Tải bản đầy đủ (.pdf) (31 trang)

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống chiếu sáng thông minh có lưu trữ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (609.33 KB, 31 trang )

LỜI NĨI ĐẦU
Trong đời sống, dù nơng thơn hay thành thị  những u cầu của con người ngày càng 
tăng cao để  có thể  đáp  ứng được với nhu cầu nay, rất nhiều nhà phát triển, nhà thiết  
kế  đã sáng tạo và áp dụng ngày càng nhiều những tiên tiến khoa học vào đời sống,  
theo đề  ra của đồ  án cũng như  xu thế  mới này chúng em sẽ  thiết kế  đèn led  thơng 
minh, nhận biết con người bật tắt tự động hoặc bằng tay.
Đồ  án mơn học là cơ  hội để  cho mỗi sinh viên có thể  kiểm tra và đánh giá lại kiến 
thức mình đã học. Trong q trình làm đồ án, em đã được hướng dẫn, chỉ bảo tận tình 
để em có thể hồn thành đồ án mơn học của mình.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng do hạn chế về kiến thức và cịn nhiều thiếu sót,  
em rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp, bổ sung từ phía các thầy cơ giáo, bạn  
bè hay những người quan tâm đến đề tài này.
Trong q trình nghiên cứu đề tài, em có tham khảo một số tài liệu :
+  Giáo tình vi điều khiển
+ Các nguồn internet
Em xin chân thành cảm ơn!


MỤC LỤC


CHƯƠNG 1 : ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHIỆM VỤ THƯ
Cơng nghệ ngày càng phát triển, dẫn đến nhu cầu của con người về tự động 
trong sinh hoạt đời sống cũng ngày càng tăng cao.
Và do u cầu của đề tài mơn học chúng em xin thiết kế mơ hình đèn thơng minh.
Tên đồ án : Thiết kế hệ thống chiếu sáng thơng minh có lưu trữ
Nội dung chính của đồ án :
Tìm hiểu cơ bản vệ hệ thống chiếu sáng thơng minh có lưu trữ
Tìm hiểu cơ bản về cấu tạo ngun lí hoạt động thiết bị sử dụng.
Thiết kế phần cứng cho 1 hệ thống nhỏ.
Thiết kế phần mềm .      


Thiết bị sử dụng ban đầu :
Vi điều khiển arduino(atmega328);
Cảm biến chuyển động.
Nguồn lưu trữ 
Tự động chuyển nguồn

3


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Hệ thống chiếu sáng thơng minh
Một hệ thống chiếu sáng thơng minh bao gồm rất nhiều những hệ thống bên trong, 
chúng kết hợp với nhau có thể qua rất nhiều những giao thức khác nhau như internet , 
hồng ngoại , Bluetooth. Những chúng đều có chung những mục đích là làm tối ưu hóa 
việc sử dụng điện cũng như chiếu sáng đúng thời điểm và đúng chỗ tránh hao phí.
Các thiết bị chiếu sáng giời rạc khi chúng kết nối với nhau thành 1 hệ thống chúng có 
thể tạo nên rất nhiều chế độ hoạt động thơng minh.Và hơn hết chúng cũng có thể kết 
nối với các thiết bị thơng minh khác qua đường truyền nội bộ. Và số lượng các thiết 
bị có thể mở rộng gần như là khơng giới hạn. Tạo nên hệ thống đơng bộ, chúng có 
khả năng thu thập các thói qn của chủ nhà đề đáp ứng nhu cầu tốt hơn.

2.2 Một số phương pháp điều khiển
2.3  Phương pháp điều khiển dùng IC số mạch logic
Phương pháp này có giá thành rẻ, và có cấu tạo đơn giản, mạch nhỏ  gọn rẽ thao tác  
lắp đặt cũng như thay thế . Tuy nhiên mạch chỉ dựa vào các tác động logic đơn giản, 
khả năng đáp ứng nhu cầu hạn chế, tính tùy biến, linh động khơng cao khó điều chỉnh 
với các dự án lớn, ít khả năng nâng cấp hệ thống sau này.
Vì vậy ta nên thay thế  các mạch logic này bằng các dịng vi điều khiển, các dịng vi 
điều khiển hiện nay được sản suất rất phổ  biến nên giá thành rẻ, rẽ  tiếp cận với  
người sử dụng.


2.4  Phương pháp điều khiển dùng vi điều khiển
Với những tịa nhà lớn u cầu điều khiển càng mở  rộng hơn nên việc áp dụng các  
dịng vi điều khiển càng cần thiết. 
Với tkhả năng đáp ứng với điều kiện mơi trường thay đổi như nhiệt độ, độ ẩm và các  
tiến hiệu nghiễu do các thiết bị  khác  ảnh hưởng. Tốc độ  xử  lí của vi điều khiển là 
một điểm cộng lớn, với các dịng vi điều khiển hiện hành tốc độ  xử lí có thể lên đến 

4


hàng triệu câu lệnh trên micro giây, hồn tồn dáp ứng với nhu cầu cần tác động nhanh  
và chính xác.
Và một điểm cộng lớn nữa là mạch tích hợp vơ cùng nhỏ gọn, khả năng lấp trình tùy  
biến cao, thích ứng tốt với nhu cầu phát triển mở rộng các dự án sau này.

2.5. Hệ thống điều khiển trực tiếp
Hệ thống điều khiển trực tiếp sử dụng các tiếp điển vật lí dưới sự tác động trực tiếp 
của con người điều khiển. 
Ưu điểm :
Có độ tin cậy cao
Giá thành rẻ hơn khi sử dụng các phương pháp khác.
Phổ biến hơn, chúng ta có thể mua ở mọi cửa hàng đồ điện.
Sử lý , bảo dương đơn giản và an tồn
Ngược điểm:
Tính linh hoạt khơng cao.
Khả năng đáp ứng nhu cầu con người trong thời kì phát triển về cơng nghệ.
Khả năng đa dạng hóa phương thức điều khiển thấp
Khả năng mở rộng hệ thống thấp
Khả năng đơng bộ hóa hệ thống khác thấp.


KẾT LUẬN
Với u cầu tự động hóa ,kết nối vạn vật cũng như tính nhu cầu mới của con người, 
và cũng như  u cầu của đồ  án mơn học, và các tính năng vượt trội hơn hẳn của vi  
điều khiển với các mạch logic đơn giản. Chúng em lựa chọn thiết kế  hệ  thống đèn 
thơng minh có lưu trữ  bật tắt tự động khi phát hiện chuyển động hoặc bằng tay dùng 
vi điều khiển áp dụng quy mơ nhỏ, mang tính tìm hiểu và học hỏi.

5


CHƯƠNG 3:  THIẾT KẾ PHẦN CỨNG HỆ THỐNG 
3.1   Sơ đồ khối của hệ thơng

3.2   Tổng quan về Arduino

Hình ảnh Arduino nano

6


Arduino là một board mạch vi xử lý được sinh ra tại thị trấn Ivrea ở Ý, nhằm xây dựng 
các ứng dụng tương tác với nhau hoặc với mơi trường được thuận lợi hơn. Phần cứng 
bao gồm một board mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 
8bit, hoặc ARM Atmel 32­bit. Những Model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao 
tiếp USB, 6 chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board 
mở rộng khác nhau.
 Được giới thiệu vào năm 2005, Những nhà thiết kế của Arduino cố gắng mang đến 
một phương thức dễ dàng, khơng tốn kém cho những người u thích, sinh viên và 
giới chun nghiệp để tạo ra những thiết bị có khả năng tương tác với mơi trường 

thơng qua các cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Những ví dụ phổ biến cho những 
người u thích mới bắt đầu bao gồm các robot đơn giản, điều khiển nhiệt độ và phát 
hiện chuyển động. Đi cùng với nó là một mơi trường phát triển tích hợp (IDE) chạy 
trên các máy tính cá nhân thơng thường và cho phép người dùng viết các chương trình 
cho Aduino bằng ngơn ngữ C hoặc C++. 
Thơng tin thiết kế phần cứng được cung cấp cơng khai để những ai muốn tự làm một 
mạch Arduino bằng tay có thể tự mình thực hiện được (mã nguồn mở). Người ta ước 
tính khoảng giữa năm 2011 có trên 300 ngàn mạch Arduino chính 2 thức đã được sản 
xuất thương mại, và vào năm 2013 có khoảng 700 ngàn mạch chính thức đã được đưa 
tới tay người dùng.

3.2.1  Lịch sử
Arduino được khởi động vào năm 2005 như là một dự án dành cho sinh viên trại 
Interaction Design Institute Ivrea (Viện thiết kế tương tác Ivrea) tại Ivrea, 
Italy.Massimo Banzi, một trong những người sáng lập, giảng dạy tại Ivrea. Cái tên 
"Arduino" đến từ một qn bar tại Ivrea, nơi một vài nhà sáng lập của dự án này 
thường xun gặp mặt. Bản thân qn bar này có được lấy tên là Arduino, Bá tước 
của Ivrea, và là vua của Italy từ năm 1002 đến 1014.

3.2.2  Phần cứng

7


Một mạch Arduino bao gồm một vi điều khiển AVR với nhiều linh kiện bổ sung giúp 
dễ dàng lập trình và có thể mở rộng với các mạch khác. Một khía cạnh quan trọng của 
Arduino là các kết nối tiêu chuẩn của nó, cho phép người dùng kết nối với CPU của 
board với các module thêm vào có thể dễ dàng chuyển đổi, được gọi là shield. Vài 
shield truyền thơng với board Arduino trực tiếp thơng qua các chân khác nhau, nhưng 
nhiều shield được định địa chỉ thơng qua serial bus I²Cnhiều shield có thể được xếp 

chồng và sử dụng dưới dạng song song. Arduino chính thức thường sử dụng các dịng 
chip megaAVR, đặc biệt là ATmega8, ATmega168, ATmega328, ATmega1280, và 
ATmega2560. Một vài các bộ vi xử lý khác cũng được sử dụng bởi các mạch Arduino 
tương thích. Hầu hết các mạch gồm một bộ điều chỉnh tuyến tính 5V và một thạch 
anh dao động 16 MHz (hoặc bộ cộng hưởng ceramic trong một vài biến thể), mặc dù 
một vài thiết kế như LilyPad chạy tại 8 MHz và bỏ qua bộ điều chỉnh điện áp onboard 
do hạn chế về kích cỡ thiết bị. Một vi điều khiển Arduino cũng có thể được lập trình 
sẵn với một boot loader cho phép đơn giản là upload chương trình vào bộ nhớ flash on­
chip, so với các thiết bị khác thường phải cần một bộ nạp bên ngồi. Điều này giúp 
cho việc sử dụng Arduino được trực tiếp hơn bằng cách cho phép sử dụng 1 máy tính 
gốc như là một bộ nạp chương trình. 
Theo ngun tắc, khi sử dụng ngăn xếp phần mềm Arduino, tất cả các board được lập 
trình thơng qua một kết nối RS­232, nhưng cách thức thực hiện lại tùy thuộc vào đời 
phần cứng. Các board Serial Arduino có chứa một mạch chuyển đổi giữa RS232 sang 
TTL. Các board Arduino hiện tại được lập trình thơng qua cổng USB, thực hiện thơng 
qua chip chuyển đổi USB­to­serial như là FTDI FT232. Vài biến thể, như Arduino 
Mini và Boarduino khơng chính thức, sử dụng một board adapter hoặc cáp nối USB­to­
serial có thể tháo rời được, Bluetooth hoặc các phương thức khác. (Khi sử dụng một 
cơng cụ lập trình vi điều khiển truyền thống thay vì ArduinoIDE, cơng cụ lập trình 
AVR ISP tiêu chuẩn sẽ được sử dụng.) 
 Board Arduino sẽ đưa ra hầu hết các chân I/O của vi điều khiển để sử dụng cho 
những mạch ngồi. Diecimila, Duemilanove, và bây giờ là Uno đưa ra 14 chân I/O kỹ 
thuật số, 6 trong số đó có thể tạo xung PWM (điều chế độ rộng xung) và 6 chân input 
8


analog, có thể được sử dụng như là 6 chân I/O số. Những chân này được thiết kế nằm 
phía trên mặt board, thơng qua các header cái 0.10­inch (2.5 mm). Nhiều shield ứng 
dụng plug­in cũng được thương mại hóa. Các board Arduino Nano, và Arduino­
compatible Bare Bones Board và Boarduino có thể cung cấp các chân header đực ở mặt 

trên của board dùng để cắm vào các breadboard. 
Có nhiều biến thể như Arduino­compatible và Arduino­derived. Một vài trong số đó có 
chức năng tương đương với Arduino và có thể sử dụng để thay thế qua lại. Nhiều mở 
rộng cho Arduino được thực thiện bằng cách thêm vào các driver đầu ra, thường sử 
dụng trong các trường học để đơn giản hóa các cấu trúc của các 'con rệp' và các robot 
nhỏ. Những board khác thường tương đương về điện nhưng có thay đổi về hình dạng­
đơi khi cịn duy trì độ tương thích với các shield, đơi khi khơng. Vài biến thể sử dụng 
bộ vi xử lý hồn tồn khác biệt, với các mức độ tương thích khác nhau.

9


3.2.3 Các loại Arduino

Hình Ảnh Các loại Arduino

10


3.3  Giới thiệu các loại thiết bị trong hệ thống
3.3.1 Cảm biến chuyển động (PIR)
 PIR là gì
Nó là chữ viết tắt của Passive InfraRed sensor (PIR sensor), tức 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 ln có thân 
nhiệt (thơng thường là ở 37 độ C), và từ cơ thể chúng ta sẽ ln phát ra các tia nhiệt, 
hay cịn 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 khơng 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...

Trên đây là  đầu dị PIR, loại bên trong gắn 2 cảm biến tia nhiệt, nó có 3 chân ra, một 
chân nối masse, một chân nối với nguồn volt DC, mức áp làm việc có thể từ 3 đến 
15V. Góc dị lớn. Để tăng độ nhậy cho đầu dị, Bạn dùng kính Fresnel, nó được thiết 
kế cho loại đầu có 2 cảm biến, góc dị lớn, có tác dụng ngăn tia tử ngoại.
Thơng số kĩ thuật
­ Sử dụng điện áp: 4.5­12V DC

11


­ Đầu ra: 1.5 ­ 3.3V
­ Thời gian trễ: điều chỉnh trong khoảng 4­200 giây
­ Thời gian kích hoạt: 2.5s (Chống nhiễu)
­ Kích thước PCB: 32mmx24mm
­ Góc qt: <100 độ
­ Khoảng các phát hiện: 2­4.5m
Ngun lý làm việc
Các nguồn nhiệt (với người và con vật là nguồn thân nhiệt) đều phát ra tia hồng 
ngoại, qua kính Fresnel, qua kích lọc lấy tia hồng ngoại, nó được cho tiêu tụ trên 2 
cảm biến hồng ngoại gắn trong đầu dị, và tạo ra điện áp được khuếch đại với 
transistor FET. Khi có một vật nóng đi ngang qua, từ 2 cảm biến này sẽ cho xuất hiện 
2 tín hiệu và tín hiệu này sẽ được khuếch đại để có biên độ đủ cao và đưa vào mạch 
so áp để tác động vào một thiết bị điều khiển hay báo động.

12


3.3.2  Relay điện từ

 

Cấu tạo của relay (rơ – le)

Về cấu trúc cơ bản của relay (rơ – le) sẽ bao gồm một cuộn dây kim loại đồng hoặc 
nhơm được quấn quanh một lõi sắt từ. Bộ phận này có phần tĩnh được gọi là ách từ 
(Yoke) và phần động được gọi là phần cứng (Armature). Phần cứng sẽ được kết nối 
với một tiếp điểm động, cuộn dây có tác dụng hút thanh tiếp điểm lại để tạo thành 
trạng thái NO và NC. Mạch tiếp điểm (mạch lực) có nhiệm vụ đóng cắt các thiết bị 
tải với dịng điện nhỏ và được cách ly bởi cuộn hút.

Ngun lý làm việc của relay (rơ – le)
Các bạn có thể quan sát sơ đồ mơ tả bên mình cung cấp bên dưới để tiện cho việc 
hình dung nhé. Khi dịng điện chạy qua mạch thứ nhất (1) thì nó sẽ kích hoạt nam 
châm điện (màu nâu) và tạo ra từ trường để thu hút một tiếp điểm (màu đỏ) và kích 
hoạt mạch thứ hai (2). Khi tắt nguồn, một lị xo được lắp trước vào tiếp điểm có 
nhiệm vụ kéo tiếp điểm trở lại vị trí ban đầu, tắt mạch thứ hai một lần nữa.

13


Đây là một ví dụ về rơ le “thường mở” (NO). Các tiếp điểm trong mạch thứ hai khơng 
được kết nối theo mặc định và chỉ bật khi dịng điện chạy qua nam châm. Các rơ le 
khác là “thường đóng” (NC). Các tiếp điểm được kết nối để dịng điện chạy qua 
chúng theo mặc định) và chỉ tắt khi nam châm được kích hoạt, kéo hoặc đẩy các tiếp 
điểm ra xa nhau. Thơng thường rơle mở là phổ biến nhất.
Bên dưới là một hình ảnh động khác cho thấy cách một relay liên kết hai mạch với 
nhau. Ở phía bên trái, có một mạch đầu vào được cung cấp bởi một cơng tắc hoặc 
một loại cảm biến nào đó. Khi mạch này được kích hoạt, nó cung cấp dịng điện cho 
một nam châm điện kéo cơng tắc kim loại đóng lại và kích hoạt mạch đầu ra thứ hai 

(ở phía bên phải). Dịng điện tương đối nhỏ trong mạch đầu vào do đó kích hoạt dịng 
điện lớn hơn trong mạch đầu ra.
Thứ nhất: mạch đầu vào (vịng màu xanh) bị tắt và khơng có dịng điện chạy qua cho 
đến khi một cái gì đó (có thể là cảm biến hoặc đóng cơng tắc) bật nó. Mạch đầu ra 
(vịng lặp màu đỏ) cũng bị tắt.
Thứ hai: khi một dịng điện nhỏ chạy trong mạch đầu vào. Nó sẽ kích hoạt nam châm 
điện (được hiển thị ở đây dưới dạng một cuộn dây màu xanh đậm). Và tạo ra một từ 
trường xung quanh nó.
Thứ ba: nam châm điện năng lượng kéo thanh kim loại trong mạch đầu ra về phía nó, 
đóng cơng tắc và cho phép dịng điện lớn hơn nhiều chạy qua mạch đầu ra.

14


Thứ tư: mạch đầu ra vận hành một thiết bị có dịng điện cao như đèn hoặc động cơ 
điện.
Các loại relay (rơ – le) trên thị trường hiện nay
Theo mình được biết thì trên thị trường hiện nay sẽ có hai dạng relay là module rơ­le 
đóng ở mức thấp (nối cực âm vào chân tín hiệu rơ­le sẽ đóng) và module rơ­le đóng ở 
mức cao (nối cực dương vào chân tín hiệu rơ­le sẽ đóng). Nếu chúng ta so sánh giữa 2 
module rơ­le có cùng thơng số kỹ thuật thì hầu hết mọi linh kiện của nó đều giống 
nhau, chỉ khác nhau ở chỗ cái transistor của mỗi module. Chính vì bộ phận transistor 
này nên ta mới có được 2 loại module rơ­le (có 2 loại transistor là NPN – kích ở mức 
cao, và PNP – kích ở mức thấp).

Một số loại rơ­le trên thị trường

3.3.3  Pin lithium
Cấu tạo


15


Cấu tạo một viên pin Li­ion hình trụ cơ bản gồm: Vỏ ngồi, cực dương, cực âm, 
màng ngăn cách điện và dung mơi.
Cực dương (Positive) cịn gọi là Cathod được cấu tạo từ Lithium cacbonat oxide 
(LiCo2). Có cấu trúc phân tử bao gồm phân tử Oxide coban liên kết với ngun từ 
Lithium. Khi có dịng điện chạy qua, ngun từ Lithium dể dàng tách khỏi câu trúc tạo 
thành ion dương Lithium, Li+.
Cực âm (Negative) cấu tạo từ graphene (than chì) có chức năng lưu giữ các ion Lithium 
L+ trong tinh thể.
Màng ngăn cách điện (seperator) là mỏng làm bằng nhựa PE hoặc PP nằm giữa cực 
dương và cực âm, có nhiều lỗ nhỏ có chức năng ngăn cách giữa cực dương và cực âm 
nhưng vẫn cho các ion Li+ đi qua. Một số pin màng ngăn cách có khả năng khít lại khi 
nhiệt độ cao, khơng cho Li+ đi qua.
Dung dịch điện phân: là chất lỏng lấp đầy cực dương, cực âm và màng ngăn, chứa 
LiPF6 và dung mơi hữu cơ, chứa rất ít nước ( thấp hơn 0.001%) vì Lithium tác dụng 
với nước. Dung dịch có chức năng như vật dẫn các ion Li+ từ . Các lá dài được quấn 
lại thành nhiều vịng, ép chặt với nhau, ở giữa chúng là dung dịch điện phân như hình. 
Lớp vỏ bên ngồi thường làm bằng kim loại để nén chặt các lớp vật liệu bên trong. 
Pin cịn được trang bị lỗ thốt khí để tránh để pin nổ khi áp suất bên trong tăng cao.
Pin Lithium ion có nhiều ưu điểm như : Chu kỳ sạc xả lớn, sạc bất cứ lúc nào cũng 
khơng ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin .
Bên cạnh đó nó vẫn tồn tại một số nhược điểm : Pin lithium ion bị suy giảm chất 
lượng theo thời gian, dù cho bạn có xài hay khơng. Pin lithium – ion phải được bọc 
trong lớp vỏ bằng kim loại , và dung mơi điện phân dễ cháy nổ nếu pin bị va đập , 
biến dạng.
Hơn nữa, cuộc sống ngày càng phát triển mang đến nhiều điều sáng tạo, trong đó có 
các thiết bị đeo được như Smartwatch hay Smartphone cong, địi hỏi viên pin phải cong 


16


theo thiết bị để tăng tính thẩm mỹ , thời trang. Pin Lithium ion khơng đáp ứng được 
điều đó.
Vì những nhược điểm trên, ngày nay các nhà sản xuất đang chuyển sang sử dụng một 
loại pin tốt hơn, khắc phục những nhược điểm và duy trì những ưu điểm của pin 
Lithium ion.

Hình ảnh thực tế  Pin Lithium

3.4  Các khối mạch thiết kế
3.4.1 Khối chuyển nguồn

Khối chuyển nguồn tự động khi nguồn chính mất.
Jack J1 là đầu vào kết nối với nguồn chính
Tụ C1 có nhiệm vụ lọc nhiễu và ổn định điện áp đầu vào 

17


R1 hạn dịng cho led D1 báo có nguồn vào
Nguồn chính cấp vào tiếp điểm thường mở relay
Nguồn phụ cấp vào tiếp điểm thường đóng cửa relay
Ngun lý hoạt động : Khi cấp điện vào jack j lập tức cuộn hút của relay có điện và 
tiếp điểm thường mở của relay đóng lại cấp nguồn cho mạch. Ngược lại khi mất 
điện thì tiếp điểm nhả ra chuyển nguồn cấp sang nguồn pin dự phịng.
3.4.1.2  Khối cảm biến chuyển động
Khi có con người đi vào vùng qt của cảm biến chuyển động thì cảm biến chuyển 
động sẽ đẩy chân Out từ mức thấp lên mức cao và sẽ giữ mức cao đến khi người đi ra 

khỏi vùng qt của cảm biến , chân Out sẽ trả lại mức thấp, từ chức năng như vậy 
đưa vào vi điều khiển xử lý kích mở bóng đèn.

Tính năng:
+ Tự động cảm ứng: Khi có người vào phạm vi cảm ứng, OUT: 1.5­3.3V; 
khơng phát hiện ở 0V

18


+ Khơng lặp lại kích hoạt: module tự động đưa về mức thấp khi hết thời gian 
trễ
+ Có lặp lại kích hoạt: module ln giữ ở mức cao cho đến khi khơng cịn 
người chuyển động
+ Thiết lập thời gian: module hoạt động ổn định khi cài đặt >5s
Thơng số kĩ thuật:
+ Sử dụng điện áp: 4.5­12V DC
+ Đầu ra: 1.5 ­ 3.3V
+ Thời gian trễ: điều chỉnh trong khoảng 4­200 giây
+ Thời gian kích hoạt: 2.5s (Chống nhiễu)
 

+ Kích thước PCB: 32mmx24mm

 

+ Góc qt: <100 độ

 


+Khoảng các phát hiện: 2­4.5m

19


3.4.2  Khối nút nhấn

Khối nút nhấn để điều khiển bóng đèn bật tắt khi ở chế độ ban ngày
Khối này được mắc nối tiếp giữa 1 điện trở với 1 nút nhấn đồng thời lấy tín hiệu ở 
điểm nối đưa về vi điều khiển để xử lý.
Khi nút nhấn được nhấn điểm a ở trên sẽ được kéo xuống mass , ta nhận biết được 
trạng thái nhấn
Khi khong tác động nút nhấn được kéo lên VCC , ta nhận được trạng thái khi khơng 
nhấn

3.4.3 Khối điều khiển bóng đèn
Chúng ta dùng bóng đèn led thay cho bóng 220v để an tồn khi di chuyển mà vẫn đảm 
bảo u cầu của đồ án mơn học. Transitor dùn để kích mở bóng led  điện trở R5 dùng 
để hạn dịng trên bóng led.

20


­

Thơng số kỹ thuật : 

­

Chọn Unguon =5v


­

Uled=2v

­

Cường độ dịng điện qua led I=15mA =0.015A

­

Mắc nối tiếp 2 bóng với R5 nên:

­

R5 ==66

­

Cơng suất P = U.I=5*0.015*2=0.15W

3.4.5  Khối điều khiển sạc pin
Modun sử dụng ic TP4056 cho phép điều khiển dịng sạc và điện áp sạccho pin.Có 
chức năng ngắt tải bảo vệ pin khi điện áp xuống q thấp để tránh làm hư hỏng pin 
(chai pin), mạch được sử dụng để sạc cho các loại pin Lithium có điện áp 
3.7~4.2VDC (Pin Lipo, Pin 18650,...), mạch có kích thước nhỏ gọn với cổng USB kết 
nối tiện dụng, đèn báo đang sạc và sạc đầy hiển thị trạng thái pin. Tự động ngắt khi 
pin sạc đầy

21



Thơng số kỹ thuật:
­

Nguồn đầu vào:
+ 4.5~8VDC: Chân nguồn vào + / ­

­

Nguồn sạc đầy: 4.2VDC

­

Dịng sạc: 1A có thể biến đổi theo trạng thái pin.

­

Charging method: Linear charging 1%

­

Charging precision: 1.5%

­

Chức năng ngắt tải bảo vệ pin khi điện áp xuống q thấp để tránh làm hư 
hỏng pin (chai pin).

­


­

Đèn trạng thái sạc:
+

Đèn đỏ: đang sạc, chưa đầy

+

Đèn xanh lá: Đã sạc đầy.

Kích thước: 17x22x5mm

KẾT LUẬN

22


Từ những khối chức năng trên và những linh kiện đã chuẩn bị đảm bảo chất lượng ta 
bắt đầu tiến hành làm mơ hình thực nhiệm để có thể xem được mạch thiết kế và mơ 
hình có thể đáp ứng được các u cầu của đồ án, cũng như nhu cầu thực tế của con 
người.

23


SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

24



CHƯƠNG 4 : LẶP TRÌNH PHẦN MỀM
4.1 Lưu đồ thuật tốn

25


×