Bo co nhp mnmchlednhytheonhc 151007064005 lva1 app6892 PDF

Preview

Summary

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNGBÀI TẬP LỚNNHẬP MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNGĐỀ TÀI: MẠCH LED NHÁY THEO NHẠCNhóm thực hiện: Nhóm 5Nguyễn Thế Nam 20132688 KSTN-ĐTVT-KHoàng Tuấn Linh 20132263 KSTN-ĐTVT-KPhạm Huy Hùng 20131906 KSTN-ĐTVT-KGiảng viên hướng dẫn: PGS. Phạm Ngọc NamHà Nội,...

Description

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

BÀI TẬP LỚN NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

ĐỀ TÀI: MẠCH LED NHÁY THEO NHẠC Nhóm thực hiện: Nhóm 5 Nguyễn Thế Nam

20132688

KSTN-ĐTVT-K58

Hoàng Tuấ n Linh

20132263

KSTN-ĐTVT-K58

Phạm Huy Hùng

20131906

KSTN-ĐTVT-K58

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Phạm Ng ọ c Nam

Hà Nộ i, tháng 12/2014

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... Ngày ..... tháng ..... năm 2015 Giảng viên hướng dẫn

2

LỜI M Ở ĐẦU Trong đời sống công nghệ hiện đại ngày nay ngành kỹ thuật Điện, Điện tử là ngành kỹ thuật mũi nhọn, hiện đại, được ứng dụng r ộ ng rãi trong mọi lĩnh vực của sản xuất và đời s ống và là đòn bẩy giúp các ngành khoa học kĩ thuật khác phát tri ể n. Việc hiện đại hoá năng suất lao động bằng các thi ế t bị điện t ự độ ng là nhu cầu cấp thiết. Do đó yêu cầu máy móc cần phải gọn nhẹ hơn, linh động hơn, uyển chuyển hơn, thông minh hơn và tiết kiệm điện hơn. Vì vậy, ngành Công nghệ kỹ thuật Điện, Điện tử ngày càng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất và đời sống. Là một sinh viên ngành điện tử viễn thông, để nâng cao tính thực hành và khả năng vận dụng những kiế n thức đã học vào thực tế thì vi ệ c tìm tòi, tự nghiên cứu và thi ế t kế các mạch điện tử cơ bản là điề u tất yếu đối với sinh viên. Để giúp cho vi ệ c tự tìm hi ểu và đưa sinh viên đến gần hơn với công nghệ điể n t ử, bộ môn nhập môn điện tử viễn thông đã ra đời và giúp cho các sinh viên chúng em làm quen dễ dàng hơn và tạo động lực mạnh mẽ giúp cho chúng em nâng cao hứng thú trong việ c họ c tập. Với vốn ki ế n thức đã được tiếp thu t ừ môn thực tập cơ bản và sự hướng dẫn tận tình của thầy Phạm Ngọc Nam cộ ng thêm những tìm hiể u ki ế n thức qua mạng, nhóm 5 chúng em xin đưa ra đề tài : “MẠCH LED NHÁY THEO NHẠC”. Mục tiêu của đề tài là kết hợp gi ữa IC AN6884 với IC 89S52 tạo thành hệ thống mạch led nháy theo nhạc với nguồn nhạc được lấy t ừ hệ thống bên ngoài. Trong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những sai sót nhất định, rất mong nhận được sự phê bình cũng như đóng góp của thầy giáo để đề tài được hoàn thiện hơn nữa. Chúng em xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo Việ n, các anh chị khóa trước và đặc bi ệ t là thầy Phạm Ngọc Nam đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em rât tận tình trong quá trình hoàn thành đề tài này.

3

Tóm tắt đề tài Đề tài của đồ án là Mạch led nháy theo nhạc 24 kênh s ử dụng IC 89S52 và IC AN6884. Trong đề tài này, chúng tôi trình bày quy trình chế tạo Mạch led nháy theo nhạc theo đúng quy trình thiết kế kỹ thuật gồm 9 bước.

Summary of Project The subject of project is LED vu meter circuit 24 chanels use IC 89S52 and IC AN6884. In the project, we present fabrication process of LED vu meter in accordance with engineering design consists of 9 steps.

4

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................................3 Tóm t ắt đề tài .......................................................................................................................4 Phần I. Xác định ý tưởng và ứ ng d ụ ng sả n phẩm............................................................9 1.1 Xác định ý tưởng. ......................................................................................................9 1.2 Ứng dụng....................................................................................................................9 Phần 2. Mô t ả sả n ph ẩm................................................................................................... 12 2.1 Yêu cầu chức năng ................................................................................................. 12 2.2 Yêu cầu phi chức năng .......................................................................................... 12 Phần 3. Kế hoạch th ực hi ệ n ............................................................................................. 13 Phần 4. Thi ế t kế sơ đồ khối ............................................................................................. 18 Phần 5. Thi ế t kế sơ đồ chi ti ế t các khối và lự a chọn phương án tối ưu ..................... 19 5.1 Khối nguồn .............................................................................................................. 19 5.1.1 Lựa chọn phương án tối ưu ............................................................................ 19 5.1.2 Nguyên lý hoạt độ ng: ...................................................................................... 20 5.2 Khối tín hi ệ u vào .................................................................................................... 21 5.3 Khối điều khi ể n ...................................................................................................... 23 5.4 Khối hiển thị ........................................................................................................... 25 5.4.1 Lựa chọn phương án tối ưu ............................................................................ 25 5.4.2 Nguyên lý hoạt động ....................................................................................... 27 Phần 6. Mô phỏng............................................................................................................. 28 6.1. Mô phỏng trên Proteus ......................................................................................... 28 6.2 Mô phỏng trên breadboard .................................................................................... 30 6.2.1 Linh ki ệ n s ử d ụng ............................................................................................ 30 6.2.2 Quy trình ki ể m tra trên breadboard ............................................................... 32 Phần 7. Chế t ạo mạch....................................................................................................... 33 7.1 Thiế t kế mạch in. .................................................................................................... 33 7.2 Hàn mạch................................................................................................................. 34

5

7.3 Quy trình ki ể m tra mạch in .................................................................................. 34 7.3.1 Ki ể m tra m ạch in trước khi hàn ..................................................................... 34 7.3.2 Ki ể m tra sau khi hàn linh ki ện. ...................................................................... 34 Chương 8. Bàn giao, bảo hành, bảo dưỡng ................................................................... 37 8.1 Bàn giao ................................................................................................................... 37 8.2 Bảo hành .................................................................................................................. 37 8.3 Bảo dưỡng ............................................................................................................... 37 KẾT LU ẬN ....................................................................................................................... 38 TÀI LIỆU THAM KH ẢO ............................................................................................... 39

6

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Ứ ng dụng trong các quán bar, c afe… ................................................................ 10 Hình 1.2: Ứ ng dụng trong phòng nghe nhạc gia đình....................................................... 10 Hình 1.3: Le d nháy theo nhạc tích h ợp trên loa ................................................................ 11 Hình 1.4: Le d nháy theo nhạc tích h ợp trên âm thanh hi ện đại ...................................... 11 Hình 4.1: Sơ đồ khố i củ a mạch............................................................................................ 18 Hình 5.1: L ự a chọ n nguồ n s ử dụ ng cho s ả n phẩm ............................................................ 19 Hình 5.2: Sơ đồ nguyên lý khố i nguồn .............................................................................. 20 Hình 5.3: Sơ đồ chi ti ế t khối nguồn ................................................................................... 20 Hình 5.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động khố i tín hi ệ u vào .................................................. 21 Hình 5.5: IC AN6884 ........................................................................................................... 21 Hình 5.6: Jack audio 3.5 mm .............................................................................................. 21 Hình 5.7: Sơ đồ chi ti ế t khối tín hiệ u vào .......................................................................... 22 Hình 5.8:Sơ đồ nguyên lý khối điề u khiển ........................................................................ 23 Hình 5.9: IC 89S52 ............................................................................................................... 23 Hình 5.10: Sơ đồ chi ti ế t khối điều khi ển .......................................................................... 24 Hình 5.11 : Các loại LED lự a chọ n cho khối hi ể n thị........................................................ 25 Hình 5.12: Sơ đồ nguyên lý khố i hiể n thị........................................................................... 26 Hình 5.13: Sơ đồ chi tiết khối hi ể n thị ................................................................................ 26 Hinh 6.1: Hiệu ứ ng nháy có 1 led chạ y lê n xuống ........................................................... 27 Hình 6.2: Hiệu ứ ng led nháy cách nhau ............................................................................ 28 Hình 6.3: Hiệu ứ ng nháy theo 1 cụm 4 le d ....................................................................... 28 Hình 6.4: Hiệu ứ ng nháy theo 1 d ải led ............................................................................. 29 Hình 6.5: Mô phỏng trên breadboard ................................................................................. 30 Hình 6 .6: Quy trình ki ể m tra m ạch trên breadboard ........................................................ 31 Hình 7.1: Mạch in 2D .......................................................................................................... 32 Hình 7.2: m ạch in 3D ........................................................................................................... 32 Hình 7.3: Mặt trước của mạch sau khi hà n linh kiệ n. ...................................................... 34 Hình 7.4: Mặt sau củ a m ạch sau khi hàn linh ki ện. .......................................................... 34 Hình 7.5: Quy trình ki ể m tra m ạch in ................................................................................ 35 7

DANH MỤC B ẢNG BIỂU Bảng 3.1: B ả ng kế hoạch chung ......................................................................................... 13 Bảng 3.2 Bả ng phân tích nhân l ực ..................................................................................... 14 Bảng 3.3: B ả ng phân tích công vi ệc.................................................................................... 15 Bảng 5.1: So sá nh nguồ n laptop và nguồn adapter .......................................................... 20 Bảng 5.2: Đá nh giá các loại led .......................................................................................... 25 Bảng 6.1: Linh ki ệ n sử d ụ ng. .............................................................................................. 29

8

Phần I. Xác định ý tưởng và ứng dụng sản phẩm 1.1 Xác định ý tưởng Xuất phát t ừ câu hỏi: “Mọi người thường làm gì vào lúc rảnh rỗi?” chúng tôi đã tìm ra ý tưởng cho Project của mình. Để trả lời cho câu hỏ i trên, với đa số sinh viên Bách Khoa s ẽ r ất dễ dàng nhận được các câu trả lời: đá bóng, chơi game, lướt web, tụ tập bạn bè hay chỉ đơn giản chỉ là nghe nhạc.... Mỗi chúng ta đều có mộ t s ự l ựa chọn cho riêng mình. Nhưng theo suy nghĩ chủ quan của chúng tôi thì số đông mọi người đã, đang và sẽ tiếp tục nghe nhạc những khi rảnh r ỗ i. Bởi âm nhạc có tác dụng rất t ố t với cuộc sống của mỗi người, nó giúp mọi người ngủ ngon hơn, ổn định thần kinh, giảm stress và làm vi ệ c t ốt hơn như nhà văn Sô-xta-cô-vits đã viết: “Âm nhạc nâng con người lên, làm con người cao quí hơn, củng cố phẩm chất, củng cố niềm tin vào s ức mạnh bên trong của bả n thân, vào s ứ mệ nh lớn lao của mình”…Và s ẽ hoàn hảo hơn rất nhiều khi chúng ta có thể kế t hợp âm nhạc với ánh sáng. Chính vì vậy mà nhóm chúng tôi đã có ý tưởng là làm mạch led nháy theo nhạc để giúp mỗ i chúng ta có những phút giây nghe nhạc vui vẻ và thú vị hơn.

1.2 Ứng dụng Ứng dụng của mạch led nháy theo nhạc cũng rất đa dạng: 

Mạch led nháy theo nhạc trang trí cho các quán bar, quán cafe… giúp cho khônggian quán đẹp hơn, sống động hơn, thú hút khách hàng hơn.



Làm đẹp không gian phòng nhạc của gia đình.



Tích hợp vào các s ản phẩm nghe nhạc như loa, amply…

9

Hình 1.1:Ứng dụng trong các quán bar, cafe…

Hình 1.2: Ứng dụng trong phòng nghe nhạc gia đình

10

Hình 1.3 : Led nháy theo nhạc tích hợp trên loa

Hình 1.4: Led nháy theo nhạc tích hợp trên giàn âm thanh hi ện đại

11

Phần 2. Mô tả sản phẩm Mạch LED nháy theo nh ạ c s ẽ nhậ n tín hi ệ u âm thanh vào qua c ổ ng â m thanh, sau đ ó đ iề u khiển dải LED nhấp nháy theo t ần số nh ạc đưa vào (các bài hát khác nhau d ả i LED s ẽ nháy khác nhau) theo các hi ệu ứng đ ã được thiết lập sẵn. Các yêu cầu chức năng và cá c yê u cầu phi ch ức năng sau.

2.1 Yêu cầu chức năng -

-

Mạch led nháy theo nhạc có 4 hiệu ứng: 

Nháy cách led



Nháy ở hai đầu



Nháy theo 1 dải led

Điều chỉnh hiệu ứng nháy bằng núm vặn biế n trở

- LED nháy theo tần s ố nhạc phụ thuộ c bài hát

2.2 Yêu cầu phi chức năng Kích thước: 12x24 (cm) Số lượng thanh LED: thanh đơn Cổng âm thanh: jack 3.5 (mm) Nguồn cấp điện áp: nguồ n 1 chi ề u Điều kiệ n hoạt độ ng tố t: 15- 40 o C Led sáng đều & ổn định, tuổ i thọ led từ 40.000 - 50.000 (h) Đặt mạch in, có hi ể n thị thông tin các thành viên trong nhóm Thời gian hoàn thành: ngày 25/12/2014 Giá thành: 300.000VNĐ 12

Phần 3. Kế hoạch thực hiện Kế hoạch th ự c hi ện đ ượ c xây d ự ng gồ m k ế hoạch chung, bản đánh giá nhân l ự c và b ả ng phân công công vi ệ c. K ế hoạ ch chung s ẽ thể hi ệ n cách nhìn t ổ ng quát nhấ t về toàn b ộ các bướ c th ự c hi ện đ ể hoàn thành P roject. Dựa trên b ảng đá nh giá nhâ n l ự c, các công vi ệ c c ụ thể được phân công cho t ừ ng thành viên trong nhóm theo kh ả năng & nguyệ n vọ ng của m ỗ i người. Các công vi ệ c có th ời lượ ng, th ờ i gian hoàn thành, các nguồ n l ực & s ả n ph ẩm đầ u ra c ụ thể. Ngoà i ra các công vi ệc đượ c kí hi ệ u theo mã & xác định mối quan hệ với nhau thể hi ệ n trong m ục điề u ki ện phụ thuộc. Kế hoạch th ự c hi ệ n Pro je ct đượ c th ể hiện rõ ràng & cụ thể hơn trong file Pro je ct đ ính kèm. Bảng 3.1: Bảng kế hoạch chung Công vi ệ c Tuần 9

Mô tả

- Xác định bài toán

- Thi ế t kế được mạch LED nháy theo nhạc

- Mô tả sản phẩm

- Thành viên nhóm thành thạo thao tác cơ bản

- Lập kế hoạch

- Xác đị nh yêu cầu chức năng và yêu cầu phi chức năng - Lập kế hoạch chi tiế t cho project

Tuần 10

Tuần 11

- Thiế t kế sơ đồ khối

- Thi ế t kế được mạch LED nháy theo nhạc

- Thiế t kế sơ đồ chi

- Thành viên nhóm thành thạo thao tác cơ bản

tiết từng khối (Sơ đồ

- Mạch gồm những khố i nào?

nguyên lý)

- Linh ki ệ n cụ thể cho từng khối?

Lựa chọn phương án

- Ưu & nhược điểm khi s ử dụng IC AN6884 &

tối ưu

chip 8501 - Có nên s ử dụng nguồn riêng hay lấy nguồn laptop?

Tuần 12

Mô phỏ ng mạch

- Mô phỏng trên phần mềm Proteus - Test trên board mạch 13

Tuần 13

Thiết kế mạch in &

- Thi ế t kế mạch in bằng Altium Designer

đặt mạch in

- Đặt mạch in - Test mạch in

Tuần

- Hoàn thành sản

- Hàn linh kiệ n vào mạch

14 - 15

phẩm

- Cho sản phẩm chạy thử

- Thời gian rủi ro

- Sửa lỗ i kỹ thuật - Thời gian rủi ro được phân bố đều vào các tuần (nếu có vấn đề xảy ra)

Tuần 16

Bảo vệ sản phẩm

Bảng 3.2: Bảng phân tích nhân l ực STT

Thành viên

Điểm mạnh

Điểm yếu

Sức khỏe

Dụng cụ & Phương tiện

Thời gian rảnh

- Có laptop

Ngoài

- Có kinh nghiệm Hoàng 1

Tuấn Linh

tổ chức, lên kế hoạch, có năng lực lãnh đạo. - Kỹ năng hàn

Tác phong chưa nhanh

Tốt

nhẹn

- Có bộ dụng

giờ học

cụ làm mạch

trên

- Xe bus

trường

-Có laptop

Ngoài

mạch tố t - Vững kiế n thức Phạm 2

Huy Hùng

bản l ề về điện tử

- Hàn mạch

- Có nhi ề u ý

chưa tốt

tưởng hay, sáng<...