Đang tải... (xem toàn văn)
Mạch điều chỉnh âm lượng từ xa 16 bước có hiện thị trên led 7 đoạn , Mạch điều chỉnh âm lượng từ xa 16 bước có hiện thị trên led 7 đoạn , tài liệu hay dành cho sinh viên các trường đại học cao đẳng, Mạch điều chỉnh âm lượng từ xa 16 bước có hiện thị trên led 7 đoạn Mạch điều chỉnh âm lượng từ xa 16 bước có hiện thị trên led 7 đoạn
SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Đồ án môn học 1 1 LỜI CẢM ƠN Sau một khoảng thời gian thực hiện đề tài, và cuối cùng đồ án 1 của em đã hoàn thành. Ngoài sự cố gắng của bản thân, em cũng đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ bạn bè, thầy cô bộ môn khoa Điện, đặc biệt là sự tận tình của thầy Hà A Thồi. Thầy đã tận tình chỉ dẫn cho em hướng đi và hướng dẫn cụ thể từng yêu cầu của đề tài, đồng thời cũng truyền đạt rất nhiều kinh nghiệm của thầy cho em để em có thể hoàn thành bài tập lớn này. Và do kiến thức còn rất hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện đồ án em không tránh khỏi những sai sót, mong quý thầy cô trong hội đồng khảo thi bỏ qua và hướng dẫn em chỉnh sửa những sai sót để em có thể hoàn chỉnh đồ án của mình. SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Đồ án môn học 1 2 LỜI MỞ ĐẦU Thế hệ trẻ chúng ta nếu không ngừng phấn đấu học hỏi thì chúng ta sẽ nhanh chóng lạc hậu và thụt lùi. Chính vì nhận ra điều đó Trường Đại học SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH đã chú trọng đào tạo sâu rộng, từ thấp đến cao. Để tăng chất lượng học tập và kiểm tra lại kiến thức của sinh viên nhà trường nói chung và khoa Điện nói riêng, nhà trường đã tổ chức cho sinh viên làm các đồ án môn học nhằm tạo nền tảng kiến thức cho sinh viên khi ra trường, đáp ứng nhu cầu tuyển dụng việc làm. Chính vì vậy, em đã chọn đề tài:” Mạch điều chỉnh âm lượng từ xa 16 bước có hiển thị trên LED 7 đoạn”. Hiện nay, như chúng ta thường thấy các thiết bị âm thanh thường được điều khiển âm lượng bằng những núm vặn hay những thanh trượt để tăng độ to nhỏ của âm thanh, tăng độ Streble, Bass, Echo….chính vì thế rất bất tiện khi sử dụng. Để tài này sẽ giúp chúng ta giải quyết được khó khăn trên, dùng nút nhấn để điều khiển thiết bị từ xa bằng hồng ngoại. Sinh viên thực hiện Trần Hữu Hưng SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Đồ án môn học 1 3 MỤC LỤC Chương 1: Thiết lập sơ đồ khối và giải thích nguyên lí làm việc tổng quát 4 Chương 2: Giới thiệu về thu phát hồng ngoại 5 Tia hồng ngoại 5 Kết cấu hệ thống 5 Giới thiệu IC PT2248 6 Giới thiệu IC PT2249 7 Giới thiệu IC nhận hồng ngoại 8 Chương 3: Chức năng nhiệm vụ và phương án thực hiện từng khối 9 Khối remote điều khiển 9 Khối thu ,giải mã và tạo xung 12 Khối mạch đếm 14 Khối chia áp 16 Khối giải mã và hiển thị 18 Khối nguồn 23 Một số linh kiện sử dụng trong mạch 26 Chương 4: Sơ đồ nguyên lí và hoạt động chi tiết 28 Sơ đồ nguyên lí 28 Giải thích hoạt động chi tiết 29 Sơ đồ bố trí linh kiện 31 Chương 5: Báo cáo kết quả thi công 32 SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Đồ án môn học 1 4 CHƯƠNG I: THIẾT LẬP SƠ ĐỒ KHỐI VÀ GIẢI THÍCH NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC TỔNG QUÁT. I. Sơ đồ khối. II. Chức năng và nhiệm vụ từng khối. 1. Khối remote điều khiển: Tạo và phát mã với từng nút được nhấn. 2. Khối thu, giải mã và tạo xung: Tách sóng mang , giải mã và đưa ra tín hiệu xung để điều khiển mạch đếm. 3. Khối mạch đếm: Nhận xung từ mạch thu ,giải mã va tao xung để tiến hành đếm lên hoặc đếm xuống số nhị phân 4 bit . 4. Khối chia áp: Nhận các giá trị các số nhị phân từ mạch đếm, tiến hành lựa chọn mức điện áp của tín hiệu ngõ ra. 5. Khối giải mã và hiển thị: Chuyển số nhị phân từ mạch đếm sang số BCD và tiến hành giải mã để hiển thị ra led 7 đoạn mức điện áp thu được ở ngõ ra của mạch chia áp. 6. Khối nguồn: Tạo ra dòng ổn định cung cấp cho toàn mạch. III. Nguyên lí làm việc tổng quát. Mạch hoạt động dựa trên nguyên lí chung là lựa chọn mức điện áp tín hiệu ngõ ra dựa vào tín hiệu số. Tín hiệu đầu vào sẽ được đưa qua 1 dãy điện trở thông qua cầu phân áp để tạo ra các mức điện áp khác nhau tạo thành các nấc tín hiệu . Sau đó được lựa chọn đưa tới ngõ ra dựa vào các số nhị phân tương ứng với các mức ,các số nhị phân hoạt động tương tự như các Switch. NGUỒN NUÔI REMOTE ĐIỀU KHIỂN THU, GIẢI MÃ VÀ TAO XUNG MẠCH ĐẾM CHIA ÁP KHỐI GIẢI MÃ & HI ỂN THỊ SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Đồ án môn học 1 5 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ THU PHÁT HỒNG NGOẠI 2.1 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 0OK 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… ). 2.2 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: 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. - 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. 2.3 Giới thiệu IC PT2248 (Mạch phát ): Chức năng các chân: SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Đồ án môn học 1 6 Hình 7:IC PT 2248 Chân 1 (GND): là chân cấp nguồn âm. Chân 2 (XT) và chân 3(/XT): là đầu vào và đầu ra của bộ dao động bên trong. 2 chân này kết nối với thạch anh 455kHz . Chân 4 đến chân 9(K1->k6) kết hợp với chân 10 đến chân 12(T1->T3): là các đầu vào tín hiệu của ma trận phím 18 phím nhấn. Chia làm 3 nhóm phím tương ứng với T1 , T2 ,T3: 1. Nhóm phím T1:goi là nhóm phím liên tục . Khi nhấn phím chuỗi mã sẽ được phát liên tục, bên nhận ứng với nhóm phím T1 sẽ giứ được mức tích cực khi buông phím.Trong nhóm này sẽ không có thứ tự ưu tiên , ta có thể nhấn 2 phím cùng một lúc. 2. Nhóm phím T2 và T3: khi nhấn những phím này chuỗi mã sẽ chí được phát đi một lần cho dù phím đó có được giữ hay không . Nhóm này cũng không có thứ tụ ưu tiên . 3. Khi có nhấn phím thuộc nhóm T1 và T2 (T3) được nhấn cùng lúc thì ngõ ra sẽ phát chuỗi mã T2(T3) liên tục theo từng chu kỳ Chân 13 (code): Chân tạo mã người dung, mã này dung để phân biệt đối tượng phát và nhận khi có nhiều nguồn phát và nguồn nhận. Ở PT2248: có 3 bit mã người dung C1, C2 , C3 . Để bên phát và bên nhận hiểu nhau thì mã này 2 bên phải giống nhau . Cách tạo mã : “1” nối diode , “0” không nối . Chân 14 (Test): là chân đo thử ,bình thường khi sử dụng có thể bỏ trống. Chân 15 (Out): là đầu ra tín hiệu truyền tải. Chân 16 (Vcc):là chân cấp nguồn dương. SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Đồ án môn học 1 7 2.4 Giới thiệu IC PT2249 (Mạch thu) :. Chức năng các chân: Hình 11: IC PT 2249 Chân 1 (Vss): là chân mass được nối với cực âm của nguồn điện. Chân 2 (Rxin): là đầu vào tín hiệu thu. Các chân 3 – 7 (HP1 - HP5): là đầu ra tín hiệu liên tục. Chỉ cần thu được tín hiệu tương ứng với đầu ra nào thì đầu ra đó sẽ luôn duy trì ở mức logic “1”. Các chân 8 – 12 (SP5 – SP1): là đầu ra 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 107ms. 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 2 chân này phải giống tổ hợp mã hệ thống của phần phát thì mới thu được tín hiệu. Chân 15 (OSC): dùng để nối với tụ điện và điện trở bên ngoài tạo ra dao động cho mạch. Chân 16 (Vcc): là chân được nối với cực dương của nguồn cung cấp. SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Đồ án môn học 1 8 2.5 IC nhận hồng ngoại . Hình 15 Mắt thu hồng ngoại Đối với modul mắt thu trên thì trường có 2 loại module mắt thu tín hiệu hồng ngoại. Một loại vỏ sắt và 1 loại vỏ bằng nhựa. Dùng loại module này chống được nhiễu bên ngoài và thu được tín hiệu xung quanh nó. Các xác định chân rất đơn giản là: -Chân 1 là chân tín hiệu out. -Chân 2 là chân GND. - Chân 3 là chân VCC. -Ở mạch này em dùng mắt thu tín hiệu hồng ngoại có tên là KSM-603LM Mắt nhận hồng ngoại thực chất là 1 IC tích hợp được dùng để thu và tách sóng hồng ngoại. Bởi vì sóng hồng ngoại truyền đi đã được điều chế với song mang , vì vậy cần có mạch tách song để thu được tín hiệu cần thiết cho IC giải mã. SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Đồ án môn học 1 9 CHƯƠNG III: CHỨC NĂNG NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN TỪNG KHỐI 1. Khối remote điều khiển. Sử dụng IC chuyên dụng là PT2248. SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Đồ án môn học 1 10 Chọn mã người dung là C1=C2=C3=1. Mạch phát có 3 nút điều khiển ,yêu cầu ở mạch này chỉ cần có xung kích trong thời gian ngắn để cấp cho mạch đếm , nên ta sẽ chọn ngõ ra nhóm điều khiển T2. Để hiểu rõ hơn nguyên lý của mạch phát ta xem xét sơ đồ sau : Giải thích sơ đồ : Khối chọn chức năng và khối mã hóa : khi ta nhấn một phím để phát lện yêu cầu của mình, mối phím chức năng ứng 1 số thập phân.Mạch mã hóa sẽ chuyển thành mã nhị phân tương ứng dưới dạng mã lệnh tín hiệu số gồm các bit o và 1. Khối dao động có điều kiện : Khi ta nhán 1 phím thì đồng thời mạch động sẽ tạo xung đồng hồ , tần số xung đồng hồ xác định thời gian chuẩn của mỗi bit. Khối chốt dữ liệu và khối chuyển đổi song song ra nối tiếp: Mã nhị phân tại mạch mã hóa sẽ được chốt để đưa vào mạch chuyển đổi dữ liệu song song ra nối tiếp. Mạch chuyển đổi dữ liệu được điều khiển bởi [...]... hiển thị led 7 đoạn để hiển thị Ở mạch này ta sử dụng IC giải mã led 7 đoạn là IC 74 2 47 IC 74 2 47 là loại IC có các ngõ ra tác động ớ mức thấp chỉ thích hợp sử dụng cho những LED 7 đoạn loại Anode chung, vì ngõ ra là tác động mức thấp Bảng trạng thái 74 LS2 47 b Khối hiển thị Chức năng là hiển thị giá trị thập phân bằng LED 7 đoạn LED 7 cấu trúc nó là 7 thanh LED đơn và có 1 Led tròn dùng để hiển thị dấu... các IC này chỉ có từ uW đến mW Linh kiện tiêu thụ đáng kể nhất là LED 7 đoạn nên cần phải tính toán nguồn để đảm bảo mạch hoạt động tốt Trong mạch có sử dụng 2 LED 7 đoạn, mỗi con gồm có 7 thanh LED nhỏ, nếu cả 7 LED nhỏ này sáng hết thì cứ mỗi thanh LED nhỏ sáng là phải cần dòng 10 mA Vậy dòng điện tối thiều cần cho cả 2 LED 7 đoạn là: I= 2 x 7 x 10 = 140 mA Vậy ta chỉ cần chọn IC ổn áp 78 05 loại 1A... phải có mức logic 0 Bảng mã LED 7 đoạn dùng Anode chung Loại dùng Cathode chung Đối với LED dùng Cathode chung thì chân a, b, c, d, e, g, f, dp phải ở mức logic 1, chân COM ở mức logic 0 thì LED sáng Đồ án môn học 1 22 SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Bảng mã LED 7 đoạn Cathode chung Đối với LED 7 đoạn bên trong nó là 8 LED đơn, do đó khi kết nối cần chú ý đảm bảo đủ dòng cho mỗi LED đơn sáng có. .. chia thành 16 mức ( từ 0 -> 15) Để thực hiện được chức năng này người làm đề tài đã chọn IC 40 67 IC 40 67 là một IC có chức năng như là một analog switch Các switch ở đây là các ngõ ra số lấy ra từ mạch đếm Ứng với 1 số nhị phân thì ngõ ra sẽ được nối đến 1 ngõ vào tương ứng đã được chia áp ( ở đây ta có 16 ngõ vào ứng với 16 mức điện áp khác nhau của tín hiệu điều chỉnh ) Đồ án môn học 1 16 SVTH :... dấu chấm ở dưới góc phải của LED 7 đoạn Đồ án môn học 1 20 SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI 8 LED đơn trên thanh LED 7 đoạn sẽ có loại là nối dương chung ( Anode chung ) hoặc là loại nối âm chung ( Kathode chung ) được đưa ra ngoài để kết nối với nguồn Còn các chân riêng lẻ kia sẽ dược nối đến bộ phận điều khiển Phổ biến hiện nay là loại Anode chung vì IC giải mã 74 2 47 được sự dụng phổ biến nên... thường ít sử dụng trong mạch Sơ đồ cấu trúc LED 7 đoạn của loại Cathode chung và Anode chung + Gnd, Vcc là chân nối chung + Các chân a, b, c, d, e, f, g là các chân điều khiển các thanh LED đơn của LED 7 đoạn Ngoài ra còn có chân Dp để hiển thị dấu chấm Loại dùng Cathode chung Đồ án môn học 1 21 SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI Đối với LED dùng Anode chung thì chân COM phải có mức logic 1, muốn sáng... 4: BÁO CÁO KẾT QUẢ THI CÔNG CÁC BƯỚC THI CÔNG MẠCH - Nghiên cứu và vẽ mạch nguyên lý - Chuyển mạch nguyên lí thành sơ đồ mạch in - In và ủi mạch lên bo đồng - Rửa mạch - Khoan và tiến hành hàn gắn linh kiện lên bo đồng - Tiến hành chạy thử và kiểm tra mạch KẾT QUẢ THU ĐƯỢC Mạch chạy tốt trên mô phỏng và cả mạch thực tế cũng đã chạy theo đúng yêu cầu, nhưng tín hiệu âm thanh ra vẫn còn bị nhiễu Đồ án... ra của mạch tạo xung ở trạng thái bình thường nó lại ở mức logic 0 , nên ở đây ta phải bắt buộc sử dụng 1 cổng NAND kết hợp với các IC 74 14 và IC 74 85, để đảm bảo được yêu cầu về trạng thái hoạt động bình thường của IC đếm 74 193 và các yêu cầu của mạch đếm b Khi nhấn nút UP/DOW Như đã trình bày ở trên thì ban đầu ta chỉ có thể nhấn nút UP Khi ta nhấn nút UP thì có xung CKU cấp cho mạch đếm Mạch đếm... GVHD: HÀ A THỒI Bảng trạng thái IC 40 67 Đồ án môn học 1 17 SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI 5 Khối giải mã và hiển thị a Khối giải mã Chức năng chính của khối này là chuyển đổi số nhị phân 4 bit thành số BCD để đưa đến các IC giải mã led 7 đoạn dung để hiển thị số thập phân tương ứng của mạch đếm Như ta đã biết từ 0000->1001 , số nhị phân cũng là số BCD , nhưng từ 1010 đến 1111 thì nó không phải là... IC 74 85 sẽ được nối lên nguồn ( tương ứng với số thâp phân là 15 ), nhằm mục đích thực hiện chức năng ngắt xung ngõ vào mạch đếm khi mạch đếm lên tới số 15 Bảng trạng thái IC 74 193 Đồ án môn học 1 15 SVTH : TRẦN HỮU HƯNG GVHD: HÀ A THỒI 4 Khối chia áp Chức năng chính khối này là chia mức điện áp ngõ vào của tín hiệu cần điều chỉnh để tạo các mức điện áp khác nhau tại ngõ ra của mạch Yêu cầu của mạch . em đã chọn đề tài:” Mạch điều chỉnh âm lượng từ xa 16 bước có hiển thị trên LED 7 đoạn . Hiện nay, như chúng ta thường thấy các thiết bị âm thanh thường được điều khiển âm lượng bằng những núm. hiển thị led 7 đoạn để hiển thị. Ở mạch này ta sử dụng IC giải mã led 7 đoạn là IC 74 2 47. IC 74 2 47 là loại IC có các ngõ ra tác động ớ mức thấp chỉ thích hợp sử dụng cho những LED 7 đoạn loại. trạng thái 74 LS2 47. b. Khối hiển thị. Chức năng là hiển thị giá trị thập phân bằng LED 7 đoạn. LED 7 cấu trúc nó là 7 thanh LED đơn và có 1 Led tròn dùng để hiển thị dấu chấm