Cổng Kết Nối - Glong Electronic

Xin Chào!

Đây là trang đang thử nghiệm và hoàn thiện nội dung, mong các bạn thông cảm

Mọi thắc mắc và góp ý xin gửi về mail: Nglongbs@gmail.com

Xin chân thành cảm ơn!


 
CLB ĐIỆN TỬ
Công khai group · 94 thành viên
Tham gia nhóm
 

MẠCH BÁO ĐỘNG SỬ DỤNG LED THU PHÁT HỒNG NGOẠI VÀ LM324, NE555

Cinque Terre

1. Giới thiệu linh kiện

- LED phát hồng ngoại:

Cinque Terre

- Có hình dạng và kích thước giống với led phát sáng thường, tuy nhiên khi mắc vào mạch thì mắt thường sẽ không nhìn thấy ánh sáng.

- Muốn quan sát thấy được chùm tia hồng ngoại phát ra từ led ta phải thông qua một máy quay camera. Thường thì mình dùng ngay camera của điện thoại để kiểm tra led có phát được hay không.

- Một cách khác để kiểm tra led còn tốt hay hư là ta kiểm tra như một diode bình thường. Điện áp rơi trên led vào khoảng 1,2V. Dòng tối đa mà led chịu được vào khoảng 20mA.

- LED thu hồng ngoại:

Cinque Terre Cinque Terre

- Có hình dạng và kích thước giống với led phát sáng thường, có màu đen hoặc màu xanh lam đục trong suốt.

- Led thu hồng ngoại có điện trở khi phân cực ngược rất cao. Nhưng khi có tia hồng ngoại chiếu vào thì nó sẽ giảm điện trở phân cực ngược đi rất nhiều. Do đó khi sử dụng led thu hồng ngoại ta phải thiết kế cho nó phân cực ngược.

- Muốn kiểm tra led thu còn tốt hay hư, chúng ta cứ để thang đo điện trở tầm vài trăm KΩ rồi đo phân cực ngược. Nếu như đồng hồ chỉ vô cùng hoặc có giá trị rất lớn thì led vẫn còn tốt. Còn hiển thị điện trở bé thì led hư.

- IC LM324

Cinque Terre Cinque Terre

- Là IC khuếch đại thuật toán có tín hiệu ngõ ra ở dạng xung vuông.

- Điện áp hoạt động từ 3V ~ 32V.

- Điện áp ngõ ra: 0V ở mức logic thấp (mức 0) và Vcc-1,5V cho mức logic cao (mức 1). Điện áp của tín hiệu vào từ 0V ~ 32V

- Dòng điện ngõ ra phụ thuộc vào cách ta mắc dòng source hay sink. Dòng Source ở khoảng 20-40mA. Dòng Sink ở khoảng 12-50mA. Nếu bạn chưa hiểu thế nào là dòng souce và sink thì hãy quan sát hình minh hoạ sau:

Cinque Terre

- IC NE555

Cinque Terre Cinque Terre

- Là một IC rất ổn định để tạo thời gian trễ hoặc các khoảng dao động có thời gian chính xác.

- Các khoảng thời gian được thiết kế dựa trên các điện trở và tụ điện mắc thêm vào. Rất đơn giản trong công việc tính toán. Tín hiệu ngõ ra có dạng xung vuông và rất ổn định.

- Ứng dụng để thiết kế được nhiều mạch tạo dao động như: Monostable, Astable, Smith trigger...

- Có điện áp hoạt động từ 4,5V~18V. Điện áp ra cụ thể tuỳ vào điện áp cung cấp Vcc.

- Dòng source ngõ ra có thể lên đến 200mA.

2. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của mạch

Cinque Terre

- Led phát sẽ liên tục phát ra tia hồng ngoại. Led thu được bố trí để nhận được tia hồng ngoại này. Khi không có vật cản, Điện áp rơi trên led thu sẽ rất bé vì có tia hồng ngoại chiếu vào. Khi có vật cản chắn tia hồng ngoại, điện áp rơi trên led thu sẽ tăng lên cao gần tới Vcc.

- Điện áp rơi trên led thu được đưa về IC LM324 để so sánh với một điện áp chuẩn được lấy từ chân số 2 của biến trở. Để tăng tính ổn định cho việc so sánh này ta nên chỉnh biến trở sao cho điện trở ở chân số 2 bằng Vcc/2.

- Mạch so sánh được mắc theo kiểu khuếch đại đảo. do đó tín hiệu ngõ ra sẽ ngược pha với tín hiệu ngõ vào. Tức là khi điện áp rơi trên led thu ở mức cao thì chân số 1 của IC LM324 sẽ ở mức thấp, và ngược lại.

- Tín hiệu sau khi so sánh từ chân số 1 của IC LM324 được nối đến chân trigger (chân số 2)của IC 555, với mục đích là làm tín hiệu báo động. Báo cho IC 555 biết là tín hiệu hồng ngoại đã bị chặn.

- Bình thường chân số 2 của Ic 555 sẽ ở mức cao. Với mạch 555 được mắc theo nguyên lý monostable (mạch dao động đơn ổn) thì ngõ ra (chân số 3) của IC 555 sẽ ở mức thấp (0V). Điều này có nghĩa là loa báo hiệu sẽ không kêu.

- Khi có một nguyên nhân nào đó chắn tia hồng ngoại, làm led thu không nhận được tín hiệu. Khi đó điện áp trên led thu sẽ tăng vọt lên mức cao. Ic LM324 sẽ đảo trạng thái thành mức thấp. Khiến cho chân số 2 của IC 555 cũng bị kéo xuống mức thấp theo. Lúc này Ngõ ra của IC 555 sẽ ngay lập tức được đảo trạng thái lên mức cao. Loa bắt đầu kêu.

- Sau khi loa kêu, nếu led thu lại nhận được tín hiệu. Khi đó điện áp trên led thu sẽ hạ xuống mức thấp. Ic LM324 sẽ đảo trạng thái thành mức cao. Khiến cho chân số 2 của IC 555 cũng bị kéo lên mức cao theo. Nhưng Lúc này ngõ ra của IC 555 chưa được đảo trạng thái xuống mức thấp. Vì theo nguyên lý của mạch monostable thì lúc này tụ sẽ bắt đầu quá trình nạp của nó. Điện áp trên tụ sẽ tăng dần cho đến 2/3Vcc thì ngõ ra của IC 555 mới được hạ xuống mức thấp. Khi đó loa mới hết kêu.

Cinque Terre

- Với thiết kế như thế này, ta có thể ứng dụng để báo hiệu có người ra vào cửa, báo chống trộm, đếm sản phẩm .v.v.

* Lưu ý:

- Led hồng ngoại trong bài này chịu sự ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời và các bóng đèn rất nhiều. Những nơi có cường độ ánh sáng khác nhau sẽ có những mức điện áp rơi trên led thu khác nhau. Do đó khi đem ra ứng dụng thì phải biết điều chỉnh biến trở cho hợp lý. Nếu có một nguồn hồng ngoại khác chiếu thẳng vào led thu thì lúc này mạch sẽ chạy sai ý đồ.

- Ngoài ra cường độ của tia hồng ngoại còn phụ thuộc vào khoảng cách giữa led phát đến led thu. Càng xa thì càng yếu, dẫn đến điện áp rơi trên led thu càng cao.

Video tư liệu:


Hi vọng sau bài học này các bạn có được chút thu hoạch cho mình.

Cám ơn và hẹn gặp lại!