Mạch Cảm Biến ánh Sáng Sử Dụng Quang Trở (LDR) - Tài Liệu Text

Tải bản đầy đủ (.doc) (13 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Cao đẳng - Đại học
>>
3. Kỹ thuật - Công nghệ

Mạch cảm biến ánh sáng sử dụng quang trở (LDR)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (418.33 KB, 13 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIVIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG******BÁO CÁO BÀI TẬP LỚNĐề tài 10: Mạch cảm biến ánh sáng sử dụng quang trở (LDR).Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Vũ Thắng.Sinh Viên Thực Hành: 1. Nguyễn Thanh Tùng – MSSV: 201367652. Phạm Thị Thu Hiền – MSSV: 201355233. Bùi Thị Hạnh– MSSV: 201354714. Lê Minh Chánh– MSSV:201551505. Phạm Quốc Bảo– MSSV:201212681Mục lụcMục lục........................................................................................................................................................22I.ĐẶT VẤN ĐỀI.1 Lý do chọn sản phầm:-Điện năng là một nguồn năng lượng rất quan trọng trong cuộc sống hiện đại, chính vì vậy mà-điện cần phải sử dụng trong đời sống một cách thích hợp.Mạch cảm biến ánh sáng ra đời giúp tiết kiệm rất nhiều điện năng và công sức điều khiển hệthống chiếu sáng.I.2 Ứng dụng:Mạch cảm biến được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều thiết bị chiếu sáng quen thuộc như đènđường, đèn công viên, đèn cầu thang, ...I.3 Sản phẩm đã được ứng dụng trên thị trường:Trên thị trường hiện nay có rất nhiều sản phẩm ứng dụng của mạch cảm biến ánh sáng phụcvụ cho mục địch chiếu sángvà một số mục đích khác. Dưới đây là một số ví dụ:Đèn Đường LED Cảm Biến Quang 30W:Tính năng:- Tự động tắt bật dựatrên điều kiện ánh sángmôi trường.- Tiêu chuẩn chốngnước IP65.- Tản nhiệt tối ưu.- Tuổi thọ 50,000 giờ.- Chống sét quá tải.3Thiết Bị Cảm Biến Quang Điện AS2403A:Tính năng:- Cảm biến ánh sáng ON/ OFF theo điều kiện môi trường.- Tuổi thọ và độ bền cao.- Nhiệt độ làm việc: -10oC đến 40oC.- Ứng dụng: biển quảng cáo, chiếu sáng công cộng…II.ĐIỀU TRA SẢN PHẨM:II.1Tiêu chí chức năng-Đèn LED phải tự động bật/tắt tùy theo cường độ ánh sáng chiếu vào quang trở.-Mạch đơn giản, dễ tùy biến và có độ nhạy cao.-Hoạt động ổn định khi sử dụng nguồn một chiều 4-6 V.-Tín hiệu đầu vào: Tín hiệu ánh sáng chiếu vào quang trở.-Tín hiệu đầu ra: ánh sáng đèn LED.II.2Tiêu chí phi chức năng:-Kích thước nhỏ gọn tiện lợi: Nhỏ hơn nhiều so với các sản phẩm ngoài thị trường.-Tuổi thọ cao.-Giá thành rẻ.III.KẾ HOẠCH THỰC HIỆN SẢN PHẨMIII.1Sơ đồ khối.4Khối nguồnDòng điệnKhối cảm biếntín hiệu điệnKhối hiển thịTác độngTác nhânTác nhân: ánh sáng tự nhiên (ánh sang mặt trời) hoặc ánh sáng nhân tạo (bóng đèn).Khối cảm biến: có chức năng biến tín hiệu ánh sang thành tín hiệu điện, ở đây ta dùng quang trở.Khi được ánh sang chiếu vào điện trở của quang trở giảm đi đáng kể so với khi không đượcchiếu sáng.Khối nguồn: có nhiệm vụ cung cấp nguồn điện cho mạch, ở đây ta dùng nguồn 6V.Khối hiển thị: hiển thị ánh sáng ( đèn led).3.2.Linh kiện sử dụng.Điện trở.Hiểu một cách đơn giản - Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu một vật dẫnđiện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở là vô cùnglớn.Giá trị điện trở được tính theo đơn vị Ohm (Ω), kΩ, MΩ, hoặc GΩ.5Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chất liệu, độ dài và tiết diện của dây, được tính theo côngthức sau:R = ρ.L / STrong đó :ρ là điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệuL là chiều dài dây dẫnS là tiết diện dây dẫnR là điện trở đơn vị là Ohm.Cách ghi và đọc tham số điện trở6Điện trở thường được ký hiệu bằng 4 vòng mầu , điện trở chính xác thì ký hiệu bằng 5 vòngmầu.Cách đọc điện trở 4 vòng mầu- Vòng số 4 là vòng ở cuối luôn luôn có mầu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vòng chỉ sai số củađiện trở, khi đọc trị số ta bỏ qua vòng này.- Đối diện với vòng cuối là vòng số 1, tiếp theo đến vòng số 2, số 3- Vòng số 1 và vòng số 2 là hàng chục và hàng đơn vị .- Vòng số 3 là bội số của cơ số 10.- Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10 ( mũ vòng 3).- Có thể tính vòng số 3 là số con số không "0" thêm vào.- Mầu nhũ chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng số 3 là nhũ thì số mũ của cơ số 10 làsố âm.Cách đọc trị số điện trở 5 vòng mầu :- Vòng số 5 là vòng cuối cùng , là vòng ghi sai số, trở 5 vòng mầu thì mầu sai số có nhiều mầu,do đó gây khó khăn cho ta khi xác điịnh đâu là vòng cuối cùng, tuy nhiên vòng cuối luôn cókhoảng cách xa hơn một chút.- Đối diện vòng cuối là vòng số 1.- Tương tự cách đọc trị số của trở 4 vòng mầu nhưng ở đây vòng số 4 là bội số của cơ số 10,vòng số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.- Trị số = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) x 10 ( mũ vòng 4).7- Có thể tính vòng số 4 là số con số không "0" thêm vàoTransistor.Transistor hay tranzito là một loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường được sử dụng như mộtphần tử khuếch đại hoặc một khóa điện tử.Cấu tạo của TransitorTransitor hay còn gọi là bóng dẫn gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếpgiáp P-N , nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN tađược Transistor ngược. về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngượcchiều nhau. Cấu trúc này được gọi là Bipolar Junction Transitor (BJT) vì dòng điện chạy trongcấu trúc này bao gồm cả hai loại điện tích âm và dương (Bipolar nghĩa là hai cực tính)Diode - LED.Điốt bán dẫn hay Điốt là một loại linh kiện bán dẫn chỉ cho phép dòng điện đi qua nó theo mộtchiều mà không theo chiều ngược lại.LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang) là các điốt có khả năngphát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo từ mộtkhối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n.8Ký hiệu:Để có ánh sáng liên tục, người ta phân cực thuận LED. Tùy theo vật liệu cấu tạo, điện thế thềmcủa LED thay đổi từ 1 đến 2.5V và dòng điện qua LED tối đa khoảng vài mA.Quang trở (LDR).LDR ( quang điện trở) là 1 loại cảm biến ánh sáng đơn giản, nguyên tắc hoạt động dựa vào hiệntượng quang điện trong.Nguyên lý làm việc của quang điện trở là khi ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn (có thể làCadmium sulfide – CdS, Cadmium selenide – CdSe) làm phát sinh các điện tử tự do, tức sự dẫnđiện tăng lên và làm giảm điện trở của chất bán dẫn. Các đặc tính điện và độ nhạy của quangđiện trở dĩ nhiên tùy thuộc vào vật liệu dùng trong chế tạo.Khi ánh sáng kích thích chiếu vào LDR thì nội trở của LDR sẽ giảm xuống , tiến về 0 ôm( mạchkín).Nhưng khi ánh sáng kích thích ngừng thì nội trở tăng đến vô cùng( hở mạch).Ký hiệu:93.3.Sơ đồ nguyên lý:LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG:•Điện trở: Sử dụng 4 điện trở:R1= 1 kΩ, R2= 470Ω, R3= 4.7kΩ, R4=330Ω.•Transistor: Sử dụng 2 transistor BC547.•Đèn LED.10•Quang trở (LDR).•Nguồn: sử dụng 1 viên pin 6V (hoặc 4 viên pin 1.5 V mắc nối tiếp).NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:Khi bạn chặn ánh sáng chiếu vào LDR, thì transistor Q1 đóng và transistor Q2 thông, do đó LEDD1 được nối đất: LED D1 sáng.3.4.Mô phỏng mạch trên Proteus:Tiến hành mô phỏng trên Proteus (sử dụng đèn LED màu xanh): Chạy thử: Ban đầu cho giá trịánh sáng chiếu vào quang trở là 6.0. Đèn LED không sáng.Giảm dần giá trị ánh sáng xuống đến 5.4 thì thấy đèn sáng:11Vậy mạch mô phỏng hoạt động đúng theo yêu cầu đã đề ra. Có thể tiến hành lắp mạch sản phẩm.Layout:IV.THỰC HIỆN SẢN PHẨM12Sau khi mua linh kiện và lắp ráp theo sơ đồ nguyên lý đã đề ra được sản phẩm hoàn thiện:Kết quả chạy thử: Sau khi chạy thử 10 lần, mạch chạy đúng theo yêu cầu đã đề ra: Đèn LED tắtkhi có ánh sáng và bật khi không có ánh sáng chiếu vào quang trở.Nhận xét: Mạch thiết kế đúng, sản phẩm hoạt động tốt.V.KẾT LUẬN:Sau khoảng thời gian vài tuần nghiên cứu và thực hiện sản phẩm với chi phí rẻ và công sức củatất cả mọi thành viên trong nhóm chúng em đã thiết kế thành công sản phẩm Mạch Đèn CảmBiến Ánh Sáng với tính ứng dụng thực tế cao. Sau nhiều lần thử nghiệm đã cho thấy sản phẩmhoạt động tốt. Sau khi hoàn thành chúng em đã thu được nhiều kinh nghiệm bổ ích để tạo ra mộtsản phẩm điện tử đơn giản từ khâu thiết kế đến thực hiện và hoàn thiện. Cuối cùng em xin cảmơn thầy Nguyễn Vũ Thắng đã giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện!HẾT!13

Tài liệu liên quan

• Mạch cảm biến ánh sáng ppsx
  • 1
  • 4
  • 43
• mạch cảm biến ánh sáng
  • 10
  • 1
  • 5
• mạch cảm biến ánh sáng
  • 2
  • 3
  • 28
• BÁO CÁO ĐỒ ÁN MẠCH CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ SƯ DỤNG DS18B20
  • 40
  • 2
  • 7
• thiết kế mạch cảm biến ánh sáng
  • 12
  • 3
  • 9
• THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG SỰ PHÁT QUANG
  • 9
  • 347
  • 0
• Nghiên cứu ứng dụng cảm biến ánh sáng trong hệ thống chiếu sáng thông minh
  • 116
  • 1
  • 4
• Mạch cảm biến ánh sáng sử dụng quang trở (LDR)
  • 13
  • 4
  • 18
• mạch cảm biến ánh sáng
  • 13
  • 1
  • 6
• Nghiên cứu áp dụng mạng cảm biến không dây sử dụng năng lượng sạch trong mô hình nhà kính
  • 25
  • 286
  • 1

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(540.5 KB - 13 trang) - Mạch cảm biến ánh sáng sử dụng quang trở (LDR) Tải bản đầy đủ ngay ×