Báo cáo đề tài Đèn LED nháy theo nhạc môn Nhập môn Điện tử - Viễn thông | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG -----   ----- BÁO CÁO
NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Đề tài:
“Đèn LED nháy theo nhạc”
Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Đức Minh Sinh viên thực hiện : Chu Minh Huy 20213945 Tạ Đăng Huy 20213953 Đào Thị Hương Nhài 20214029 Hà Nội, 04/2022 1
Nhận xét thêm của Thầy/Cô (giảng viên hướng dẫn nhận xét về thái độ và tinh thần làm
việc của sinh viên)
...................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
......................................................................................................................................... Ngày: / / 2022 Người nhận xét MỤC LỤC
Lời mở đầu...........................................................................................4
Phần 1: Xác định ý tưởng...................................................................5
1.1 Ứng dụng của hệ thống trong cuộc sống......................................5
1.2 Chọn đề tài.........................................................................................5
Phần 2: Mô tả kĩ Thuật...........................................................................6
2.1 Sơ lược nguyên lý hoạt động.............................................................6
2.2 Chỉ tiêu chức năng.............................................................................6
2.3 Chỉ tiêu phi chức năng...………………...………………………..7
Phần 3: Lập kế hoạch..............................................................................7
3.1 Bảng đánh giá nhân lực......................................................................7
3.2 Bảng kế hoạch....................................................................................8
Phần 4: Thiết kế sơ đồ khối....................................................................9
Phần 5: Giải pháp các linh kiện...........................................................10
5.1 Khối nguồn.......................................................................................10
5.2 Khối xử lý........................................................................................10
5.3 Khối hiển thị.....................................................................................11
Phần 6: Kiểm thử..................................................................................11
6.1 Test code trên arduino......................................................................12
6.2 Mô phỏng mạch trên proteus...........................................................13
6.3 Test trên breadboard........................................................................14
Kết luận..................................................................................................15 Lời mở đầu
Trong đời sống hiện đại ngày nay, ngành kĩ thuật điện tử đang trở thành một
ngành mũi nhọn, hiện đại, được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực đời sống xã
hội và là đòn bẩy giúp các ngành khoa học khác phát triển. Nhu cầu của con người
ngày càng nâng cao và khi đó việc áp dụng những kĩ thuật tiên tiến vào cuộc sống
ngày càng được quan tâm và đó cũng là cách mà chúng ta tiến tới để hội nhập với
thế giới công nghệ. Với sự phát triển mạnh mẽ đó cùng với đó là nhu cầu giải trí,
trang trí của con người chúng em đã đi đến quyết định thiết kế ĐÈN LED NHÁY THEO NHẠC.
Là một sinh viên ngành Điện tử - Viễn thông, nhằm nâng cao khả năng vận
dụng kiến thức thì việc tự tìm tòi, nghiên cứu và tự thiết kế mạch điện tử là điều tất
yếu với sinh viên. Trong đợt thực hành này chúng em đã phần nào hiểu được cách
làm ra làm sản phẩm và hiểu được quy trình NCPT sản phẩm, máy tính, vi điện tử,
viễn thông.... Trong quá trình thực hiện đề tài chúng em đã rất cố gắng để hoàn
thiện sản phẩm nhưng do kiến thức còn hạn hẹp mà không tránh khỏi những thiếu
sót. Chúng em mong nhận được ý kiến đóng góp từ thầy và bạn đọc.
Thời gian thực tập tuy ngắn nhưng thực sự chúng em đã có thêm những kinh
nghiệm quý báu làm hành trang cho công việc sau này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ và đóng góp ý kiến của thầy
Nguyễn Đức Minh đã dành cho chúng em những lời khuyên có ích.
Phần 1: Xác định ý tưởng
Hiện nay đề tài về việc trang trí và sắp xếp không gian làm việc là một đề tài rất
nóng hổi trong bộ phân giới trẻ, nhu cầu về những sản phẩm giúp cho phòng làm việc
của mọi người trở nên màu sắc và sống động đang tăng lên rất cao. Vì vậy, sản phẩm
đèn LED nháy theo nhạc cũng đang là dòng sản phẩm được rất nhiều người quan tâm
và chú ý bởi vẻ đẹp sinh động và thú vị.
1.1 Ứng dụng của sản phẩm trong cuộc sống
Sản phẩm đèn led nháy theo nhạc ngoài tác dụng tô điểm cho không gian làm
việc còn giúp chủ nhân của nó cảm thấy thư giãn khi nhìn những mắt led nhấp
nháy theo các giai điệu khác nhau.
Hình ảnh một căn phòng được trang trí với đèn LED nháy theo nhạc 1.2 Chọn đề tài
Do những nhu cầu thực tế trong cuộc sống cùng với đam mê về điện tử, chúng
em quyết định thực hiện đề tài thiết kế đèn LED nháy theo nhạc được yêu cầu
môn học, giúp chúng em có được những kiến thức đầu tiên về ngành.
Phần 2: Mô tả kĩ Thuật
2.1 Sơ lược nguyên lý hoạt động Khi sound sensor phát hiện
tín hiệu âm thanh, tín hiệu âm
thanh này sẽ được chuyển
thành tín hiệu điện. Sau đó, tín
hiệu điện này sẽ được xử lý
qua kit Arduino. Cuối cùng,
đèn LED sẽ nhấp nháy dựa vào
tín hiệu điện đã được xử lý.
2.2 Chỉ tiêu chức năng
Khi nhận được tín hiệu âm thanh đèn LED phải phát ra các dải sảng
dài ngắn tùy thuộc vào cường độ âm thanh nhận được.
Căn phòng ngủ được trang trí với đèn LED
2.3 Chỉ tiêu phi chức năng 1. Khối nguồn • Nguồn điện : 9-12V 2. Khối thu tín hiệu
• Đầu ra : tín hiệu analog
3. Khối xử lý : Kit Arduino • Nguồn điện : 5V
4. Khối hiển thị : Đèn LED RGB
• Nguồn điện đầu vào : 5V
• Số màu sắc có thể hiển thị : 16 triệu màu
• Có IC để điều chỉnh hiệu ứng giữa các đèn
Phần 3: Lập kế hoạch
Kế hoạch thực hiện bao gồm kế hoạch chung, bản đánh giá nhân lực. Kế hoạch chung
sẽ thể hiện cái nhìn trực quan nhất về toàn bộ quá trình thực hiện đồ
3.1 Bảng đánh giá nhân lực STT Họ tên Điểm mạnh Thời gian rảnh 1 Chu Minh Huy
Lập kế hoạch nhóm, lắp ráp Từ thứ 2 đến T5
linh kiện, kiểm tra mạch (13h17h) 2 Tạ Đăng Huy
Lập trình C, lắp ráp linh Từ thứ 2 đến CN (14h- kiện 17h) 3 Đào Thị Hương Nhài Lắp ráp linh kiện , Từ thứ 2 đến T7 khả năng ghi chép (12h18h)
Dựa vào bảng đánh giá nhân lực ta có thể thấy được điểm mạnh cũng như
khung thời gian các thành viên có thể hoạt động, qua đó việc phân công nhiệm vụ
sẽ trở nên dễ dàng hơn và mọi người có thể hỗ trợ nhau một cách hiệu quả. 3.2 Lên kế hoạch Thời Công việc gian 6/11-13/11 - Lên ý tưởng
- Tìm hiểu các thiết bị cần dùng , thông số ,các thiết bị có chức năng tương tự. 11/11-20/11
- Tìm hiểu chi tiết từng loại thiết bị .
- Tìm hiểu chương trình code . 21/11-13/4
- Tìm hiểu về giá tiền các thiết bị trên thị trường . - Mua các thiết bị.
- Tìm hiểu về cách lắp mạch. 13/4-20/4 - Lắp ghép mạch . - Họp nhóm 2 lần/tuần. 20/4-24/4
Kiểm tra lỗi, cải tiến và hoàn thiện sản phẩm. 25/4 Hoàn thành sản phẩm . 25/4-27/4
Viết báo cáo sản phẩm. 27/4 Nộp sản phẩm.
Dựa vào bảng kế hoạch giúp cho nhóm có cái nhìn tổng thể và chính xác về thời
gian cần hoàn thành công việc, giúp cho phân chia lương công việc cho từng thành
viên trong nhóm để đảm bảo sản phẩm hoàn thành kịp tiến độ.
Phần 4: Thiết kế sơ đồ khối
Mạch điện gồm 4 khối chính: khối nguồn, khối thu tín hiệu, khối xử lý và
khối hiển thị (Hình 4.1)
Phần 5: Giải pháp về các linh kiện Loại Điện áp Giá thành Ghi chú Nguồn Adapter 4.5-10V 40.000đ Không linh hoạt, phải sử dụng gần nguồn điện Pin AAA 1.5V/viên (2 viên) 15.000đ/viên Phải đi kèm hộp đựng pin (20.000đ) Pin 18650 3.5V/viên (2 viên) ~200.000đ/viên Phải đi kèm hộp đựng pin (20.000đ) Pin có thể sạc và sử dụng lại
5.1Khối nguồn à Nhóm quyết định lựa chọn nguồn Adapter vì giá
thành rẻ và vẫn cấp đủ nguồn điện cho đèn
5.2 Khối xử lý (Kit Arduino) Loại Kit Điện áp Giá thành Hình ânh Arduino Nano 5V 140.000đ Arduino Uno 5V 185.000đ Arduino Mega 5V 320.000đ
Về cơ bản cả 3 lại Kit đều mang đáp ứng được nhu cầu của sản phẩm
nên nhóm quyết định chọn Kit Arduino Nano vì phù hợp túi tiền
5.3 Khối hiển thị (Đèn LED) Loại đèn Điện áp Giá thành/1m Số màu/1 mắt RGB 2835 12V 25.000đ 1 màu RGB 5050 5V 40.000đ 16 triệu Mỗi lần chỉ hiện thị được 1 màu aRGB 5050 5V 85.000đ 16 triệu Mỗi mắt (LED đuổi) đèn có thể hiển thị các màu khác nhau
Chọn loại đèn aRGB vì tính thẩm mĩ cao cũng như có khả năng
chạy đuổi phù hợp với mục đích nháy theo nhạc Phần 6: Kiểm thử
Phần 6 sẽ trình bày các bước kiểm tra thử sự hoạt động của mạch
trước khi làm và hoàn thiện sản phẩm.Ta sẽ thử nghiệm mạch trên
breadbroad. Trước khi thử nghiệm trên breadbroad ta cần thống kê các
linh kiện được sử dụng để tránh tình trạng thừa thiếu linh kiện khi tiến
hành làm sản phẩm và test lại code trên arduino.
6.1 Test code trên arduino
Bảng 6.2 Code Arduino
Việc test code trên arduino đảm bảo cho việc chương trình chạy không
gặp vấn đề trước khi lắp ráp vào breadboard.
(Link code : https://drive.google.com/drive/folders/1vIN5P77MRrZGJFGcHZuJc7bJeLgyW9f_?usp=sharing )
6.2 Mô phỏng mạch trên proteus
Bảng 6.3 Mạch trên proteus
Sau khi mô phỏng mạch trên proteus thành công, nhóm quyết định đi
vào lắp ráp mạch hoàn chỉnh.
6.3 Test trên breadboard.
Việc lắp đặt, kiểm tra và test trên breadboard đảm bảo sự hoạt động trơn
tru của mạch trước khi làm mạch chính thức. Kết luận
Thông qua việc thực hiện bài tập lớn, chúng em đã tính lũy rất nhiều kiến thức
thực tế về chuyên ngành Điện tử - Viễn thông, thầy Nguyễn Đức Minh đã tạo cho
chúng em niềm say mê học tập, tìm tòi kiến thức mới. Thầy còn giúp chúng em hoàn
thiện các kỹ năng mềm như kỹ năng thuyết trình, làm việc nhóm, làm việc trong các
môi trường chuyên nghiệp word, powerpoint…
Do vốn kiến thức còn hạn hẹp nên việc thực hiện ý tưởng còn nhiều hạn chế.
Nếu còn có gì sai sót, chúng em mong thầy giúp đỡ và tạo điều kiện để chúng em có
thể hoàn thành một cách tốt nhất ý tưởng này.