Mạch thu và phát tín hiệu qua tia hồng ngoại

THIẾT KẾ MẠCH ĐTTT LỜI NÓI ĐẦU X W Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến của thế giới, chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc ĐỀ TÀI: điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ…là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả ngày càng cao hơn. Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vực khác nhau cho đến nhu cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống hàng ngày. Một trong những ứng dụng của rất quan trọng của ngành công nghệ điện tử là kỹ thuật điều khiển từ xa bằng hồng ngoại. Sử dụng hồng ngoại được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp và các lĩnh vực khác trong cuộc sống với những thiết bị điều khiển từ xa rất tinh vi và đạt được năng suất, kinh tế thật cao . Xuất phát từ những ứng dụng đó, chúng em đã thiết kế một mạch ứng dụng nhỏ trong thu phát hồng ngoại. Vì thời gian, tài liệu và trình độ còn hạn chế nên việc thực hiện đồ án còn nhiều thiếu sót … Kính mong nhận được sự chỉ dẫn và góp ý tận tình của tất cả quý thầy cùng các bạn. Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn sự đóng góp ý kiến của tất cả quý thầy cô và sự nhiệt tình của các bạn đã giúp đỡ việc thực hiện đề tài trong suốt thời gian qua. MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU………………………………………………………………………...2 PHẦN THIẾT KẾ CHÍNH PHẦN I:NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ KHỐI………………………………….5 * Nguyên tắc thu phát hồng ngoại. và sơ đồ khối………………………………5 _Nguyên tắc phát tín hiệu………………………………………………………5 _Nguyên tắc thu tín hiệu………………………………………………………..7 PHẦN II:SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ _Khối phát tín hiệu……………………………………………………………..9 _Khối thu tín hiệu……………………………………………………………..10 PHẦN III: CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH _Điện trở………………………………………………………………………11 _Tụ điện……………………………………………………………………….11 _Transistor…………………………………………………………………….14 _Diode-Led……………………………………………………………………14 _IC7805………………………………………………………………………..14 _IC PT2248……………………………………………………………………15 _IC PT 2249…………………………………………………………………...21 _Diot 1N4148…………………………………………………………………24 _Led phát hồng ngoại…………………………………………………………31 PHẦN IV:ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA MẠCH…………………….32 PHẦN V:KẾT LUẬN………………………………………………………...32 TỔNG KẾT CÔNG VIỆC CỦA TỪNG THÀNH VIÊN TRONG NHÓM….33 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………….34 PHẦN THIẾT KẾ CHÍNH PHẦN I:NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ KHỐI a) NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ. Ánh sáng hồng ngoại (tia hồng ngoại) là ánh sáng không thể nhìn thấy được bằng mắt thường , có bước sóng khoảng từ 0.86μm đến 0.98μm . Tia hồng ngoại có vận tốc truyền bằng vận tốc ánh sáng . - Tia hồng ngoại có thể truyền đi được nhiều kênh tín hiệu. Nó được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp.Lượng thông tin có thể đạt 3 mega bit /s .Lượng thông tin được truyền đi với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với sóng điện từ mà người ta vẫn dùng . - Tia hồ bằng tia phải đún b) Ngu * ) Nguy Sơ đồ k + Chức - Khối c chức nă số thập mã lệnh bit hay - Khối d động m ng ngoại d hồng ngo g hướng yên tắc t ên tắc phá hối của mạ năng từ họn chức ng để phát phân . Mạ tín hiệu s 8 bit … tùy ao động ạch dao độ ễ bị hấp th ại , chùm t hu phát t tín hiệu. ch phát. ng khối năng và k lệnh yêu ch mã hóa ố gồm các theo số l có điều ki ng tạo xun ụ , khả nă ia hồng ng hồng ng hối mã h cầu của m sẽ chuyển bít 0 và 1 ượng các p ện : Khi nh g đồng hồ ng xuyên oại phát đ oại. và s óa : Khi n ình , mổĩ p đổi thành . Số bit tro hím chức ấn 1 phím , tần số x thấu kém . i hẹp , có ơ đồ khố gười sử dụ hím chức mã nhị ph ng mã lện năng nhiề chức năn ung đồng Trong điề hướng , do i ng bấm và năng tươn ân tương ứ h nhị phân u hay ít . g thì dồng hồ xác địn u khiển từ đó khi th o các phím g ứng với ng dưới d có thể là thời khởi h thời gian xa u một ạng 4 chuẩn c - Khối c mạch m tiếp . M đồng hồ bit của m - Khối đ điều chế , nhờ só - Khối t LED ph bit=’0’ = ‘0’ . * Nguy Sơ đồ k - Khối t ủa mỗi bit hốt dữ liệ ã hóa sẽ đ ạch chuyể và mạch ột mã lện iều chế v và phát F ng mang c hiết bị ph át hồng ng thì LED kh ên tắc th hối hiết bị th . u và khối ược chốt đ n đổi dữ li định thời n h . à phát FM M để ghép ao tần tín át : là mộ oại trong ông sáng u tín hiệ u : Tia hồn chuyển đ ể đưa vào ệu song so hằm đảm : mã lệnh mã lệnh hiệu được t LED hồn khoảng thờ . Do đó bê u. g ngoại từ ổi song so mạch chu ng ra nối t bảo kết thú dưới dạn vào sóng m truyền đi g ngoại . K i gian T c n thu khôn phần phá ng ra nối yển đổi dữ iếp được đ c đúng lú g nối tiếp ang có tầ xa hơn , ng hi mã lện ủa bit đó . g nhận đư t được tiếp tiếp : Mã liệu song iều khiển c việc chu sẽ được đư n số 38Kh hĩa là tăn h có giá tr Khi mã lệ ợc tín hiệ nhận bởi nhị phân t song ra nố bởi xung yểnđổi đủ a qua mạc z đến 100K g cự ly phá ị bit =’1’ t nh có giá u xem như LED thu ại i số h hz t . hì trị bit hồng ngoại hay các linh kiện quang khác . - Khối khuếch đại và Tách sóng : trước tiên khuếch đại tính hiệu nhận rồi đưa qua mạch tách sóng nhằm triệt tiêu sóng mang và tách lấy dữ liệu cần thiết là mã lệnh . - Khối chuyển đổi nối tiếp sang song song và Khối giải mã : mã lệnh được đưa vào mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song và đưa tiếp qua khối giải mã ra thành số thập phân tương ứng dưới dạng một xung kích tại ngõ ra tương ứng để kích mở mạch điều khiển . - Tần số sóng mang còn được dùng để so pha với tần số dao động bên phần thu giúp cho mạch thu phát hoạt động đồng bộ , đảm bảo cho mạch tách sóng và mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song hoạt động chính xác PHẦN II: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 1. Khối nguồn. - Khối nguồn lấy nguồn AC_ 220V từ điện lưới gia đình,dùng biến thế hạ áp xuống 12Vol_AC, khi qua cầu chỉnh lưu được DC_ 12V, dùng IC 7805 ổ áp cung cấp 2 mức điện áp cho toàn mạch là +12vol và +5vol. Hoặc ta cũng có thể lấy trực tiếp sạc điện thoại dùng làm nguồn cho mạch 2. Khối phát tín hiệu hồng ngoại. + PT2248 là con điều khiển phát tín hiệu hồng ngoại với đầu ra có 18 chức năng. Hiểu đơn giản là nó phát được 18 kênh với mã hóa khác nhau. PT2248 làm việc được với điện áp (2.2V - 5V) và được ứng dụng nhiều trong các thiết bị điều khiển từ xa với khoảng cách ngắn. +Chọn tần số dao động : tần số sóng mang mang mã truyền là tần số thu được do vi mạch mã hóa sau khi tiến hành chia 12 lần đối với tần số dao động của bộ cộng hưởng bằng thạch anh được đấu ở bên ngoài . Cho nên mức độ ổn định của tần số này phụ thuộc vào chất lượng và quy cách của thạch anh .Tần số dao động của mạch phát thường là 400-500Khz . Đối với mạch phát trên thì nên chọn tần số của thạch anh là 455Khz.(Vì con này có ngoài thị trường) Tần số sóng mang = Tấn số dao động / 12 = 455/12 = 38KHZ + Do đầu ra của IC có dòng rất bé nên ta phải dùng thêm bộ khuyếch đại tín hiệu của nó lên nên dùng con A1013. Hay ta có thể khuếch đại tín hiệu dùng mạch Dalington cũng được (hệ số khuếch đại lớn) + Mã hóa các phìm được lắp theo kiểu ma trận. Cái này được lắp theo sơ đồ trong datasheet! 3. Khối thu tín hiệu hồng ngoại Sơ đồ mạch nguyên lý