Bài 23. Thực hành: Lắp ráp, kiểm tra mạch báo cháy sử dụng các cổng logic cơ bản SVIP

I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU

1. Mục đích

Lắp ráp và khảo sát hoạt động của một mạch điện tử số đơn giản sử dụng các cổng logic cơ bản.

2. Yêu cầu

- Mạch hoạt động đúng chức năng.

- Liên kết giữa các linh kiện trên mạch chắc chắn, gọn gàng.

3. Sơ đồ mạch điện

- Sơ đồ khối mạch báo cháy sử dụng các:

+ Cổng logic cơ bản.

+ Thiết bị cảm biến.

- Khi có đồng thời tín hiệu báo khói và báo cháy (nhiệt độ) từ:

+ Các cảm biến đi vào cổng AND.

+ Lối ra của cổng AND sẽ có mức điện áp cao (mức logic 1).

=> Làm cho LED phát sáng.

- Khi có một trong hai tín hiệu báo khói hoặc báo cháy hoặc cả hai đi vào cổng OR:

+ Lối ra của cổng này có mức điện áp cao làm cho còi kêu.

- Trong thực tế, một số cảm biến nhiệt có lối ra DO (lối ra tín hiệu số) có thể ở mức logic cao khi chưa có tín hiệu cháy:

+ Làm cho còi hoặc LED luôn kêu/sáng sau khi đi qua cổng AND và OR.

=> Để khắc phục vấn đề trên, sử dụng một cổng NOT mắc với lối ra của cảm biến nhiệt.

II. CHUẨN BỊ DỤNG CỤ VÀ VẬT LIỆU

- Đồng hồ vạn năng: 1 chiếc.

- Bo mạch thử: 1 chiếc.

- LED đơn màu đỏ (điện áp 1,8 - 2 V, dòng điện 10 - 20 mA): 1 chiếc.

- IC 74LS32 (tích hợp 4 cổng OR): 1 chiếc.

- IC 74LS08 (tích hợp 4 cổng AND): 1 chiếc.

- IC 74LS04 (tích hợp 6 cổng NOT): 1 chiếc.

- Điện trở 1 kΩ: 1 chiếc.

- Cảm biến nhiệt độ LM393: 1 chiếc:

+ Điện áp làm việc 3,3 V - 5 V.

+ Phát hiện ngọn lửa với ánh sáng trong vùng bước sóng từ 760 nm - 1100 nm.

- Cảm biến khói/khí gas MQ2: 1 chiếc:

+ Điện áp làm việc +5 V.

+ Lối ra tín hiệu số 0 V hoặc 5 V.

+ Lối ra tương tự từ 0 V tới 5 V.

- Còi chip 5V: 1 chiếc.

- Dây cắm: 30 sợi.

- Nguồn acquy hoặc pin 5V: 1 chiếc.

III. NỘI DUNG VÀ QUY TRÌNH THỰC HÀNH

- Bước 1: Tìm hiểu sơ đồ nguyên lí và hoạt động của mạch điện báo cháy.

- Bước 2: Chuẩn bị mạch thử và các vật tư, linh kiện cần thiết.

- Bước 3: Lắp ráp các linh kiện lên mạch thử.

- Bước 4: Kiểm tra mạch lắp ráp.

- Bước 5: Thử nghiệm đưa tín hiệu khói và cháy vào các thiết bị cảm biến xem mạch có hoạt động hay không.

- Bước 6: Báo cáo kết quả thực hiện.

IV. TỔNG KẾT, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HÀNH

- Hoàn thiện báo cáo theo mẫu, thảo luận và tự đánh giá.

- Đánh giá chéo giữa các nhóm.

- Giáo viên đánh giá kết quả quá trình học sinh lắp đặt và chấm báo cáo.