Trường đại học Bách Khoa – Đại học quốc gia TP HCM
Khoa Điện-Điện Tử-Bộ Môn Điện Tử
--------------

BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI
MÔN: ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG

ĐỀ TÀI 23
GVHD: Thầy Lưu Phú
SVTH : Nhóm 20

Tp.HCM,21/05/2015

Phần 1: Cảm biến (D203B)
1


1. Giới thiệu về cảm biến hồng ngoại thụ động (PIR)

- PIR sensor là bộ cảm biến thụ động dùng nguồn kích thích là tia hồng ngoại. Tia hồng
ngoại (IR) chính là các tia nhiệt phát ra từ các vật thể nóng. Trong các cơ thể sống, trong
chúng ta luôn có thân nhiệt (thông thường là ở 37 độ C), và từ cơ thể chúng ta sẽ luôn
phát ra các tia nhiệt, hay còn gọi là các tia hồng ngoại, người ta sẽ dùng một tế bào điện
để chuyển đổi tia nhiệt ra dạng tín hiệu điện và nhờ đó mà có thể làm ra cảm biến phát
hiện các vật thể nóng đang chuyển động. Cảm biến này gọi là thụ động vì nó không dùng
nguồn nhiệt tự phát (làm nguồn tích cực, hay chủ động) mà chỉ phụ thuộc vào các nguồn
tha nhiệt, đó là thân nhiệt của các thực thể khác, như con người con vật...
-Cấu trúc cảm biến PIR

a) Cảm biến PIR D203B



c) Khối so sánh :

Sau khi khuếch đại tín hiệu, tín hiệu sẽ sánh với ngưỡng và xuất ra mức logic để đưa vào MCU
để xử lý.

5


Phần2: Điều khiển đóng mở cửa tự động
1. Giới thiệu vi điều khiển AT89C51
8051 là vi điều khiển đầu tiên của họ vi điều khiển MCS51 được Intel sản xuất vào năm 1980. Họ
MCS51 là họ 8-bit có khả năng định địa chỉ 64KB bộ nhớ chương trình và 64KB bộ nhớ dữ liệu.
Một số chip 8051 thông dụng:

6


2.

Kiến trúc phần cứng:

3. Cấu hình chân:

7


- VCC: Điện áp cung cấp.
- GND: Được nối đất.
- RST : ngõ vào RESET, chân RESET ở mức cao trong 2 chu kỳ máy khi bộ dao động đang chạy

PIN đó được kéo lên bởi 1 trở treo bên trong, và có thể được sử dụng là cổng vào.

9


Ngoài ra các Pin của PORT 3 cũng có thêm các chức năng đặc biệt khác:

I.

ENCODER.
Động cơ sử dụng Encoder tương đối là loại được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.

-

Khối Encoder sẽ có 2 phần là:
Đĩa quay: cấu tạo gồm N rãnh hoặc lỗ (hay độ phân giải của Encoder)
Các cặp thu phát hồng ngoại.

10


Khi động cơ quay khối Encoder sẽ xuất ra 2 tín hiệu dạng xung A và B cùng tần số, lệch pha 90
độ (do sự bố trị lệch nhau của 2 cặp thu phát hồng ngoại). Với 2 tín hiệu A, B này mình sẽ xác
định được tốc độ và chiều quay của động cơ tại 1 thời điểm.
-Nguyên lý đo tốc độ động cơ:
Khi tia hồng ngoại từ Led phát đi qua 1 rãnh trên đĩa Encoder đến Led thu thì trên kênh A (B) sẽ
tạo ra 1 xung vuông, như vậy khi đĩa quay quay được 1 vòng thì trên kênh A (B)sẽ có N xung.
Gọi tốc độ động cơ là V(vòng/s), số xung Encoder đếm được trong 1s là n, ta có công thức tính
tốc độ động cơ:
V=n/N (vòng/s)

(nối với nguồn 5V) thì cho phép mạch cầu H hoạt động, nếu ở mức logic “0” thì mạch cầu H
không hoạt động.
Với bài toán của em ở trên, các bạn chỉ cần lưu ý đến cách điều khiển chiều quay với L298:
-Khi ENA = 0: Động cơ không quay với mọi đầu vào .
-Khi ENA = 1:
INT1 = 1; INT2 = 0: động cơ quay thuân.
INT1 = 0; INT2 = 1: động cơ quay nghịch.
INT1 = INT2: động cơ dừng ngay tức thì.
(tương tự với các chân ENB, INT3, INT4).
Trong bài toán này em sử dụng module L298 V1 để điều khiển chiều quay của động cơ DC.
Sơ đồ nguyên lý:

12


III.Sơ đồ giải thuật.
Lưu đồ cảm biến

Cảm biến người

S

Đ
Mở cửa
Đ

SV >5

Dừng động cơ
S

Đ

S
Dem++

Dem
Pt=Pout+VF*Iout=2.5+0.45*0.5=2.725W
Chọn tần số giao hoán của Q1 là fo=50KHz, chu kỳ nhiệm vụ t on=50%

Với fo=50KHz và Vin1(min)=4.24V. Điện cảm cuộn sơ cấp

Với Vin1(max)=7.06V. Dòng đỉnh qua cuộn sơ cấp
Ta chọn Q1 IFR540

17


Từ hình 3.26  lõi có kích thước 18x11 và
Ta chọn

.

Tìm được số vòng dây cuộn sơ cấp:

Tỷ số áp vào/áp ra:

Chọn N1/N2=1.2
Suy ra số vòng thứ cấp N2=3

Theo bảng 3.5 ứng với lõi 18x11 ta chọn cuộn dây 2 ngăn A W=0.084cm2
18


•

Tìm T: tỷ số vòng dây/cm2 . Chọn

Từ bảng 3.3 ta chọn D1 là 1N5824 có Imax=5A, VF=0.37V, BVR=30V.
Giả sử bỏ qua mất mát trong cuộn dây, mosfet Q1(R on nhỏ không đáng kể)
•

Với Vin2(min)=12.136V

•

Với Vin2(max)=18.904V

•
•

Từ bảng 3.4 ta chọn Q1 là IFR640 có Ron=0.18ohm, Imax=10A, BVRmax 200V
Chọn cuộn dây

`
Từ hình 3.26 chonj kích thước lõi 22x13 có AL

Các tụ chọn Cf=100pF: lọc nhiễu hồi tiếp, Co=470uF giữ điện áp ngõ ra tải không đổi. Ci: lọc nhiễu ngõ
vào.
D7,C7,R7 triệt subner bảo vệ quá áp trên mosfet.

22


Tài Liệu Tham Khảo.
0/ Giáo Trình Điện Tử Ứng Dụng_Lưu Phú
1/http://mcu.banlinhkien.vn
2/ http://www.phuclanshop.com/TraoDoiHocTap-ChiTiet.aspx?
NewsId=109
3/ http://signal.ee.bilkent.edu.tr/Theses/EminBireySoyer.pdf

23