Hướng dẫn thiết kế mạch nguyên lý Propeller Clock (Đồng hồ led quay)




1. Thiết kế mạch nguyên lý:

a. Khối Nguồn.




- Khối nguồn sử dụng IC LM7805 để tạo điện áp ra 5V
- Khi cấp nguồn lên cho mạch đang quay, có thể dùng chổi quét, ổ bi, nhưng không thể tránh khỏi điện áp không được cấp lên mạch liên tục, vì vậy các tụ điện C8,C3,C7 có nhiệm vụ bù đắp điện áp cho mạch, tránh tình trạng mạch bị reret liên tục khi hoạt động. Ở đây các bạn cũng có thể thay thế 3 tụ bằng 1 tụ 1000uF cũng được, vì tôi dùng linh kiện dán nên tụ 220uF có kích thước nhỏ gọn.
- Tụ U6, 2.2uF có chức năng lọc điện áp đầu ra, tạo điện áp ổn định 5V, điện áp không gợn sóng
- Diode D1 bảo vệ mạch khi cấp nguồn sai cực
- Diode zener Z1 bảo vệ mạch khi IC 7805 bị hỏng

b. Khối ngắt ngoài




Khối ngắt ngoài có tác dụng sau mỗi vòng quay, đến 1 vị trí cố định sẽ tạo ra 1 ngắt báo cho vi điều khiển biết đó là  toạ độ gốc, từ đó VĐK sẽ xác định toạ độ bằng cách tính thời gian từ lúc xảy ra ngắt để xử lý hiển thị, khối ngắt ngoài tốt và không bị nhiễu + giải thuật tốt thì hình ảnh, nội dung hiển thị sẽ không bi giật, lắc
Khối ngắt ngoài có thể sử dụng cảm biến từ, cảm biến hồng ngoại, ở đây tôi sử dụng cảm biến hồng ngoại chữ U vì giá thanh rẻ hơn cảm biến từ khá nhiều. Độ ổn định thì OK

c. Khối giao tiếp I2C gồm RTC DS1307 và EEprom 24cXX



- IC DS1307 là chip đồng hồ thời gian thực, cho phép đồng hồ chạy chính xác với thạch anh 32.768Khz. IC DS1307 được kết nối với 1 pin CMOS để đảm bảo đồng hồ không chạy sai khi mất nguồn.
- EEprom 24cXX được sử dụng để lưu trữ dữ liệu là nội dung chữ hiển thị, cho phép chỉnh sửa nội dung dễ dàng ngay khi mạch đang hoạt động mà không phải nạp lại chương trình cho VĐK. Và tất nhiên tất cả sẽ được lưu trữ khi mất điện
-Phần quan trọng không thể thiếu ở khối giao tiếp I2C này là 2 điện trở kéo lên 4.7k. Thiếu hai điện trở này, giao tiếp sẽ xảy ra lỗi

d. Khối nhận tín hiệu điều khiển từ Remote




IC 9149: Chức năng giải mã tín hiệu điều khiển từ remote. Mắt nhận hồng ngoại 3 chân U2 nhận tín hiệu từ remote và được đưa tới chân IN của IC 9149. Đầu ra tương ứng của IC 9149 sẽ được kéo xuống mức 0 khi nút tương ứng trên remote được nhấn. Ở đây tôi thêm các transistor để thay đổi trạng thái đầu ra của 9149.
 e. Khối Vi Điều khiển


 photo MCU_zps112126c7.png

Sử dụng chíp AT89S52. Sử dụng các port 0,1,2 để làm đầu ra điều khiển trực tiếp 24 LED. Chú ý PINHEAD-2 là đầu jumper sử dụng để nạp chương trình cho chip, khi nạp chương trình cần ngắt kết nối 2 đầu jumper PINHEAD-2 với mục đích cách ly tải (LED) với các chân P1.5, P1.6, P1.7 
PINHEAD-1X là rào cắm 6 chân để nạp chương trình cho 89S52. Sử dụng mạch nạp Burn-E.
Thạch anh tần số từ 25-33MHz.

File mạch nguyên lý (File Orcad 9.2) tại đây: 


2. Thiết kế mạch in:
- Mạch in 1 lớp: Có thể dùng linh kiện dán lẫn linh kiện xuyên lỗ. Để thiết kế mạch in 1 lớp với mạch này thì rất khó để đi dây, và kích thước mạch rất lớn --> khó cân bằng. Tuy nhiên ưu điểm mạch in 1 lớp là dễ làm mạch đối với người làm mạch thủ công (in, ủi, rửa thuốc) và dễ test mạch khi có lỗi xảy ra
- Mạch in 2 lớp: Chỉ dành cho linh kiện dán. Đi dây cho loại mạch in này thì đơn giản hơn nhiều, kích thước mạch giảm đáng kể. Nhược điểm là khó gia công bằng phương pháp thủ công (Khó chứ không phải không thể, khi nào có thời gian, tôi sẽ tạo một bài hướng dẫn cách làm mạch 2 lớp thủ công) và khó test mạch khi có lỗi.
Dù thiết kế mạch in theo kiểu nào đi nữa thì nên tuân theo các nguyên tắc sau: 
- Sắp xếp linh kiện theo chiều dài của board, không nên mở rộng chiều ngang (VD: chiều ngang 3cm x chiều dài 20cm). Điều này giúp dễ dàng cân bằng mạch điện.
- Tạo 1 lỗ ngay tâm của PCB để bắt ốc nối với trục motor, tạo thêm 1 pad đồng nối với GND ở lỗ này để sử dụng trục motor làm một cực cấp điện.
- Tạo 2 pad đồng lớn(hoăc lỗ) ở 2 đầu của mạch phục vụ cho việc cân bằng mạch điện. Bên nào nhẹ hơn thì hàn thêm chì vào pad đồng hoặc thêm ốc vào lỗ.
-Tạo 1 Pad đồng nối với 12V_INPUT ở khối nguồn, đặt pad đồng này nằm gần tâm của mạch (nằm ở mặt dưới nếu là PCB 2 lớp), cách tâm khoảng 8-10mm

Và đây là kết quả thiết kế của mình: PCB 2 lớp, linh kiện dán.
Mặt trên:





Mặt dưới:



Thiết kế 1 PCB như thế này mất rất nhiều thời gian, đòi hỏi các bạn phải kiên trì, chỉnh sửa và thử nghiệm nhiều lần mới đạt được 1 mạch điện hoàn chỉnh và đẹp mắt. Khi đó các bạn sẽ có được nhiều kinh nghiệm. 

Chúc các bạn thành công!

Nguồn sưu tầm ( avclock.com)
In bài này
Previous
Next Post »

1 comments:

Click here for comments
16/3/14 ×

:))

Congrats bro thang nguyen van you got PERTAMAX...! hehehehe...
Reply
avatar

Bạn đọc hãy giúp chúng tôi xây dựng cộng đồng bằng cách để lại bình luận, chúng tôi luôn đón nhận mọi ý kiến của các bạn:
» Bình luận nghiêm túc và không chứa các liên kết quảng cáo.
» Vui lòng không Spam nhận xét với mọi hình thức.
» Rất mong bạn đề tên cho nhận xét của chính mình - Bằng cách chọn vào Tên/URL và điền tên bạn vào (Phần URL có thể bỏ trống ).

- Bạn có thể chèn Link nhạc (NCT), video(Youtube),Hình ảnh vào comment bằng cú pháp:
+ [youtube] Link video Youtube [/youtube].
+ [img] Link ảnh( định dạng PNG, JPG,GIF) [/img]
+Chèn link liên kết: <a href="LINK" rel="nofollow">Name</a>
-Bạn copy mã bên cạnh biểu tượng chèn vào nhận xét để bày tỏ cảm xúc!! ConversionConversion EmoticonEmoticon

       Mạch Khóa Số Điện Tử Mạch Đếm Sản Phẩm Mạch Đèn giao thông Ngã Tư Mạch Trái Tim Final Mạch Trái Tim Final Mạch Trái Tim I Love U

THƯ MỤC KHO TÀI LIỆU MIỄN PHÍ ECHIPKOOL

Code 8051 - ASM Code 8051 - C Code AVR - C Code led sao băng Code PIC - C Điện tử cơ bản điện tử viễn thông Đo Nhiệt Độ DS18B20 + LCD Đo Nhiệt Độ LM35 + LCD Đo Nhiệt Độ LM35 + Led 7 thanh Đo tốc độ động cơ Động cơ robo Ebook Đại Học ebook điện tử Ebook đồ án Học Orcad Học Protues Hồng ngoại Lập Trình 8051 Lập Trình AVR lập trình c++ Lập Trình Led Quảng Cáo lập trình PIC Lập trình Robot Lập trình VHDL Lcd16x2 Led Clock Led Quay Led RGB Mạch 7seg Mạch Amply.Mạch Loa Mạch Cảm Biến Mạch cube Mạch Đếm Sản Phẩm Mạch điện cơ bản Mạch điện hay Mạch Điện Ứng Dụng Mạch đọc file nhạc MP3 dùng Atmega 8 Mạch Động Cơ Mạch đồng hồ Mạch đồng hồ LCD Mạch đồng hồ Matrix Mạch giao thông Mạch in Mạch khóa số điện tử Mạch Led đơn Mạch Led Quảng Cáo Mạch Led Vumeter Mạch Ma trận Phím Mạch Matrix Mạch nạp Mạch nguồn Mạch Nút Bấm Mạch RS232 Mạch RS485 Mạch thu phát Mạch tổ hợp MSI Mạch trái tim Mạch truyền điện không dây Mạch Vi điều khiển Module Bluetooth Module Sim Module Sim548 Motor Nhiệt độ - Độ ẩm oscilloscope Phần mềm điện tử Phần Mềm Diệt Viruts Phần Mềm Hay Phần Mềm Led Quảng Cáo Phần mềm vi tính robocon Rule robocon Sạc Acquy Sản Phẩm Thương Mại Sáng tạo Smart Home Tài liệu Điện Tử Tranzitor Tụ điện TUT - 8051 - ASM TUT - 8051 - KeilC UART Ứng Dụng Led Quảng Cáo Ứng dụng USB USB TO COM Vi điều khiển - Ứng dụng Vi mạch số VOM Wifi ESP8266