PHẦN II : THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN

Chia sẻ: Nguyen Van Thnah | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

290
lượt xem 96
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'phần ii : thiết kế và tính toán', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: PHẦN II : THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN

PHẦN II : THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN I/ Mạch phát hồng ngoại : 1. Sơ đồ nguyên lý : 3Vdc + 47uF A1015 C1815 R4 0 0 10 0 R3 10K T3 T2 T1 K6 C OD E T Xout T es t Vc c BL9148 Vs s XT XT K1 K2 K3 K4 K5 XTAL 455khz C4 C5 0 101 101 C1 C2 150p 150p 0 0 SW1 SW2 0 0 SW3 SW4
2. Tính toán : a) Bộ tạo dao động tần số sóng mang : R6 1k 1 2 XTAL 2 3 455khz C1 C2 150p 150p - 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 em chọn tần số của thạch anh là 455Khz . - Tần số của sóng mang được tính bởi công thức : fosc fC = 12 Từ đó suy ra : fc = 455khz/12 ≅ 38khz Do cấu tạo bên trong IC BL9148 có 1 cổng đảo dùng để phối hợp với các linh kiện ngoài bằng thạch anh hoặc bằng mạch LC để tạo thành mạch dao động . Vì mạch LC khá cồng kềnh và độ ổn định không cao so vói thạch anh nên em đã quyết định chọn bộ dao động thạch anh .
b) Mạch khuếch đại phát : R1 3Vdc A1015 TXout 10k 0 C1815 R4 10 0 - Do tín hiệu phát ở ngõ ra của IC phát có dòng bé : -0.1mA ÷ 1.0mA nên ta phải khuếch đại chúng lên . Vì thế , em dùng hai transistor ghép Darlington để khuếch đại tín hiệu cấp dòng cho LED hồng ngoại phát đi . • Khi không nhấn phím : V15 = Theo sơ đồ mạch ta có : VBE1 = VCC – VB1 = < Vγ = Q1 off ⇒ Q2 off ⇒ không có dòng qua LED hồng ngoại • Khi nhấn 1 phím : : V15 = VB1 = ⇒VBE1 = > Vγ = Q1 dẫn bão hòa ⇒VCE1 = VCE bão hòa = 0.2V VB2 = VCC - VEC1 = VE2 = VB2 - Vγ = - Tính R4 : LED hồng ngoại có điện áp cho phép trong khoảng 1.2÷3.3 V , dòng làm việc 30mA ÷ 1A , RIR LED = 10 ÷ 30Ω 1.2V ≤ VIRLED ≤ 3.3V R *V R *V IRLED E2 − R ≤ R1≤ IRLED E2 − R V IRLED V IRLED MAX MIN V 1.2V ≤ R * E2 ≤ 3.3V IRLED R +R IRLED 1
c) Cài mã cho mạch phát : - Vì em dùng IC thu BL9149 nên theo lý thuyết thì IC thu không có chân C1. Do đó chân C1 của IC phát luôn ở mức logic ‘1’ . Nhiệm vụ còn lại là xác định tổ hợp mã cho C2 và C3 . - Ở mạch trên thì cách cài mã như sau : • Đầu tiên , em xác định mã mong muốn là C2 = ‘1’ , C3 = ‘0’ . • Từ đó , tại chân C2 , em nối một diode với chân CODE , còn chân C3 thì bỏ trống . • Như vậy để IC thu nhận biết đúng thì ta cũng phải cài đúng như vậy . Bảng mã hệ thống (tóm tắt) BL9148 BL9149 C1 C2 C3 C2 C3 1 1 0 1 0 - BL9148 : ‘1’ _ nối diode ‘0’ _ bỏ trống - BL9149 : ‘1’ _ nối tụ xuống mass ‘0’ _nối xuống mass d) Chọn tổ hợp phím nhấn : - Xuất phát từ ý định muốn tìm hiểu sự khác nhau giữa các chân K với nhau nên em đã chọn tượng trưng 4 phím , trong đó có hai phím ở trạng thái liên tục và hai phím khác ở trạng thái không liên tục . Bảng tổ hợp phím nhấn Số phím Ngõ bên phát ra 1 HP1 2 HP2 6 SP1 7 SP2
II/ M¹ch thu hång ngo¹i 1. Sơ đồ nguyên lý : 5Vdc 39K R1 7404 10K 1 2 CLR PR D Q CK 0 102 Q 2 2 2 2 Vcc Vss 7404 7404 7404 7404 in BL9149 0 Vss Vcc 7404 0 1 2 1 1 1 1 CLR PR RXin OSC D Q 102 HP1 CODE2 CK Q HP2 CODE3 C1815 0 B A D C HP3 SP1 0 Vcc 74147 Vss HP4 SP2 7404 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 HP5 SP3 1 2 CLR PR D Q SP5 SP4 CK Q 0 102 7404 4 1 2 BI/RBO A B RBI CLR PR LT C D D Q CK Q Vss 7447 Vcc 0 0 g e d b a c f 0 SEGMENT e d h c com com LED 7 g a b f
2. Tính toán và giải thích hoạt động của mạch : a) Mạch khuếch đại và tách sóng : 5Vdc 0 10K 1 RXin Input signal 1 C1815 102 0 0 - Q1 ở trạng thái bão hòa VCEBH = 0.1V - Khi chưa nhận tín hiệu : VIN = 0.8V I = 0.02mA BH V =V +V IN Rb BE V −V R = IN BE B I B 0.8 − 0.7 R = = 5KΩ B 0.02 × 10 −3 Từ đó , dựa vào thực tế thì ta chọn RB = 4.7 kΩ . mặt khác , ta có : V = V +V CC Rc CEBH V =V −V Rc CC CEBH
V −V R = CC CEBH C I CBH 5 − 0.1 R = ≈ 5KΩ C 10 −3 I β = CBH ⇒ I =β ×I = 50 × 0.02 = 1mA min I CBH min BBH BBH Từ đó , dựa vào thực tế thì ta chọn RC = 4.7 kΩ - Khi nhận tín hiệu : VIN = 705 mV V −V I = IN BE = 0.705 − 0.7 = 1µA 5 × 10 3 B R B ⇒V =V −V = V − R × I × hfe = 5 − 5 × 10 3 × 10 − 6 × 100 = 4.5V C CC Rc CC C B Để IC thu BL9149 hoạt động tốt thì VIN = 2V÷ 3V Với VIN ≥ 2V V ×Z C INIC ≥ 2V Z +R INIC L V ×Z 4.5 × 25 × 10 3 ⇒R ≤ C INIC − Z = − 25 × 10 3 L 2 INIC 2 ⇒ R ≤ 30 KΩ L Từ đó , dựa vào thực tế ta chọn RL = 10kΩ . ⇒ Tuy nhiên, những số liệu trên là tính toán theo lý thuyết . Còn trên thực tế , sau khi thử mạch trên testboard thì em nhận thấy là hai điện trở RB và RC không cần gắn . Nếu làm như vậy thì khả năng thu của mạch tăng lên .
b) Mạch chốt dữ liệu : CLR PR D Q CK QN 0 - Khi chưa có xung CK ( chưa nhấn phím ) : ngõ ra Q = ‘0’ , QN = ‘1’ . Dữ liệu tại D là ‘1’ vì ta nối D với QN . - Khi có xung CK(nhấn một phím),dữ liệu tại D sẽ được nạp vào và ngõ ra Q=‘1’, QN=’0’ . Lúc này trạng thái ngõ sẽ được chốt lại và chỉ thay đổi khi có thêm một xung CK . c) Mạch mã hóa và mạch giải mã : - Mạch mã hóa : Để tiện lợi cho việc thiết kế mạch , em đã chọn 4 số ngõ vào là 1,2,3,9 . Do đó , mỗi ngõ ra 4 bit nhị phân của mạch sẽ tương ứng với mỗi ngõ vào thập phân . - Mạch giải mã : Để hiện thị được LED 7 đoạn , ta cần phải có một IC để giải mã các dữ liệu đã được mã hóa . Vì vậy , sau khi dữ liệu đã được mã hóa thì nó sẽ được đưa qua IC giải mã .