THIẾT KẾ MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG
TIẾNG VỖ TAY


Trang 2

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ...................................................................................................................3
CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN VỀ MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY...........................4
1.1

Giới Thiệu...................................................................................................................................4

1.2

Nguyên Lý Hoạt Động...............................................................................................................4

1.3

Nhiệm Vụ....................................................................................................................................4

1.4

Phương Thức Thực Hiện..........................................................................................................4

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU LINH KIỆN................................................................................................5
2.1 IC NE555...........................................................................................................................................5
2.2 IC 4017..............................................................................................................................................7
2.3 CÁC LINH KIỆN KHÁC...............................................................................................................8
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠCH............................................................................................................10
3.1 SƠ ĐỒ KHỐI.................................................................................................................................10

3.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH......................................................................................................10
3.3 KHỐI CẢM BIẾN.........................................................................................................................11
3.4 KHỐI ĐIỀU KHIỂN.....................................................................................................................12
3.5 KHỐI HIỂN THỊ...........................................................................................................................13
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG TRÊN PROTEUS.....................................................................................14
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN.......................................................................................................................16
5.1 ƯU ĐIỂM........................................................................................................................................16
5.2 KHUYẾT ĐIỂM............................................................................................................................16
5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN................................................................................................................16
CHƯƠNG 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................17

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 3

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
HÌNH 2.1: IC 555...............................................................................................................................5
HÌNH 2.1.2: CẤU TẠO IC 555........................................................................................................5
HÌNH 2.1.3: SƠ ĐỒ CHÂN IC NE555............................................................................................6
HÌNH 2.2.1: IC 4017..........................................................................................................................7
HÌNH 2.2.2: SƠ ĐỒ CHÂN CỦA IC 4017......................................................................................7
HÌNH 2.3.1: MICROPHONE (CẢM BIẾN ÂM THANH)..........................................................8
HÌNH 2.3.2: TRANSISTOR C1815.................................................................................................9
HÌNH 2.3.3: RELAY 5V....................................................................................................................9
HÌNH 3.1: SƠ ĐỒ KHỐI................................................................................................................10
HÌNH 3.2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH.....................................................................................10
HÌNH 3.3: KHỐI CẢM BIẾN........................................................................................................11
HÌNH 3.4: KHỐI ĐIỀU KHIỂN....................................................................................................12
HÌNH 3.5 KHỐI HIỂN THỊ...........................................................................................................13

HÌNH 4.1: TRẠNG THÁI BAN ĐẦU CỦA MẠCH....................................................................14
Hình 4.2: MẠCH SAU KHI NHẬN ĐƯỢC TIẾNG VỖ TAY THỨ NHẤT.............................14
HÌNH 4.3: MẠCH SAU KHI NHẬN ĐƯỢC TIẾNG VỖ TAY THỨ HAI...............................15

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 4

CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN VỀ MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ
TAY
1.1 Giới Thiệu
Tiện lợi là mục đích mà mạch tắt mở đèn bằng tiếng vỗ tay muốn hướng đến. Hãy
tưởng tượng chúng ta trở về nhà vào trời tối và thật khó khăn để tìm công tắc mở đèn
thì đây là lúc mà ta thấy được sự tiện lợi của mạch tắt mở đèn bằng tiếng vỗ tay. Hoặc
ta có thể ứng dụng sự tiện lợi của nó vào các sản phẩm mang tính tượng trưng hay
trang trí như là đèn led trang trí, đèn led trên kỷ niệm chươnng...v..v
1.2 Nguyên Lý Hoạt Động
Mạch hoạt động dựa trên tiếng vỗ tay. Khi bộ cảm biến của mạch bắt được tiếng vỗ tay,
tín hiệu sẽ đi qua bộ khuếch đại lúc này tín hiệu sẽ đi đến IC NE555, sau đó IC 555 sẽ
bắt đầu tạo xung và kích vào chân số 14 của IC 4017. IC 4017 sẽ bắt đầu đếm lên 1
xung tương đương với các chân lần lượt sẽ được kích hoạt vào Relay 5V. Lúc này
Relay đã được kích hoạt sẽ làm cho mạch kín và lúc đó đèn sẽ sáng.
1.3 Nhiệm Vụ
Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của IC NE555 và IC 4017. Mô phỏng mạch
trên máy tính. Thiết kế thi công mạch.
1.4 Phương Thức Thực Hiện
Dựa trên những yêu cầu của đề tài, ta có thể chọn các linh kiện chính sau:
-


IC NE555 và IC 4017 đây là hai linh kiện chính của mạch.
Transistor BC547 hoặc Transistor C1815 .
Relay 5V.
Mic để nhận biết tiếng vỗ tay.
Các loại Led, điện trở, biến trở và tụ điện.
Nguồn 1 chiều 9v.

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 5

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU LINH KIỆN
2.1 IC NE555
IC 555 là bộ điều khiển thời gian với độ chính xác cao được điều khiển bởi một tụ điện
và một biến trở ở bên ngoài. Ứng dụng chính dùng để làm bộ điều khiển thời gian
chính xác, tạo xung, thời gian tuần tự, tạo trễ, điều chế độ rộng xung.

HÌNH 2.1: IC 555

HÌNH 2.1.2: CẤU TẠO IC 555

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 6

IC NE555 có tổng cộng 8 chân:
-


Chân số 1: Được gọi là chân GND, là chân nối đất hay còn gọi là chân chung.
Chân số 2: Được gọi là chân TRIGGER, là chân đầu vào điện áp thấp, chân
OUTPUT của IC sẽ được kích hoạt ở mức cao khi điện áp ở chân TRIGGER

-

thấp hơn điện áp so sánh (thường là bằng 1/3VCC hay 2/3VCC)
Chân số 3: Được gọi là chân Output, đây là chân lấy tín hiệu ra, tín hiệu ra lúc
này ở trạng thái 0 (thấp) hoặc 1 (cao). Ở mức cao hay mức 1 điện áp sẽ gần

-

bằng với VCC còn ở mức thấp hay mức 0 điện áp sẽ bằng 0V.
Chân số 4: Được gọi là chân RESET, chân này được dùng để đặt lại mức trạng

-

thái ra nếu ta nối nó vào chân GND.
Chân số 5: Được gọi là chân CONTROL VOLTAGE, chức năng của nó là cung
cấp quyền điền khiển mức điện áp bên trong IC và giữ điện áp ổn định ở mức

-

2/3VCC. .
Chân số 6: Được gọi là chân THRESHOLD, điện áp ở chân OUTPUT sẽ không

-

còn ở mức cao khi mức điện áp ở chân THRESHOLD lớn hơn 2/3VCC.
Chân số 7: Được gọi là chân DISCHARGE, có chức năng xả điện cho tụ của


-

mạch R-C bên ngoài. Nó cùng pha với chân OUTPUT.
Chân số 8: Được gọi là chân VCC, có chức năng cấp nguồn cho IC hoạt động
thường là từ 3v đến 15v, tuỳ thuộc vào từng loại IC mà cấp mức nguồn khác
nhau.

HÌNH 2.1.3: SƠ ĐỒ CHÂN IC NE555

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 7

2.2 IC 4017
IC 4017 là một IC đếm xung, có 10 đầu ra ở mức logic cao (mức 1)

HÌNH 2.2.1: IC 4017

HÌNH 2.2.2: SƠ ĐỒ CHÂN CỦA IC 4017

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 8

IC 4017 có tổng cộng 16 chân:
-


Chân 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11 là 10 ngõ ra riêng biệt.
Chân số 8 là chân VSS có chức năng nối đất.
Chân số 12 là chân CARRY OUT, dùng để kết nối với một IC khác để ta có thể

-

nâng tầm đếm lên tới 20.
Chân số 13 là chân CLOCK ENABLE, có chức năng để vô hiệu hoá IC, thường
chân này được nối đất hoặc nối vào một mức logic thấp ( mức 0), nếu chân này

-

được nối vào mức logic cao (mức 1) thì IC sẽ ngừng đếm.
Chân số 14 là chân CLOCK, đây là chân input (ngõ vào).
Chân số 15 là chân RESET, luôn được giữ ở mức logic thấp, nếu chân này được

-

cấp mức logic cao nó sẽ reset lại bộ đếm.
Chân số 16 là chân VDD, dùng để cấp nguồn cho IC hoạt động, mức điện áp
cấp vào là từ 3v đến 15v.

2.3 CÁC LINH KIỆN KHÁC

HÌNH 2.3.1: MICROPHONE (CẢM BIẾN ÂM THANH)

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 9


HÌNH 2.3.2: TRANSISTOR C1815

HÌNH 2.3.3: RELAY 5V

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 10

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠCH
3.1 SƠ ĐỒ KHỐI

HÌNH 3.1: SƠ ĐỒ KHỐI

3.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH

HÌNH 3.2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 11

3.3 KHỐI CẢM BIẾN

HÌNH 3.3: KHỐI CẢM BIẾN

Tiếng vỗ tay đã được thay thế bằng một nguồn tạo xung vuông trực tiếp để có thể dễ
dàng mô phỏng.


MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 12

3.4 KHỐI ĐIỀU KHIỂN

HÌNH 3.4: KHỐI ĐIỀU KHIỂN

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 13

3.5 KHỐI HIỂN THỊ

HÌNH 3.5 KHỐI HIỂN THỊ

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 14

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG TRÊN PROTEUS

HÌNH 4.1: TRẠNG THÁI BAN ĐẦU CỦA MẠCH

Ở hình 4.1 trạng thái ban đầu của mạch là lúc mạch đã đc kết nối với bộ nguồn, lúc này
IC 4017 đã hoạt động nên đèn báo hiệu thứ nhất sáng (đèn đỏ).


Hình 4.2: MẠCH SAU KHI NHẬN ĐƯỢC TIẾNG VỖ TAY THỨ NHẤT

Ở hình 4.2 là trạng thái mạch sau khi nhận được tiếng vỗ tay thứ nhất, IC 4017 đếm lên
1 xung nên lúc này đèn báo hiệu thứ 2(đèn vàng) sáng.

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 15

HÌNH 4.3: MẠCH SAU KHI NHẬN ĐƯỢC TIẾNG VỖ TAY THỨ HAI

Ở hình 4.3 là trạng thái mạch nhận được tiếng vỗ tay thứ hai, lúc này IC 4017 tiếp tục
đếm lên 1 xung làm đèn tín hiệu thứ 3 (đèn xanh lá) sáng. Lúc này Relay được kích
hoạt làm mạch kín làm đèn sáng.
Sau đó ta vỗ tay thêm lần nữa, IC 4017 sẽ tiếp tục đếm lên 1 xung, nhưng lúc này chân
số 7 đã được nối với chân RESET nên mạch sẽ trở về trạng thái ban đầu như HÌNH
4.1.

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 16

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
5.1 ƯU ĐIỂM
-

Linh kiện đơn giản, dễ tìm.

Gía thành thấp.
Khả năng ứng dụng cao.

5.2 KHUYẾT ĐIỂM
-

Tín hiệu vào dễ bị gây nhiễu.
Âm thanh khác không phải tiếng vỗ tay cũng có thể sẽ làm mạch hoạt động.

5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN
-

Ứng dụng vào làm đèn ngủ, đèn đọc sách, đèn trang trí.
Làm đồ chơi cho trẻ em.
Ứng dụng vào các công trình smart home.

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY


Trang 17

CHƯƠNG 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG ANH
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]

TIMER NE/SA/SE555/SE555C DATASHEET

IC 4017 DATASHEET
555 TIMER IC – WIKIPEDIA
TRANSISTOR C1815 DATASHEET
TRANSISTOR BC547 DATASHEET

MẠCH TẮT MỞ ĐÈN BẰNG TIẾNG VỖ TAY