Bạn vào nghe một buổi nói chuyện: Đề tài điều khiển từ xa dùng sóng điện từ trường

29 Tháng Tám 2015

Người điều khiển buổi thuyết trình: Vương Khánh Hưng.

Chào các Bạn, bài nói chuyện của tôi sau đây mang âm vang của một cậu bé rất mê ngành điện tử, đang muốn trở thành một người thợ điện tử vừa để thỏa lòng ham muốn lại vừa có thể để mưu sinh. Vậy cậu bé sẽ phải bắt đầu sự nghiệp như thế nào?

Cái ý đầu tiên là phải tìm một trường dạy nghề để theo học. Bây giờ chúng ta thử dự thính một buổi học nghề ở một trường dạy nghề bình thường xem cách học ra sao?

Trên bảng đen là một ông thầy già, đang vẽ các hình dùng cho bài giảng, hôm nay là buổi học nói về "điều khiển các thiết bị bằng sóng vô tuyến". Chỉ vào các hình vẽ, người thầy bắt đầu giải thích.

Sóng điện từ là gì?

Nếu chúng ta vào nhà và đóng một khóa điện, dòng điện chảy qua một tim đèn, làm nóng sợi tim, và đèn phát ra ánh sáng, ánh sáng chúng ta thấy được đó chính là sóng điện từ trường. Vậy có thể dùng sóng điện từ trường để truyền đi xa các tín hiệu. Sóng điện từ trường quen gọi là sóng điện từ hay gọn hơn là sóng. Sóng điện từ là các dao động lập đi lập lại và càng lúc càng lan ra xa, nó lan truyền cũng giống như sóng nước lan truyền trên mặt nước. Vậy, sóng điện từ cũng có các đặc tính, như:

1. Tần số của sóng: Chỉ số lần dao động đếm được trong 1 giây.

2. Bước sóng: Chỉ đoạn đường sóng đi được ứng với 1 chu kỳ sóng.

3. Tốc độ lan truyền: Chỉ đoạn đường sóng đi được trong 1 giây.

4. Cường độ sóng: Chỉ biên độ của sóng.

Tần số cho thấy chuyển độnh nhanh chậm của các dao động, còn cường độ dùng chỉ sức mạnh yếu của sóng. Tóm lại, Bạn có thể dùng sóng điện từ để tạo liên thông "vô tuyến" với các thiết bị đặt ở xa.

Làm sao tạo ra sóng điện từ?

Người ta có thể dùng một bóng đèn bình thường để tạo ra sóng điện từ trường, rất đơn giản, vì ánh sáng chính là sóng điện từ trường, nhưng ánh sáng là dạng sóng "hỗn tạp", trong đó có rất nhiều tần số rất khó phân lọc, trong khi đó cái người ta cần là một sóng dạng sin có tần số cao nhưng tần số phải thuần nhất và khống chế được. Để có loại sóng này dùng trong "điều khiển vô tuyến", khởi đầu người ta dùng mạch dao động cộng hưởng LC, nó được kết nối bởi một cuộn dây và một tụ điện, khi mạch LC bị kích thích, trong cuộn dây sẽ xuất hiện từ trường và trong tụ điện sẽ xuất hiện điện trường, khi vào trạng thái cộng hưởng, từ trường trong cuộn dây L và điện trường trong tụ C sẽ kết hợp tạo ra dạng sóng điện từ trường. Bây giờ chỉ cần dùng dây anten cho sóng trong mạch LC phát vào không gian, chúng ta đã có tia sóng dùng cho công việc điều khiển vô tuyến.

Hình vẽ cho thấy, trong mạch, người ta dùng một cuộn dây L cho mắc song song với một tụ điện tinh chỉnh C. Dùng cuộn cản 10μH để lấy tín hiệu cho qua tụ 5pF hồi tiếp về chân B của transistor để duy trình trạng thái dao động của mạch. Mỗi khi chân B của transistor được cấp mức volt phân cực, transistor sẽ dao động nó liên tục bơm dòng điện kích thích vào mạch cộng hưởng LC, mạch này sẽ tạo ra sóng điện từ trường có tần số rất cao và sóng điện từ sẽ phủ sóng vào không gian chung quanh. Trong mạch người ta dùng một con Led nhỏ để báo cho biết mạch đang được cấp điện.

Hình trên cho thấy, cách xác định tần số cộng hưởng của của mạch LC. Với tụ C chúng ta có dung kháng X_C= 1/2πfC và với cuộn cảm chúng ta có cảm kháng XL ＝2πfL. ở trạng thái cộng hưởng, lúc đó dung kháng bằng với cảm kháng, và từ hệ thức cân bằng này chúng ta tính ra được tần số của tín hiệu dạng sin tạo ra trong các mạch cộng hưởng LC. Hệ thức này cho thấy, khi thay đổi trị của tụ C hay cuộn cảm L, chúng ta sẽ làm thay đổi tần số của sóng điện từ trường tạo ra từ các mạch cộng hưởng này.

Phương thức điều khiển vô tuyến.

Khi chúng ta đã biết dùng mạch cộng hưởng LC để tạo ra các tia sóng dùng làm sóng mang để phát vào không gian, bây giờ phải nghĩ đến cách dùng nó để đóng mở các thiết bị đặt ở đàn xa. Để làm được điều này, người ta phải nghĩ ra cách tạo ra các nhóm mã lệnh và "cho điều chế" các mã lệnh này vào nằm trong sóng mang. Tóm lại cách điều khiển các thiết bị bằng sóng vô tuyến sẽ được thực hiện như sau:

Bước 1: Ở bên phát: dùng mạch cộng hưởng LC tạo ra sóng mang có tần số ổn định dùng làm sóng mang. Dùng mạch tạo ra tín hiệu mã lệnh và cho mã lệnh điều chế vào sóng mang rồi cho phát vào không gian.

Bước 2: Ở bên thu: dùng mạch cộng hưởng LC làm bẩy sóng để bắt thu sóng điện từ có trong không gian, nó đã được phát ra từ bên phát, cho giải mã để lấy ra tín hiệu mã lệnh có trong sóng mang, dùng tín hiệu mã lệnh để đóng mở các thiết bị.

Đơn giản chỉ có vậy.

Thử tìm hiểu một ứng dụng cụ thể.

Dùng sóng vô tuyến để đóng mở một mạch báo chuông.

A. Mạch phát tín hiệu đóng thiết bị báo chuông.

Sơ đồ mạch điện cho thấy, mạch dùng transistor 9018 để kích thích mạch cộng hưởng LC tạo ra sóng mang có tần số rất cao để dùng làm sóng mang. Mạch dùng ic PT2262 để tạo ra tín hiệu mã lệnh dùng để đóng mở các thiết bị. Mạch làm việc như sau:

Khi Bạn đóng khóa điện S mạch sẽ được cấp nguồn. Led sẽ sáng, lúc này IC PT2262 sẽ được cấp nguồn trên chân số 18, tữ chân số 17 sẽ phát ra xung mã lệnh, ứng với mức volt cao của xung mã lệnh, chân B của transistor VT1 sẽ được cấp mức áp phân cực, mạch dao động RF sẽ làm việc và phát ra nhóm tín hiệu có tần số lấy theo trị của mạch cộng hưởng LC, tín hiệu này sẽ bức xạ vào không gian, Trong mạch:

L1 và tụ tinh chỉnh C1 tạo thành mạch cộng hưởng định tần. L2 là cuộn dây lấy tín hiệu tạo tác dụng hồi tiếp cho chân B. C2 và C1 là mạch cấp tín hiệu hồi tiếp. R1 là điện trở hạn dònh chân B. R2 là điện trở chọn tân cho tín hiệu mã lệnh. Tóm lại khi Bạn nhấn phím cấp điện cho mạch, thì từ mạch này sẽ phát ra nhóm các mã lệnh, nó là tín hiệu dạng xung, ứng với mức xung cao từ mạch này sẽ phát ra sóng RF, ứng với mức xung thấp mạch sẽ dừng phát sóng, sau khi phát xong nhóm mã lệnh, mạch sẽ tự dừng.

B. Mạch thu sóng và kích mở mạch báo chuông.

Nguyên lý làm việc của mạch như sau: Khi mạch cộng hưởng dùng làm bẩy sóng bắt được sóng điện từ có tần số bằng với tần số cộng hưởng của mạch, tín hiệu này sẽ cho phách với tín hiệu tự tạo ra trong mạch và như vậy tín hiệu mã lệnh có trong sóng mang sẽ được tách ra. T́in hiệu mã lệnh qua cuộn lọc bỏ thành phần sóng mang, qua R3, tụ liên lạc C6 vào các tầng khuếch đại trung gian. Ở đây người ta dùng 3 tầng khuếch đại với các transistor VT2, VT3, VT4 để tăng độ nhậy cho mạch thu. Sau khi tín hiệu mã lệnh đã đủ mạnh, người ta đưa tín hiệu này vào chân số 14 để vào ic giải mã PT2272, trong ic PT2272, tín hiệu mã lệnh sẽ được giải mã, nếu trùng mã lệnh giữa bên phát và bên thu, thì mức áp trên chân số 17 sẽ chuyển lên mức áp cao, nó sẽ kích mở ic phát tiếng chuông của, Bạn sẽ nghe thấy tiếng chuông cửa phát ra trên Loa điện động có trở kháng 8 ohm. Chúng ta có thể tìm hiểu công dụng của các linh kiện qua các hình vẽ sau:

...qua phần trình bày trên, chúng ta đã nhìn thấy cách thức mà ngày nay người ta đã dùng sóng điện từ để có thể điều khiển các thiết bị đặt ở xa mà không cần phải có sự hiện diện ở đó. Trước khi tiếp tục chúng ta hãy nghe kể một câu chuyện để nghiền ngẫm và rút ra triết lý học tập. Ông giáo già dùng giọng thế gian âm và bắt đầu kể chuyện...

Chuyện về các người con của lão vua cá

Trong vùng có một ngư dân có trong tay kỹ thuật bắt cá thần sầu, nhất hạng, ông được nhiều người xưng cho danh hiệu là "vua cá", chỉ có điều khi về già vua cá rất khổ tâm, vi sao? vì cả 3 đứa con của vua cá đều chỉ là người bắt cá rất bình thường.

Ông thường đem chuyện phiền lòng than với mọi người: "Tôi thật không thể hiểu nổi, tại sao tay nghề bắt cá của tôi tốt như vậy mà bọn con tôi thì lại kém quá? Tôi hết lòng truyền dạy cho bọn nhỏ kỹ thuật bắt cá từ khi bọn nó mới bắt đầu biết chuyện, dạy từ căn bản lên, dạy cách đan lưới sao để bắt được nhiều cá nhất, dạy cách chèo thuyền sao không đánh động đến đàn cá, dạy cách ném lưới để tóm được nhiều cá nhất. Rồi khi bọn nhỏ lớn lên, tôi chỉ dạy cách nhận biết con nước, thủy triều, cách tìm ra tín hiệu của đàn cá... Phàm những kinh nghiệm lâu ngày mà bản thân tôi biết được tôi cũng đều tỉ mĩ cầm tay chỉ dạy, truyền lại cho các con, không dấu giếm điều gì cả, vậy mà không hiểu sao kỷ năng bắt cá của các con tôi vẫn thua các đứa con của các ngư dân bình thường khác. Thật không hiểu nỗi???"

Có một vị khách qua đường nghe được câu chuyện của ông, bèn hỏi ông: "Có phải lúc nào ông cũng nắm tay chỉ dạy cho các con ông không?"

- "Phải, vì muốn bọn nhỏ có được tay nghề bắt cá số một giỏi như tôi, tôi rất chịu khó, rất tỉ mĩ cầm tay chỉ dạy cho từng đứa"

- "Và các con ông vẫn luôn nghe và làm theo từng lời chỉ dạy của ông chớ?"

- "Phải, để bọn nhỏ không phải đi vòng vo mất thời gian, tốn công hao sức, tôi luôn giữ bọn nhỏ luôn theo sát bên mình để chỉ dạy"

Người khách qua đường điềm tĩnh nói: "Nếu đúng như vậy, ông đã bị một sai lầm rất lớn. Ông chỉ đang thị phạm thứ kỹ thuật mà chính ông đã phải tốn nhiều năm tháng ông mới có, ông muốn các con làm giống như ông, làm theo cách đó, không phải là ông đã thật sự 'giáo huấn' cho các con ông. Với mỗi con người, chính sự giáo huấn đúng nghĩa mới sẽ làm cho người đó tự có được kinh nghiệm của chính bản thân, chỉ có giáo huấn mới làm phát triển được tài năng của con người, không được giáo huấn con người ta sẽ không thể có thành công và không thể trưởng thành được."

Câu nói của ông khách qua đường được hiểu như thế nào ?

Giáo huấn là một cách thức dùng "làm bậc mở trí tuệ trong mỗi con người", làm sao cho chính con người tự trở thành một người cầu học, tự ham tìm tòi, tự đi khám phá, tự thích thú với thành quả mà mình có được, đó là ý nghĩa của sự giáo huấn.

Ngồi đây các bạn nghe tôi thuyết giảng về bài "điều khiển vô tuyến", các Bạn nghe hiểu rồi, nhưng rồi Bạn có tự mình tiếp tục đi tìm, tiếp tục mở rộng hiểu biết của mình không? Nếu có, đó là hiệu quả của sự giáo huấn, nếu không, thì bài giảng cũng chỉ giống như các bài dạy mà vua cá đã dùng để dạy cho các con ông vậy, nó không đốt lên được ngọn lữa trí tuệ trong con người của các con ông.

Có một em học viên nghe xong bài giảng này, ra ngay các chổ mua bán đồ cũ mua về các chuông cửa cũ hư, tự truy vẽ mạch, tự kiểm tra và sửa chữa các mạch hư rồi tìm cách mở rộng, phát triển các mạch điện này thành các ứng dụng hữu ích khác, với em học viên này, ngọn lửa trí tuệ trong em đã được thấp lên và ngọn lửa sẽ tiếp tục tự cháy và em sẽ có thành công trong công việc của mình. Không nên chỉ đi tìm tòi cái hay cái lạ của thiên hạ để chỉ biết, để làm theo, để rồi tự bản thân mình thì không mở mang gì cả, làm theo cách đó không phải là được giáo huấn, mà chúng ta quen gọi là "học vẹc" vậy.

Bây giờ trở lại tiếp tục thuyết giảng về chủ đề trên:

...Trước khi nghĩ đến việc mở rộng các ứng dụng của sóng điện từ trong viễn khiển, nghĩa là dùng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị ở xa, chúng ta hãy tìm hiểu kỹ hơn về hai IC chuyên dùng trong điều khiển từ xa, đó là ic PT2262 dùng để tạo ra mã lệnh và ic PT2272 dùng để giải mã. Ngày nay người ta chế tạo rất nhiều các cặp ic, một con thì dùng cho bên phát và một con thì dùng cho bên nhận.

IC2262 làm việc ra sao?

Dĩ nhiên trước hết chúng ta hãy tìm hiểu khái quát công dụng của các chân của ic này. PT2262 có sơ đồ chân như hình vẽ sau:

IC PT2262 có nhiều nhóm, nhiều phiên bản, phân nhóm theo cách chữ viết tiếp theo ở bên sau chữ PT2262, hình vẽ cho thấy có nhóm 18 chân và có nhóm 20 chân, theo tên ghi trên các chân của IC chúng ta hiểu công dụng của từng chân như sau:

* Chân cuối của hàng dưới cho nối masse và chân cuối của hàng trên cho nối với nguồn Vcc, từ 4V đến 15V.

* Trên chân OSC1 và OSC2 dùng gắn điện trở R để định tần cho xung nhịp, dùng tạo ra các dãy xung mã lệnh. Tần số xung nhịp phải lấy tương thích giữa bên phát và bên nhận.

* Các chân A0 - A5 dùng nhập mã địa chỉ, trên mỗi chân có thể có 3 trạng thái, cho nối masse là bit 0, cho nối vào nguồn dương là bit 1 và bỏ trống là bit F.

* Chân A6/D0 - A11/D5 có thể dùng như các chân địa chỉ từ A6 đến A11, nhưng khi dùng như chân nhập dữ liệu Data thì chỉ xác lập theo mức 0 và mức 1, chỉ có 2 trạng thái.

* Chân TE dùng cho xuất nhóm xung mã lệnh, nó có tác dụng ở mức áp thấp. Nghĩa là khi chân này ở mức áp thấp, nó sẽ cho xuất ra xung mã lệnh trên chân Dout.

* Chân Dout, là chân ngã ra của nhóm tín hiệu mã lệnh, các tín hiệu mã lệnh đều ở dạng xung, nghĩa là lúc ở mức áp thấp, lúc ở mức áp cao.

Sau đây là các hình vẽ một lần nữa cho thấy cách dùng ic PT2262 trong mạch phát tín hiệu mã lệnh.

❶ Mạch phát chỉ dùng một phím nhấn.

❷ Mạch phát dùng 4 phím nhấn.

IC PT2272 làm việc ra sao?

Chúng ta biết khi xung mã lệnh phát ra từ ic PT2262, nhóm xung mã lệnh này sẽ được đưa vào ic PT2272 để được giải mã và phát ra tín hiệu để điều khiển các thiết bị. Chúng ta hãy tìm hiểu hoạt động bên trong của ic giải mã lệnh PT2272. các bạn xem hình sau:

Từ sơ đồ khối chức năng chúng ta thấy hoạt động của ic PT2272 sẽ như sau: Chân OSC1 và OSC2 dùng gắn điện trở để định tần cho xung nhịp, xung nhịp này cần thiết cho hoạt động của ic. Các chân địa chỉ là A0 đến A5 và chân địa chỉ/dữ liệu là A6/D5 đến A11/D0, trạng thái bit trên các chân này dùng xác lập mã lệnh dùng cho việc dò mã lệnh của bên phát. Chân ngả vào là DIN, sau khi qua 2 tầng khuếch đại đảo, tín hiệu mã lệnh cho vào mạch computer logic để dò mã lệnh, nếu mã lệnh của bên phát đúng với mã lệnh đã xác lập trong ic, nó sẽ cho qua mạch Output Logic chờ xuất ra, khi mạch dò xung đồng bộ Synchro Detect xác nhận tín hiệu vào là chính xác, nó sẽ cho xuất lệnh điều khiển trên chân VT.

Các hình vẽ trên cho thấy có nhiều phiên bản của cặp ic PT2262 và PT2272 dùng trong điều khiển theo mã lệnh. Có loại không có chân Data, có loại có 2 chân Data, 3 chân Data, 4 chân Data, 5 chân Data và 6 chân Data.

Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu cách tạo lập các xung mã lệnh, qua phần trình bày này sẽ hiểu rõ hơn sự vận hành của cặp ic PT2262/2272. Bạn xem hình:

Nhìn vào các hình này, Bạn thấy gỉ? Người ta dùng một mạch dao động để tạo ra xung nhịp, tần số xung nhịp tùy thuộc vào trị của điện trở gắn trên chân OSC1 và OSC2. Sau khi có xung nhịp có chu kỳ là α, bây giờ người ta tạo ra các dạng xung khác nhau dùng để chỉ trạng thái các bit: đó là bit 0, bit 1 và bit F.

* Bit 0 là lúc các chân địa chỉ hay các chân dữ liệu cho nối masse.

* Bit 1 là lúc các chân địa chỉ hay các chân dữ liệu cho nối lên nguồn dương

* Bit F là lúc các chân địa chỉ này bỏ trống

Ngoài ra người ta còn tạo ra xung đồng bộ và dung xung này để xác định vị trí chính xác của các bit đặt trong dãy xung các mã lệnh.

Để Bạn hiểu rõ hơn cách đặt mã lệnh, chúng ta sẽ dùng 2 hình vẽ sau:

Hình vẽ cho thấy các hàng chân địa chỉ A0... A5 và chân dữ liệu D0... D5 bên IC phát và bên IC thu là giống nhau. Vậy nếu Bạn cho chân nào nối masse thì chân đó được định là bit 0, nếu cho nối lên đường nguồn thì được định là bit 1 và nếu chân đó bỏ trống thì xem như là bit F. Chỉ khi mã lệnh của bên phát và bên thu được đặt giống nhau và tần số xung nhịp phù hợp, lúc đó cặp IC này mới "hiểu nhau", có tác dụng dùng trong điều khiển, nếu có khác nhau thì bên thu sẽ không nhận ra bên phát và sẽ không phát lệnh điều khiển VT theo lệnh của bên phát.

Sau đây là hình vẽ cho thấy cách thức tạo ra dãy xung mã lệnh của cặp IC PT2262/2272:

Hình trên cho chúng ta thấy, tùy theo cách thức chúng ta đặt mã bit trên các chân địa chỉ hay chân dữ liệu, chúng ta sẽ tạo ra một code word tương ứng và khi bên phát cho phát ra nhóm mã lệnh này và bên thu nhận vào nhóm mã lệnh này, qua so sánh trong mạch computer logic nếu thấy trùng mã ic PT2272 sẽ phát lệnh điều khiển trên chân VT.

Thực hành:

Bước 1: Chọn điện trở cho mạch dao động bên phát và bên thu.

Bạn tham khảo bảng tra trên để chọn ra các điện trở gắn trên chân OSC1 và OSC2. Bạn cũng có thể dùng một biến trở để từ từ dò ra được trị của điện trở thích ứng.

Bước 2: Đặt bit cho bên phát và bên thu giống nhau.

Cho ghép 2 ic PT2262 và PT2272 như sơ đồ mạch trên, thực hiện cách đặt mã bit cho bên phát và bên thu giống nhau, sau đó cấp điện và đo volt DC trên chân VT bên thu và nhấn nút BP trên chân TE của bên phát, nếu mức volt trên chân VT có thay đổi là hai IC đã "hiểu nhau". Nếu mức volt DC không có thay đổi thì sao?

* Xem lại cách đặt mã có giống nhau không?

* Xem lại trị các điện trở gắn trên các chân OSC1 và OSC2 có chính xác không?

* Thay thử IC khác.

Bước 3: Kết nối bên phát bên thu bằng sóng cao tần.

Bạn cho xung mã lệnh ra ở chân Dout của PT2262 nối vào chân B của transistor phát với mạch cộng hưởng LC trên chân C để mượn sóng cao tần cho phát tín hiệu vào không gian.

Bạn dùng transistor và bẩy sóng LC để bắt sóng của bên phát. Sau khi qua mạch tách sóng lấy ra tín hiệu mã lệnh đưa vào chân DIN của PT2272 để được giải mã, nếu tần số sóng cao tần bên phát và bên thu phù hợp, Bạn sẽ thấy có thay đổi mức volt DC trên chân VT mỗi khi Bạn nhấn nút BP trên chân TE. Bạn dùng mức volt này để điều khiển các thiết bị mà Bạn muốn.

Nếu mạch không điều khiển được thì sao?

Bạn "kiên nhẫn" chỉnh các tụ tinh chỉnh bên phát hay bên thu sao cho tần số bên phát và bên thu phải bằng nhau. Nếu việc điều chỉnh càng chuẩn xác, tầm điều khiển sẽ càng xa.

Để làm thực hành cho quen tay, thường có 2 cách:

Cách 1: Bạn tìm mua các linh kiện dạng Kit, trong đó người ta đã soạn đủ các linh kiện theo sơ đồ mạch điện và mua về Bạn chỉ việc xem theo sự hướng dẫn ráp theo là được.

Cách 2: Bạn tìm mua các mạch điện này trong các thiết bị ở các chổ mua bán đồ cũ. Mua về, tháo ra, dò mạch, tháo linh kiện ra khỏi mạch, rồi thử ráp lại với các ứng dụng mới.

Theo kinh nghiệm của tôi cách làm 2, Bạn tốn chi phí ít hơn, học được nhiều hơn, do đó tôi đề nghị Bạn hãy làm thực hành theo cách thức này.

...Kể tiếp câu chuyện học nghề của một đứa bé mấy chục năm trước.

Sau 35 năm, đứa bé ngồi nghe bài thuyết giảng của vị giáo viên già ngày nào trong một trường dạy nghề bình thường, nay đã là một ông già, một mình lang thang trên đất Mỹ, trong một lần vào cửa hàng goodwill store chuyên bán đồ hiến tặng, đứa bé đó đã nhìn thấy một bộ chuông cửa vô tuyến và rồi nhớ lại buổi nói chuyện ngày nào nên đã mua về để hâm nóng kỹ niệm, trở về hồi ức năm xưa.

Sau đây tôi kể tiếp công việc mà ông đã làm với bộ chuông cửa mua về với giá $1.99.

Dĩ nhiên trước hết là kiểm tra và hộp chuông cửa hoạt động tốt. Bây giờ "giải phẩu" để tìm hiểu bên trong, để có thể hiểu được thiết bị một cách triệt để nhất.

Hình chụp cho thấy hộp phát sóng và thu sóng dùng làm chuông cửa.

Tìm hiểu bộ phận phát sóng:

Muốn hiểu một thiết bị điện tử nào, chúng ta phải bỏ công tốn sức khảo sát sơ đồ mạch điện của nó. Với tất cả các thiết bị điện tử tôi có, tôi đều để ra thời gian phân tích và tìm hiểu nó một cách rất triệt để. Sau khi tháo bộ phận phát sóng RF, dùng sóng mang mang theo tín hiệu nhận dạng 32768Hz để đóng mạch cho phát ra tín hiệu chuông. Chúng ta vẽ lại được sơ đồ mạch điện như hình sau:

Sơ đồ mạch điện cho thấy: Người ta dùng hai tầng đảo trong 4069 tạo thành mạch dao động và cho định tần theo thạch anh đồng hồ có tần số là 32768Hz, vậy khi mạch được cấp điện chúng ta sẽ có tín hiệu "nhận dạng" cho ra trên chân 5, sau khi qua các tầng khuếch đại đảo nữa, tín hiệu này cho ra trên chân 10, 12 và nó được dùng để tạo phân cực cho chân B của transistor 9018. Transistor cao tần 9018 dùng làm mạch dao động tạo ra sóng mang tần cao RF. Tần số sóng mang lấy theo trị của cuộn dây tạo ra từ các đường cong trên bản mạch in. Để thay đổi tần số sóng mang, dùng tụ tinh chỉnh 20pF. Tụ 4pF dùng lấy tín hiệu hồi tiếp trên chân C trả về chân B để duy trì trạng thái dao động. Tóm lại, khi Bạn nhấn nút SW, lúc này Led chỉ thị sáng, mạch dao động 32768Hz phát ra tín hiệu, tín hiệu này qua nhiều tầng khuếch đại và đã được vuông hóa, mỗi khi xuất hiện xung biên cao, chân B của transistor 9018 sẽ vào trạng thái dao động và từ anten sẽ bức xạ ra nhóm xung tần cao RF, tín hiệu này sẽ được nhận vào ở bên thu.

Hình chụp này cho thấy thành phần cuộn cảm L trong mạch cộng hưởng LC dùng tạo ra sóng mang RF được tạo ra từ đường mạch in đặt trên board PCB.

Tìm hiểu bộ phận thu sóng:

Hình chụp cho thấy cách bố trí các linh kiện trên bảng mạch in của bên thu sóng.

Hộp thu sóng dùng nguồn nuôi 3V, khi nhận được tín hiệu điểu khiển, ic chuông sẽ phát ra tín hiệu chuông cửa, tín hiệu này sẽ được khuếch đại và kích rung một loa gốm.

Hộp thu sóng có sơ đồ mạch điện như hình sau:

Nguyên lý làm việc của mạch như sau: Trên chân C của transistor 9018 là mạch LC dùng làm bẩy sóng dùng bắt tín hiệu của bên phát. Trên chân E có mạch tự phân cực với điện trở 560 và tụ lọc 102. Tụ 10pF và cuộn cảm 4.7μH dùng lấy tín hiệu trên chân C hồi tiếp về chân E để tạo dao động, điện trở 47K và tụ 103 cấp áp phân cực cho chân B. Như vậy, ở tầng này người ta tạo ra tín hiệu tại chổ cho "phách" với tín hiệu bắt được ở bẩy sóng để tách ra tín hiệu có tần số 32768Hz vốn có trong sóng mang. Người ta dùng tín hiệu 32768Hz làm tín hiệu "nhận dạng" để tránh điều khiển sai, sau khi đã tách ra được tín hiệu nhận dạng có trong sóng mang, tín hiệu này qua mạch lọc nhiễu với điện trở 1.5K và tụ 202, và rồi qua tụ liên lạc 102 vào các tầng khuếch đại, tầng khuếch đại dùng transistor 9014 với điện trở định áp trên chân C là 47K và điện trở cấp phân cực cho chân B là 2.2MΩ, trong các tầng khuếch đại dùng thạch anh đồng hồ 32768Hz để lọc, để tách ra tín hiệu nhận dạng, sau cùng tín hiệu này sẽ qua tầng khuếch đại với 9014 để kích chạy IC chuông. Tín hiệu báo chuông cho qua tầng khuếch đại và rồi cho phát ra ở một loa gốm gắn trên hộp mạch thu.

Tạm kết

Qua bài nói chuyện này chúng ta thấy được điều gì?

Thứ 1: Một mạch điện rất phổ dụng nó cho thấy cách dùng sóng điện từ để điều khiển vô tuyến các thiết bị ở xa.

Thứ 2: Một cách tự học điện tử rất thực tế, hiệu quả và ít tốn kém. Chúng ta học từ các vật dụng có trong thực tiển của cuộn sống, và luôn phối hợp tốt giữa lý thuyết (trong đầu) và thực hành (trên đôi tay).

Thứ 3: Chúng ta nhận ra dù cho có giải thích thật nhiều, và làm thị phạm thật hay, thật hấp dẫn, nhưng không thấp sáng được ngọn đèn hiếu học, lòng ham tìm hiểu trong lòng của người học viên thì cũng chỉ như là cách dạy con của lão vua cá mà thôi. Ở đây chúng ta hiểu "giáo huấn" là cách thức làm cháy lên ngọn lửa trí tuệ có trong lòng của mọi người, chỉ khi làm được điều này, chúng ta mới thành công trong sự nghiệp dạy nghề cho các thế hệ nối bước tiếp theo.

Sau hết, cảm ơn các Bạn đã vào nghe bài thuyết giảng của ông thầy già, rất mong qua bài nói chuyện này sẽ làm bùng cháy ngọn lửa hiếu học trong lòng nhiều Bạn.