Phân tích, thiết kế mô hình hệ thống điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường

32 484 12
Phân tích, thiết kế mô hình hệ thống điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CNTT VÀ TRUYỀN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HÓA BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH Đề tài : Phân tích, thiết kế hình hệ thống điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường Giáo viên hướng dẫn : Th.s Trần Xuân Trọng Lớp : ĐHLT- KTĐ- ĐT- K16D Thái Nguyên 3/ 2019 LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng đổi đất nước, song song với q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa việc xây dựng sở hạ tầng tiến hành Quá trình nâng cấp, xây dựng hệ thống chiếu sáng nhà khu thị, khơng nằm ngồi kế hoạch Hiện nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân nâng cao cách nhanh chóng Yêu cầu họ lĩnh vực: công nghiệp dịch vụ, du lịch sinh hoạt tăng trưởng khơng ngừng Chính u cầu này, đòi hỏi nhà kĩ thuật, mỹ thuật, nhà khoa học phải nghiên cứu, tìm hiểu để tạo sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu họ Thiết kế hệ thống điện chiếu sáng công việc làm khó Nó khơng đòi hỏi chiếu sáng đơn mà phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật mức độ tiện nghi, đảm bảo khơng bị chói lóa… Ngồi phải đảm bảo u cầu thẩm mỹ có tính kinh tế cao như: tiết kiệm điện năng, chi phí đầu tư nhỏ, cho ánh sáng đẹp, dẩm bảo mỹ quan Chính em chọn đề tài : “ Phân tích, thiết kế hình hệ thống điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường ” Đầu tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy cô giáo khoa Công nghệ TĐH, bạn lớp KTĐ – ĐT K16D, đặc biệt thầy giáo Thạc sĩ Trần Xuân Trọng giảng viên trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông, người trực tiếp giảng dạy cho em kiến thức để hoàn thành đồ án Trong trình làm đề tài em nhiều cố gắng khơng tránh khỏi sai xót Rất mong thầy thông cảm giúp đỡ em nhiều Em xin chân thành cảm ơn ! MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG .1 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Vấn đề đặt .1 1.3 Mục tiêu 1.4 Chức ứng dụng hệ thống 1.4.1 Chức hệ thống .2 1.4.2 Ứng dụng hệ thống CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG .4 2.1 Phân tích hệ thống 2.1.1 Yêu cầu hệ thống 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu 2.1.3 Lựa chọn linh kiện .4 2.1.3.1 Khối nguồn 2.1.3.2 Khối cảm biến 2.1.3.3 Khối xử lý trung tâm 2.1.3.4 Giới thiệu đèn Led 13 2.2 Thiết kế hệ thống 19 2.2.1 Giới thiệu hệ thống 19 2.2.2 Thiết kế phần cứng 19 2.2.2.1 Các linh kiện sử dụng .19 2.2.2.2 Sơ đồ khối 20 2.2.2.3 Sơ đồ nguyên lý nguyên lý hoạt động 21 2.2.2.4 Sơ đồ mạch đấu nối kiểm tra hoạt động thực tế 22 2.2.3.1 Phần mềm lập trình 22 2.2.3.2 Lưu đồ thuật toán .24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 26 3.1 Kết thu 26 3.2 Kiểm nghiệm hoạt động hệ thống 26 3.2 Hướng phát triển .27 TÀI LIỆU THAM KHẢO .28 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 1.1 Lý chọn đề tài Việt Nam có thứ hạng cao giới số tăng trưởng bất chấp tình trạng suy thối kinh tế tồn cầu Tuy nhiên thách thức đặt mức độ tăng trưởng kinh tế diễn mạnh mẽ đồng nghĩa với việc nhu cầu sử dụng lượng tăng nhanh Trung bình năm nhu cầu sử dụng lượng đất nước tăng gấp hai ngành lượng tăng trưởng đáp ứng khoảng 60% yêu cầu Tiết kiệm lượng trở thành nhu cầu cấp thiết Nhucầu tiêu thụ lượng nước ta gia tăng mạnh mẽ, bối cảnh phải phấn đấu vượt qua thách thức to lớn nguy hủy hoại môi trường, nguồn tài nguyên lượng truyền thống (than, dầu khí, thủy điện) ngày khan hiếm, chủ đề “tiết kiệm lượng” có ý nghĩa vơ quan trọng Nhận thấy tầm quang trọng việc tiết kiệm lượng nói chung tiết kiệm điện nói riêng, chúng em hướng dẫn thầy ThS Trần Xuân Trọng, chúng em thiết kế mạch điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường Mạch điều khiển điều khiển tự động dựa ánh sáng từ mơi trường bên ngồi Tính ưu việt đề tài tính tự động hóa cao, hệ thống điều khiển đơn giản, thuận tiện việc lắp đặt vận hành 1.2 Vấn đề đặt Hiện thị trường có nhiều loại đèn chiếu sáng đủ để đáp ứng nhu cầu hoạt động đời sống hàng ngày hoạt động sản xuất nông nghiệp cơng nghiệp giá thành cao độ phổ biến chưa lớn Do vậy, em định thiết kế thiết kế hình hệ thống điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng mơi trường nhằm mục đích thử nghiệm Trên sở đó, chế tạo hệ thống quy thực ứng dụng thực tế vươn tới quy thương mại Vì phạm vi đề tài này, em thực thiết kế thiết kế hình hệ thống điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng mơi trường nhằm mục đích tìm hiểu nghiên cứu sinh viên Thiết bị bước nâng cấp để đạt chất lượng giá tốt nhất, hướng tới thị trường thương mại 1.3 Mục tiêu - Tìm hiểu nguyên lý làm việc hệ thống điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng mơi trường - Tìm hiểu bo mạch Arduino Uno - Tìm hiểu hệ thống cảm biến ánh sáng - Nghiên cứu chế tạo, phân tích thiết kế hình hệ thống mạch điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường - Qua tìm hiểu, sinh viên vẽ tồn sơ đồ mạch điều khiển, mạch cảm biến án sáng phần mềm proteus, từ tiến hành mua linh kiện cần thiết khâu lại đấu dây chạy thử 1.4 Chức ứng dụng hệ thống 1.4.1 Chức hệ thống - Giám sát liên tục cường độ ánh sáng điểm đo theo thời gian thực - Theo dõi cường độ ánh sáng môi trường để điều khiển độ sáng đèn 1.4.2 Ứng dụng hệ thống - Hệ thống ứng dụng vào phòng, tòa nhà hay hệ thống giao thông công cộng - Hệ thống ứng dụng vào hoạt động sản xuất nông nghiệp công nghiệp CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Phân tích hệ thống 2.1.1 Yêu cầu hệ thống - Đơn giản, dễ dàng sử dụng, hoạt động ổn định, có độ xác cao - Mạch phần cứng nhỏ gọn, rõ ràng, cách bố trí linh kiện khoa học dễ dàng lắp đặt sửa chữa 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tham khảo tài liệu : Phần lớn tài liệu tham khảo mạng qua diễn đàn điện tử, trang web cung cấp tài liệu học tập - Phương pháp quan sát : Khảo sát số mạch thực tế có thị trường, hình tốt nghiệp anh chị khóa trước tham khảo thêm số dạng mạch từ mạng Internet - Phương pháp thực nghiệm: Từ ý tưởng kiến thức kết hợp với hướng dẫn giáo viên, em thiết kế mạch điện sử dụng linh kiện thực tế Thử nghiệm tối ưu sản phẩm 2.1.3 Lựa chọn linh kiện 2.1.3.1 Khối nguồn Để cấp nguồn cho toàn mạch ta cấp trực tiếp qua cổng USB Arduino, đơn giản, tính ổn định cao, dễ thực ta thay đổi chương trình cho tồn mạch 2.1.3.2 Khối cảm biến Cảm biến ánh sáng quang trở nhạy cảm với cường độ ánh sáng môi trường thường sử dụng để phát độ sáng môi trường xung quanh cường độ ánh sáng Khi cường độ ánh sáng môi trường xung quanh bên vượt ngưỡng quy định, ngõ module D0 mức logic thấp Hình 2.1 Module cảm biến cường độ sáng môi trường * Đặc điểm bật Module cảm biến cường độ sáng môi trường: - Thiết kế nhỏ gọn - Độ xác cao - Các thành phần phụ điện trở, tụ điện cần thiết cho mạch gắn đầy đủ Người dùng cần cấp nguồn, nối dây điều khiển vào rơ le tắt/mở bóng đèn hay thiết bị điện khác theo cường độ ánh sáng chiếu vào cảm biến - Sử dụng điện áp chuẩn 5V tương thích với tảng Arduino * Thơng số kỹ thuật - Ngõ A0 ngõ Analog dùng để đo giá trị giá trị cường độ ánh sáng xác - Điện áp vào từ 3.3V - 5V - Tích hợp sẵn so sánh opamp LM393 - Trên mạch có biến trở 10K ohm dùng để điều chỉnh độ nhạy sáng 2.1.3.3 Khối xử lý trung tâm Khối xử lý trung tâm: Có nhiều loại vi điều khiển, vi xử lý làm nhiệm vụ ví dụ như: Vi điều khiển PIC có ưu điểm tích hợp nhiều chức năng, thư viện hỗ trợ tốt, phần mềm lập trình thân thiện PIC C, giá rẻ, đặc biệt PIC có nhiều chủng loại để lựa chọn nên với mục đích sử dụng chọn sản phẩm có độ tương đồng cao, bị lãng phí chức Vì PIC dùng phổ biến công nghiệp Tuy nhiên nhược điểm PIC mạch nạp đắt AVR hãng ATMEL quen thuộc với 89C51, ATmega, tốc độ nhanh, nhiều hỗ trợ, giá rẻ, mạch nạp rẻ, phần mềm lập trình mạnh mẽ với AVRstudio CodeVisionAVR Nhưng nhược điểm mạch nguồn cho ADC phức tạp AVR sản phẩm để lựa chọn Trung tâm xử lý sử dụng Arduino Uno R3 với vi điều khiển atmega328, hỗ trợ cổng vào/ra số, tương tự, đồng thời chân điều khiển băm xung PWM cổng Digital cho phép đọc tín hiệu số từ khối chuyển đổi tín hiệu gửi về, tốc độ cao, độ tin cậy cao PIC Ngoài Arduino dễ sử dụng, có cộng đồng người dùng giới nước lớn, giá thành vừa phải thích hợp với việc sử dụng học sinh, sinh viên Hình 2.4 Một số loại đèn Led * Chi tiết kỹ thuật: Đèn LED bao gồm hai loại vật liệu bán dẫn (loại P loại N) Cả hai loại vật liệu loại p n, gọi vật liệu extringent, pha tạp (nhúng vào chất gọi “tác nhân doping”) để thay đổi chút tính chất điện chúng từ dạng tinh khiết, không thay đổi “nội tại” (i-type) Các vật liệu loại P loại N tạo cách đưa vật liệu gốc vào nguyên tử nguyên tố khác Những nguyên tử thay số nguyên tử có trước q trình đó, thay đổi cấu trúc vật lý hóa học Các vật liệu loại p tạo cách sử dụng ngun tố (chẳng hạn boron) có electron hóa trị so với vật liệu nội (thường silic) Các vật liệu loại n tạo cách sử dụng nguyên tố (như phốt pho) có nhiều electron hóa trị vật chất bên (đơi silic) Hiệu ứng ròng việc tạo điểm nối pn với thuộc tính thú vị hữu ích cho ứng dụng điện tử Những thuộc tính xác phụ thuộc chủ yếu vào điện áp bên áp dụng cho mạch (nếu có) hướng dòng điện (tức phía nào, kiểu p kiểu n) 14 Hình 2.5 Cấu tạo kỹ thuật đèn Led Khi diode phát sáng (LED) có nguồn điện áp kết nối với cực dương cực dương mặt âm cực âm, dòng điện chảy (và ánh sáng phát ra, điều kiện gọi độ lệch phía trước) Nếu đầu dương âm nguồn điện áp kết nối nghịch (dương với cực âm âm cực dương), dòng điện khơng chảy (điều kiện gọi độ lệch ngược) Chuyển tiếp thiên vị cho phép dòng điện chạy qua đèn LED làm vậy, phát ánh sáng Đảo ngược thiên vị ngăn dòng điện chạy qua đèn LED (ít điểm định mà khơng thể giữ dòng điện vịnh – gọi điện áp nghịch đảo đỉnh – điểm đạt tới, làm hỏng thiết bị cách khơng thể phục hồi) * Cấu tạo bóng đèn led - Mạch in đèn LED siêu sáng Để bóng LED đạt độ bền tối đa thiết bị khơng thể thiếu mạch in Do mạch in trọng chi tiết lắp ráp vào sản phẩm đèn LED cấu tạo từ nhơm, gốm giúp đèn có cơng suất trung bình lớn tản nhiệt nhanh 15 - Chip LED – Trái tim Bóng Đèn LED Có thể nói để đèn LED chiếu sáng chip LED phải hoạt động, chip LED chứa chíp bán dẫn có pha tạp chất tạo tiếp giáp P-N Kênh P chứa lỗ trống, kênh N chứa điện tử Bắt đầu hoạt động dòng điện bên A-nốt (P) đến K-ốt (N) điện tử lấp đầy chỗ trống sản sinh xạ ánh sáng Tùy thuộc vào cấu tạo chất bán dẫn mà Đèn LED chiếu ánh sáng có màu sắc khắc Cáp nguồn cung cấp điện cho bóng LED siêu sáng Thơng thường cáp nguồn nối dòng điện cung cấp cho đèn phải chọn loại cao cấp nhất, tuổi thọ đèn LED chiếu sáng cao, thời gian sử dụng bóng hoạt động tốt mà dây nguồn gặp cố khó sửa chữa, thay Nên dây nguồn phải đảm bảo đảm điện áp ổn định phù hợp để cung cấp cho đèn chiếu sáng tuổi thọ dây tương đương với đèn - Lớp vỏ bảo vệ bóng Đèn LED Để đảm bảo bóng Đèn LED hoạt động tốt lớp vỏ bảo vệ đóng vai trò quan trọng Vỏ phải có cấu tạo chắn hợp kim nhôm chuyên dụng, nhựa cao cấp, Đèn LED ngồi trời phải trang bị thêm cơng nghệ IP66 chống nước hồn hảo, chống bám bụi, tác động ngoại lực bên khả tản nhiệt phải ý nhiều giai đoạn * Nguyên lý hoạt động đèn led Một diode phát sáng nguồn sáng bán dẫn hai chiều Nó diode nối tiếp phát ánh sáng kích hoạt Khi điện áp thích hợp áp dụng cho đạo trình, electron tái kết hợp với lỗ electron thiết bị, giải phóng lượng dạng photon Hiệu ứng gọi phát 16 quang điện, màu ánh sáng (tương ứng với lượng photon) xác định khoảng cách băng lượng chất bán dẫn Làm việc nutshell: Vật liệu sử dụng đèn LED nhơm-gallium-arsenide (AlGaAs) Trong trạng thái ban đầu nó, nguyên tử vật liệu liên kết chặt chẽ Nếu khơng có electron tự do, việc dẫn điện trở thành Bằng cách thêm tạp chất, gọi doping, nguyên tử phụ giới thiệu, làm xáo trộn hiệu cân vật liệu Những tạp chất dạng nguyên tử bổ sung cung cấp electron tự (N-type) vào hệ thống hút số electron tồn từ nguyên tử (P-Type) tạo “lỗ hổng” quỹ đạo nguyên tử Theo hai cách, vật liệu dẫn điện Do ảnh hưởng dòng điện loại vật liệu N, electron di chuyển từ cực dương (dương) đến cực âm (âm) ngược lại loại vật liệu P Do tính chất chất bán dẫn, dòng điện khơng di chuyển theo hướng ngược lại trường hợp tương ứng Từ lời giải thích trên, rõ ràng cường độ ánh sáng phát từ nguồn (LED trường hợp này) phụ thuộc vào mức lượng photon phát ra, phụ thuộc vào lượng giải phóng electron nhảy vào quỹ đạo nguyên tử vật liệu bán dẫn Chúng ta biết để làm cho electron bắn từ quỹ đạo thấp đến quỹ đạo cao mức lượng cần thiết để nâng lên Ngược lại, electron tạo từ mức cao đến obitan thấp hơn, lượng logic phải giải phóng q trình 17 Trong đèn LED, tượng khai thác tốt Đáp lại kiểu doping loại P, electron LED di chuyển cách rơi từ quỹ đạo cao xuống obitan thấp giải phóng lượng dạng photon tức ánh sáng Các quỹ đạo xa nhau, cường độ ánh sáng phát lớn Các bước sóng khác liên quan đến trình xác định màu khác tạo từ đèn LED Do đó, ánh sáng phát thiết bị phụ thuộc vào loại vật liệu bán dẫn sử dụng Ánh sáng hồng ngoại tạo cách sử dụng Gallium Arsenide (GaAs) làm chất bán dẫn Ánh sáng đỏ vàng tạo cách sử dụng Gallium-Arsenide-Phosphorus (GaAsP) làm chất bán dẫn Ánh sáng đỏ xanh lục tạo cách sử dụng Gallium-Phosphorus (GaP) làm chất bán dẫn Và điều áp dụng để khai thác cho việc trồng môi trường ánh sáng nhân tạo loại đèn quang hợp cho trồng nhà để giúp phát triển * Lợi ích đèn led đem lại - Tiết kiệm lượng – Ánh sáng LED tiết kiệm lượng gấp lần so với nguồn sáng đèn halogen – cắt giảm chi phí giảm tác động môi trường - Yêu cầu điện áp thấp – Hệ thống chiếu sáng LED cung cấp cài đặt sử dụng đơn giản, linh hoạt - Nhiệt xạ thấp – Vì đèn LED khơng phát xạ hồng ngoại, chúng lắp đặt khu vực nhạy cảm với nhiệt độ, gần người vật liệu, khơng gian nhỏ nơi nhiệt thu thập nguy hiểm - Độ tin cậy cao – Đèn LED hoạt động nhiệt độ lạnh chịu va đập rung động, khiến chúng phù hợp với môi trường khắc nghiệt 18 khu vực khó tiếp cận Đèn LED khơng có phận chuyển động sợi bị hỏng hỏng - Khơng có tia UV xạ hồng ngoại – Vì đèn LED khơng phát tia UV có hại làm suy giảm vật liệu làm mờ sơn thuốc nhuộm, chúng lý tưởng để sử dụng cửa hàng bán lẻ, bảo tàng phòng trưng bày nghệ thuật - Tuổi thọ nguồn dài – LED mang lại tuổi thọ hữu ích lâu đáng kể so với nguồn sáng thông thường, làm giảm chi phí bất tiện bảo trì thay - Điều khiển dễ dàng – Đèn LED điều khiển kỹ thuật số (và tự động) để đạt hiệu linh hoạt tối đa 2.2 Thiết kế hệ thống 2.2.1 Giới thiệu hệ thống Hình 2.6 tả hoạt động hệ thống Cảm biến ánh sáng tiếp nhận kích thích từ mơi trường, sau gửi cho vi điều khiển, vi điều khiển gửi liệu lệnh điều khiển đèn led 2.2.2 Thiết kế phần cứng 2.2.2.1 Các linh kiện sử dụng - Cảm biến ánh sáng 19 - Arduino Uno - Led đơn - Điện trở 2.2.2.2 Sơ đồ khối Hệ thống gồm khối chính: - Khối nguồn: Nguồn 5V - Khối cảm biến: Cảm biến ánh sáng - Khối xử lý trung tâm: Arduino Uno - Khối đèn: Đèn led Khối cảm biến Khối xử lý cường độ sáng môi trường trung tâm Đèn Khối nguồn Hình 2.7 Sơ đồ khối hệ thống - Chức khối: + Khối cảm biến cường độ sáng: Có chức thu nhận giá trị cường độ ánh sáng mơi trường sau gửi khối xử lý trung tâm 20 + Khối xử lý trung tâm: Có chức xử lý hệ thống theo chương trình lập trình sẵn + Khối nguồn: Cung cấp nguồn cho toàn hệ thống 2.2.2.3 Sơ đồ nguyên lý nguyên lý hoạt động * Sơ đồ nguyên lý Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý vẽ Proteus * Nguyên lý hoạt động Cảm biến ánh sáng nhận kích thích ánh sáng từ mơi trường, sau gửi liệu cho vi điều khiển Arduino Uno , vi điều khiển thu thập xử lý liệu nhận từ cảm biến, sau truyền liệu để điều khiển đèn led 21 2.2.2.4 Sơ đồ mạch đấu nối kiểm tra hoạt động thực tế Hình 2.9 Sơ đồ mạch đấu nối kiểm tra hoạt động thực tế 2.2.3.1 Phần mềm lập trình Để lập trình cho board Arduino, cần phải có cơng cụ gọi Intergrated Development Environment (IDE) Công cụ đội ngũ kĩ sư Arduino phát triển chạy Windows , MAC OS X Linux Hình 2.10 Phần mềm lập trình 22 - Giao diện phần mềm Arduino IDE Hình 2.11 Giao diện Phần mềm lập trình 23 2.2.3.2 Lưu đồ thuật tốn Hình 2.12 Lưu đồ thuật tốn * Chương trình int cambien = 10;// khai báo chân digital 10 cho cảm biến int Led = 8;//kháo báo chân digital cho đèn LED void setup (){ pinMode(Led,OUTPUT);//pinMode xuất tín hiệu đầu cho led pinMode(cambien,INPUT);//pinMode nhận tín hiệu đầu vào cho cảm biê } void loop (){ int value = digitalRead(cambien);//lưu giá trị cảm biến vào biến value 24 digitalWrite(Led,value);//xuất giá trị đèn LED } 25 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 3.1 Kết thu Thiết kế thành công hệ thống điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng mơi trường Hình 3.1 Sản phẩm thực tế 3.2 Kiểm nghiệm hoạt động hệ thống * Ưu điểm hệ thống - Kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ - Hệ thống tương đối ổn định - Hệ thống mạch đơn giản thân thiện với người sử dụng * Nhược điểm hệ thống - Do chất lượng linh kiện không đảm bảo thơng số Datasheet nên có hệ thống hoạt động khơng tốt - Vẫn xảy sai số khơng đáng có nhiễu 26 - Phạm vi ứng dụng nhỏ cần mở rộng phần cứng nâng cao chun mơn * Hình ảnh hoạt động hệ thống Hình 3.2 Kết thu hệ thống hoạt động 3.2 Hướng phát triển Mở rộng thành hệ thống không điều khiển điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường mà gửi tin nhắn q trình điều khiển điện thoại 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hồng Phương, Ngơn ngữ lập trình arduino, ĐH Bách Khoa Hà Nội [2] Phạm Quang Huy, Lê cảnh Trung, Lập trình điều khiển với arduino, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [3] Một số linh kiện mạch: - http://hshop.vn/products/arduino-uno-r3-smd-chip-don - http://arduino.vn/bai-viet/cam-bien-quang trở-va-cach-su-dung-no-trong- moi-truong-arduino 28 ... em thiết kế mạch điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường Mạch điều khiển điều khiển tự động dựa ánh sáng từ mơi trường bên ngồi Tính ưu việt đề tài tính tự động hóa cao, hệ thống. .. biến ánh sáng - Nghiên cứu chế tạo, phân tích thiết kế mơ hình hệ thống mạch điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường - Qua tìm hiểu, sinh viên vẽ tồn sơ đồ mạch điều khiển, mô mạch... cảm biến Cảm biến ánh sáng quang trở nhạy cảm với cường độ ánh sáng môi trường thường sử dụng để phát độ sáng môi trường xung quanh cường độ ánh sáng Khi cường độ ánh sáng mơi trường xung quanh

Ngày đăng: 10/06/2019, 09:27

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG

  • 1.1. Lý do chọn đề tài

  • Việt Nam đang có thứ hạng cao trên thế giới về chỉ số tăng trưởng bất chấp tình trạng suy thoái kinh tế toàn cầu. Tuy nhiên thách thức đặt ra là mức độ tăng trưởng nền kinh tế diễn ra mạnh mẽ đồng nghĩa với việc nhu cầu sử dụng năng lượng tăng nhanh. Trung bình mỗi năm nhu cầu sử dụng năng lượng của đất nước tăng gấp hai nhưng ngành năng lượng tăng trưởng chỉ đáp ứng khoảng 60% yêu cầu. Tiết kiệm năng lượng trở thành nhu cầu cấp thiết. Nhucầu tiêu thụ năng lượng ở nước ta đang gia tăng mạnh mẽ, trong bối cảnh đang phải phấn đấu vượt qua những thách thức to lớn về nguy cơ hủy hoại môi trường, nguồn tài nguyên năng lượng truyền thống (than, dầu khí, thủy điện) ngày càng khan hiếm, thì chủ đề “tiết kiệm năng lượng” có ý nghĩa vô cùng quan trọng.

  • Nhận thấy tầm quang trọng của việc tiết kiệm năng lượng nói chung và tiết kiệm điện nói riêng, chúng em được sự hướng dẫn của thầy ThS. Trần Xuân Trọng, chúng em thiết kế ra mạch điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường. Mạch điều khiển có thể điều khiển tự động dựa trên ánh sáng từ môi trường bên ngoài. Tính ưu việt của đề tài này là tính tự động hóa cao, hệ thống điều khiển đơn giản, thuận tiện trong việc lắp đặt cũng như vận hành.

  • 1.2. Vấn đề đặt ra

  • Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại đèn chiếu sáng đủ để đáp ứng nhu cầu của mọi hoạt động trong đời sống hàng ngày cũng như trong các hoạt động sản xuất nông nghiệp và công nghiệp nhưng giá thành còn khá cao cũng như độ phổ biến còn chưa lớn. Do vậy, em quyết định thiết kế thiết kế mô hình hệ thống điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường nhằm mục đích thử nghiệm. Trên cơ sở đó, chế tạo một hệ thống quy mô thực và ứng dụng ra ngoài thực tế vươn tới quy mô thương mại.

  • Vì vậy trong phạm vi đề tài này, em sẽ thực hiện thiết kế thiết kế mô hình hệ thống điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường nhằm mục đích tìm hiểu và nghiên cứu của sinh viên. Thiết bị sẽ từng bước được nâng cấp để đạt được chất lượng và giá cả tốt nhất, hướng tới thị trường thương mại.

  • 1.3. Mục tiêu

  • - Tìm hiểu nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển độ sáng đèn theo cường độ ánh sáng môi trường.

  • - Tìm hiểu về bo mạch Arduino Uno.

  • 1.4. Chức năng và ứng dụng của hệ thống

    • 1.4.1. Chức năng của hệ thống

    • 1.4.2. Ứng dụng của hệ thống

    • CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

    • 2.1. Phân tích hệ thống

      • 2.1.1. Yêu cầu của hệ thống

      • 2.1.2. Phương pháp nghiên cứu

      • 2.1.3. Lựa chọn linh kiện

        • 2.1.3.1. Khối nguồn

        • 2.1.3.2. Khối cảm biến

        • 2.1.3.3. Khối xử lý trung tâm

        • 2.1.3.4. Giới thiệu về đèn Led

        • 2.2. Thiết kế hệ thống

          • 2.2.1. Giới thiệu hệ thống

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan