Bài 26. Thực hành: Thiết kế, lắp ráp, kiểm tra mạch tự động điều chỉnh cường độ sáng của LED theo môi trường xung quanh SVIP

I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU

1. Mục đích

- Hướng dẫn học sinh hiểu rõ nguyên lí thiết kế mạch điện.

- Tạo cơ hội cho học sinh thực hành lắp ráp và kiểm tra mạch điện tử sử dụng bo mạch lập trình vi điều khiển.

=> Tự động điều chỉnh độ sáng của đèn LED sao cho phù hợp với điều kiện ánh sáng xung quanh.

2. Yêu cầu

- Xây dựng mạch điện tử và lập trình vi điều khiển.

=> Để điều chỉnh tự động độ sáng của đèn LED dựa trên cường độ ánh sáng xung quanh.

- Kiểm tra chức năng của mạch điện bằng cách:

+ Dùng đồng hồ vạn năng.

+ Sử dụng phần mềm Arduino IDE.

3. Sơ đồ mạch điện

Sơ đồ mạch điều khiển

- Điện áp qua điện trở quang R1 được đưa vào cổng A0, tín hiệu điều khiển LED D1 xuất ra từ cổng 9.

- Mạch hoạt động dựa trên nguyên lí giá trị điện áp đưa vào cổng A0 tỉ lệ với cường độ sáng R1:

+ Khi bị chiếu sáng yếu: R1 tăng và điện áp A0 giảm.

+ Khi bị chiếu sáng mạnh: R1 giảm và điện áp A0 tăng.

=> Lập trình để tín hiệu điều khiển tại cổng 9 tỉ lệ với giá trị trên cổng A0.

II. CHUẨN BỊ DỤNG CỤ VÀ VẬT LIỆU

- Máy tính cá nhân: 1 chiếc.

- Bo mạch Arduino Uno: 1 chiếc.

- Bo mạch thử: 1 chiếc.

- Điện trở quang: 1 chiếc.

- Điện trở 220 Ω: 1 chiếc.

- Điện trở 10 kΩ: 1 chiếc.

- LED: 1 chiếc.

- Dây nối: 1 m.

III. NỘI DUNG VÀ QUY TRÌNH THỰC HÀNH

* Bước 1: Lắp ráp linh kiện và kết nối bo mạch lập trình vi điều khiển với máy tính.

- Lắp ráp các linh kiện lên bo mạch thử theo sơ đồ nguyên lí.

Mạch điện tự động điều chỉnh cường độ sáng của LED theo điều kiện chiếu sáng xung quanh

- Kết nối bo mạch Arduino Uno với máy tính qua cổng USB.

* Bước 2: Lập trình cho vi điều khiển trên IDE theo mẫu SGK.

- Nhập mã nguồn vào Arduino IDE, biên dịch và nạp vào vi điều khiển.

- Kiểm tra không có lỗi và giá trị sensorValue hiển thị đúng trên cửa sổ truyền thông.

* Bước 3: Kiểm tra, đánh giá hoạt động của mạch điện.

- Biên dịch và nạp lại chương trình vào vi điều khiển.

- Hiệu chuẩn điện trở quang theo hướng dẫn.

- Đánh giá hoạt động mạch điện.

IV. TỔNG KẾT, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HÀNH

- Học sinh hoàn thành báo cáo theo mẫu.

- Giáo viên đánh giá dựa trên quá trình theo dõi và chấm bài báo cáo của học sinh.