(Trang 78)
Sau bài học này, em sẽ:
Lắp ráp được các mạch điện điều khiển đơn giản có sử dụng một mô đun cảm biến: mô đun cảm biến ánh sáng, mô đun cảm biến nhiệt độ và mô đun cảm biến độ ẩm.
|
|
Quan sát Hình 16.1 và cho biết vị trí các cổng kết nối với mạch điện trên mô đun cảm biến.
Hình 16.1. Mô đun cảm biến nhiệt độ
I. Sơ đồ khối mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
KHÁM PHÁ
Quan sát Hình 16.2 và cho biết một mạch điều khiển sử dụng mô đun cảm biến có những thành phần chính nào?
Máy bơm; Mô đun cảm biến độ ẩm; Nguồn 12 V
Hình 16.2. Mô hình ứng dụng của mô đun cảm biến độ ẩm
(Trang 79)
Mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến thường gồm có một số thành phần chính như mô đun cảm biến, đối tượng điều khiển và nguồn điện (Hình 16.3).
| Mô đun cảm biến | Đối tượng điều khiển |
| Nguồn điện | |
Hình 16.3. Sơ đồ khối của một mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
Khi có nguồn điện cung cấp cho mạch điện, cảm biến trên mô đun thu nhận tín hiệu đầu vào từ môi trường xung quanh và chuyển thành tín hiệu đầu ra điều khiển để đóng hoặc cắt nguồn điện cấp cho đối tượng điều khiển.
II. Lắp ráp mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
1. Các bước tiến hành và tiêu chí đánh giá
a) Các bước tiến hành
Bảng 16.1. Các bước tiến hành lắp ráp mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
| Trình tự các bước | Nội dung thực hiện |
| Bước 1. Tim hiểu về mô đun cảm biến | Xác định vị trí cổng đầu vào nguồn cấp và vị trí cổng đầu ra điều khiển của mô đun. |
| Bước 2. Tìm hiểu về sơ đồ mạch điện | Xác định các thành phần chính và cách đấu nối của mạch điện |
| Bước 3. Chuẩn bị | Chuẩn bị các dụng cụ, vật liệu và thiết bị theo sơ đồ mạch điện. |
| Bước 4. Lắp ráp mạch điện | Tiến hành đấu nối theo sơ đồ mạch điện. |
| Bước 5. Vận hành mạch điện | Cấp nguồn và kiểm tra hoạt động của mạch điện. Đánh giá và điều chỉnh. |
b) Tiêu chí đánh giá
Hoạt động lắp ráp mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến được đánh giá theo các tiêu chí sau:
- Tiến hành đúng trình tự.
- Đấu nối đúng, chắc chắn, an toàn.
- Mạch hoạt động đúng chức năng.
(Trang 80)
2. Thực hành lắp ráp mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
a) Mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng
Bước 1: Tìm hiểu về mô đun cảm biến ánh sáng
KHÁM PHÁ
Quan sát Hình 16.4 và xác định vị trí cổng đầu vào nguồn cấp và cổng đầu ra điều khiển của mô đun cảm biến ánh sáng.
| Cổng đầu ra điều khiển |  | Cổng nối nguồn cấp cho mô đun |
| Cảm biến ánh sáng |
Hình 16.4. Mô đun cảm biến ánh sáng XH M131
- Cổng đầu ra điều khiển:
+ Tiếp điểm thường mở (1).
+ Đầu nối chung (2).
+ Tiếp điểm thường đóng (3).
- Cổng nối nguồn cấp cho mô đun:
+ Đầu nối GND để nối với cực (-) của nguồn.
+ Đầu nối VCC để nối với cực (+) của nguồn.
Ngoài ra, trên mô đun còn có gắn biển trở tinh chỉnh (Hình 16.5) để điều chỉnh ngưỡng ánh sáng tác động đầu vào cảm biến.
Hình 16.5. Biến trở tinh chỉnh
Bước 2: Tìm hiểu về sơ đồ của mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng
KHÁM PHÁ
Quan sát Hình 16.6 và nêu tên các thành phần chính của mạch điện điều khiển đèn LED sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng?
Công tắc; Đèn LED 12 V; Mô đun cảm biến ánh sáng; Nguồn 12 V
Hình 16.6. Sơ đồ mạch điện điều khiển đèn LED sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng
(Trang 81)
Khi có nguồn cấp cho mạch điện, nếu ánh sáng cấp vào cảm biến ánh sáng thay đổi (sáng hoặc tối), mạch điện có thể tự động điều khiển để bật hoặc tắt đèn LED: trời tối thì đèn tự động bật sáng, trời sáng thì đèn tự động tắt.
Bước 3: Chuẩn bị
THỰC HÀNH
Lập dự trù và chuẩn bị các dụng cụ, vật liệu và thiết bị theo Bảng 16.2.
Bảng 16.2. Bảng dự trù các dụng cụ, vật liệu và thiết bị
| TT | Tên gọi | Đơn vị | Số lượng |
| 1 | Tua vít | cái | 01 |
| 2 | Công tắc | Cái | 01 |
| 3 | Đèn LED 12 V | Cái | 01 |
| 4 | Kìm tuốt dây điện | Cái | 01 |
| 5 | Băng dính cách điện | Cuộn | 01 |
| 6 | Dây điện 1,5  | Bộ | 01 |
| 7 | Nguồn một chiều 12 V | Bộ | 01 |
| 8 | Mô đun cảm biến ánh sáng XH M131 | Bộ | 01 |
Bước 4: Lắp ráp mạch điện
THỰC HÀNH
Tiến hành lắp ráp mạch điện điều khiển đèn LED sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng theo sơ đồ trong Hình 16.6.
Bước 5: Vận hành mạch điện
- Kiểm tra các vị trí đầu nối đảm bảo đúng, chắc chắn và an toàn.
- Bật công tắc cấp nguồn cho mạch điện.
- Kiểm tra hoạt động của mạch điện theo chức năng: Thay đổi nguồn sáng chiếu vào cảm biến ánh sáng, mạch điện tự động tắt đèn LED khi trời sáng hoặc bật sáng đèn LED khi trời tối.
- Đánh giá hoạt động của mạch điện và điều chỉnh.
(Trang 82)
b) Mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến nhiệt độ
Bước 1: Tìm hiểu về mô đun cảm biến nhiệt độ
KHÁM PHÁ
Quan sát Hình 16.7, xác định vị trí cổng đầu vào nguồn cấp và cổng đầu ra điều khiển của mô đun cảm biến nhiệt độ.
 | Cảm biến nhiệt độ |
| Cổng đầu ra điều khiển | Cổng nối nguồn cấp cho mô đun |
Hình 16.7. Mô đun cảm biến nhiệt độ XH W1209
- Cổng đầu ra điều khiển:
+ Tiếp điểm K0.
+ Tiếp điểm K1.
- Cổng nối nguồn cấp cho mô đun:
+ Đầu nối GND để nối với cực (-) của nguồn.
+ Đầu nối +12 V để nối với cực (+) của nguồn.
- Ngoài ra, trên mô đun có màn hình hiển thị số và các nút cài đặt để điều chỉnh tăng hoặc giảm nhiệt độ giới hạn (Hình 16.8).
Hình 16.8. Màn hình hiển thị số và các nút cài đặt trên mô đun cảm biến nhiệt độ
Bước 2: Tìm hiểu về sơ đồ của mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến nhiệt độ
KHÁM PHÁ
Quan sát Hình 16.9 và nêu tên các thành phần chính của mạch điện điều khiển quạt điện sử dụng mô đun cảm biến nhiệt độ.
Công tắc; Quạt 12 V; Mô đun cảm biến nhiệt độ; Nguồn điện
Hình 16.9. Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt điện sử dụng mô đun cảm biến nhiệt độ
(Trang 83)
Khi có nguồn cấp cho mạch điện, cài đặt nhiệt độ giới hạn. Thay đổi nhiệt độ cấp vào cảm biến so với mức nhiệt độ đã cài đặt, mạch điện có thể tự động điều khiển để bật hoặc tắt quạt.
Bước 3: Chuẩn bị
THỰC HÀNH
Lập bảng dự trù và chuẩn bị các dụng cụ, vật liệu và các thiết bị theo Bảng 16.3
Bảng 16.3. Bảng dự trù các dụng cụ, vật liệu và thiết bị
| TT | Tên gọi | Đơn vị | Số lượng |
| 1 | Tua vít | Cái | 01 |
| 2 | Công tắc | Cái | 01 |
| 3 | Quạt điện | Cái | 01 |
| 4 | Kìm tuốt dây điện | Cái | 01 |
| 5 | Băng dính cách điện | Cuộn | 01 |
| 6 | Dây điện 1.5  | Bộ | 01 |
| 7 | Nguồn một chiều 12 V | Bộ | 01 |
| 8 | Mô đun cảm biến nhiệt độ XH W1209 | Bộ | 01 |
Bước 4: Lắp ráp mạch điện
THỰC HÀNH
Tiến hành lắp ráp mạch điện điều khiển quạt điện sử dụng mô đun cảm biến nhiệt độ theo sơ đồ trong Hình 16.9.
Bước 5: Vận hành mạch điện
- Kiểm tra các vị trí đấu nối đảm bảo đúng, chắc chắn và an toàn.
- Bật công tắc cấp nguồn cho mạch điện.
- Kiểm tra hoạt động của mạch điện theo chức năng:
+ Cài đặt nhiệt độ giới hạn bằng cách sử dụng các nút tăng hoặc giảm trên mô đun.
+ Thay đổi nhiệt độ tác động vào cảm biến nhiệt độ sẽ điều khiển tự động bật hoặc tắt quạt điện.
- Đánh giá hoạt động của mạch điện và điều chỉnh.
(Trang 84)
c) Mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến độ ẩm
Bước 1: Tìm hiểu về mô đun cảm biến độ ẩm
KHÁM PHÁ
Quan sát Hình 16.10 và xác định vị trí cổng đầu vào nguồn cấp và cổng đầu ra điều khiển của mô đun cảm biến độ ẩm.
| Cảm biến độ ẩm |  | |
| Cổng đầu ra điều khiển |  | Cổng nối nguồn cấp cho mô đun |
Hình 16.10. Mô đun cảm biến độ ẩm MH
Bước 2: Tìm hiểu về sơ đồ của mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến độ ẩm
KHÁM PHÁ
Quan sát Hình 16.11 và nêu tên các thành phần chính của mạch điện điều khiển máy bơm sử dụng mô đun cảm biến độ ẩm.
Máy bơm 12 V; Công tắc; Nguồn 12 V; Mô đun cảm biến độ ẩm
Hình 16.11. Sơ đồ mạch điện điều khiển máy bơm sử dụng mô đun cảm biến độ ẩm
(Trang 85)
Khi có nguồn cấp cho mạch điện, cảm biến độ ẩm thu nhận độ ẩm của đất và biến đổi thành tín hiệu điện để mạch điện điều khiển tự động bật hoặc tắt máy bơm.
Bước 3: Chuẩn bị
THỰC HÀNH
Lập dự trù và chuẩn bị các dụng cụ, vật liệu và thiết bị theo Bảng 16.4
Bảng 16.4. Bảng dự trù các dụng cụ, vật liệu và thiết bị
| TT | Tên gọi | Đơn vị | Số lượng |
| 1 | Tua vít | Cái | 01 |
| 2 | Công tắc | Cái | 01 |
| 3 | Máy bơm 12 V | Cái | 01 |
| 4 | Kìm tuốt dây điện | Cái | 01 |
| 5 | Băng dính cách điện | Cuộn | 01 |
| 6 | Dây điện 1,5 | Bộ | 01 |
| 7 | Nguồn một chiều 12 V | Bộ | 01 |
| 8 | Mô đun cảm biến độ ẩm MH | Bộ | 01 |
Bước 4: Lắp ráp mạch điện
THỰC HÀNH
Tiến hành lắp ráp mạch điện điều khiển máy bơm sử dụng mô đun cảm biến độ ẩm theo sơ đồ trong Hình 16.11.
Bước 5: Vận hành mạch điện
- Kiểm tra các vị trí đầu nối đảm bảo đúng, chắc chắn và an toàn.
- Bật công tắc cấp nguồn cho mạch điện.
- Kiểm tra hoạt động của mạch điện theo chức năng: thay đổi độ ẩm vào cảm biến độ ẩm, mạch điện sẽ tự động bật hoặc tắt máy bơm.
- Đánh giá hoạt động của mạch điện và điều chỉnh.
VẬN DỤNG
Đề xuất một số ứng dụng cụ thể của các mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm trong gia đình.
