Tải bản đầy đủ (.doc) (27 trang)

Tìm hiểu vi điều khiển PSoC

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (522.16 KB, 27 trang )

Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt khóa học tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP
HCM với sự giúp đỡ của quý thầy cô, đã hướng dẫn em về nhiều mặt
và nhất là trong thời gian thực hiện đề tài, nên đề tài đã hoàn thành
đúng thời gian quyi định.
Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn đến:
Tất cả quý thầy cô trong khoa Điên - Điện tử đã giảng dạy những
kiến thức chuyên môn làm cơ sở để thưc hiện tốt đồ án môn học và tạo
điều kiện thuận lợi cho nhóm làm đề tài nhằm hoàn tất chương trình
học.
Đặt biệt cảm ơn thầy Lê Văn Hiệp giáo viên hướng dẫn đề tài, đã
nhiệt tình giúp đỡ, định hướng cho nhóm trong quá trình thực hiện đề
tài, giúp đề tài hoàn thành đúng thời gian quy định.
Tất cả bạn bè đã giúp đỡ nhóm trong quá trình thực hiện đồ án.
Người thực hiện
Nguyễn Minh Hòa
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 1
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN




















Ngày….tháng… năm 2008
Giáo viên hướng dẫn
Lê Văn Hiệp
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 2
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
Lời Nói Đầu
Sự phát triển của công nghệ điện tử nói chung, và vi điều khiển nói riêng
đã làm thay đổi mọi mặt trong đời sống xã hội. Cùng với sự thay đổi đó thì nhu
cầu tìm hiểu, học tập vi điều khiển ngày càng cao. Việc nắm bắt, nghiên cứu và
ứng dụng kịp thời các công nghệ kĩ thuật phát triển, cũng như các thiết bị, linh
kiện mới là một việc quan trọng góp phần đưa đất nước ta bắt kịp với các nước
trên thế giới. Hiện nay, trên thị trường Việt Nam đã xuất hiện một dòng sản
phẩm mới là PSoC với tính năng hoàn toàn vượt trội so với các họ vi điều khiển
trước đó. Họ vi điều khiển này cho phép chúng ta biên tập cấu hình phụ rất linh
hoạt. Từ những ưu điểm và tình hình phát triển trên chúng tôi đã tiến hành
nghiên cứu và giới thiệu đến các bạn họ vi điều khiển PSoC.
Qua một thời gian nghiên cứu và tìm hiều, tôi đã hoàn thành được đề tài
“Tìm hiểu vi điều khiển PSoC” đúng thời gian qui định. Tuy nhiên, do mức độ
phức tạp của đề tài, tài liệu tham khảo còn nghèo nàn, đặc biệt là do hạn chế về
thời gian và kiến thức nên chúng tôi chỉ đi vào giới thiệu các phần cơ bản của họ
vi điều khiển này.
Trong khi biên soạn, mặc dù rất cố gắng song không thể tránh khỏi những

thiếu sót và sai lầm nhất định, rất mong nhận được ý kiến xây dựng tích cực của
quý thầy cô và các bạn để chúng tôi hoàn chỉnh hơn về nội dung cũng như về
hình thức.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn.
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 3
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
Mục Lục
A. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
I. Đặt vấn đề 5
II. Lựa chọn phương án 5
III. Giới thiệu về hệ thống điều khiển từ xa 6
B. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I. Cơ sở lý luận 7
II. Giới thiệu các linh kiện sử dụng trong đề tài 8
III. Sơ đồ mạch 17
IV. Mạch in 20
C. KẾT LUẬN
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 4
Đồ Án Mơn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
A. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
I. Đặt vấn đề:
 Điều khiển từ xa là việc điều khiển một thiết bị ở một
khoảng cách nào đó mà con người không nhất thiết trực tiếp
đến nơi đặt hệ thống.
 Trong cơng nghiệp hiện nay, người ta dần dần thay thế các thiết
bị điều khiển bằng cách tự động hóa, điều khiển từ xa với các
lệnh các chương trình .
 Việc ứng dụng điều khiển từ xa vào thông tin liên lạc đã
mang lại nhiều thuận lợi cho xa hội loài người, thông tin được

cập nhật hơn nhờ sự chính xác và nhanh chóng của quá trình
điều khiển từ xa.
 Thực tế chúng ta thấy: vào những năm của thập niên 60-80 khi
điều khiển tivi như chuyển kênh, chỉnh độ sáng tối, chỉnh
volume… thì phải thao tác trực tiếp bằng tay trên máy, đến tập
niên 90, nhất là những năm gần đây ít còn thao tác bằng tay nữa
mà thay thế bằng hệ thống điều khiển từ xa.
Mục tiêu nghiên cứu:
Tìm hiểu cách thức hoạt động của các hệ thống điều khiển từ xa.
Tìm hiểu ngun lý hoạt động của họp số cơ khí quạt.
Tìm hiểu một số linh kiện phù hợp cho việc thiết kế mạch.
Phân tích và kiểm tra hoạt động của mạch.
Đối tượng nghiên cứu:
Các tài liệu liên quan đến điện tử
Các linh kiện điện tử, datasheet….
Quạt máy gia dụng,
Phương pháp nghiên cứu:
Tham khảo tài liệu và khảo sát thực tế.
II. Lựa chọn phương án:
 Do đặc trưng của đề tài là thiết kế và thi cơng nên sử dụng theo
phương pháp sau:
 Tham khảo tài liệu: hoạt động chủ yếu là tự tìm hiểu, thu
thập tài liệu liên quan đến đề tài.
 Ưu điểm : giúp bản thân có khả năng tự học, tự tìm
hiểu khám phá vấn đề.
 Nhược điểm: nắm được kiến thức khơng nhiều, khó
khăn trong việc cơ động kiến thức.
 Đàm thoại: dựa vào kiến thức đã có, trao đổi với thầy cơ và bạn
bè.
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 5

Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
 Ưu điểm: năng cao khả năng làm việc nhóm, dễ dàng
nắm kiến thức, tạo mối quan hệ thân thiện giữa thầy trò
và bạn bè, học hỏi kiến thức mới và kinh nghiệm của
những người đi trước.
 Nhược điểm: mất nhiều thời gian cho việc tranh luận
và giải quyết vấn đề.
Trong thiết kế ta có các phương án:
 Dùng IC 9148, 9149 và 4017
 Ưu điểm: Mạch đơn giản
 Nhược điểm: phím bấm không linh họat (phải chuyển
phím theo thứ tự từ vòng tròn OF đến 3).
 Dùng IC 9148, 9149 và 40193
 Ưu điểm: phím bấm linh hoạt, thuận tiện trong việc
chọn nút điều khiển 1,3,2,OF.
 Nhược điểm: Mạch phức tạp.
 Lựa chọn phương pháp:
 Phương pháp đàm thoại có nhiều ưu điểm nên phương pháp
đamg thoại là phương án mà nhóm thông nhất thực hiện.
 Trong thiết kế nhóm chọn phương án Dùng IC 9148, 9149 và
40193
 Ưu điểm: linh hoạt điều chỉnh tốc độ quạt tùy ý.
 Nhược điểm: mạch vẫn còn nhiều phức tạp.
III. Giới thiệu về hệ thống điều khiển từ xa:
Hệ thống điều khiển từ xa là một hệ thống cho phép ta điều khiển các
thiết bị ở một khoảng cách xa. Ví dụ: hệ thống điều khiển bằng vô tuyến, hệ
thống điều khiển từ xa bắng tia hồng ngoại, hệ thống điều khiển từ xa bằng
cáp quang, dây dẫn.
Sơ đồ kết cấu của hệ thống điều hiển từ xa bao gồm:
Thiết bị phát: biến đổi lệnh điều khiển thành tin tức tín hiệu và phát

đi.
Đường truyền: đưa tín hiệu điều khiển từ thiết bị phát đến thiết bị thu.
Thiết bị thu: nhận tín hiệu điều khiển từ đường truyền, qua quá trình
xử lý, giải mã để tái hiện lại lệnh điều khiển rồi đưa đến thiết bị thi hành.
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 6
Thiết Bị
Phát
Đường
Truyền
Thiết Bị
Thu
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
B.NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I. Cơ sở lý luận:
 Sơ đồ khối của mạch thu phát hồng ngoại điều khiển quạt:
Sơ đồ mạch phát:
Giải thích sơ đồ khối máy phát:
Máy phát có nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển, mã hóa và phát tín hiệu
đến máy thu, lệnh truyền đi đã được điều chế.
Ma trận phím: được bố trí theo cột và hàng. Lệnh điều khiển được
đưa đến bộ mã hóa dưới tương ứng với từng phím điều khiển.
Xử lý tín hiệu: để truyền các tín hiệu khác nhau đến máy thi mà
không gây nhầm lẫn, do đó IC có chức năng mã hóa các tín hiệu. Biến đổi
các lệnh điều khiển thành các bit nhị phân. Có nhiều phương pháp mã hóa
khác nhau :
Điều chế độ rộng xung.
Điều chế vị trí xung.
Điều chế biên độ xung.
Điều chế mã xung.
Trong kỹ thuật điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại, phương pháp

điều chế mã xung thường được sủ dụng, vì phương pháp này tương đôi đơn
giản, dễ thực hiện.
Sau khi mã hóa xong tín hiệu được điều chế kết hợp với sóng mang để
đưa đến khối khuếch đại.
Khuếch đại tín hiệu: khuếch đại tín hiệu đủ lón để LED phát hông fngoaij
phát tín hiệu ra môi trường.
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 7
Ma Trận
Phím
Xử Lý Tín
Hiệu
Khuếch Đại
Tín Hiệu
Phát Tín
Hiệu
Nguồn Cung Cấp
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
Sơ đồ mạch thu:
Giải thích sơ đồ khối máy thu:
Chức năng của máy thu là thu được tín hiệu điều khiển từ má phát,
loại bỏ sóng mang, giải mã tín hiệu điều khiển thành các lệnh riêng biệt, từ
đó mỗi lệnh sẽ đưa đến khối chấp hành cụ thể.
Thu tín hiệu: nhận các tín hiệu hồng ngoại ở môi trường xung quanh.
Tách sóng, khuếch đại tín hiệu: triệt tiêu sóng mang, chỉ giữ lại tín hiều điều
khiển. Sau đó tín hiệu điều khiển được truyền tới khối xử lý tín hiệu.
Xử lý tín hiệu: tín hiệu truyền tới sẽ được giải mã và xuất tín hiệu
ngõ ra thực hiện lệnh tương ứng.
Khuếch đại: tín hiệu ngõ ra rất bé do đó cần được khuếch đại để điều
khiển.
Chốt dữ liệu: có nhiệm vũ giữ nguyên trạng thái tác động khi tín hiệu

điều khiển không còn. Điều này có nghĩa là khi ơhats lệnh điều khiển ta chỉ
tác động vào phím ấn 1 lần. trạng thái chỉ thay đổi khi 1 phí ấn khác được
tác động.
Điều khiển thiết bị: là khối chấp hành và thực hiện việc điều khiển
thiết bị ta mong muốn.
II. Giới thiệu các linh kiện sử dụng trong đề tài:
1. Led hồng ngoại:
Tia hồng ngoại có bước sóng nằm trong khoảng 780nm đến 900nm.
Nguồn phát ánh sáng hồng ngoại thường dùng là các diode hồng ngoại.
Vật liệu chế tạo Led hồng ngoại là GaAs với vùng cấm có độ rộng
khoảng 1.43ev cơ chế tái hợp trực tiếp giữa vùng dẫn và vùng hóa trị của
GaAs cho ta bước sóng của Led hồng ngoại.
Cấu tạo :
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 8
Thu Tín
Hiệu
Tách Sóng, Khuếch
Đại Tín Hiệu
Xử Lý Tín
Hiệu
Khuếch
Đại
Điều Khiển
Thiết Bị
Nguồn Cung Cấp
Chốt Dữ
Liệu
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
Diode là một linh kiện bán dẫn thuộc nhóm điện quang, biến đổi năng
lượng điện thành năng lượng ánh sáng, gồm có một chuyển tiếp P-N. Các

diode phát quang được chế tạo không phài trên cơ sở Si hoặc Genhư đa số
linh kiện bán dẫn khác ma được chế tạo trên cơ sờ Arsenic-Phosphit-Gali.
Các diode phát quang này phát sáng khi có dòng điện thuận chạy qua nó.
Miền phổ bức xạ diode co giới hạn tương đối hẹp , vị trí của miền này phụ
thuộc vào vật liệu bán dẫn được sử dụng. Cấu tạo và ký hiệu của led phát:
Nguyên lý làm việc:
Khi chuyển tiếp P-N phân cực thuận, sẽ có hiện tượng phun hạt dẫn o
mức cao (lỗ trống từ P++ phun sang N++ điện tử từ N++ phun sang P++) và
kèm theo nó là hiện tượng tái hợp bức xạ lam phát ra ánh sàng. Hiện tượng
tái hợp bức xạ là hiện tượng giải phóng các hạt photon khi có sự tái hợp trưc
tiếp giữa điện tử và lỗ trống.
Một số diode phát quang trên thị trường:
Diode GaAs cho ánh sáng hồng ngoại mà mắt thường không thấy được.
Diode BaAsP cho ánh sáng khả kiến, khi thay đổi hàm lượng photon mà
diode cho ra ánh sáng co màu đỏ, cam, vàng.
Diode GaP cho ánh sáng màu vàng hoặc xanh.
2. Các linh kiện thu hồng ngoại:
Để thu tín hiệu hồng ngoại ta có thể dùng quang điện trở, photodiode,
phototransito. Tất cả các linh kiện này đều dùng hiệu ứng quang điện
Nguyên lý hoạt động:
Giả sử các điều kiện phân cực cho IC đã hoàn chỉnh. Khi IC nhận tín
hiệu điều chỉnh từ Diode phát quang. Mạch khuếch đại Op-Amp của IC sẽ
thay đổi dòng điện thu được tù Diode ra điện áp (điện áp này được khuếch
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 9
P
N
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
đại. Tín hiệu điện áp được đưa đến Smith trigger để tạo xung vuông. Xung
này có nhiệm vụ kick Transistor ngõ ra hoạt động. Lúc đó ngõ ra tại chân số
2 của IC ở mức thấp. Tín hiệu ngõ ra ở mức 0 có thể được dùng để điều

khiển gián tiếp một tải nào đó.
3. IC 9148
Mạch điện IC TC9148 sử dụng công nghệ CMOS qiu mô lớn để chế
tạo là một loại linh kiện phát xạ mã hóa tia hồng ngoại cũng rất thông dụng,
phạm vi điện áp nguồn điện là 2,2-5,5V. Vì sử dụng công nghệ CMOS để
chế tạo nên công suất tiêu hao cực thấp, dòng điện trạng thái tĩnh chỉ 10 .
nó có thể sử dụng nhiều tổ hợp phím, chỉ cần nối ngoài linh kiện LC hoặc
bộ dao động thạch anh là có thể tạo ra dao động.
Sơ đồ chân:
Chức năng chân:
IC TC9148 sử dụng 16 chân vỏ nhựa kiểu cắm thẳng hàng.
Chân 1: GND
Chân 2,3: Mắc thạch anh dao động
Chân 4 đến 12: Lập thành ma trận phím.
Chân 13: Code là đầu số vào của mã số,dùng để qui định phát và nhận
do người sử dụng qui định.
Chân 14:TEST là đầu thử, bình thường khi sử dụng có thể bỏ trống.
Chân 15:Txout là đầu ra tín hiệu truyền tải tín hiệu 12 bit thành một
chu kỳ, đã được điều chế với sóng mang 38 kHz.
Chân 16: Vdd là đầu dương của nguồn điện cung cấp điện áp một
chiều 2,2-5,5 V, điện áp điển hình là 3V.
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 10
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
Sơ đồ khối bên trong:
Bên trong IC TC9148 thường có bộ dao động bộ phân tần, bộ giải mã,
mạch điện đầu vào của bàn phím, bộ phát mã số … tạo thành. Sơ đồ khối
logic bên trong của nó được trình bày như trên.
Mục lục
Tham số chủ yếu của
9148


hiệu
Điều kiện đo
thử
Nhỏ
nhất
Điển
hình
Lớn
nhất
Đơn
vị
Điện áp nguồn
Tất cả chức
năng thao tác
2.2 - 5.5 V
Dòng điện làm việc
Phím thông
không phụ tải
- - 1.0 mA
Dòng điện trạng thái bảo
hòa
Phím mở không
dao động
- - 1.0 µA
K1-K5
Code
Dòng
điện đầu
vào

Mức
điện
cao
V
IH
- 2.0 - 3.0 V
K2-K6 Dòng
điện đầu
vào
Mức
điện
cao
I
IH
V
IH
=3V 20 30 6.0 µA
Mức I
IL
V
IL
=0V 1.0 - 1.0 µA
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 11
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
điện
thấp
Code
test
Dòng
điện đầu

vào
Mức
điện
cao
I
IH
V
IH
=3V 1.0 - 1.0 µA
K1-K3
Dòng
điện đầu
vào
Mức
điện
cao
I
OH
V
OH
=2V - - 500 µA
Mức
điện
thấp
I
OL
V
OL
=3V 5.0 - - µA
Txout

Dòng
điện đầu
vào
Mức
điện
cao
I
OH
V
OH
=2V - - 0.1 mA
Tham số giới hạn của IC TC9148:
Tham số Kí hiệu Giá trị giới hạn Đơn vị
Điện áp nguồn điện
Đầu vào/ ra điện áp
Công suất tổn hao
Nhiệt độ làm việc
Nhiệt độ cất giữ
Dòng điện đầu ra
V00
VIN
PD
Topr
Tstg
Iout
6.0
VSS-3V~VDD+5V
200
-20~75
-55~125

-5
V
V
mW
0
C
0
C
mA
Nguyên lý hoạt động:
Trong IC TC9148 có chứa bộ đảo pha CMOS cùng nối với bộ dao
động bằng thạch anh hoặc mạch cộng hưởng LC. Khi tần số của bộ dao
động là 455kHz thì tần số phát xạ sóng mang là 38kHz. Chỉ khi có thao tác
nhấn phím mới có thể tạo ra dao động, vì thế đảm bảo công suất tiêu hao
của nó thấp.Thông qua các chân K1 đến K6 và đầu ra thứ tự thời gian chân
T1 đến T3 để tạo ra bàn phím 6x3 theo kiểu ma trận.
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 12
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
Thứ tự ưu tiên:
Nếu như các phím cùng hàng đồng thời được nhấn xuống thì thứ tự
ưu tiên của nó là K1>K2>K3>K4>K5>K6. Không có nhiều phím chức năng
trên cùng một đường K, nếu đồng thời nhấn thì thứ tự ưu tiên của nó là
T1>T2>T3.
Lệnh phát ra của nó do mã 12 bit tạo thành, trong đó C1 đến C3 (code) là
mã số người dùng , có thể xác định các mô thức khác nhau, tổ hợp C1, C2
phối hợp với mạch điện IC thu TC9150, tổ hợp phối hợp với mạch điện IC
thu TC9149. Mỗi loại tổ hợp có 3 trạng thái đó là 01,10,11 không dùng
trạng thái 00.
Lệnh phát ra 12 bit như bảng sau:
C1 C2 C3 H S1 S2 D1 D2 D3 D4

D5
Mã người dùng Mã liên tục/không liên
tục
Mã phím đầu vào
Các bit mã C1, C2, C3 được thực hiện bằng việc nối hay không nối các
chân T1, T2, T3 với các chân code bằng các diode. Nếu nối qua diode thì
các chân code tương ứng trở thành [1] và [0] khi không nối. H, S1, S2 là đại
diện cho mã số phát xạ liên tục hoặc mã số phát xạ không liên tục. Nối với
T1, T2, T3, D1 đến D6 là mã số liệu của số liệu phát ra. Phím của nó là sự
đối ứng mối quan hệ với nhau như bảng sau :
Phím
số
Số liệu Đầu ra
H T1 T2 K1 K2 K3 K4 K5 K6 Hình thức
1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 Liên tục
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 13
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
2 1 0 0 0 1 0 0 0 0 Liên tục
3 1 0 0 0 0 1 0 0 0 Liên tục
4 1 0 0 0 0 0 1 0 0 Liên tục
5 1 0 0 0 0 0 0 1 0 Liên tục
6 1 0 0 0 0 0 0 0 1 Liên tục
7 0 1 0 1 0 0 0 0 0 Không liên tục
8 0 1 0 0 1 0 0 0 0 Không liên tục
9 0 1 0 0 0 1 0 0 0 Không liên tục
10 0 1 0 0 0 0 1 0 0 Không liên tục
11 0 1 0 0 0 0 0 1 0 Không liên tục
12 0 1 0 0 0 0 0 0 1 Không liên tục
13 0 1 0 0 0 0 0 0 0 Không liên tục
14 0 0 1 1 0 0 0 0 0 Không liên tục

15 0 0 1 0 1 0 0 0 0 Không liên tục
16 0 0 1 0 0 1 0 0 0 Không liên tục
17 0 0 1 0 0 0 1 0 0 Không liên tục
18 0 0 1 0 0 0 0 1 0 Không liên tục
19 0 0 1 0 0 0 0 0 1 Không liên tục
Dạng xung phát ra :
Mã Người dùng C1, C2, C3 :Mã C1, C2, C3 sẽ nhận giá trị 1 nếu ta
nối giữa T1, T2, T3 là 1 Diode. Và sẽ nhận giá trị 0 nếu ta không kết nối.
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 14
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
Bảng mã :
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 15
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
4. IC9149 :
IC này cũng được chế tạo bằng công nghệ CMOS, đi cặp với IC phát
TC9148 để tạo ra một bộ IC thu-phát trong điều khiển từ xa bằng tia hồng
ngoại.
Sơ đồ chân :
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 16
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
Chức năng các chân :
Chân 1: GND
Chân 2: Rxin là đầu vào của tín hiệu thu.
Chân 3 đến chân 7 : HP1 đến HP5 là đầu ra tín hiệu liên tục.
Chân 8 đến chân 12 : SP1 đến SP5 là đầu ra của tín hiệu không liên
tục.
Chân 13,14 : code1, code2 là đầu so sánh mã truyền đạt, mã số thu
được và mã số của phần phát phải hoàn toàn giống thì mới thu được.
Chân 15 : OSC là đầu vào dao động.
Chân 16 : VDD điện áp khoảng 4,5 đến 5 V.

Tham số giới hạn của IC thu TC9149:
Tham số Ki hiệu Giá trị giới hạn Đơn vị
Điện áp nguồn điện VDD 6 V
Điện áp vào / ra
V
IN
/V
OUT
VSS-
3V~VDD+3V
V
Công suất tỏn hao PD 200 mV
Nhiệt độ làm việc TOPR -20 ~ 75
0
C
Nhiệt độ cât giữ TSGT -55 ~ 125
0
C
Nguyên lý hoạt động :
Đầu vào tín hiệu tiếp nhận của mạch IC này do đầu vào kinh kiện
quang điện đảm nhận, sau khi khuếch đại đưa vào chân Rxin của IC, tiến
hành xử lý tín hiệu để điều khiển cá ngõ ra tương ứng.
IC TC9148 phối hợp với TC9149 có 3 lựa chon theo bảng dưới đây:
TC9148 TC9149
T1 T2 T3 C1 C2
1
1
1
0
1

1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
Đầu C (code) nối tụ điện với GND là [1], nối GND là [0].
Đầu T nối với chân CODE (13) là [1], bỏ trống là [0].
Tham số chủ yếu của IC thu TC9149:
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 17
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
Tham số

hiệu
Điều kiện đo
thử
Nhỏ
nhất
Điển
hình
Lớn
nhất
Đơn
vị
Điện áp nguồn V
DD

Ta = -20 ~ 75
O
C
4.5 - 5.5 V
Dòng điện làm
việc
I
DD
Đầu ra không
phụ tải
= - 1.0 mA
Tần số đao động F
OSC
Ta = -20 ~ 75
O
C V
DD
=
4.55.5V
27 - 57 kHz
Tần số sử dụng
chuẩn
S
OS
- - 38 - kHz
Biến áp của tần
số theo điện áp
∆Vf
SOSC
V

DD
=
4.55.5V
-5 - 5 %
Biến áp của tần
số theo nhiệt độ
Tf
SOSC
Ta = -30 ~ 75
O
C
-5 - 5 %
Dòng
điện
đầu ra
Mức
điện
cao
I
OH
Đo tất cả đầu
ra, V
OH
= 4V
- - -1.0 mA
Mức
điên
thấp
I
OH

Đo tất cả đầu
ra, V
OL
= 4V
1.0 - - mA
Dòng
điện
đầu
vào
Mức
điện
cao
I
IH
Đầu Code
V
IH
= 5V
-1.0 - 1.0 µA
Điện trở kéo
trên
R
UP
Đầu Code 10 20 40 kΩ
Điện áp ngưỡng
của mạch điện
V
IN
Đầu RX
IN

2.0 2.5 3.0 V
Đối với các mạch thu sử dụng IC TC9149 ta chỉ cần quan tâm đến 10
phím trên. Các thứ tự và vị trí các phím đã được đề cập ở phần trên, còn các
phím thứ tự từ 11 đến 18 chỉ được sử dụng trong IC TC9150.
5. IC 40192:
IC 74192 là bộ đếm BCD lập trình được, nó có khả năng đếm lên hoặc
đếm xuống. Khi đầu vào tải (Load-11) được đặt ở mức thấp (L) thì 4 bit ở
các đầu vào D, C, B, A sẽ được tải vào bộ đếm. Bộ đếm được xóa về mức
thấp khi đầu vào Clear (chân 11) được đặt ở mức cao. Các đầu ra mượn
(Borrow-chân 13) và nhớ (Carry-chân 12) khi chuyển xuống mức thấp sẽ
chỉ tràn xuống dưới (under-flow) hoặc tràn lên trên (Over-flow) nhằm kết
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 18
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
nối nhiều bộ đếm lại với nhau. Vi mạch này có khả năng đếm theo số đặt
trước.
Mạch họat động đếm lên khi chân Count down (chân 4) ở mức cao, xung
đồng hồ đưa vào chân Count up (chân 5).
Mạch họat động đếm xuống khi chân Count up (5) ở mức cao, xung đồng
hồ đưa vào chân Count down (4).
Sơ đồ chân:
Count up : chân đếm lên.
Count down : chân đếm xuống.
Caarry :Chaân nhôù.
Borrow :Chaân möôïn.
Clear : chân xóa.
P
0
÷P
3
: chân đặt trước số đếm

Q
A,
Q
B
,Q
C
,Q
D
:ngõ ra
6. SƠ LƯỢC VỀ QUẠT BÀN
Nhắc đến quạt bàn hay quạt máy chắc các bạn đều biết, thường thì
các loai quạt trên có 3 tốc độ ứng với số 1, số 2, số 3 theo sơ đồ dưới đây:
Hình 8: Sơ đồ đấu dây cho quạt 3 tốc độ
Cũng theo nguyên lý trên em điều khiển tốc độ quạt thông qua 3 cuộn dây
giống như sơ đồ sau:
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 19
V D D
P 0 C L
B o r r o w
C a r r y
L o a d
P 2 P 3
P 1 Q !
Q 0
C d
C u
Q 2 Q 3 G N D
1 6
9
8

1 4
1 3
I C 7 4 1 9 2
Đồ Án Mơn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
7. LED 7 đoạn:
Led 7 đđoạn là một trong các linh kiện hiển thò số chỉ báo thông dụng
bao gồm 7 led đơn dạng thanh được kết nối như trong hình :
Hình sơ đồ chân led 7 đoạn loại anod chung
Có 2 loại led 7 đoạn :loại anod chung và loại cathode chung với loai
anod chung thì các chân anod của từng led được kết nối với nhau thành một
chân chung như trong hình,với loại cathode chung thì các cực cathode của từng
led được kết nối với nhau thành nột chân chung. Tuỳ tổ hợp các led sáng mà
ta có thể cho hiển thò các chữ số mong muốn.
Để led sáng rõ thì dòng trung bình qua led có giá trò khoảng từ 5 đến 20
mA ,khi đo áp rơi trên mỗi led có giá trò từ 1,8 đến 2V. Thông thường ta chọn
giá trò của dòng điện qua led vào khoảng 8mA.
8. IC 74247:
+ Hình dáng :

+ sơ đồ chân
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 20
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc

+ sơ đồ mạch logic :
Ngõ ra tác động mức thấp nên thích hợp để thúc các led 7 đoạn anod
chung hay các đèn chịu dòng thấp .
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 21
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
Trong đó với ngõ ra là một dạng sóng và ngõ ra 0 là tắt , nghĩa là nếu
74247 thúc đèn led 7 đoạn thì các đoạn a,b,c,d,e,f,g của đèn sáng hay tắt tùy

theo ngõ ra ra tương ứng của 74247 la 0 hay 1.
III. Sơ đồ mạch:
SƠ ĐỒ MẠCH PHÁT DÙNG TC9148
Chức năng của từng phím sẽ được người thiết kế qui định cho phù
hợp với yêu cầu của mình, phần mạch thu sẽ được xử lí tương ứng. Tên của
mỗi phím sẽ tương ứng với chức năng của nó.
Ở đồ án này chỉ khảo sát điều khiển 4 nút nhấn nên ở mạch phát chỉ
sử dụng 4 phím, mỗi phím sẽ thực hiện đóng ngắt một tiếp điểm. Như vậy
ở ngõ ra mạch thu sẽ có 4 ngõ ra tương ứng. Viêc qui định phím nào điều
khiển thiết bị nào là do người thiết kế qui định.Ở đây em sẽ sử dụng 4 ngõ
ra SP1, SP2, SP3, SP4 của mạch thu TC9149 để làm chức năng điều khiển.
Khi ta nhấn nút nhấn điều khiển thì chân 15 xuất ra tín hiệu âm có giá
trị max là -5mA đo đó mạch đưa tới chân Transistor PNP nhằm đảo tín hiệu
sau đó qua Transistor NPN để khuếch đại tín hiệu truyền qua LED
Công suất tiêu tán trên transistor
A1015: 400mW
C1815: 400mW
IC9148:200mW
Vậy ∑P=400+400+200=1000mW
MẠCH THU DÙNG 9149:
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 22
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 23
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
Bình thường các ngõ ra ở mức thấp, nếu như mạch thu nhận được tín
hiệu từ mạch phát thì ngõ ra tương ứng ở mạch thu sẽ lên cao.
Ở đây 5 ngõ ra SP1, SP2, SP3, SP4 được truyền đến 40193 sẽ load
dữ liệu vào đầu ra QA, QB, QC, QD kết nối với MOC3020 để điều khiển
tiếp điểm đóng ngắt quạt. Đồng thời đưa tín hiệu hiển thị ra Led 7 đoạn.
Công suất tiêu tán là :

IC9149: 200mW
IC40193:500mW
IC3020:300*3=900mW
IC74247:35mW
TransistorC1815: 400*5=2000mW
Led 7 đoạn = 15*2*7=210mW
∑P=3845mW
Nên ta dùng biến áp 1A là thích hợp: Vì công
suất nguồn khi qua 7805 là P=5*1=5W
IV. Mạch in:
1. Mạch Phát:
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 24
Đồ Án Môn Học Tìm Hiểu Vi Điều Khiển Psoc
2. Mạch Thu:
SHTH: Nguyễn Minh Hòa Trang 25

×