Xem mẫu
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
BÁO CÁO THỰC HÀNH CẢM BIẾN
*cảm biến: Hồng Ngoại
*cảm biến: sóng siêu âm
NHÓM 6:.NGYỄN ĐỨC HỒNG
.PHAN QUỐC HUY
.NGUYỄN THẾ HƯNG
- THIẾT BỊ YÊU CẦU
*Board nguồn KL_62001
*Bộ cảm biến KL_64006 bao gồm bộ cảm biến
thu phát hồng ngoại (infrared) và bộ thu phát sóng
siêu âm (ultrasanic)
*Đồng hồ đo,LCD
*Mạch AVR
*Phần mềm CodeVision và VisualBasic
- *mục đích của bài nay là:
.giúp chúng ta hiểu và biết cách ứng dụng bộ cảm biến
này
.biết cách đưa các thông số chính hiển thị lên máy tính
- transmitter(con phát) bức xạ ra hồng ngoại tập trung nhờ một
ống kính thu hẹp.để mã hoá dữ liệu,người ta sử dụng một
photodiode(con nhận) để chuyển đổi bức xạ hồng ngoại
vào,thành một điện áp để nhận biết sự thay đổi.
- 1.GND (cho nối mase để lấy dòng cấp cho IC )
2.Kích hoạt (ngõ vào của 1 tần so áp )
3.output(trạng thái ngõ ra chỉ xác định theo mức volt cao)
4.Thiết lập lại (dùng lập định mức trạng thái ra )
5.Kiểm soát áp (dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC)
6.điện áp Ngưỡng(là ngõ vào của 1 tầng so áp khác )
7.Dòng vào ( có thể xem như 1 khóa điện )
8.Vcc (5 đến 15 V )
- .Về bản chất thì IC 555 là 1 bộ mạch kết hợp giữa 2 con Opamp,3 điện trở,1 con transistor, và 1 bộ Fipflop(ở đây
dùng FFRS )
. 2 OPamp có tác dụng so sánh điện áp
.Transistor để xả điện
.Bên trong gồm 3 điện trở mắc nối tiếp chia điện áp VCC thành
3 phần. Cấu tạo này tạo nên điện áp chuẩn. Điện áp 1/3 VCC
nối vào chân dương của Opamp 1 và điện áp 2/3 VCC nối vào
chân âm của Opamp 2. Khi điện áp ở chân 2 nhỏ hơn 1/3
VCC, chân S = [1] và FF được kích. Khi điện áp ở chân 6 lớn
hơn 2/3 VCC, chân R = [1] và FF được reset
- R S Q out
0 1 1 1
0 0
1 0 0 0
0 0
0 1 1 1
• *Tụ C nạp từ điện Áp 0V > Vcc/3 :R = 0, S = 1 => Q = 1 thi đầu ra=1
• * Tụ C tiếp tục nạp từ điện áp Vcc/3 > 2Vcc/3 R = 0, S = 0 đầu ra sẽ giứ trạng thái trước đó
• * Tụ C nạp qua ngưỡng 2Vcc/3:R = 1, S = 0 > Q=0:đầu ra đổi trạng thái=0
• * Tụ C tiếp tục"XẢ"từ điện áp 2Vcc/3 > Vcc/3 R = 0, S = 0 >Q=0, ngõ ra không thay đổi
• * Tụ C xả qua ngưỡng Vcc/3:R = 0, S = 1 > Q = 1:đầu ra đổi trạn thái=1
. Quá trình cứ lặp lại:Kết quả: đầu ra OUT có tín hiệu dao động dạng sóng vuông, có chu kỳ ổn
định .
- .VCC =Vee = 15 V (từ 2075° C)
2.Vin (ngưỡng so sánh)
3.Vin+ (điện áp vào)
6.Vout (điện áp ra)
- Sơ đồ khối của IC HA17741
- .Biến trở R2 sử dụng để điều chỉnh lượng tần số f của 555 Thơi gian tắt và mở Q1,Nếu không có
đối tượng chặn giữa TX và RX thì RX tiếp nhận tín hiệu Hồng ngoại đầu vào để U2 khuyêch đại
(V17 = 12V, tần số = f),Vout_U2 qua bộ tạo rung VLC vào U3 sẽ được khuyêch đại một lần
nữa,C5, R13 lọc tín hiệu AC cho đầu vào tại U4 pin3 Nếu U4 pin3> U4 pin2 thì Vo17cho tín
hiệu ra.
. U2: Inverting amplifier, Gain = ~2200
U3: differential amplifier, Gain = ~ 22
U4: sánh, Nếu V +> V thì đầu ra = 12V | Nếu V> V + thì đầu ra =12V
- 1.Cấp nguồn cho môđun
2. Sử dụng oscilloscope để quan sát các điện áp tại Vout_u2 và điều chỉnh biến
biến trở R2 cho đến khi đạt được tối đa Vout_U2
3. Thời điểm hiện tại của tần số HA17 555(u1) cho Thời gian đầu ra?
4. Điều chỉnh biến trở R10 cho đến khi U3 pin3 là 0.3V thấp hơn VLC
5. Ghi lại điện áp tại U4 pin2 và U4 pin3
6. Chặn một vật giữa các cảm biến,thì điện áp tại U4 pin3?
7. đo giá trị của Vo17 khi không có gì chặn gữa các cảm biến?
8. đo giá trị của Vo17 khi bị chặn bởi một đối tượng?
2. VLC = 0.07V
3.Tần tại U1 pin3 = 0,7 kHz ~ 4,7 kHz
4. U3 pin3 =0,3V
5.U4 pin2 = 0.85V; U4 pin3 = 6V
6.U4 pin3 = 0V.
7. Vo17 = = 11.3V =ON
8. Vo17 =10.2V = OFF
- *ứng dụng của bộ cảm biến này trong thực
tế rất nhiều:
dùng làm hệ thống báo động
dùng làm hệ thống mở cửa tự động
dùng để đo tốc độ quay
dùng làm hệ thống tự động trong công
nghiệp…….
- *mục đích của bài nay là:
.giúp chúng ta hiểu và biết cách ứng dụng bộ cảm biến
này
.biết cách đưa các thông số chính hiển thị lên máy tính
- ► Sensors Siêu âm phát ra được tín hiệu âm thanh rất
cao,ở tần số 40KHz, vì vậy mà con người không thể
nghe được chúng. Hai Sensors là giống nhau, nhưng
một con truyền và một con nhận.Bộ truyền thường gửi
ra một beam của âm thanh,bộ nhận sẽ phát hiện
beam âm thanh tới và đưa ra một điện áp out.
- .Các TC4011 có 2 đầu vào tích cực cổng tương ứng của logic NAND
.VSS=0 V
.VDD=38 V
.VIN=0VDD V
.Không nên vượt quá thông số nào,nếu vượt quá sẽ làm thay đổi độ chính
xát,thậm chí phá hủy IC
- Cấu tạo bên trong của IC TC4011
- “C6” charging/discharging discharging C6 U5-a pin2 =0
U5-d pin13 =0
U5-a pin3 =1
Charging C6
1 2 3 8,9 10 5,6 4 13,12 11
1 1 0 0 1 0 1 1 0
1 0 1 1 0 1 0 0 1
- *Biến trở R10 sử dụng để điều chỉnh tần số phát ra của sóng siêu âm.nếu không có đối
tượng chặn giữa TX & RX thì RX sẽ tiếp nhận tín hiệu sóng âm đầu vào,và sinh ra
một điện áp,điện áp này nếu vượt qua ngưỡng của Q2,thì Q2 mở,kích tiếp Q3 mở.khi
đó 2 điện trở sẽ chia áp nguồn 5v,và pin3 U6 có điện áp khoảng 0,5v
Vào U6(bộ đệm)có tac dụng tăng rở kháng đầu ra,giúp ổn định dòng.qua bộ lọc dong
AC (C8&R25)và cho đầu ra ở V18.
- 1.Cấp nguồn cho môđun
2.Cho đến S1 Về vị trí ON
3.Sử dụng biến rở R18 để điều chỉnh tần số truyền để Vrx đạt điện áp tối
đa.Thì tần số ở cả hai VTX và VRX ?
4.dùng ADC để đo lượng điện áp Vo18.
5.Đặt một vật để chặn giữa các cảm biến, thì điện áp Vo18?
3.tần số Vrx=Vtx=40khz
4.V18=3,5v
5.V18=0,2v(xem như 0 v)
- *ứng dụng của bộ cảm biến này cũng được
ứng dụng rất nhiều trong thưc tế:
dùng để đo khoảng cách,đăc biêt là trong
môi trường nước,vì chúng ít bị suy giảm
trong môi trường nước.
dùng để định vị chướng ngại vât…..
! và cũng được ứng dụng nhiều trong công
nghiệp như là cảm biến Hồng Ngoại
nguon tai.lieu . vn
