C1, C2, C3 được thực hiện bằng việc nối
hay không
nối các chân

T1,T2, T3 vớiĐầu
chân
ra code bằng
Phím
Số liệu
các diode. Số
NếuHnối
qua
diode
thì
các
C
tương
ứng trở
S S D1 D D D4 D5 D6
Hình
thành [1] và ở [0]
khi
không
được
nối.
H,
S
,
S
1
2 là đại
1 2
2 3
thức

diện cho mã số phát xạ liên tục hoặc mã số phát xạ
Liên tục
0 0 đối
1 0ứng
0 0 với
0 các
0
không liên 1
tục.1 Nó
phím T 1, T2, T3. D1
Liên
tục
đến D6 là mã
số
của
số
liệu
phát
ra.
Phím của nó
2
1 0 0 0 1 0 0 0 0
và sự đối ứng
mã
quan
hệ
với
nhau
như
bảng

sau:
Liên tục
3
1 0 0 0 0 1 0 0 0
4
1 0
5
1 0
6
1 0
7
0 1
8
0 1
9
0 1
10
0 1
11
0 1
12
0 1
13
0 0
14
0 0
15
0 0
SV: ĐẶNG MINH
TRÍ

16 0 0
TỒN
CHU QUỐC THẮNG
17 0 0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1

0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0

0
0

0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0

0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0

1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1

0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0

Liên tục

0
Liên tục
0
Liên tục
1
0 Không liên tục
0 Không liên tục
0 Không liên tục
0 Không liên tục
0 Không liên tục
1 Không liên tục
0 Không liên tục
0 Không liên tục
0 Không liên tục
GVHD:TRƯƠNG
NĂNG
0 Không liên
tục

1

0 0 0

0

1

0

Không liên

tục

18

0 0 1

0 0 0

0

0

1

Không liên


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 16

Dạng xung phát xạ ra:
Khi tỉ lệ chiếm trống của mạch xung dương hình sóng do
mạch điện SZ9148 phát ra là ¼ đại diện là [0] khi tỉ lệ
chiếm trống của mạch xung dương là 4/3, đại diện cho [1]}.
Bất luận là [0] hay [1] khi chúng được phát ra mạch xung
dương được điều chế trên sóng mang 38kHz, tỉ lệ chiếm
trống của sóng mang là 1/3, như vậy có lợi cho việc giảm
công suất tiêu hao.
Được minh họa bởi hình 4:

BIT0

BIT1

Việc phát ra của moãi một chu kỳ theo thứ tự nối tiếp C 1,
C2, C3,H, S1, S2, D1, D2, D3, D4, D5, D6 có tổng chiều dài được đo
48a, trong đó a= ¼ chu kỳ một mã. Phương pháp tính của a
là: a = (1/fosc) 192s. Khi ấn phím không liên tục, đầu ra mã
chỉ phát ra 2 chu kỳ, khi ấn phím liên tục, đầu ra mã sẽ
phát ra liên tục, giữa 2 nhóm dừng lại 280s.
B. MẠCH IC THU SZ9149
IC này cũng được chế tạo bằng công nghệ CMOS, chúng
đi cặp với IC phát SZ9148 để tạo thành một bộ IC thu-phát
trong điều khiển xa bằng tia hồng ngoại.
SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 17

1.Sơ đồ chân:
VDD OSC CODE2CODE1 SP1 SP2
16

15

14

13

12

SP3

SP4

11

10

9

7

8

BL 9149

1

2

GND RX IN

3

4

5

6

HP1

HP2

HP3

HP4

HP5

sp5

2.Chức năng các chân:
IC SZ9149 có 16 chân
- Chân 1: (GND) là đầu âm của dòng điện nối đất.
- Chân 2: (Rxin) là đoạn đầu vào của tín hiệu thu; tín hiệu sau
khi được lọc bỏ sóng mang.
- Chân 3 đến 7 : HP1~HP5 là đầu ra tín hiệu liên tục.
- Chân 8 đến 12: SP1~SP5 là đầu ra tín hiệu không liên tục,
tín hiệu tiếp nhận của đầu vào tương ứng một lần, mức
điện cao của đầu ra duy trì khoảng 107ms.
- Chân 13,14: (code 2, code 1) là đầu so sánh mã truyền đạt

tương đối chính xác, mã số thu được và mã số đònh trước
của mạch điện này phải hoàn toàn giống nhau mới có
thể thu được.
- Chân 15: (OSC) là đầu vào dao động. Điện trở ghép song
song đến đất và tụ điện của đầu này gây ra dao động.
- Chân 16: (VDD) là đầu dương của dòng điện, thường mắc
điện áp khoảng 4,5V~5,5V. Mạch điện bên trong của IC thu
do bộ phận dao động, bộ đếm số cộng, bộ nhớ dòch hàng
đầu vào, bộ phận kiểm tra số liệu, bộ phận kiểm tra mã,
mạch đếm mạch xung đầu vào, mạch điện khóa cố đònh,
mạch điện kiểm tra độ sai sót, bộ phận đếm đầu vào…
tạo thành.

 Tham số cực hạn của IC thu:
Tham số

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

Ký
hiệu

Giá trò cực hạn

Đơn vò

GVHD:TRƯƠNG NĂNG

Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Điện áp
nguồn điện
Điện áp
vào/ra
Công suất tổn
hao
Nhiệt độ làm
việc
Nhiệt độ cất
giữ

Tham số

Điện áp
nguồn
Dòng điện
làm việc

Trang 18

VDD

6

V

VIN/VOUT

V

PD

VSS –0.3 ∼VDD +
0.3
200

mW

TOPR

-20 ∼75

°C

TSTG

-55 ∼125

°C

Ký Điều kiện đo Nh Điể
hie
thử
ỏ
n
äu
nha hình
át

VDD Ta = -20 ∼75°C 4.5
IDD

Lớ
n
nha
át
5.5

Đơ
n
vò
V

Tần số dao
động

FOSC

Tần số sử
dụng chuẩn

SOSC

Đầu ra
không phụ
tải
Ta = -20 ∼75°C,VDD4.5∼5.
5
-

-

-

1.0

MA

27

-

57

KHz

-

38

-

KHZ

Biến áp
của tần số
theo điện
áp
Biến áp

của tần số
theo nhiệt
độ

∆Vf

VDD4.5∼5.5

-5

-

5

%

Ta = -30 ∼75°C

-5

-

5

%

osc

∆Tfo
sc

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Dòn
Mức
g
điện
điệ
cao
n
đầu
ra
Dòn
Mức
g
điện
điệ
cao
n
Mức
đầu
điện
ra

thấp
Dòn
Mức
g
điện
điệ
cao
n
đầu
vào
Điện trở
kéo trên
Điện áp
ngưỡng của
mạch điện
đầu vào
Độ rộng
của dải

Trang 19

IOH

Đo tất cả
đầu
ra,Voh=4v

-

-

-1.0

MA

IOH

Đo tất cả
đầu
ra,Voh=4v
Đo tất cả
đầu ra,Vol=4v

-

-

-1.0

MA

1.0

-

-

MA

IOL

IIH

Đầu
Code,VIH=5V

-1.0

-

1.0

µA

RUP

Đầu code

10

20

40

KΩ

VIN

Đầu RXIN

2.0

2.5

3.0

V

Vhys

RXIN

-

0.8

-

V

3.Nguyên lý hoạt động:
Tín hiệu khi nhận được từ mạch phát của IC BL9148 sẽ
được khuếch đại ,tách sóng mang sau đó đưa đến đầu vào
mạch điện IC.
Trong tín hiệu phát ra của IC Bl 9148 làù một chuổi tín
hiệu 12 bit, trong đó tín hiệu C1, C2 và C3 cung cấp mã số
cho người dùng, vì vậy bên IC Bl9149 phải có mả số tương
úng, nếu mã bên thu không tương ứng với bên phát thì
không thể thu được tín hiệu, những máy khác nhau có thể
có những mã khác nhau do người dùng quy đònh.
Bảng phối hợp mã người dùng của IC 9148 và IC

9149 được cho như sau:

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

C
1
1
1
1

C
2
0
0
1

C
3
0
1
1

C

2
0
0
1

Trang 20

C
3
0
1
1

Trong IC 9148 có 3 bit mã người dùng dùng để phối hợp
vớøi IC 9150 để phối hợp với IC 9149 ta sử dụng bit C2 và
C3.
Bên IC 9149 đểà có được mã người dùng là “1” ta nối
chân đó qua tụ và tụ nối về mass ,để có mức”0” thì ta
nối trực tiếp chân đó về mass.

Phần IV
THI CƠNG MẠCH
A. Sơ đồ nguyên lý mạch phát:
J1
1
2

C1

5VDC

2.2 uF
U3
C2
102

1
2
3
4
5
6
7
8

X1

C3
102

GND
XT1
XT2
K1
K2
K3
K4
K5

VCC
OUT

TEST
CODE

T3
T2
T1
K6

16
15
14
13
12
11
10
9

Q2SA1015
D1
D2
D3

Q2

Q1
Q2SC1815

BL9148
D4

1

1
SW2

SW3

SW4

2

2

2

SW1

2

1

1

LED

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG

Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 21

B. Sơ đồ nguyên lý mạch thu:
VCC
2
1
VCC

VCC
U4A

6

VCC

5
3

S

D

R

4013
4

4

6

5

BL9149

U6C

102

102

D

Q

Q

13

0

0

2
1

4

3

VCC

U2A

5

D

3

S

0

VCC

4013

Q

R

0
0

Q2SC1815

12

6

74AC32

5

Q2

CLK

8

10
39K

U4B

74AC32

9
102

9
11

4

3

8

U6B

74AC32

K1
2
1

VCC

S

.

.

Q

5

Q3
K3

1

Q2SC1815

CLK
2

VCC

K4
2
1

4

4013

6

3
5
3

D

U9A

S

LEDTHU

3

2

1

Q

Q

Q4
1

4
5

Q2SC1815

CLK
2
4013
4

HS 0038

10K
Q2SC1815

1

16
15

14
13
12
11
10
9

R

.

2

Q1
3

VDD
OSC
C2
C3
SP1
SP2
SP3
SP4

R

VCC

VSS

IN
HP1
HP2
HP3
HP4
HP5
SP5

2

Q

5

K2

VCC

10

1
2
3
4
5
6
7
8

Q2SC1815

CLK

U6A
10K

1

Q

4

3

Q5

1.Nguyên lý hoạt động của mạch thu
Tín hiệu sau khi qua IC Bl9149 sẽ cho ra các xung dương tại
các chân tương ứng với mã phím bên phát , nếu chỉ điều
khiển đèn thi ta chỉ cần đưa các xung này qua Flip-flop 4013
để chốt tín hiệu xung đó lại, vì tín hiệu xuất ra tại các chân
trong khoảng thời gian rất ngắn. Ngõ ra của Flip-flop đưa
vào cực B của transistor C1815 để mở relay, ngõ ra của
Relay được nối với đèn cần điều khiển.

 Bảng tạng thái của Flip-flop 4013 :

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đồ án môn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hồng ngoại

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TOÀN
CHU QUỐC THẮNG

Trang 22

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 23

Trong điều khiển đèn thì các phím cần điều khiển
có thể độc lập với nhau, moãõi phím hoạt động giống
như chức năng ON/OFF. Nhưng trong điều khiển quạt các
phím này phải phụ thuộc laãn nhau , giả sử khi ta nhấn
phím số 1 thì số 2 và số 3 phải tắt , tương tự bấm 2 thì
3 và 1 phải tắt , moãi thời điểm chỉ có một số được
điều khiển.
2. Sơ đồ kết nối quạt:

T U ÏĐ E À

L1

C U O ÄN C H Í N H

C

220V AC
C U O ÄN S O Á C U O ÄN S O Á C U O ÄN P H U Ï

SW 1

Trong sơ đồ trên em chọn chân thứ 9 của IC BL9149
dùng điều khiển số 1 của quạt, chân 10 điều khiển số
2, tương tự chân số 11 dùng điều khiển số 3 và chân
12 dùng để điều khiển chức năng ON/OF .
Để các tín hiệu ra điều khiển các cuốn dây của
quat phụ thuộc laãn nhau thì phải dùng các cổng logic
để khống chế các flip-fop.

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 24

Sơ đờ chân và bảng sự thật của IC74LS32

Bảng sự thật
Theo
trạng
Flip-Flop
khi chân
mức cao
đặc
ở

A

B

OUT

0

0

0

0

1

1

1

1

1

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

bảng
thái của
4013 thì
Reset lên
(R=1) Set
mức

GVHD:TRƯƠNG NĂNG


Đờ án mơn học 1: Mạch điều khiển quạt bằng hờng ngoại

Trang 25

thấp (S = 0) thì Flip-Flop sẽ bò Rset làm cho ngõ ra Q=0
còn Q =1 bấp chấp chân Data và xung kích .
Nếu khi chân Reset và chân Set nối với mass (R=0,
S=0) và chân Data nối với Q thì Flip-Flop sẽ lập trạng
thái moãi khi có xung kích vào chân clock.
Lợi dụng các trạng thái đó để khống chế Flip-Flop
làm cho tại mọi thời điểm chỉ có một ngõ ra của FlipFlop ở mức cao. Như trên sơ đồ khi ta bấm phím số 1

bên phát thì tín hiệu đó sẽ được đưa ra chân số 12 của
IC thu, đồng thời chân số 11, 10 và chân 9 không có
tín hiệu (tương đương với mức 0). Tín hiệu chân số 12
đưa trực tiếp vào chân clock của Flip-Flop 1,đồng thời
đưa tín hiệu ở chân 11 và10 qua cổng OR và đưa vào
chân Reset của Flip-Flop thứ nhất, nhưng vì lúc nầy
chân 11 và10 không có tín hiệu nên ngõ ra của 2
chân nầy đang ở mức thấp,qua cồng OR ngõ ra của
cổng nầy cũng ở mức thấp đưa vào chân Reset, lúc
này Flip-Flip hoạt động bình thường và không bò Reset.
Nhưng nếu ta nối chân Data của Flip-Flop thứ 1 qua Chân
Q thì lúc này ngõ ra Q sẽ đổi trạng thái moãi khi có xung
kích. Giả sử khi ta bấm liên tục 2 lần phím số 1 bên
phát thì ngõ ra cuả Q sẽ đổi trạng thải từ 1 về 0 làm
cho quạt tắt .vậy để quạt không bò tắt khi ta vô tình
bấm 2 lần ở một phím thì phải kết nối chân Data của
Flip-Flop lên mức cao, đó moãi khi có xung kích ngỏ ra
của Q luôn luôn ở mức 1.
Flip-Flop thứ 2 ta nối chân số 11 vào ngõ vào
xung clock, đồng thời lấy tín hiệu ở chân số 12 và
chân sô 10 cho qua cổng OR thứ 2 ngõ ra của cổng
nầy đưa vào ngõ Reset của Flip-Flop thứ 2. Vì lúc, này
phím số 1 bên phát được bấm nên chân số 12 bên
thu lên mức cao, chân 10 ở mức thấp, qua cổng OR
ngõ ra ở mức cao đưa vào ngõ Reset ,do đó tín hiệu ra
ởø Q về 0.
Tương tự ở Flip- Flop thứ 3, ngõ ra chân 10 của IC thu
được đưa vào chân xung clock, chân 12 và 11 cho qua
cổng OR và đưa vào chân Reset của Flip- Flop này, nhưng
vì lúc nầy chân số 12 đang ở mức cao, chân 11 ở mức

SV: ĐẶNG MINH TRÍ
TỒN
CHU QUỐC THẮNG

GVHD:TRƯƠNG NĂNG