ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG HỒNG NGOẠI

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2009
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ


ĐỒ ÁN 1
TÊN ĐỀ TÀI:







SVTH: LÊ MINH TUẤN 07727191
NGUYỄN MINH SANG 07727951
LỚP : CDDT9B
GVHD: NGUYỄN VĂN AN
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2009
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ


ĐỒ ÁN 1
TÊN ĐỀ TÀI:

SVTH: LÊ MINH TUẤN 07727191
NGUYỄN MINH SANG 07727951
LỚP : CDDT9B
GVHD: NGUYỄN VĂN AN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……. 000 ……















Tp.HCM, Ngày ….Tháng… Năm 2009
Giáo Viên Hướng Dẫn
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
……. 000 ……

Tp.HCM, Ngày ….Tháng… Năm 2009
Giáo Viên Phản Biện
LỜI CẢM TẠ
Trong suốt quá trình thực hiện đồ án “ Mạch Điều Khiển Thiết Bị Từ Xa
Bằng Hồng Ngoại ”, chúng em đã nhận được rất nhiều ý kiến đóng góp cũng như
sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của quý thầy cô và các bạn cùng lớp.
Chúng em xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám Hiệu Trường ĐH Công
Nghiệp Tp.Hồ Chí Minh, các thầy cô Khoa Công Nghệ Điện Tử, đặc biệt là thầy
Nguyễn Văn An đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp chúng em hoàn thành xong
đồ án này.
Do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện đồ án chúng em
không thể tránh khỏi những sai xót, mong quý thầy cô trong hội đồng bảo vệ bò
qua và có những góp ý để chúng em hoàn thiện đồ án của mình hơn nữa.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.
LỜI MỞ ĐẦU
Với tốc độ phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp hiện đại
như công nghệ thông tin, công nghệ truyền thông, cơ khí, động lực trong thời
gian qua không thể tách rời với ngành điện tử. Ngành điện tử đóng vai trò rất
quan trọng, nó đã xâm nhập vào cuộc sống con người khá sớm từ những thiết bị
đơn giản như đèn chiếu sáng, radio,…, đến những máy móc phức tạp và ứng

dụng công nghệ cao như hệ thống camera, robot…tất cả điều đươc ứng dụng
rộng rãi và góp phần hiệu quả vào công việc giải phóng sức lao động của con
người đưa con người hướng tới một thế giới công nghệ mới ngày càng hiên đại
và tinh vi hơn.
Trong sinh hoạt hằng ngày của con người như những trò chơi giải trí
(robot, xe điều khiển từ xa…) cho đến những ứng dụng gần gũi với chúng ta
cũng được cải tiến cho phù hợp với việc sử dụng và đạt mức tiện lợi nhất. Điều
khiển từ xa đã thâm nhập vào vấn đề này do đó cho ra đời những loại tivi điều
khiển từ xa, đầu video, VCD, CD,… đến quạt bàn tất cả điều khiển từ xa. Điều
khiển từ xa là việc điều khiển mô hình, thiết bị ở một khoảng cách nào đó mà
người không nhất thiết phải đến nơi đặt hệ thống. Thế giới ngày càng phát triển
việc ứng dụng các thiết bị diều khiển tự động ngày càng được con người sử dụng
rong đó có quá trình thu phát bằng hồng ngoại nó có độ chính xác và nhanh
chóng trong quá trình điều khiển từ xa.
Xuất phát từ những ý tưởng trên nên chúng em đã chọn đề tài mạch điều
khiển thiết bị từ xa bằng hồng ngoại. Trong thời gian ngắn và kiến thức còn hạn
chế nên quyển đồ án chưa được hoàn thiện cho lắm và còn nhiều thiếu sót. Kính
mong sự chỉ dẫn và góp ý của tất cả thầy cô và các bạn .
MỤC LỤC
Lời mở đầu
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan 1
1 Một số khái niệm liên quan 1
1.1 Tia hồng ngoại (Ánh sáng hồng ngoại) 1
1.2 Hệ thống điều khiển từ xa 1
1.2.1 Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống điều khiển từ xa 1
1.2.2 Kết cấu tin tức 2
1.2.3 Kết cấu hệ thống 2
1.2.4 Các phương pháp mã hóa trong hệ thống điều khiển từ xa 3
1.3 Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển từ xa bằng hồng ngoại 4
1.3.1 Sơ đồ khối máy phát 4

1.3.2 Sơ đồ khối máy thu 5
2 Giới thiệu linh kiện điển hình trong mạch 6
2.1 Mạch phát 6
2.1.1 IC BL9148 6
2.1.2 Led phát hồng ngoại 8
2.2 Mạch thu 9
2.2.1 IC BL9149 9
2.2.2 Bộ thu hồng ngoại 11
2.2.3 IC HEF4013 11
2.2.4 IC KA7805 12
2.2.5 Relay 14
2.2.6 Transistor C1815 15
Chương II : Thi Công Mô Hình 16
1 Sơ đồ nguyên lý 16
1.1 Mạch phát 16
1.2 Mạch thu 17
2 Giải thích sơ đồ nguyên lý 17
2.1 Nguyên lý hoạt động của mạch phát 17
2.2 Nguyên lý hoạt động của mạch thu 19
3 Sơ đồ mạch in 22
3.1 Mạch phát 21
3.2 Mạch thu 21
4 Kết quả đo được 22
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
CHƯƠNG I : LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM LIÊN QUAN
1.1 Tia hồng ngoại (ánh sáng hồng ngoại)
Tia hồng ngoại là bức xạ điện từ có bước sóng trong khoảng từ 400.000nm

đến 760nm, dài hơn bước sóng ánh sáng khả kiến nhưng ngắn hơn tia bức xạ vi
ba. Tên “hồng ngoại” có nghĩa là “dưới mức đỏ”, màu đỏ là màu sắc có bước
sóng dài nhất trong ánh sáng thường. Mọi vật có nhiệt độ lớn hơn 0
O
K đều phát
ra tia hồng ngoại
Sóng hồng ngoại có những đặc tính quan trọng giống như ánh sáng ( sự hội
tụ qua thấu kính, tiêu cự… ). Ánh sáng thường và ánh sáng hồng ngoại khác
nhau rất rõ trong sư xuyên suốt qua vật chất. Có những vật chất ta thấy nó một
màu xám đục nhưng với ánh sáng hồng ngoại nó trở nên xuyên suốt. Vì vật liệu
bán dẫn “trong suốt” đối với ánh sáng hồng ngoại, tia hồng ngoại không bị yếu
đi khi vượt qua các lớp bán dẫn để đi ra ngoài.
Tia hồng ngoại có thể truyền đi được nhiều kênh tín hiệu. Nó ứng dụng
rộng rãi trong công nghiệp. lượng thông tin có thể đạt được 3Mbit/s. Lượng
thông tin được truyền đi với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với song
điện ừ mà ta vẫn dùng. Trong kỹ thuật truyền tin bằng sợi quang dẫn không cần
các trạm khuếch đại giữa chừng, người ta có thể truyền một lúc 15000 điện thoại
hay 12 kênh truyền hình qua một sợi tơ quang với đường kín 0,13 mm với
khoảng cách 10 Km đến 20 Km. Lượng thông tin truyền đi với ánh sáng hồng
ngoại lớn gấp nhiều lần so với sóng điện từ mà ta vẫn dùng. Tia hồng ngoại dễ
hấp thụ, khả năng xuyên thấu kém. Trong điều khiển từ xa chùm hồng ngoại phát
đi hẹp, có hướng do đó khi thu phải đúng hướng.
1.2 Hệ thống điều khiền từ xa
1.2.1 Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống diều khiển từ xa
Hệ thống điều khiển từ xa là một hệ thống cho phép ta điều khiển các thiết bị từ
một khoảng cách xa. Ví dụ hệ thống điều khiển bằng vô tuyến, hệ thống điều
khiển từ xa bằng cáp quang dây dẫn, hệ thống điều khiển từ xa bằng hồng ngoại.
Do đó chúng có những nhiệm vụ cơ bản sau:
- Phát tín hiệu điều khiển.
GVHD: Nguyễn Văn An 1 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang

Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
- Sản sinh ra xung hoặc hình thành các xung cần thiết.
- Tổ hợp xung thành mã.
- Phát các tổ hợp mã đến điểm chấp hành.
- Ở điểm chấp hành ( thiết bị thu ) sau khi nhận được mã phải biến đổi các
mã nhận được thành các lệnh điều khiển và đưa đến các thiết bị, đồng thời
kiểm tra sự chính xác của mã mới nhận.
1.2.2 Kết cấu tin tức
Trong hệ thống điều khiển từ xa độ tin cậy truyền dẫn tin tức có quan hệ rất
nhiều đến kết cấu tin tức. Nội dung về kết cấu tin tức có hai phần: về lượng và về
chất. Về lượng có các biến lượng điều khiển và lượng điều khiển thành từng loại
xung gì cho phù hợp, và những xung đó cần áp dụng phương pháp nào để hợp
thành tin tức, để có dung lượng lớn nhất và có tốc đô truyền dẫn nhanh nhất.
Để đảm bảo các yêu cầu về kết cấu tin tức, hệ thống điều khiển từ xa có các yêu
cầu sau:
- Tốc độ làm việc nhanh.
- Thiết bị phải an toàn tin cậy.
- Kết cấu phải đơn giản.
Hệ thống điều khiển từ xa có hiệu quả cao là hệ thống đạt tốc độ điều khiển cực
đại đồng thời đảm bảo độ chính xác trong phạm vi cho phép.
1.2.3 Kết cấu hệ thống
Do hệ thống điều khiển từ xa có những đường truyền dẫn xa nên chúng ta cần
phải nghiên cứu về kết cấu hệ thống để đảm bảo tín hiệu được truyền đi chính
xác và nhanh chóng. Đây là sơ đồ kết cấu hệ thống:
Hình 1.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống
- Thiết bị phát: biến đổi lệnh điều khiển thành tin tức tín hiệu và phát đi.
- Đường truyền: đưa tín hiệu điều khiển từ thiết bị phát đến thiết bị thu.
GVHD: Nguyễn Văn An 2 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
- Thiết bị thu: nhận tín hiệu điều khiển từ đường truyền, qua quá trình biến

đổi, biến dịch để tái hiện lại lệnh điều khiển rồi đưa đến các thiết bị thi
hành.
1.2.4 Các phương pháp mã hóa trong điều khiển từ xa
Trong hệ thống truyền thông tin rời rạc hoặc truyền thông tin liên tục nhưng đã
được rời rạc hóa tin tức thường được biến đổi thông qua một phép biến đổi thành
số ( thường là số nhị phân ) rồi mã hóa và được phát đi tứ máy phát. Ở máy thu,
tín hiệu phải thông qua các phép biến đổi ngược lại với các phép đổi trên: giải
mã, liên tục hóa…
Sự mã hóa tín hiệu điều khiển nhằm tăng tính hữu hiệu và độ tin cậy của hệ
thống điều khiển từ xa, nghĩa là tăng tốc độ truyền và khả năng chống nhiễu.
Trong điều khiển từ xa ta thường dùng mã nhị phân tưng ứng với hệ, gồm có hai
phần tử [0] và [1].
Do yêu cầu về độ chính xác cao trong các tín hiệu điều khiển được truyền đi để
chống nhiễu ta dùng loại mã phát hiện và sửa sai. Mã phát hiện và sửa sai thuộc
loại mã đồng đều bao gồm các loại mã: mã phát hiện sai, mã sửa sai, mã phát
hiện và sửa sai.
Dạng sai nhầm của các mã được truyền đi tùy thuộc tính chất của kênh truyền,
chúng có thể phân thành 2 loại:
 Sai độc lập: trong quá trình truyền, do nhiều tác động, một hoặc nhiều ký
hiệu trong các tổ hợp mã có thể bị sai nhầm, nhưng những sai nhầm đó
không liên quan nhau.
 Sai tương quan: được gây ra bởi nhiều nhiễu tương quan, chúng hay xảy
ra trong từng chùm, cụm ký hiệu kế cận nhau.
Sự lựa chọn của cấu trúc mã chống nhiễu phải dựa trên tính chất phân bố xác
xuất sai nhầm trong kênh truyền.
Hiện nay lý thuyết mã hóa phát triển rất nhanh, nhiều loại mã phát hiện và sủa sai
được nghiên cứu như: mã hamming, mã chu kỳ, mã nhiều cấp.
GVHD: Nguyễn Văn An 3 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
1.3 Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển từ xa bằng hồng ngoại

1.3.1 Sơ đồ khối máy phát
Hình 1.2 Sơ đồ khối máy phát
Máy 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.
 Khối phát lệnh điều khiển: khối này có nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển từ
nút nhấn (phím điều khiển). Các nút nhấn này có thể là một nút (ở mạch
điều khiển đơn giản), hay một ma trận nút (ở mạch điều khiển chức năng).
Ma trận được phím được bố trí theo cột và hàng. Khi người sử dụng bấm
vào các phím chức năng để phát lệnh yêu cầu của mình, mỗi phím chức
năng tương ứng với một số thập phân.
 Khối mã hóa: để truyền các tín hiệu khác nhau đến máy thu mà chúng
không lẫn lộn nhau, ta phải tiến hành mã hóa các tín hiệu (lệnh điều
khiển). Khối mã hóa này có nhiệm vụ chuyển đổi các lệnh điều khiển
thành mã nhị phân tương ứng dưới dạng mã lệnh tín hiệu số gồm các bit 0
và 1. Số bit trong mã lệnh nhị phân có thể là 4 bit hay 8 bit… tùy theo số
lượng phím chức năng nhiều hay ít. Hiện tượng biến đổi này gọi là mã
hóa. Có nhiều phương pháp mã hóa khác nhau: điều chế biên độ xung
(PAM), điều chế độ rộng xung (PWM), điều chế vị trí xung (PPM), điều
chế mã xung (PCM). Trong kỹ thuật điều khiển từ xa bằng hồng ngoại,
phương pháp điều chế mã xung thường được sử dụng nhiều hơn cả, ví
phương pháp này tương đối đơn giản và dễ thực hiện.
 Khối dao động tạo sóng mang: khối này có nhiệ vụ tạo ra sóng mang tần
số ổn định, sóng mang này sẽ mang tín hiệu điều khiển khi truyền ra môi
trường.
GVHD: Nguyễn Văn An 4 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
 Khối điều chế: khối này có nhiệm vụ kết hợp tính hiệu điều khiển đã mã
hóa sóng mang để đưa đến khối khuếch đại.
 Khối khuếch đại: khuếch đại tín hiệu đủ lớn để Led phát hồng ngoại phát
tín hiệu ra môi trường.

 Led phát: là một Led hồng ngoại, biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu
hồng ngoại phát ra môi trường.
1.3.2 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 mỗi lệnh sẽ đưa
đến khối chấp hành cụ thể.
Hình 1.3 Sơ đồ khối máy thu
 Led thu: thu tín hiệu hồng ngoại do máy phát truyền tới và biến đổi thành
tín hiệu điều khiển
 Khối khuếch đại: có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu điều khiển lớn lên từ từ,
Led thu hồng ngoại để quá trình xử lý tín hiệu được dễ 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 dưới
dạng các bit nhị phân hay các dạng khác để đưa đến khối chấp hành cụ
thể. Do dó nhiệm vụ của khối này rất quan trọng.
 Khối chấp hành: có thể là relay hay một linh kiện điều khiển nào đó, đây
là khối cuối cùng tác động trực tiếp vào thiết bị thực hiện nhiệm vụ điều
khiển mong muốn.
GVHD: Nguyễn Văn An 5 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
2 GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN ĐIỂN HÌNH TRONG MẠCH
2.1 Mạch phát
2.1.1 IC BL9148
2.1.1.1 Đặc tính
Đây là một bộ truyền phát tia hồng ngoại ứng dụng bởi công nghệ CMOS
(Compledmentary-Metal-Oxide-Silicon). BL9148 kết hợp với BL9149 tạo ra 10
chức năng, với BL9150 tạo ra 18 chức năng và 75 lệnh có thể phát xạ. Có những
đặc tính:
- Tiêu thụ công suất thấp.

- Vùng điện áp hoạt động: 2.2V-5V.
- Sử dụng được nhiều phím.
- Ít thành phần ngoài.
2.1.1.2 Sơ đồ và chức năng của từng chân
Hình 1.4 Hình dáng và sơ đồ chân của IC BL9148
• Chân 1: (GND) là chân được nối với cực âm của nguồn điện.
• Chân 2 (XT) và 3 (
XT
): hai đầu để nối với thạch anh bên ngoài cho bộ tạo
dao động bên trong IC.
• Chân 4-9 (K1-K6): là đầu của tín hiệu bàn phím kiểu ma trận, các chân từ
K1 đến K6 kết hợp với các chân 10 đến 12 (T1-T3) để tạo thành ma trận
18 phím.
• Chân 13 (CODE):là chân mã số dùng để kết hợp với các chân 10-11 để
tạo ra tổ hợp mã hệ thống giữa phần phát và phần thu.
GVHD: Nguyễn Văn An 6 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
• Chân 14 (TEST): là chân dùng để kiểm tra mã của phần phát, bình thường
khi không sử dụng có thể bỏ trống.
• Chân 15 (TXout): là đầu ra của tín hiệu đã được điều chế FM.
• Chân 16 (Vcc): là chân cấp nguồn dương.
2.1.1.3 Sơ đồ khối bên trong
Bên trong IC BL9148 do bộ dao động, bộ phân tần, bộ giãi mã, mạch đầu vào
của bàn phím, bộ phát mã số… tạo thành.
Hình 1.5 Sơ đồ khối bên trong của IC BL9148
 Bộ tạo dao động và bộ phân tần: để có thể phát đi xa, ta cần có một xung
có tần số 38 Khz ở nơi nhận nhưng trên thị trường khó tìm được thạch anh
đúng tần số nên ta chọn tần số của thạch anh là 455 Khz cho bộ tạo dao
động. Sau đó tần số sẽ được đưa qua bộ phân tần để chia nó ra thành 12
lần.

 Mạch điện phím vào: có tổng cộng 18 phím được nối tới các chân K1-K6
và mạch hoạt động thời gian T1-T3 (chân 10-12) để tạo ra bàn phím ma
trận (6*3).
 Mạch phát sinh tín hiệu bit và mạch phát sinh tín hiệu chiông:
GVHD: Nguyễn Văn An 7 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
- Lệnh truyền: gồm một lệnh được tạo bởi 3 bit mã người dùng, 1
bit mã liên tục, 2 bit mã không liên tục và 6 bit mã ngõ vào.
- Vậy nó có 12 bit mã. Trong đó, 3 bit mã được dùng như sau: dữ
liệu của 3 bit mã T1, T2, T3 sẽ là “1” nếu một diode được nối
giữa chân CODE và chân Tn (n= 1-3) và là “0” khi không nối
diode. Vì IC thu BL9149 chỉ có 2 bit mã (CODE 2, CODE 3)
nên chân T1 (chân 10) sẽ luôn ở mức “1”.
2.1.2 Led phát hồng ngoại
Led phát hồng ngoại được viết tắt là IR Red (Infra Red Led), hay còn gọi là
nguồn phát tia hồng ngoại (Infra Red Emitters), giống như led bình thường (led
phát quang- light emitting diode) và phát ra ánh sáng hồng ngoại. Nó được chế
tạo bằng chất Arsenic-Galium (GaAs). Led hồng ngoại có đời sống khoảng
100.000 giờ (khoàng 11 năm), với các đặc trưng kỹ thuật như:
- Điện áp thuận:V
f
= 1,1 V ÷ 5V
- Dòng điện thuận: I
f
= vài chục mA ÷ vài trăm mA
- Công suất cực đại: P
Max
= vài trăm mW
Hình 1.6 Ký hiệu và hình dáng của led phát hồng ngoại
Nguyên lý làm việc: để có ánh sáng phát ra liên tục, người ta phân cực thuận led

hồng ngoại. tùy theo vật liệu cấu tạo, điện thế thêm của led thay đổi từ 1 đến
2.5V và dòng điện qua nó tôi đa khoảng vài mA. Khi chuyển tiếp P-N phân cực
thường có hiện tượng phun hạt dẫn ở mức cao (lỗ trống P
++
phun sang N
++
, điện
tử từ N
++
phun sang P
++
) và kèm theo đó là hiện tượng tái hợp bức xạ để sinh ra
năng lượng là ánh sáng sáng hồng ngoại (không thấy được bằng mắt thường).
Hiện tượng bức xạ là hiện tượng giải phóng ra các proton khi có tái hợp trực tiếp
giữa điện tử và lỗ trống.
GVHD: Nguyễn Văn An 8 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
2.2 Mạch thu
2.2.1 IC BL9149
2.2.1.1 Đặc tính
BL9149 cũng được chế tạo bởi công nghệ CMOS. Nó có thể điều khiển tối đa 10
thiết bị. Do đó chúng có đặt tính:
- Tiêu tán công suất thấp
- Khả năng chống nhiễu rất cao
- Nhận được đồng thời 5 chức năng từ IC phát BL9148
- Cung cấp bộ tạo dao dộng RC
- Bộ lọc số và bộ kiểm tra mã ngăn ngừa sự tác động từ những nguồn sáng
khác nhau như đèn PL. Do đó không ảnh hưởng đến độ nhạy của mắt thu.
2.2.1.2 Sơ đồ và chức năng của từng chân
Hình 1.7 Hình dáng và sơ đồ chân của IC BL9149

• Chân 1 (GND): là chân mass được nối với cực âm của nguồn điện.
• Chân 2 (RxIN): là đầu vào tín hiệu thu, tín hiệu sau khi được lọc bỏ sóng
mang.
• Chân 3-7 (HP1-HP5): là đầu ra tính hiệu liên tục. Chỉ cần thu được tín
hiệu tương ứng với đầu ra nào thì đầu ra đó sẽ duy trì ở mức logic “1”.
• Chân 8-12 (SP5-SP1): là đầu tín hiệu không liên tục. Chỉ cần thu được tín
hiệu tương ứng với đầu ra nào thì đầu ra đó sẽ duy trì ở mức logic “1”
trong khoảng thời gian là 107 ms.
• Chân 14 và 13 (CODE 2 và CODE 3): để tạo ra các tổ hợp mã hệ thống
giữa phần phát và phần thu. Mã số của hai chân này phải giống tổ hợp mã
hệ thống của phần phát thì mới thu được tín hiệu.
GVHD: Nguyễn Văn An 9 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
• Chân 15 (OSC): dùng để nối tụ điện và điện trở bên ngoài tạo ra dao động
cho mạch.
• Chân 16 (Vcc): là chân nối với cực dương của nguồn cung cấp.
2.2.1.3 Sơ đồ khối bên trong
Hình 1.8 Sơ đồ khối bên trong của IC BL9149
Sau khi IC phát BL9148 phát tín hiệu (2 chu kỳ) đi, tín hiệu sẽ được mắt thu tiếp
nhận rồi đưa nó đến chân RxIN. Chân RxIN có nhiệm vụ sẽ chỉnh lại dạng sóng
của tín hiệu cho chuẩn. Sau đó, tín hiệu được đưa tới bộ lọc số. Bộ Lọc số có
nhiêm vụ lọc lấy các dữ liệu rồi đưa đến thanh ghi. Dữ liệu đầu tiên sẽ được đưa
qua bộ đệm ngõ ra nếu mã của nó khớp với mã của phần phát. Trường hợp, mã
của dữ liệu không khớp với mã của phần phát thì quá trình sẽ được lặp lại. Khi
các dữ liệu nhận được thông qua, ngõ ra sẽ chuyển từ mức thấp lên cao.
2.2.2 Bộ thu hồng ngoại
GVHD: Nguyễn Văn An 10 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
Hình 1.9 Sơ đồ cấu tạo và ký hiệu của bộ thu hồng ngoại
Cấu tạo bán dẫn của quang transistor coi như gôm có một quang diode và

một quang transistor.
 Nguyên lý hoạt động : trong quang transistor có quang diode làm nhiệm vụ
cảm ứng quang điện và transistor làm nhiệm vụ khuếch đại. quang diode
được sử dụng ở đây là mối nối P-N giữa cực B và cực C trong transistor,
khi phân cực cho các chân thì diode B-E được phân cực thuận và diode B-
C được phân cực ngược và khi được chiếu sáng thì dòng điện rỉ I
BC
sẽ tăng
cao hơn bình thường nhiều lần. Dòng điện rỉ sẽ trở thành dòng I
B
và được
transistor khuếch đại. độ khuếch đại của transistor từ 100-1000 và bộ
khuếch đại không tuyến tính theo cường độ ánh sáng chiếu vào mối nối.
Quang điện transistor có tốc độ làm việc chậm do tụ điện kí sinh C
CB
(tụ kí
sinh giữa cực C và cực B).Quang transistorco1 tần số làm việc cao nhất
chỉ khoảng vài trăm KHz, trong khi tần số làm việc cực đại của quang
diode có thể lên vài chục MHz.
2.2.2 IC HEF4013
2.2.2.1 Đặc tính
Vi mạch 4013 chứa 2 flip-flop D, nó là vi mạch đa năng, chúng có các chân đặt
trực tiếp (S
D
), xóa trực tiếp (C
D
), ngỏ vào xung clock (CP) và ngỏ ra (O,
O
). Dữ
liệu được chấp nhận khi CP ở mức thấp và được chuyển đến ngõ ra khi có cạnh

dương của xung đồng hồ. Khi 2 chân C
D
và S
D
cùng ở mức cao bất chấp dữ liệu
vào và xung đồng hồ như thế nào, cả 2 ngõ ra O và
O
điều ở mức cao.
2.2.2.2 Sơ đồ và chức năng của từng chân
GVHD: Nguyễn Văn An 11 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
Hình 1.10 Sơ đồ chân và hình dáng của IC HEF4013
HEF4013 có 14 chân trong đó:
 D : dữ liệu vào.
 CP : xung đồng hồ vào.
 S
D
: chân đặt.
 C
D
: chân xóa.
 O : ngỏ ra chính.

O
: ngỏ ra bổ sung.
Hình 1.11 Bảng chân trị
 H : cấp giá trị ở mức cao.
 L : cấp giá trị ở mức thấp.
 X: giá trị tùy định.
2.2.3 IC KA7805

2.2.3.1 Đặc tính
- Dòng cực đại có thể duy trì là 1A.
- Dòng đỉnh 2.2A.
- Công suất tiêu tán nếu không dùng tản nhiệt: 2W.
- Công suất tiêu tán nếu dùng tản nhiệt đủ lớn: 15W.
- Bảo vệ ngắn mạch.
- Bảo vệ quá tải nhiệt
Chính vì thế với những mạch không đòi hỏi tính ổn định của điện áp quá cao
người ta hay sử dụng chúng để thiết kế những mạch điện đơn giản.
2.2.3.2 Sơ đồ và chức năng của từng chân
GVHD: Nguyễn Văn An 12 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
Hình 1.12 Sơ đồ chân của IC KA7805
- Chân 1: ngõ vào
- Chân 2: nối với cực âm của nguồn
- Chân 3: ngõ ra. Ngõ ra luôn ổn định ở 5V dù điện áp từ nguồn cung cấp
thay đổi. Do dó nếu nguồn điện có sự cố đột ngột: điện áp tăng cao thì
mạch điện vẫn hoạt động ổn định nhờ vẫn giữ được điện áp ngõ ra 5V
không đổi.
2.2.4 Relay
Cấu tạo của relay điện từ gồm có: phần cố định, phần nắp chuyển động,
cuộn dây kích thích, lò xo, tiếp điểm cố định, tiếp điểm động.
Relay hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ, khi có dòng điện chạy qua
cuộn dây sẽ sinh lực điện từ hút nắp về phía lõi, khi lực điện từ đủ lớn sẽ thắng
được lực hút của lò xo, do đó làm tiếp điểm động của Relay hoạt động. Khi
không có dòng điện qua Relay thì tiếp điểm động sẽ không hoạt động. Từ đó,
người ta còn gọi Relay là công tắc điện từ. Nhờ vào đặc tính này mà Relay được
ứng dụng rất nhiều trong kỹ thuật.
GVHD: Nguyễn Văn An 13 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan

Hình 1.13 Các tiếp điểm và hình dáng của relay 5 chân
2.2.5 Transistor C1815
Transistor là một linh kiện bán dẫn thường được sử dụng như một thiết bị
khuyếch đại hoặc một khóa điện tử. Transistor là khối đơn vị cơ bản xây dựng
nên cấu trúc mạch ở máy tính điện tử và tất cả các thiết bị điện tử hiện đại khác.
Mỗi transistor đều có ba cực:
1. Cực nền (base)
2. Cực thu (collector)
3. Cực phát (emitter)
Phân loại: NPN và PNP
C1815 là Transistor BJT loại NPN gồm ba miền tạo bởi hai tiếp giáp p–n, trong
đó miền giữa là bán dẫn loại p. Miền có mật độ tạp chất cao nhất, kí hiệu n+ là
miền phát (emitter). Miền có mật độ tạp chất thấp hơn, kí hiệu n, gọi là miền thu
(collecter). Miền giữa có mật độ tạp chất rất thấp, kí hiệu p, gọi là miền gốc
(base). Ba chân kim loại gắn với ba miền tương ứng với ba cực emitter (E), base
(B), collecter (C) của transistor.
Hình 1.14 Kí
hiệu và hình
dáng của transistor C1815
GVHD: Nguyễn Văn An 14 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương I : Lý Thuyết Tổng Quan
Hình 1.15 Các thông số kỹ thuật của C1815
Ứng dụng: Đáp ứng nhanh và chính xác nên các transistor được sử dụng trong
nhiều ứng dụng tương tự và số, như khuyếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp,
điều khiển tín hiệu, và tạo dao động Transistor cũng thường được kết hợp thành
mạch tích hợp (IC) trên một diện tích nhỏ.
GVHD: Nguyễn Văn An 15 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương II : Thi Công Mô Hình
CHƯƠNG 2 : THI CÔNG MÔ HÌNH
1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

1.1 Mạch phát
1.2 Mạch thu
2 GIẢI THÍCH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
GVHD: Nguyễn Văn An 16 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương II : Thi Công Mô Hình
2.1 Nguyên lý hoạt động của mạch phát
Từ nguyên lý làm việc của IC BL9148 ta biết mỗi lần mạch phát ra 2
nhóm số liệu, mỗi nhóm số liệu của tín hiệu phát ra là 12 bit, trong đó có 3
bit mã người dùng (C
1
, C
2
, C
3
), 6 bit mã phím vào (D
1
đến D
6
) và 3 bit mã
liên tục hay không liên tục (H, S
1,
S
2
). Khi ta nhấn bất kỳ một trong các
phím có thứ tự từ 7 đến 12 thì tại phím đó lên mức cao [1], các phím còn
lại vẫn ở mức thấp. Chẳng hạn như nhấn phím số 9 thì chân 6 (K3) lên
mức cao và lúc này mạch điện bàn phím nạp vào là 001000 hay mã số của
số liệu phát ra D
1
~ D

6
là 001000 tương ứng như kết nối ở sơ đồ nguyên lý
các phím kết nối với T
2
(ứng với S
1
) cũng lên mức cao, đây là các phím
không liên tục còn T
1
và T
3
(ứng với H và S
2
) vẫn ở mức thấp, vậy mã phát
sinh tín hiệu liên tục và không liên tục bây giờ là 010, hơn nữa như sơ đồ
kết nối T
1
nối qua chân code qua diode D
3
. Do đó , tạo ra mã người dùng
C
1
, C
2
, C
3
tương ứng là 110. Và 3 mã người dùng, mã liên tục, mã không
liên tục, và mã số liệu được kết hợp với nhau qua cổng OR đưa đến mạch
đồng bộ tín hiệu ra kết hợp với sóng mang đưa ra chân (15) TXout đến bộ
khuếch đại darlington dùng 2 transistor NPN và PNP qua diode phát bức

xạ ra môi trường. Như vậy nhóm lệnh phát tương ứng khi nhấn phím 9 là:
1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0
Hình 2.1 Dạng sóng mô tả
Khi IC BL9148 kết hợp với một bộ giao động biên ngoài (là mạch LC
hoặc thạch anh) dao động với tần số 455 KHz, thì tần số phát xạ ngỏ ra
của mạch là 38 KHz. Và chúng chỉ tạo ra giao động và phím ấn nhờ vậy
mà làm cho mạch tiêu hao công suất rất bé.
GVHD: Nguyễn Văn An 17 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang
Chương II : Thi Công Mô Hình
Hình 2.2 Lệnh phát do mã 12 bit tạo thành
Trong đó C1 C2 C3 là mã số người dùng được tạo ra nhờ 3 diode D1 D2
D3, được nối từ T1 T2 T3 với chân code. H S1 S2 là mã số phát xạ liên tục
tương ứng với các chân T1 T2 T3. Từ D1 đến D6 là mã số của số liệu phát ra.
Như vậy ứng với các phím trên thì ta thấy từ SW1 đến SW5 là các phím phát
ra các tín hiệu liên tục, còn lại từ SW6 đến SW10 là các phím không liên tục.
Tín hiệu sau khi được điều chế được lấy ra chân 15 (TXout) qua điện trở 10 K
và được khuếch đại nhờ hai transistor C1815 và A1015 sau đó đưa đến led
hồng ngoại. Để tăng góc phát tín hiệu người ta có thể sử dụng 2 led nối song
song với nhau. Mạch làm việc với điện áp 3V DC dùng hai pin tiểu để tạo
nên.
Hình 2.3 Các số liệu ứng với các phím
Khi ta ấn một phím bất kỳ sẽ làm hai chân K và T nối lại với nhau. Một
xung điện áp mức cao sẽ đưa từ chân K tương ứng vào chân T tương ứng. Xung
điện áp này đi vào IC sẽ kích hoạt mạch nhận biết phím để xác dịnh vị trí của
GVHD: Nguyễn Văn An 18 SVTH: Lê Minh Tuấn – Nguyễn Minh Sang