Giáo trình Điều khiển từ xa bằng hồng ngoại

ân báo cho người sử dụng 
biết là quạt họat động ở chế độ hẹn giờ. 
Nhấn nút điều khiển hẹn giờ lần sau thì qúa trình lặp lại như cũ. 
 ϑ Mạch đếm có số hẹn trước: 
 Sơ đồ mạch: 
P0
P1
P2
P3
Den cong NAND4017
CLK14
ENA13
RST15
Q0 3
Q1 2
Q2 4
Q3 7
Q4 10
Q5 1
Q6 5
Q7 6
Q8 9
Q9 11
CO 12
1 2
K1
RELAY SPD
VCC
4017
CLK
14
ENA
13
RST
15
Q0
3
Q1
2
Q2
4
Q3
7
Q4
10
Q5
1
Q6
5
Q7
6
Q8
9
Q9
11
CO
12
74192
A
15
B
1
C
10
D
9
UP
5
DN
4
LOAD
11
CLR
14
QA
3
QB
2
QC
6
QD
7
CO
12
BO
13
7408
1
2
3 Q T
4002
2
3
4
5
1
7404
1 2
R1
 Σ Nguyên lý hoạt động: 
Tín hiệu xung được tạo ra từ bộ chia IC 4060 chu kỳ T = 15 phút đưa đến 
làm xung clock tác động cho IC đếm đặt trước số đếm 74192. Như vậy cứ sau 15 
phút xung này tác động IC đếm 74192 một lần. 
Vì ta thiết kế cho mạch đếm xuống nên xung này đưa vào chân CPD(4), 
còn chân CPU(5) thì treo lên mức cao .Khi nhấn nút hẹn giờ ở bộ phát, thì ngõ ra 
tương ứng ở bộ thu xuất hiện một xung tác động lên IC 4017B. IC 4017B tạo ra 
một số đặt trước đưa đến làm số đặt trước (P3P2P1P0) cho IC đếm 74192. Khi có 
xung clock có chu kỳ T = 15 phút tác động tới IC đếm 74192 thì vi mạch này sẽ 
đếm xuống cho đếm khi về 0000 rồi qua cổng NOR bốn ngõ vào lên mức cao và 
kết hợp với ngõ Q0 của vi mạch 4017 lúc này ở mức thấp qua cổng đảo lên mức 
cao để đi qua cổng AND và làm cho transistor QH hoạt động làm rơle hút dẫn 
đến mạch điện quạt bị ngắt. 
Chẳng hạn lúc ta muốn hẹn 15 phút (ấn hẹn giờ lần thứ nhất) thì có số đặt 
trước là 0001. Sau 15 phút thì vi mạch 74192 sẽ đếm về 0000, tác động làm cho 
role hút, mạch điện quạt bị ngắt. Hẹn 30 phút (ấn hẹn giờ lần thứ hai) thì số đặt 
trước tăng lên là 0010, sau 15 phút thì vi mạch 74192 đếm xuống số 0001, sau 15 
phút nữa sẽ đếm về 0000, tác động tới role, mạch điện quạt bị ngắt. Tương tự 
cho 60 phút và 120 phút. 
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MẠCH THU 
] Nguyên tắc hoạt động của mạch thu: 
Khi nhấn bất kỳ phím nào ở bộ phận phát tương ứng LED phát có nhiệm 
vụ biến dòng điện thành quang phát xạ ra môi trường, LED thu nhận tín hiệu đó 
biến đổi từ quang thành điện, sau đó, đưa qua bộ khuếch đại, tách sóng loại bỏ 
sóng mang, rồi đưa tới đầu vào mạch điện IC SZ 9150 (chân 2 RIN), đầu tiên IC 
tiến hành chỉnh hình đối với tín hiệu đầu vào, sau đó xử lý ở các bộ phận dao 
động, bộ đếm số cộng, bộ nhớ dịch hàng đầu vào, bộ nhớ dịch hàng kiểm tra số 
liệu ghi, mạch xung đầu vào, kiểm tra mã, đo kiểm tra sai sót cuối cùng là mạch 
hãm xung đầu vào để đếm các ngõ ra liên tục và không liên tục. 
 Τ Đối với mạch điều khiển tốc độ động cơ của quạt: khi ta nhấn một trong ba 
phím tốc độ ở phần phát (8,9,10) ,thì tín hiệu không liên tục tương ứng ở mạch 
thu cũng đưa đến các ngõ ra không liên tục SP2, SP4, SP4 (chân 19, 18, 17). Khi 
nhận được tín hiệu sau khi xử ly,ù ngõ ra sẽ lên mức cao trong khoảng 107ms, các 
ngõ ra này được nối đến các mạch chốt (IC 4013) để giữ nguyên mức cao kích 
cho trnsistor tầng kế dẫn bão hòa, có dòng qua rơle và rơle đóng mạch, quạt sẽ 
hoạt động ở tốc độ ta mong muốn. 
 Τ Đối với mạch hẹn giờ: 
 Khi nhấn phím hẹn giờ ở phần phát, ngõ ra phần thu tương ứng (chân 15) lên 
mức cao, sau đó cho qua bộ khuếch đại để cho tín hiệu đủ lớn kích vào chân 
clock của IC 4017B, ngõ ra Q1 của IC 4017B thay đổi trạng thái lên mức [1], đó 
cũng là tín hiệu đặt cho bộ đếm đặt trước IC 74192 (P0= [1]), số đặt là 0001. Sau 
15 phút các ngõ ra của bộ đếm sẽ về 0000 (sử dụng đếm xuống 0001 đến 0000, 
một xung có chu kỳ có cho kỳ 15 phút), các ngõ ra này cho qua cổng NOR, các 
ngõ vào của cổng NOR ở 0000 thì ngõ ra lên mức [1] kích transistor T8 dẫn bão 
hòa, rơle thông mạch, đóng tiếp điểm ngắt hệ thống. Tương tự nhấn phím hẹn 
giờ lần thứ hai thì sau 30 phút hệ thống sẽ ngắt, nhấn lần thứ ba thì sau 60 phút 
hệ thống ngắt điện, nhấn lần thứ tư thì sau 120 phút hệ thống điện ngắt, nhấn lần 
thứ năm mạch hết chế độ hẹn giờ, nhấn tiếp lần nữa chu kỳ sẽ lặp lại từ đầu. 
 Τ Đối với mạch điện điều khiển motor làm cho quạt quay qua lại: khi nhấn 
phím điều khiển motro thì ngõ ra tương ứng ở phần thu (chân 16) lên mức cao 
cũng trong khoảng thời gian 107ms qua mạch chốt tín hiệu được chốt ở mức cao 
kích transistor T6 dẫn bão hòa, rơle thômg mạch, đóng tiếp điểm cấp nguồn cho 
motor họat động, nếu nhấn phím một lần nữa thì tín hiệu ngõ ra (chân 16) của IC 
9150 kích xung clock mạch chốt, lúc này dữ liệu chốt truyền đến ngõ ra sẽ là 
mức thấp, transitor T6 ngắt, role ngưng hoạt động. Nếu nhấn tiếp quá trình sẽ 
lặp lại. 
Tương tự ứng với nút nhấn power, transistor T1 (role A1) để đóng, ngắt 
điện. 
Comment: 
 Τ THIẾT KẾ CHỌN TẢI THI CÔNG: 
Với đề tài thiết kế mạch điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại đã chọn có 
khả năng dùng để điều khiển đóng ngắt mạch độc lập, có thể dùng để điều 
khiển đóng ngắt mạch của động cơ. Do đó, để đơn giản trong việc thi công em 
quyết định dùng mạch để điều chỉnh quạt bàn. 
 Hiện nay, trên thị trường córất nhiều loại quạt bàn, loại dùng vòng ngắn 
mạch, loại dùng tụ thường trực Nhưng phổ biến nhất là loại dùng tụ thường 
trực, số cực của động cơ ở dạng 2p = 4 hay 2p = 6 . Dựa trên kết cấu đầy đủ của 
quạt bàn trên lý thuyết em thiết kế bộ điều khiển quạt bàn cho cả ba bộ phận: 
điều chỉnh tốc độ, hẹn giờ, và điều chỉnh motor quay của quạt. Nhưng do thời 
gian có hạn và giảm chi phí thi công em chỉ thi công bộ điều chỉnh tốc độ của 
quạt. 
 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ dùng trong quạt bàn thuộc một trong ba 
dạng sau: 
- Dùng mạch điện tử thay đổi điện áp đặt vào động cơ (thường gặp ở các 
quạt bàn nội địa Nhật Bản). 
- Dùng cuộn cảm (đặt dưới đế chân quạt) như quạt “Hunter” hay 
“Stirling” của Mỹ hoặc “AC fan” của Nhật. 
- Dạng còn lại dùng bộ dây thay đổi tốc độ (còn gọi là bộ số) đặt chung 
rãnh với dây quấn chính hay dây quấn phụ để điều chỉnh thay đổi tốc độ. 
Trong dạng này ta có thể dùng một trong hai dạng mạch đổi tốc độ: mạch 
đổi tốc hình L (dây số đặt chung rãnh dây quấn phụ) và mạch đổi tốc hình T 
(dây số đặt chung rãnh dây quấn chính). 
Ta có thể khảo sát phương pháp đấu dây cho quạt bàn chi tiết hơn, khi 
dùng sơ đồ đổi tốc hình T hay hình L bằng cách vẽ các sơ đồ vòng tròn liên kết 
cho các nhóm. 
Với quạt bàn có 2p = 4, pha chính hay phụ được bố trí thành 4 nhóm, liên 
kết các nhóm theo dạng cực thật, và để cho hoạt động của quạt được tốt (từ 
trường phân bố đều trong stator khi đổi tốc) mỗi phần dây số nên chia thành 4 
phần bố trí trong 4 nhóm của pha chính hay pha phụ (tùy theo dùng mạch đổi tốc 
hình T hay hình L). 
 Sơ đồ nguyên lý mạch đổi tốc hình T 
 Sơ đồ nguye ân lý mạch đổi tốc hình L 
 Để dễ theo dõi, đầu tiên ta vẽ dạng liên kết ra 5 đầu dây cho quạt bàn (khi 
dùng mạch đổi tốc hình T) theo sơ đồ vòng tròn sau: 
Sơ đồ vòng tròn mô tả cách đấu dây cho mạch đổi tốc độ hình T(2p=4). 
Bộ đổi tốc độ đặt chung rãnh pha chính động cơ có 5 đầu ra dây 3 cấp tốc độ. 
Sơ đồ vòng tròn mô tả cách đấu dây cho mạch đổi tốc độ hình L(2p=4). 
Bộ đổi tốc độ đặt chung rãnh pha phụ. Động cơ có 5 đầu ra dây, 3 cấp tốc độ: 
KẾT LUẬN 
Đề tài điều khiển quạt từ xa bằng tia hồng ngoại tuy không là một đề tài 
mới mẻ và cũng không phải là một đề tài lớn, nhưng qua đó đã phản ánh được 
sự vận dụng các kiến thức đã học một cách khoa học, tinh thần làm việc nghiêm 
túc, sự tìm tòi học hỏi, nghiên cứu các kiến thức mới của em, cùng với sự giúp 
đỡ và chỉ dạy tận tình của thầy NGUYỄN PHƯƠNG QUANG và các thầy cô 
trong khoa Điện-Điện tử. 
Do thời gian làm luận án có hạn nên đề tài của em còn có một số hạn 
chế, nếu có điều kiện thì từ đây có thể phát triển thêm hướng thiết kế để mạch 
có nhiều tính năng hơn, hiệu qủa hơn, tối ưu hơn. 
Nhìn chung mạch được thiết kế có độ chính xác, tính ổn định cao, chống 
nhiễu tốt và có thể được ứng dụng để điều khiển các thiết bị khác trong sinh 
hoạt. 
Sau một thời gian làm luận án. Em đã rút ra được rất nhiều kinh nghiệm 
cho bản thân, đó cũng là nhờ vào sự chỉ dạy nhiệt tình của các thầy cô và sự góp 
ý của các bạn. 
Sau cùng một lần nữa em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn của mình đối 
với thầy NGUYỄN PHƯƠNG QUANG và thầy cô trong khoa đã giúp đỡ em 
hoàn thành cuốn luận án này. Xin cảm ơn sự giúp đỡ của các bạn gần xa trong 
thời gian thực hiện đồ án. 
 TP.Hồ Chí Minh 
 Tháng 02 năm 2000 
 HUỲNH NGỌC DŨNG 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Tra cứu vi mạch số CMOS 
2. Linh kiện quang điện tử. 
 Dương Minh Trí 
3. Kỹ Thuật số thực hành . 
 Huỳnh Đức Thắng 
4. Kỹ thuật điện tử . 
 Trần Thanh Mai 
5. Một số tạp chí điện tử 
 Hội vô tuyến điện tử Việt Nam 
6. Điều khiển từ xa 
 Nguyễn Công Hiền. 
7. Máy phát vô tuyến 
 Nguyễn Văn Ngọ