đề tài thiết kế phòng thông minh

Mục Lục
Đề tài: Phịng thơng minh
1. Nhiệm vụ chi tiết …………………………………………………………

5

2.1 Sơ đồ khối tổng thể …………………………………………………….5
2.2 Giải thích nguyên lí làm việc sơ đồ khối ……………………………..5
3.1 Sơ đồ mạch tổng thể …………………………………………………...7
3.2 Giải thích nguyên lí làm việc của sơ đồ mạch tổng thể …………….8
4.0 Vẽ sơ đồ mạch từng khối
4.1 Sơ đồ mạch và giải thích chi tiết khối điều khiển động cơ (Nguyễn Đăng Gia
Huy)
4.1.1 Sơ đồ mạch điều khiển động cơ ………………………………8
4.1.2 Giải thích chi tiết mạch …………………………………………8
4.2 Sơ đồ mạch và giải thích chi tiết khối hồng ngoại điều khiển đèn (Lê
Phương Thảo)
4.2.1 Sơ đồ mạch hồng ngoại điều khiển đèn ……………………..9
4.2.2 Giải thích chi tiết mạch ………………………………………...10
4.3 Sơ đồ mạch và giải thích chi tiết khối cảm biến nhiệt điều khiển quạt (Nguyễn Thị
Kiều Trang)
4.3.1 Sơ đồ mạch cảm biến nhiệt điều khiển quạt ……………….13
4.3.2 Giải thích chi tiết mạch ………………………………………..13
4.4 Sơ đồ mạch và giải thích chi tiết khối nguồn (Hà Quang Lâm)
4.4.1 Sơ đồ mạch nguồn ……………………………………………..16
4.4.2 Giải thích chi tiết mạch ………………………………………...16
4.5 Sơ đồ mạch và giải thích chi tiết khối hồng ngoại điều khiển còi (Nguyễn
Phú Bảo)
4.5.1 Sơ đồ mạch hồng ngoại điều khiển còi ……………………..17
1

4.5.2 Giải thích chi tiết mạch ………………………………………..17
5.0 Đo linh kiện rời từng khối
5.1 Đo linh kiện rời khối điều khiển động cơ ……………………….18
5.2 Đo linh kiện rời khối hồng ngoại điều khiển đèn ………………19
5.3 Đo linh kiện rời khối cảm biến nhiệt điều khiển quạt …………21
5.4 Đo linh kiện rời khối nguồn ………………………………………22
5.5 Đo linh kiện rời khối hồng ngoại điều khiển cịi ……………….23
6.0 Đo kiểm tra ngun lí từng mạch
6.1 Đo kiểm tra nguyên lí khối điều khiển động cơ ………………..23
6.2 Đo kiểm tra nguyên lí khối hồng ngoại điều khiển đèn ……….25
6.3 Đo kiểm tra nguyên lí khối cảm biến nhiệt điều khiển quạt ….27
6.4 Đo kiểm tra nguyên lí khối nguồn ……………………………….29
6.5 Đo kiểm tra nguyên lí khối hồng ngoại điều khiển còi ………..32

2


3


ĐỀ TÀI: PHỊNG THƠNG MINH

4


1. NHIỆM VỤ CHI TIẾT CỦA ĐỀ TÀI PHỊNG THƠNG MINH
Mơ hình phịng thơng minh giúp người dùng tự động hóa các hoạt
động trong nhà như cảm biến nhiệt độ mơi trường để bật/tắt quạt
thơng gió, thiết bị nhận biết khách đến, hệ thống báo chống trộm,

hoặc hệ thống điều khiển rèm từ xa.

2.1 SƠ ĐỒ KHỐI ĐỀ TÀI PHÒNG THÔNG MINH:

KHỐI NGUỒN.

KHỐI CẢM BIẾN
HỒNG NGOẠI . BẬT
TẮT ĐÈN

KHỐI ĐIỀU KHIỂN
MOTOR.
DÙNG KÉO RÈM

MCU
VI ĐIỀU KHỂN
KHỐI ĐỌC CẢM
BIẾN NHIỆT VÀ
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ QUẠT

KHỐI CẢM BIẾN
HỒNG NGOẠI.
ĐIỀU KHIỂN ĐÈN
VÀ CỊI

2.2 Giải thích chi tiết làm việc của sơ đồ khối.
Khối nguồn: Lấy nguồn điện trong gia đình đi qua máy biến áp 3a ra 12v đi qua
các IC ổn áp để ra áp 5,12Vdc cung cấp cho khối motor,khối đọc cảm biến,...

5


Khối motor: Nhận tín hiệu từ bộ thu phát hồng ngoại(cụ thể là remote phát
hồng ngoại và module thu hồng ngoại). được đưa vào vi điều khiển để xử lí.
Trong vi điều khiển với module được làm sẵn ta có thể lập trình từng phím
nhấn trên remote, với mỗi phím nhấn tương đương với 1 mã hecxa. Sau khi
nhấn đúng phím thì vi điều khiển xuất các mức giá trị để điều khiển động cơ
quay thuận, nghịch để kéo rèm.
Khối đọc cảm biến hồng ngoại – bật tắt đèn, còi: vi điều khiển đọc tín hiệu từ
đèn phát và thu hồng ngoại. nếu có người thì đèn cịi sẽ kêu và đèn sáng. Khi
khơng có người thì khơng có hiện tượng gì xảy ra.
Khối đọc cảm biến nhiệt – điều khiển động cơ quạt: vi điều khiển đọc tín hiệu
từ ic cảm biến LM35. Nếu nhiệt độ nằm trong khoảng ngưỡng tự thiết lập của
người dùng thì bật/tắt quạt.
Khối đọc cảm biến hồng ngoại – kích hoạt đèn, cịi: Khi phát hiện có người sẽ
truyền tín hiệu cho Vi điều khiển và kích hoạt đèn cịi trong phịng để thơng
báo có người ở trước cửa.

2.3 PHÂN CHIA CƠNG VIỆC :
 Phan Văn Hiếu: thực hiện khối điều khiển motor .
 Phan Văn Hiếu: thực hiện khối đọc cảm biến nhiệt điều khiển động cơ
quat.
 Lê Anh Nhật: thực hiện khối đọc cảm biến hồng ngoại điều khiển đèn khi
có khách tới.
 Lê Chí Đức: thực hiện khối nguồn.
 Lê Anh Nhật: thực hiện khối đọc cảm biến hồng ngoại điều khiển đèn và
còi.

6

3.1 SƠ ĐỒ MẠCH TỔNG THỂ ĐỀ TÀI PHỊNG THƠNG MINH:

7


12VAC
BR1

VI

3

VO

5VDC

GND

1

C1

BRIDGE

C2
0.1uf

U7

1000u

C3

C4

1
2

10u

2

2
1
TBLOCK-I2

7805

TBLOCK-I2

0.1uf

RL2
12V

U10
7812
VI

3

VO

TIP41

2

GND

1

Q9
C26

R18
470

10u
0.1u

U9:A

1

C23

8

4
3

b688

2

Q8
LM358N

R17

R21

10k

10k

R19

1

VI

R15

R16

1k

1k

C17

C13

1

VI

3

VO
GND

U6

TBLOCK-I2

1000pF

7812

1

1
2

10u

2

U8

10k

J4

GND

1k

RV5

3

VO

4

U1:A
U11

3
2

10k
1

LM324

VI

3

VO
GND

LM35

U12

2

3

7812

1

R8

10k

2

11

VOUT

2

R25

26.0

R7

7812

10k

R3
R1

1

U2

6

100

R4

R24

330

470

J1
1
2

680

CONN-H2
2

4

U3

MOC3023

V2

TRIAC

K

VSINE

D4

U4:A
8

R22

Q5

1k

BC547

D7

D6

1N4007

R35

B688

1k

1N4007
BC547

13
12
~11
~10
~9
8

10k

R34

B688

1k

1k

AREF

AT MEL

DIGITAL (PWM~)

GND

A0
A1
A2
A3
A4
A5

Q6

LS1

5V

ATMEGA328P

7
~6
~5
4
~3
2
TX > 1
RX < 0

RESET

POWER

10k

LM358

ANALOG IN

100k

Q7

R10

10k

Q2

R9

2

50%

R6

Q3

C1815

4.7k

4

RV2R23

R5

Q1

1

10k

LED

SIMULINO UNO

SIM1

3

ARDUINO

D3

R2

SIMULINO

A

PHOTODIODE

SPEAKER

Q4

R11

D5

D8

D9

1N4007

1N4007

R12

D718

1k

1k
D718

LED-RED

www.arduino.cc
blogembarcado.blogspot.com

R31

1

U14

6

100

R30
8

K
PHOTODIODE

10k

R33

50%

LED

A

D20

3
2

10k

10k

12V

TRIAC

Q10

V1

NPN

VSINE

R29
1k

4

RV7
R28

1k

L1
U15

1

10k

R27

4
MOC3021

4.7k

U13:A

R26

D18

R32
330

2

LM358N

BUZ1
D2
LED-RED

BUZZER

3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG SƠ ĐỒ MẠCH CỦA ĐỀ TÀI PHỊNG
THƠNG MINH.
Vi xử lý đọc dữ liệu từ các cảm biến nhiệt độ, hồng ngoại vào vi xử lý để xử lý.
Tín hiệu sau đó được đưa ra các khối điều khiển động cơ để điều khiển kéo
rem, bật/tắt quạt thông gió, bật/tắt đèn và cịi. Ngồi ra khối nguồn cung cấp
nguồn cho toàn bộ hệ thống.

4. SƠ ĐỒ MẠCH VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHI TIẾT TỪNG KHỐI
CỦA ĐỀ TÀI PHỊNG THƠNG MINH:

8

4.1 KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MOTOR (Nguyễn Đăng Gia Huy)
4.1.1 SƠ ĐỒ MẠCH KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MOTOR
Q2
R1

A1

R2

Q5

Q1

R5

B688

1k

Q6

1k

BC547

D2

10k

1N4007

D1

R6

B688

1k

1N4007
BC547

Q7

A2

R3

Q3

D3

D4

1N4007

1N4007

R4

D718

1k

1k
D718

4.1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHI TIẾT KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
MOTOR.
TRƯỜNG HỢP DỊNG LỚN NHẤT
Trường hợp chạy ngược.
 Tín hiệu vào từ A1 mức 0 (0v~0.1v) qua trở R2 hạ áp vào Q5 phân cực
Vbe(0v~0.2v)BJT không đủ điều kiện dẫn bão hịa, khơng có dịng dẫn từ
cực C đến E. Vce(8v ~ 11v). Q1 khơng hoạt động
Đồng thời tín hiệu vào từ A1 qua R4 hạ áp vào Q7 phân cực Vbe(0~0.2v)
BJT khơng đủ điều kiện dẫn bão hịa, khơng có dịng dẫn từ C đến E.
Vce(8v~11v).
 Tín hiệu vào từ A2 mức 1(3.6v~5.2v) qua R3 hạ áp vào Q3 phân cực
Vbe(0.75v~1v) BJT đủ điều kiện dẫn bão hịa có dịng từ cực C đến E.
Vce(0v~0.2v)
Đồng thời tín hiệu vào từ A2 qua R6 hạ áp vào Q6 phân cực Vbe
(0.75v~1v) BJT đủ điều kiện dẫn bão hịa có dịng từ C đến E.
Vce(0v~0.2v) ngõ ra Vc qua R1 hạ áp vào Q2 phân cực Veb(0.75v~1v) BJT

9


đủ điều kiện dẫn bão hịa có dịng từ E đến C Vec(0v~0.2v). Ngõ ra
Vc(8v~11v) nối vào motor.
 Dòng chạy từ Vcc qua Q2 qua motor qua Q3 rồi xuống đất tạo điện áp

qua động cơ (8v~11v)
Trường hợp chạy thuận.
 Tín hiệu vào từ A1 mức 1 (3.6v~5.2v)qua trở R2 hạ áp vào Q5 phân cực
Vbe(0.75v~1v) đủ điều kiện dẫn bão hịa , có dịng dẫn từ cực C đến E.
Vce(0v~0.2v). Ngõ ra Vc qua R1 hạ áp vào Q1 phân cực Veb(0.75v~1v) đủ
điều kiện dẫn bão hịa, có dịng từ cực E đến cực C. Vce(0v~0.2v) ngõ ra
Vc(8v~11v) nối vào motor.
Đồng thời tín hiệu vào từ A1 qua R4 hạ áp vào Q7phân cực
Vbe(0.75v~1v) đủ điều kiện dẫn bão hịa, có dịng dẫn từ cực C đến E
Vce(0c~0.2v).ngõ ra Vc(0v~0.2V) nối vào motor
 Tín hiệu vào từ A2 mức 0(0v~0.1v) qua R3 hạ áp vào Q3 phân cực
Vbe(0v~0.2v)không đủ điều kiện dẫn bão hịa, khơng có dịng từ cực C
đến E. Vce(8v~11v).
Đồng thời tín hiệu vào từ A2 qua R6 hạ áp vào Q6 phân cực Vbe(0v~0.2v)
không đủ điều kiện dẫn bão hịa, khơng có dịng từ cực C đến E.
Vce(8v~11v). Q2 không hoạt động.

4.2 SƠ ĐỒ MẠCH VÀ GIẢI THÍCH CHI TIẾT KHỐI HỒNG NGOẠI ĐIỀU
KHIỂN ĐÈN.(Lê phương Thảo)
4.2.1 SƠ ĐỒ MẠCH HỒNG NGOẠI ĐIỀU KHIỂN ĐÈN.

D1
LED-RED

7
~6
~5
4
~3
2

TX > 1
RX < 0

POWER

10k

LM358N 1k

5V

ATMEL

R28

1k

R29

6

R32
330

2

ATMEGA328P

R27

10k

4

10k

U14

RESET

ANALOG IN

2

1

100

13
12
~11
~10
~9
8

ARDUINO

1

SIMULINO

R2

R31

AREF

3

DIGITAL (PWM~)

PHOTODIODE

57%

LED

12V

8

K

10k

D20
A

U13:A

RV7 R1

D18

L1

SIMULINO UNO

SIM1

U15

V1

TRIAC

VSINE

MOC3021

GND

R30
A0
A1
A2
A3
A4
A5

4

Q10
NPN

4.7k

www.arduino.cc
blogembarcado.blogspot.com

Khối đầu vào

Khối đầu ra

4.2.2 GIẢI THÍCH CHI TIẾT MẠCH
10


a. Khối đọc tín hiệu từ hồng ngoại
Chức năng: Đèn phát hồng ngoại phát tín hiệu, đèn thu nhận tín hiệu. Sau đó
gửi tín hiệu vào Arduino xử lí.

SIMULINO UNO

SIM1

10k

4

10k

LM358N

1k

D1
LED-RED

7
~6
~5
4
~3
2
TX > 1
RX < 0

ATMEL

R28

1k

5V

ATMEGA328P

R27

R29

RESET

POWER

10k

13
12
~11
~10
~9
8

ANALOG IN

1
2

ARDUINO

3

SIMULINO

R2

DIGITAL (PWM~)

PHOTODIODE

57%

D20

LED

AREF

8

K

10k

D18
A

U13:A

RV7 R1

GND

A0
A1
A2
A3
A4

A5

www.arduino.cc
blogembarcado.blogspot.com

Nguyên lí làm việc:
Khi cấp nguồn 3,3-5VDC thì đèn phát hồng ngoại sẽ phát trong khoảng 11,2V
 TH1: Khi led thu photodiode nhận được tia hồng ngoại từ đèn phát
(khơng có người) từ 3,3-5V và sẽ đưa vào đầu dương của opamp
khoảng 3.6-5V. Opamp sẽ so sánh điện áp với biến trở 5k khoảng 22,5V và đưa ra mức 1 tích cực khoảng 3,3-5V ở đầu ra qua điện trở và
đèn led sáng khoảng 1,2-2V

 TH2: Khi photodiode không nhận được tia hồng ngoại từ đèn phát (có
người) khoảng từ 0,6-1,5V và đưa vào đầu dương của opamp khoảng
0,5-1,5V . Opamp sẽ so sánh với điện áp với biến trở 5k khoảng 22,5V và đưa ra mức 0 ở đầu ra 0-0,1V qua điện trở và led không sáng
(0-0.1V),

11


b. Khối điều khiển đèn 220V

L1

SIMULINO UNO

SIM1

12V

R31

AREF

U14

6

ARDUINO

POWER

5V

ANALOG IN

SIMULINO

DIGITAL (PWM~)

2

ATMEL

4
~3
2
TX > 1
RX < 0

4

U15

V1

TRIAC

VSINE

MOC3021

GND

R30
A0
A1
A2
A3
A4
A5

R32
330

RESET

ATMEGA328P

7

~6
~5

1

100

13
12
~11
~10
~9
8

Q10
NPN

4.7k

www.arduino.cc
blogembarcado.blogspot.com

Chức năng: Arduino xử lí tín hiệu từ đèn led phát và led thu. Nếu có khách tới
thì đèn sáng. Cịn nếu khơng có khách tới, thì khơng có hiện tượng gì xảy ra.
Ngun lí làm việc:
* Trường hợp dịng lớn nhất
 Mức 1 (3.6~5.2V)
Tín hiệu mức 1 (3.6~5.2V) qua điện trở 4.7k hạ áp xuống còn 0.75~1V vào chân
B BJT C1815. Điện áp đủ lớn để kích BJT dẫn bão hoà VBE=0.75~1V; VCE=0~0.2V.
BJT dẫn bão hoà nên có điện áp V1,2=1~1.3V đặt vào 2 đầu led trong opto

MOC3023. Led phát sáng nên kích Triac trong opto MOC3023 dẫn, điện áp đầu
ra MOC3023 V4,6=0~0.4V. Triac được kích dẫn bởi điện áp kích VT1,G=0.4~0.7V
nên thơng 2 cực, cho dịng điện xoay chiều đi qua, VT1,T2=1~1.5V;
Vdongco=180~230V. Đèn hoạt động

 Mức 0 (0~0.1V)
Tín hiệu mức 0 (0~0.1V) qua điện trở 4.7k vào chân B BJT C1815. Điện áp không
đủ lớn để kích BJT dẫn bão hồ VBE=0~0.2V; VCE=3.8~5.2V. BJT khơng dẫn bão
hoà nên điện áp đặt vào 2 đầu led trong opto MOC3023 V1,2=0.5~0.8V . Led
khơng sáng nên khơng kích Triac trong opto MOC3023 dẫn, điện áp đầu ra
MOC3023 V4,6=180~230V. MOC3023 khơng hoạt động nên điện áp kích Triac

12


VT1,G=0~0.2V nên Triac không thông 2 cực, VT1,T2=170~230V; Vdongco=0~2V. Đèn
không hoạt động

* Trường hợp dịng nhỏ nhất

 Mức 1 (3.6~5.2V)
Tín hiệu mức 1 (3.6~5.2V) qua điện trở 4.7k hạ áp xuống còn 0.75~1V vào chân
B BJT C1815. Điện áp đủ lớn để kích BJT dẫn bão hồ VBE=0.75~1V; VCE=0~0.2V.
BJT dẫn bão hồ nên có điện áp V1,2=1~1.3V đặt vào 2 đầu led trong opto
MOC3023. Led phát sáng nên kích Triac trong opto MOC3023 dẫn, điện áp đầu
ra MOC3023 V4,6=1.2~2.5V. Triac được kích dẫn bởi điện áp kích VT1,G=0.1~0.3V
nên thơng 2 cực, cho dòng điện xoay chiều đi qua, VT1,T2=0~0.4V;
Vdongco=180~230V. Đèn hoạt động

 Mức 0 (0~0.1V)

Tín hiệu mức 0 (0~0.1V) qua điện trở 4.7k vào chân B BJT C1815. Điện áp khơng
đủ lớn để kích BJT dẫn bão hồ VBE=0~0.2V; VCE=3.8~5.2V. BJT khơng dẫn bão
hồ nên điện áp đặt vào 2 đầu led trong opto MOC3023 V1,2=0.5~0.8V . Led
không sáng nên khơng kích Triac trong opto MOC3023 dẫn, điện áp đầu ra
MOC3023 V4,6=180~230V. MOC3023 khơng hoạt động nên điện áp kích Triac
VT1,G=0~0.2V nên Triac không thông 2 cực, VT1,T2=170~230V; Vdongco=30~60V. Đèn
không hoạt động

4.3 SƠ ĐỒ MẠCH VÀ GIẢI THÍCH CHI TIẾT KHỐI CẢM BIẾN NHIỆT
ĐIỀU KHIỂN QUẠT (Nguyễn Thị Kiều Trang)
4.3.1 SƠ ĐỒ MẠCH CẢM BIẾN NHIỆT ĐIỀU KHIỂN QUẠT
13


0

SIM1
SIMULINO MEGA

1

R2

www.arduino.cc
blogembarcado.blogspot.com

U5
4

26.0

5V

11

Volts

R7
R6

R5
4.7k

A8
A9
A10
A11
A12
A13
A14
A15

COMMUNICATION

10k

7
~6
~5

4
~3
2
TX0 > 1
RX0 < 0

SIMULINO MEGA

330

A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7

DIGITAL (PWM~)

+88.8
LM324

TX3
RX3
TX2
RX2
TX1
RX1

SDA
SCL

14
15
16
17
18
19
20
21

6

R3

R4

330
2

4

470

2

MOC3021

R1

4.7k

ARDUINO

LM35

ANALOG IN

+88.8
Volts

3

ATMEL

2

ATMEGA2560

GND

1
VOUT

POWER

3
2

13

12
~11
~10
~9
8

RESET

U4:A

U1

100

AREF

1

1

U2
BTA16-600B

V1
VSINE

Q1
2N3390

3

4

5

DIGITAL
22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

52

23

25

27

29

31

33

35

37

39

41

43

45

49

47

51

53

6

4.3.2 GIẢI THÍCH CHI TIẾT MẠCH
a. Khối cảm biến nhiệt

Nguyên lý làm việc chi tiết:
Khoảng nhiệt độ đo 20~52oC
 Nhiệt độ thấp nhất 20~23oC
LM35 đọc nhiệt độ từ môi trường, xuất ra mức điện áp 0.2~0.23V đưa
vào chân + của LM324
Điện áp ngưỡng trên chân (-) của LM324 từ 0.22~0.25V
Điện áp qua LM324, khuếch đại lên 3~4.1V, gấp 15~17 lần tín hiệu đầu
vào

14


 Nhiệt độ cao nhất 50~52oC
LM35 đọc nhiệt độ từ môi trường, xuất ra mức điện áp 0.48~0.54V đưa
vào chân + của LM324

Điện áp ngưỡng trên chân (-) của LM324 từ 0.22~0.25V
Điện áp qua LM324, khuếch đại lên 7.8~8.8V, gấp 15~17 lần tín hiệu đầu
vào
R7

Hệ số khuếch đại Vout=Vin(1+ R 6 )
b. Khối điều khiển động cơ
1

2

1

SIM1

2

SIMULINO MEGA

R2

www.arduino.cc
blogembarcado.blogspot.com

3

13
12
~11
~10

~9
8

RESET

4

5V

6

2

4
MOC3021

R1

Q1

R3

R4

330

470

3

U2
BTA16-600B

V1
VSINE

4

ATMEL

2N3390

DIGITAL (PWM~)

7
~6
~5
4
~3
2
TX0 > 1
RX0 < 0

COMMUNICATION

SIMULINO MEGA

7

A8

A9
A10
A11
A12
A13
A14
A15

U1

4.7k

ARDUINO

6

A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7

ANALOG IN

5

ATMEGA2560

POWER

GND

1

100

AREF

TX3
RX3
TX2
RX2
TX1
RX1
SDA
SCL

5

14
15
16
17
18
19
20
21

6

7

DIGITAL
22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

52

23

25

27

29

31

33

35

37

39

41

43

45

47

49

51

53

8

8

Nguyên lý làm việc chi tiết:
* Trường hợp dịng lớn nhất
 Mức 1 (3.6~5.2V)
o Tín hiệu mức 1 (3.6~5.2V) qua điện trở 4.7k hạ áp xuống
còn 0.75~1V vào chân B BJT C1815. Điện áp đủ lớn để kích
BJT dẫn bão hồ VBE=0.75~1V; VCE=0~0.2V. BJT dẫn bão hồ
nên có điện áp V1,2=1~1.3V đặt vào 2 đầu led trong opto
MOC3023. Led phát sáng nên kích Triac trong opto
MOC3023 dẫn, điện áp đầu ra MOC3023 V4,6=0~0.4V. Triac
được kích dẫn bởi điện áp kích VT1,G=0.4~0.7V nên thơng 2
cực, cho dịng điện xoay chiều đi qua, VT1,T2=1~1.5V;
Vdongco=180~230V. Động cơ hoạt động
15


 Mức 0 (0~0.1V)

o Tín hiệu mức 0 (0~0.1V) qua điện trở 4.7k vào chân B BJT
C1815. Điện áp không đủ lớn để kích BJT dẫn bão hồ
VBE=0~0.2V; VCE=3.8~5.2V. BJT khơng dẫn bão hồ nên điện
áp đặt vào 2 đầu led trong opto MOC3023 V1,2=0.5~0.8V .
Led không sáng nên không kích Triac trong opto MOC3023
dẫn, điện áp đầu ra MOC3023 V4,6=180~230V. MOC3023
khơng hoạt động nên điện áp kích Triac VT1,G=0~0.2V nên
Triac không thông 2 cực, VT1,T2=170~230V; Vdongco=0~2V.
Động cơ không hoạt động
* Trường hợp dịng nhỏ nhất
 Mức 1 (3.6~5.2V)
o Tín hiệu mức 1 (3.6~5.2V) qua điện trở 4.7k hạ áp xuống
còn 0.75~1V vào chân B BJT C1815. Điện áp đủ lớn để kích
BJT dẫn bão hồ VBE=0.75~1V; VCE=0~0.2V. BJT dẫn bão hồ
nên có điện áp V1,2=1~1.3V đặt vào 2 đầu led trong opto
MOC3023. Led phát sáng nên kích Triac trong opto
MOC3023 dẫn, điện áp đầu ra MOC3023 V4,6=1.2~2.5V.
Triac được kích dẫn bởi điện áp kích VT1,G=0.1~0.3V nên
thơng 2 cực, cho dòng điện xoay chiều đi qua, VT1,T2=0~0.4V;
Vdongco=180~230V. Động cơ hoạt động
 Mức 0 (0~0.1V)
Tín hiệu mức 0 (0~0.1V) qua điện trở 4.7k vào chân B BJT C1815. Điện áp không
đủ lớn để kích BJT dẫn bão hồ VBE=0~0.2V; VCE=3.8~5.2V. BJT khơng dẫn bão
hồ nên điện áp đặt vào 2 đầu led trong opto MOC3023 V1,2=0.5~0.8V . Led
không sáng nên không kích Triac trong opto MOC3023 dẫn, điện áp đầu ra
MOC3023 V4,6=180~230V. MOC3023 khơng hoạt động nên điện áp kích Triac
VT1,G=0~0.2V nên Triac không thông 2 cực, VT1,T2=170~230V; Vdongco=30~60V.
Động cơ không hoạt động

4.4 SƠ ĐỒ MẠCH VÀ GIẢI THÍCH CHI TIẾT KHỐI NGUỒN (Hà Quang

Lâm)
4.4.1 SƠ ĐỒ MẠCH KHỐI NGUỒN

16


RL1
12V

TR1

BR1

U1
7805

+88.8
AC Volts

1

BRIDGE
TRAN-2P2S

+88.8

C1

Volts

1000uF

VI

C2

VO

Q2

3

TIP41

C3

C4

100uF

100nF

+88.8

+88.8

Volts

+88.8

Volts

R6
470

Volts

100nF

U6:A

1

U2
7812
VO

3

C6

100uF

100nF

4

+88.8
Volts

LM358N

2

C5

8
3

VI
GND

1

2

+88.8
AC Volts

GND

VSINE

2

V1

+88.8

R5

R4

Volts

10k

2SB718

10k

R2

R3

1k

1k

28%

Q1

RV1
10k

U3
R1

1

VI

VO

3

C7

C8

100uF

100nF

2

GND

1k

+88.8
Volts

7812

7812

U5
7812

3

VI

VO

3

2

GND

1

VO
GND

VI
U4

2

1

4.4.2 GIẢI THÍCH CHI TIẾT MẠCH
Giải thích chi tiết:
TH khơng có tải: Điện áp xoay chiều(180-230Vac) đi qua biến áp hạ xuống
(11,9-18Vac).Điện áp được đưa qua diode chỉnh lưu từ điện áp xoay chiều
thành 1 chiều và đi qua tục lọc có biên độ (14-20V).Sau khi đi qua IC ổn áp

lm7805 và qua tụ lọc sẽ có điện áp (4,9-5,2V).đi qua IC ổn áp lm7812 và qua tụ
lọc sẽ có điện áp
(11,9-12,2V).
TH có tải: điện áp xoay chiều từ lưới điện có điện áp từ dịng tải 0,35A (180230Vac) đi qua biến áp hạ xuống (11,9V-18Vac)Điện áp được đưa qua cầu
diode chỉnh lưu từ điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều và đi qua tụ lọc có
biên độ (14-20V).Sau khi qua IC ổn áp lm7805 và qua tụ lọc sẽ có điện áp (4,95,1V) với sai số 0,2V. Đi qua IC ổn áp lm7812 và qua tụ lọc sẽ có điện áp(11,912,2V).

Mạch bảo vệ:

17


TH1: Không ngắn mạch (Vp < Vn).Khi Vp < Vn thì Vout ra ở mức 0 (00,1) Vdc
thì con TIP41 khơng dẫn thì Vbe có điện áp từ (00,2)Vdc, Vce có điện áp từ
(11,812,2)Vdc,Vrelay có điện áp từ ()
TH2: Ngắn mạch (Vp > Vn). Khi Vp > Vn thì Vout ra ở mức 1 (10  12)Vdc thì
con TIP41 dẫn. Vbe có điện áp từ (0,61)Vdc. Vce có điện áp từ (00,2)Vdc,
Vrelay có điện áp từ ()

4.5 SƠ ĐỒ MẠCH VÀ GIẢI THÍCH CHI TIẾT KHỐI HỒNG NGOẠI ĐIỀU
KHIỂN CỊI (Nguyễn Phú Bảo)
4.5.1 SƠ ĐỒ MẠCH KHỐI CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI ĐIỀU KHIỂN CỊI

4.5.2 GIẢI THÍCH CHI TIẾT MẠCH
*Khi khơng có vật cản:
-Ngưỡng vào của cổng khơng đảo(chân 3) 1,3V÷1,4V.
-Ngưỡng vào của cổng đảo(chân 2) 4,5V÷4,6V.
-Ngưỡng ra của IC (chân 1) 0V÷0,1V
*Khi có vật cản:
-Ngưỡng vào của cổng khơng đảo(chân 3) 4,55V÷4,65V.

-Ngưỡng vào của cổng đảo(chân 2) 4,5V÷4,6V.
-Ngưỡng ra của IC (chân 1) 3V÷3,1V.

5. TÌM HIỂU VÀ ĐO LINH KIỆN RỜI TỪNG KHỐI
18


5.1 TÌM HIỂU VÀ ĐO LINH KIỆN RỜI KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
MOTOR (Nguyễn Đăng Gia Huy)
D718

R8
1k

Q4

R7

D718

1k

Với Vin=5v ta có Vbe=0,64v , Vce=0v => Phân cực thuận
Với Vin=0v ta có Vbe=0v, Vce=5v => Phân cược ngược
B688

R9

Q8
B688

1k

R10
1k

Với Vin=5v ta có Veb=0v , Vec=5v => Phân cực ngược
Với Vin=0v ta có Vbe=0,67v, Vce=0v => Phân cược thuân

BC547

19


R12
1k

R11

Q9
BC547

1k

Với Vin=5v ta có Vbe=0,75v , Vce=0,02v => Phân cực thuận
Với Vin=0v ta có Vbe=0v, Vce=5v => Phân cực ngược
5.2 TÌM HIỂU VÀ ĐO LINH KIỆN RỜI KHỐI HỒNG NGOẠI ĐIỀU KHIỂN
ĐÈN (Lê Phương Thảo)

a. MOC3023

- MOC3021 là cách ly quang, là 1
linh kiện bán dẫn cấu tạo gồm 1
bộ phát quang và một cảm biến
quang tích hợp trong 1 khối bán
dẫn

- MOC3021 được sử dụng để cách
ly giữa các khối chênh lệch nhau
về điện hay công suất, chống
nhiễu cho các mạch cầu H,...

- Nguyên lý hoạt động: Khi có dịng nhỏ đi qua 2 đầu của Led có trong
opto làm cho Led phát sáng. Khi Led phát sáng làm thơng 2 cực của Triac,
mở cho dịng điện chạy qua.

20


b. C1815
R14
10k

Q10

R13

C1815

10k

- Với Vin=5v ta có Vbe=0,75v , Vce=0,02v =>

Phân cực thuận
- Với Vin=0v ta có Vbe=0v, Vce=5v => Phân
cực ngược
-

c. Triac BTA16-600B
- Là 1 linh kiện bán dẫn, làm việc như 2 Thyristor mắc song song ngược
chiều, có thể dẫn điện
theo 2 chiều
- Thích hợp sử dụng trong các mạch chuyển đổi nguồn AC

- Đo kiểm tra Triac:
o

o
o

o
o

Điều chỉnh
thang đo

đồng hồ vạn năng về thang điện trở 200Ω
Đặt que đỏ vào cực G, que đen vào cực A1. Đọc giá trị trên đồng
hồ được 0.188Ω
Đổi 2 đầu que đo lại và đo. Lúc này ta đọc được giá trị không đổi
là 0.188Ω

 Triac ổn
Đo trở kháng giữa hai chân A1 và A2. Vì A1 và A2 cách điện cả 2
chiều nên không đo được giá trị
Đổi đầu que đo và đo cũng không đọc được giá trị
21


 Triac còn tốt
d. LED THU và PHÁT HỒNG NGOẠI
- _LED phát: giống đèn Led thông thường
nhưng phát ra bước song hồng ngoại
hoạt động trong khoảng 1-1.2V
- _Photodiode (Led thu): chỉ hoạt dộng ở
vùng hồng ngoại, khi nhận tia hồng ngoại
nó dẫn, cịn khơng nó tắt.

5.3 TÌM HIỂU VÀ ĐO LINH KIỆN RỜI KHỐI CẢM BIẾN NHIỆT ĐIỀU
KHIỂN QUẠT(Nguyễn Thị Kiều Trang)
a. Triac BTA16-600B

- Đo kiểm tra Triac:
o Điều chỉnh thang đo đồng hồ vạn năng về thang điện trở
200Ω
o Đặt que đỏ vào cực G, que đen vào cực A1. Đọc giá trị trên
đồng hồ được 0.188Ω
o Đổi 2 đầu que đo lại và đo. Lúc này ta đọc được giá trị
không đổi là 0.188Ω
 Triac ổn
o Đo trở kháng giữa hai chân A1 và A2. Vì A1 và A2 cách điện
cả 2 chiều nên không đo được giá trị

o Đổi đầu que đo và đo cũng không đọc được giá trị
22


 Triac cịn tốt

b. C1815

R14
10k

R13

Q10
C1815

10k

Với Vin=5v ta có Vbe=0,75v , Vce=0,02v => Phân cực thuận
Với Vin=0v ta có Vbe=0v, Vce=5v => Phân cực ngược

5.4 TÌM HIỂU VÀ ĐO LINH KIỆN RỜI KHỐI NGUỒN(Hà Quang Lâm)
B688
TH 5V:

R8
10k

Veb = 0V (0 0,2V)
Vec = 4,85 (4,85,1V)

TH 0V:

R7

Vbe = 0,6V (00,8V)

Q3
PNP

10k

TIP 41
TH 5V:
23


Vbe = 0,65V(0,60,73V)
Vce = 0V (00,01V)
TH 0V:
Vbe = 0V (00,01V)
Vce = 5V (4,95,1V)

Opamp
Khi Vp < Vn  Vout = 0,01V (00,1V)
Khi Vp > Vn  Vout = 9,98V (910V)

8

U6:B
R7

10k

5

R9

7
6

470

10k

4

R8
LM358N

5.5 TÌM HIỂU VÀ ĐO LINH KIỆN RỜI KHỐI HỒNG NGOẠI ĐIỀU KHIỂN
CÒI(Nguyễn Phú Bảo)
-R1217Ω
-R29.69K Ω
-RV15,1KΩ
-R410K Ω
-R59,89K Ω

6. ĐO KIỂM TRA NGUYÊN LÝ TỪNG MẠCH
6.1 ĐO KIỂM TRA NGUYÊN LÝ KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
MOTOR(Nguyễn Đăng Gia Huy)
TRƯỜNG HỢP DÒNG LỚN NHẤT

Trường hợp chạy thuận
 Tín hiệu vào A1 mức 1(3.6v~5.2v)
Q5:Vin 5.01v thuộc (3.6v~5.2v)
24


Vbe = 0.92v thuộc (0.75v~1v)
Vce = 0.05v thuộc (0v~0.2v)
Vc = 0.19v thuộc (0v~0.2v)
Q1:Vin = 0.19 thuộc (0v~0.2v)
Veb = 0.78v thuộc (0.75v~1v)
Vec = 0V thuộc (0v~0.2v)
Vc = 9.73v thuộc (8v~11v)
Q7:Vin = 5.01v thuộc (3.6v~5.2v)
Vbe = 0.75v thuộc (0.75v~1v)
Vce = 0.3 không thuộc (0v~0.2v)
Vc = 0.5v khơng thuộc (0v~0.2v)
 Tín hiệu vào A2 mức 0(0v~0.1v)
Q6:Vin = 0v thuộc (0v~0.1v)
Vbe = -0.1 không thuộc (0v~0.1v)
Vce = 9.33v thuộc (8v~11v)
Vc = 9.45v thuộc (8v~11v)
Q2: Vin = 9.15v thuộc (8v~11v)
Veb = 0.4v không thuộc (0v~0.1v)
Vec = 9.41 thuộc (8v~11v)
Vc = 0.56v không thuộc (0v~0.2v)
Q3: Vin = 0v thuộc (0v~0.1v)
Vbe = -0.1v không thuộc (0v~0.2v)
Vce = 9.7v thuộc (8v~11v)
Vc = 9.85v thuộc (8v~11v)

Trường hợp chạy ngược
 Tín hiệu vào A1 mức 0(0v~0.1v)
Q5: Vin = 0v thuộc (0v~0.1v)
Vbe = -0.07 không thuộc (0v~0.1v)
Vce = 9.4v thuộc (8v~11v)
Vc = 9.41v thuộc (8v~11v)
25