1. Kiến thức trọng tâm
Nguyên lí hoạt động của mạch: cảm biến ánh sáng (điện trở quang) nhận biết mức độ ánh sáng môi trường, chuyển thành tín hiệu điện đưa vào vi điều khiển. Vi điều khiển xử lí tín hiệu và điều chỉnh độ sáng của LED bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Khi ánh sáng môi trường yếu, điện trở quang tăng, vi điều khiển tăng độ rộng xung để LED sáng mạnh hơn. Khi ánh sáng môi trường mạnh, vi điều khiển giảm độ rộng xung để LED mờ đi.
Cấu tạo mạch gồm bo mạch Arduino, điện trở quang, điện trở, LED, bo mạch thử và dây nối. Quy trình thực hành gồm các bước: thiết kế sơ đồ mạch, lắp ráp linh kiện trên bo mạch thử, viết chương trình điều khiển trên máy tính, nạp chương trình vào bo mạch, kiểm tra hoạt động bằng cách thay đổi ánh sáng môi trường và quan sát độ sáng của LED.
2. Ví dụ minh họa
Ví dụ: Khi che tay lên cảm biến ánh sáng, môi trường quanh cảm biến tối đi, LED sáng mạnh hơn. Khi bỏ tay ra, ánh sáng chiếu vào cảm biến, LED mờ đi.
Ví dụ: Đèn đường thông minh dùng nguyên lí tương tự: trời tối đèn sáng mạnh, trời sáng đèn tự động giảm sáng hoặc tắt, tiết kiệm điện năng.
Hoạt động thực hành: Lắp mạch theo sơ đồ, nạp chương trình, dùng đèn pin chiếu vào cảm biến và quan sát LED, ghi lại mối quan hệ giữa ánh sáng môi trường và độ sáng của LED.
3. Ghi nhớ
- Mạch dùng cảm biến ánh sáng và vi điều khiển để điều chỉnh độ sáng LED.
- Vi điều khiển điều chỉnh độ sáng bằng phương pháp PWM.
- Môi trường tối thì LED sáng mạnh, môi trường sáng thì LED mờ đi.
- Thực hành cần thiết kế, lắp ráp, nạp chương trình và kiểm tra cẩn thận.