Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Thiên tai bão lũ và hiện tượng triều cường dâng cao là thực trạng diễn ra thường niên tại khu vực miền Trung cũng như nhiều địa phương trên cả nước, gây ngập lụt cục bộ, chìm ngập nhà cửa và cơ sở hạ tầng, đe dọa trực tiếp đến tính mạng cùng tài sản của người dân. Trong bối cảnh công nghệ kỹ thuật điện tử phát triển mạnh mẽ với các thiết bị có độ chính xác cao, kích thước nhỏ gọn và hoạt động ổn định, việc ứng dụng các linh kiện bán dẫn cơ bản để tạo ra hệ thống tự động hóa phòng chống ngập úng trở thành một hướng tiếp cận thiết thực. Khóa luận tốt nghiệp "Chế tạo mạch tự động báo động và ngăn nước lũ tràn vào nhà" của tác giả Đào Thị Tuyết Minh (chuyên ngành Sư phạm Vật lý, Trường Đại học Quảng Nam, 2018) được thực hiện nhằm giải quyết bài toán này thông qua việc nghiên cứu và ứng dụng transistor C1815.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể gồm hai nhiệm vụ:

  1. Tìm hiểu nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật của transistor C1815 cùng các linh kiện điện tử thụ động và tích cực liên quan.
  2. Thiết kế, mô phỏng và chế tạo hoàn chỉnh mô hình mạch tự động phát tín hiệu báo động kết hợp vận hành động cơ ngăn dòng nước lũ tràn vào nhà.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của khóa luận:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các linh kiện điện tử cơ bản (điện trở, tụ điện, cuộn cảm, biến áp, diode, LED, rơ-le), cấu trúc và thông số kỹ thuật của transistor C1815, sơ đồ nguyên lý và mô hình phần cứng mạch tự động báo động và ngăn nước lũ.
  • Phạm vi nghiên cứu: Tìm hiểu lý thuyết linh kiện bán dẫn BJT, khảo sát mạch ứng dụng thực tế của transistor C1815, sử dụng phần mềm Proteus để mô phỏng và tiến hành lắp ráp mạch thực nghiệm trong điều kiện phòng thí nghiệm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết của đề tài được xây dựng trên nền tảng vật lý bán dẫn và kỹ thuật mạch điện tử cơ bản, tập trung vào cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của các phần tử mạch:

  • Linh kiện điện tử thụ động: Khái niệm, phân loại, cách ghép nối và các biểu thức tính toán thông số của điện trở ($R = \rho \frac{L}{S}$, công suất tiêu tán $P = UI = I^2R = \frac{U^2}{R}$), tụ điện ($C = \frac{\xi S}{d}$, quan hệ nạp/xả, ghép nối tiếp và song song), cuộn cảm ($L = 4\pi \cdot 10^{-7} \mu \frac{n^2 S}{l}$, cảm kháng $Z_L = 2\pi f L$, năng lượng từ trường $W = \frac{1}{2} L I^2$) và máy biến áp.
  • Vật lý chất bán dẫn và linh kiện bán dẫn: Cơ chế dẫn điện trong bán dẫn loại N (hạt dẫn đa số là electron), bán dẫn loại P (hạt dẫn đa số là lỗ trống), sự hình thành điện trường tiếp xúc $E_{tx}$ và vùng nghèo tại lớp chuyển tiếp P-N; nguyên lý chỉnh lưu của diode (điển hình là 1N4007), hiện tượng phát quang của diode phát quang (LED) và nguyên lý đóng ngắt cơ điện của rơ-le.
  • Transistor lưỡng cực (BJT) và transistor C1815: Cấu trúc 3 lớp bán dẫn tạo thành 2 tiếp giáp P-N (dạng NPN và PNP), các chế độ hoạt động (khóa, khuếch đại, dẫn bão hòa), phương trình dòng điện $I_E = I_B + I_C$, hệ thống họ đặc tuyến ngõ vào, ngõ ra, truyền dẫn và ba cách mắc cơ bản (Emitter chung - EC, Bazơ chung - BC, Collector chung - CC). Transistor C1815 là loại NPN chuyên dùng trong đóng ngắt và khuếch đại tín hiệu tần số âm thanh, có dòng điện giới hạn cực gốc $I_{B(\max)} = 10\text{ mA}$, dòng cực thu $I_{C(\max)} = 100\text{ mA}$.

Khóa luận kết hợp hai phương pháp nghiên cứu chính:

  • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tổng hợp, phân tích tài liệu, giáo trình chuyên ngành và các công trình liên quan để làm rõ nguyên lý vật lý của linh kiện bán dẫn và mạch điều khiển.
  • Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thiết kế sơ đồ nguyên lý, sử dụng phần mềm chuyên dụng để mô phỏng kiểm thử đáp ứng của mạch, sau đó tiến hành gia công lắp ráp và khảo nghiệm mô hình vật lý hoàn chỉnh.

Nguồn dữ liệu của đề tài kế thừa từ các giáo trình vật lý - điện tử, kết quả mô phỏng trên phần mềm Proteus (ISIS/ARES) và các thông số đo đạc thực tế trên linh kiện phần cứng. Tác giả có tham khảo các công trình đi trước như đề tài "Mạch đèn tín hiệu và mạch nháy đa hài dùng transistor" (Phạm Ngọc Giao, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội) và "Mạch cảnh báo nước đầy dùng IC 555" (Nguyễn Trúc Linh, Trường Đại học Quảng Nam).

Thiết kế và chế tạo hệ thống mạch thực nghiệm

Hệ thống được thiết kế theo cấu trúc module gồm 4 khối chức năng liên kết chặt chẽ với nhau:

Tên khối chức năng Cấu tạo linh kiện chính Nhiệm vụ kỹ thuật
Khối nguồn Bộ nguồn pin/adapter 5V DC – 12V DC Cung cấp điện áp và dòng điện ổn định cho toàn bộ các phần tử trong mạch hoạt động
Khối cảm biến 2 dây dẫn kim loại (dây dò tiếp xúc) Đóng vai trò đầu dò điện trở nước; khi nước ngập chạm vào 2 đầu dây, môi trường nước dẫn điện tạo dòng kích hoạt
Khối điều khiển 2 transistor C1815, 2 rơ-le 5V DC, 2 diode 1N4007, 3 điện trở định thiên, 1 đèn LED, 2 công tắc hành trình, 1 công tắc đảo chiều, 1 loa báo động Tiếp nhận dòng điều khiển siêu nhỏ từ cảm biến, khuếch đại qua tầng transistor để đóng tiếp điểm rơ-le, cấp nguồn cho loa cảnh báo và kích hoạt mô tơ
Khối vận hành Động cơ một chiều (mô tơ 5V DC) gắn cơ cấu truyền động Kéo tấm chắn/cửa hạ xuống để ngăn nước khi có lũ và kéo cửa lên khi nước rút

Quy trình phát triển hệ thống được thực hiện qua các bước kỹ thuật:

  1. Thiết kế và mô phỏng trên Proteus: Tác giả sử dụng môi trường ISIS Schematic Capture để vẽ sơ đồ nguyên lý và mô phỏng tương tác động (Proteus VSM dựa trên lõi SPICE3F5). Quá trình mô phỏng kiểm tra chính xác hai trạng thái: mô tơ vận hành kéo cửa hạ xuống khi có tín hiệu ngập nước và mô tơ đảo chiều kéo cửa lên khi gạt công tắc đảo chiều. Môi trường ARES hỗ trợ xuất netlist và định tuyến mạch in PCB.
  2. Lắp ráp mạch thực tế: Hàn gắn các linh kiện điện tử (transistor C1815, rơ-le, diode dập xung ngược 1N4007, LED chỉ thị, điện trở hạn dòng) lên bo mạch thử nghiệm theo đúng sơ đồ thiết kế; kết nối dây dò cảm biến, loa báo động và hệ thống công tắc hành trình vào động cơ cơ khí.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ tác động của thiên tai lũ lụt tại miền Trung và triều cường dâng cao; nêu rõ mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu, phương pháp tiếp cận lý thuyết kết hợp thực nghiệm, phân tích lịch sử nghiên cứu của các tác giả tiền nhiệm và xác lập cấu trúc 3 chương nội dung của khóa luận.

Chương 1: Khái quát về linh kiện điện tử

Hệ thống hóa toàn diện kiến thức về linh kiện điện tử thụ động và tích cực:

  • Điện trở: Định nghĩa sự cản trở dòng điện, công thức điện trở dây dẫn $R = \rho \frac{L}{S}$, phân loại điện trở công suất lớn (> 2W), điện trở thường (0,125W - 0,5W) và điện trở dán SMD. Trình bày chi tiết bảng quy ước 4 vạch màu và 5 vạch màu quốc tế, quy tắc đọc chỉ số điện trở dán SMD (ví dụ: mã $473 = 47 \times 10^3,\Omega = 47\text{ k}\Omega$), cách ghép nối tiếp, song song và công thức tính công suất tiêu thụ $P$. Giới thiệu biến trở (VR) và điện trở thanh (gói).
  • Tụ điện: Nguyên lý cấu tạo gồm 2 bản cực song song ngăn cách bởi lớp điện môi, công thức điện dung $C = \frac{\xi S}{d}$ với các đơn vị quy đổi (F, mF, $\mu\text{F}$, nF, pF). Phân loại tụ gốm, tụ giấy, tụ mica (không phân cực) và tụ hóa (có phân cực âm/dương). Hướng dẫn phương pháp kiểm tra tụ điện bằng thang đo Ohm trên đồng hồ VOM (đánh giá hiện tượng phóng nạp, rò, chập hoặc khô hóa chất); công thức tính điện dung tương đương khi mắc nối tiếp ($\frac{1}{C_{td}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2}$) và song song ($C_{td} = C_1 + C_2$), nguyên tắc điện áp chịu đựng ($U_{td} = U_1 + U_2$ khi nối tiếp; $U_{td} = \min(U_1, U_2)$ khi song song) cùng ứng dụng của tụ xoay (biến dung) trong radio.
  • Cuộn cảm và máy biến áp: Định luật tự cảm Faraday, công thức hệ số tự cảm $L = 4\pi \cdot 10^{-7} \mu \frac{n^2 S}{l}$, công thức cảm kháng $Z_L = 2\pi f L$, điện trở thuần (điện trở tổn hao) và năng lượng tích lũy từ trường $W = \frac{1}{2} L I^2$. Phân tích cấu tạo màng loa chuyển đổi tín hiệu âm tần (20 Hz - 20.000 Hz) thành dao động âm thanh; phân loại máy biến áp (biến áp nguồn 50 Hz dùng tôn silic chữ E-I, biến áp âm tần 1 kHz - 3 kHz, biến áp xung/cao áp lõi ferit tần số hàng chục kHz).
  • Vật liệu bán dẫn và linh kiện bán dẫn: Cơ chế dẫn điện của bán dẫn pha tạp Ge/Si loại N (pha tạp nguyên tố hóa trị 5 như Sb, Pb tạo electron dư) và loại P (pha tạp nguyên tố hóa trị 3 như Indium tạo lỗ trống); quá trình hình thành lớp tiếp xúc P-N và điện trường tiếp xúc $E_{tx}$. Trình bày thông số kỹ thuật của diode chỉnh lưu 1N4007, diode phát quang LED (điện áp phân cực thuận: LED đỏ 1,4V - 1,8V; vàng 2,0V - 2,5V; xanh lá 2,0V - 2,8V; dòng định mức 5mA - 20mA) và rơ-le điện cơ đóng ngắt gián tiếp.

Chương 2: Tìm hiểu về transistor C1815 và các dạng mạch ứng dụng của nó

Tập trung làm rõ cơ sở lý thuyết chuyên sâu về transistor BJT và transistor C1815:

  • Nguyên lý BJT: Cấu tạo vùng Emitter (pha tạp nhiều nhất), Base (rất mỏng, pha tạp ít nhất) và Collector (pha tạp trung bình). Điều kiện phân cực để hoạt động: transistor NPN cần $U_{CE} > 0, U_{BE} > 0$; transistor PNP cần $U_{CE} < 0, U_{BE} < 0$. Phân tích cơ chế dòng điện: khi có dòng $I_B$ kích thích thì xuất hiện dòng $I_C$ từ cực thu về cực phát theo phương trình $I_E = I_B + I_C$ (với $I_B \ll I_C$).
  • Chế độ làm việc và đặc tuyến: Ba chế độ gồm chế độ khóa (transistor ngắt, $I_B = 0, I_C = 0$), chế độ dẫn bão hòa (transistor thông hoàn toàn, đóng vai trò công tắc đóng) và chế độ khuếch đại (tín hiệu ngõ ra biến thiên tỷ lệ nhưng ngược pha với ngõ vào khi mắc Emitter chung). Khảo sát hệ thống 3 đặc tuyến: đặc tuyến ngõ vào ($I_B$ theo $V_{BE}$), đặc tuyến ngõ ra ($I_C$ theo $V_{CE}$) và đặc tuyến truyền ($I_C$ theo $V_{BE}$). Trình bày ba cách mắc cơ bản: Emitter chung (EC), Bazơ chung (BC) và Collector chung (CC).
  • Transistor C1815: Xác định cấu trúc BJT loại NPN, các thông số điện áp giới hạn ($V_{CEO}, V_{CBO}, V_{EBO}$), dòng cực đại cho phép ($I_{B(\max)} = 10\text{ mA}, I_{C(\max)} = 100\text{ mA}$), chức năng chính là đóng ngắt điện tử và khuếch đại tín hiệu âm tần.
  • Các mạch ứng dụng mẫu:
    1. Mạch cảm biến ánh sáng (quang trở LDR): Sử dụng 2 transistor Q1, Q2 điều khiển rơ-le bật tắt đèn với nguồn 9V - 12V DC; trang bị tụ điện C1 tích trữ điện tích xả qua tiếp giáp B-E giúp duy trì trạng thái dẫn khi gặp tia chớp đột ngột, kết hợp tụ C2 chống rung rơ-le.
    2. Mạch hẹn giờ bật - tắt đơn giản: Sử dụng tụ hóa $2200,\mu\text{F}$, biến trở VR $1\text{ M}\Omega$, điện trở $100\text{ k}\Omega$ ghép tầng 2 transistor Darlington kéo rơ-le; điều chỉnh biến trở để thay đổi thời gian duy trì đóng tiếp điểm, có gắn diode triệt tiêu suất điện động cảm ứng tự cảm bảo vệ transistor.
    3. Mạch dao động đa hài: Sử dụng 2 transistor C1815, 2 tụ điện và 2 đèn LED để tạo dao động xung vuông đối xứng luân phiên đóng ngắt theo chu kỳ nạp/xả của tụ.

Chương 3: Thiết kế, mô phỏng và chế tạo mạch báo động nước lũ tràn vào nhà bằng phần mềm và lắp ráp mạch thực tế

Nội dung chương trình bày việc ứng dụng công cụ phần mềm và chế tạo phần cứng:

  • Giới thiệu tổng quan tính năng phần mềm Proteus, môi trường vẽ mạch nguyên lý ISIS Schematic Capture (hỗ trợ thư viện linh kiện đa dạng, xuất netlist, quản lý phân cấp) và công cụ thiết kế mạch in ARES (hỗ trợ mạch 16 lớp, cơ sở dữ liệu 32-bit độ chính xác 10nm).
  • Phân tích chi tiết sơ đồ khối hệ thống (Khối nguồn, Khối cảm biến, Khối điều khiển, Khối vận hành) và lập bảng danh mục linh kiện thực tế.
  • Trình bày nguyên lý vận hành toàn mạch: Khi mực nước dâng chạm 2 dây dò của khối cảm biến, mạch hở được đóng kín nhờ độ dẫn điện của nước; một dòng điện kích nhỏ đi vào cực Base của transistor C1815, đưa transistor vào trạng thái dẫn bão hòa; rơ-le được kích đóng tiếp điểm cấp nguồn cho loa báo động phát âm thanh cảnh báo, đồng thời cấp điện cho mô tơ quay để hạ cánh cửa ngăn nước lũ; công tắc hành trình sẽ tự động ngắt nguồn mô tơ khi cửa hạ chạm đáy; sau khi lũ rút, người dùng tác động công tắc đảo chiều để mô tơ kéo cửa mở lên vị trí ban đầu.

Phần 3: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ quá trình nghiên cứu lý thuyết linh kiện và kết quả lắp ráp thực nghiệm mô hình mạch cảnh báo ngập nước; kiến nghị khả năng ứng dụng thực tiễn trong công trình dân dụng và đề xuất mở rộng hướng hoàn thiện sản phẩm.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính đạt được

  • Hệ thống hóa đầy đủ cơ sở lý thuyết về các linh kiện điện tử thụ động (điện trở, tụ điện, cuộn cảm, máy biến áp) và tích cực (diode, LED, rơ-le, BJT).
  • Làm rõ cấu tạo, thông số giới hạn ($I_B = 10\text{ mA}, I_C = 100\text{ mA}$) và các chế độ làm việc của transistor C1815.
  • Thiết kế và mô phỏng thành công mạch cảnh báo nước lũ kết hợp vận hành động cơ đóng mở cửa trên phần mềm Proteus ISIS.
  • Chế tạo và lắp ráp hoàn thiện mô hình thực nghiệm phần cứng hoạt động ổn định: cảm biến 2 dây dẫn nhận diện nước ngập chính xác, kích hoạt transistor C1815 đóng rơ-le, phát chuông báo động và vận hành mô tơ kéo cửa chắn nước kết hợp tự ngắt bằng công tắc hành trình.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

  • Ứng dụng hệ thống mạch tự động vào các hộ gia đình và công trình kiến trúc tại các vùng trũng thấp, ven sông biển thường xuyên bị ngập lụt hoặc triều cường để bảo vệ công trình và giảm thiểu tổn thất.
  • Tiếp tục tối ưu hóa kết cấu cơ khí kéo cửa, hoàn thiện bản vẽ mạch in trên ARES để sản xuất bo mạch chuyên dụng nhỏ gọn hơn.

Đóng góp của đề tài

  • So với các nghiên cứu trước đây (như mạch cảnh báo nước đầy sử dụng IC định thời 555 của Nguyễn Trúc Linh hay mạch đèn tín hiệu của Phạm Ngọc Giao), đề tài đã phát triển một cấu trúc mạch ứng dụng hoàn chỉnh chỉ sử dụng transistor C1815 kết hợp linh kiện rời rạc, vừa thực hiện chức năng cảnh báo âm thanh vừa tích hợp cơ cấu chấp hành cơ điện tự động ngăn nước với chi phí thấp.
  • Cung cấp tài liệu tham khảo trực quan, gắn kết lý thuyết vật lý chất bán dẫn với thực hành kỹ thuật phục vụ đào tạo sinh viên ngành Sư phạm Vật lý.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Căn cứ vào phạm vi và nội dung trình bày trong văn bản khóa luận, đề tài tồn tại một số hạn chế kỹ thuật:

  • Cảm biến mực nước sử dụng 2 dây dẫn kim loại tiếp xúc trực tiếp với môi trường nước, dễ bị ăn mòn/oxy hóa theo thời gian và độ nhạy phụ thuộc vào tạp chất/độ dẫn điện của nguồn nước ngập.
  • Mô hình cơ cấu kéo cửa mới dừng lại ở quy mô thử nghiệm học đường với động cơ 5V DC công suất nhỏ, chưa khảo sát tải trọng thực tế của cánh cửa ngăn lũ dân dụng cỡ lớn.
  • Mạch hoạt động hoàn toàn bằng logic phần cứng rời rạc, chưa tích hợp vi điều khiển hoặc các cảm biến đo mức nước liên tục (siêu âm, áp suất), chưa có module truyền thông cảnh báo từ xa qua mạng viễn thông.

Hướng nghiên cứu mở rộng được suy luận từ phạm vi đề tài:

  • Nâng cấp cảm biến sang dạng không tiếp xúc hoặc vật liệu chống ăn mòn.
  • Tích hợp thêm nguồn điện dự phòng (ắc quy/pin sạc) đề phòng sự cố mất điện lưới trong bão lũ.
  • Ứng dụng vi điều khiển để lập trình điều khiển thông minh và tích hợp cảnh báo không dây về điện thoại di động.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Sư phạm Vật lý, Vật lý ứng dụng: Tài liệu trực quan phục vụ các học phần Điện tử học, Vật lý bán dẫn và các bài thực hành thiết kế đồ dùng dạy học, mô hình STEM kỹ thuật.
  • Sinh viên khối ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử, Tự động hóa: Tham khảo phương pháp mô phỏng mạch trên Proteus ISIS/ARES và kỹ thuật ghép nối transistor điều khiển rơ-le, động cơ một chiều kèm công tắc hành trình.
  • Người nghiên cứu các đề tài cảnh báo ngập úng dân dụng: Tham khảo sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển chi phí thấp sử dụng linh kiện bán dẫn phổ thông C1815.

Các phần đáng tham khảo nhất trong văn bản gồm: phương pháp tính toán và bảng quy ước đọc linh kiện (Chương 1); các sơ đồ mạch ứng dụng kinh điển của C1815 như cảm biến ánh sáng, mạch hẹn giờ, dao động đa hài (Chương 2); sơ đồ khối, bảng linh kiện và nguyên lý phối hợp giữa transistor - rơ-le - công tắc hành trình trong mô hình ngăn lũ (Chương 3).

Câu hỏi thường gặp

1. Transistor C1815 trong mạch đóng vai trò gì và có thông số kỹ thuật giới hạn ra sao?
Trong mạch, transistor C1815 hoạt động ở chế độ khóa điện tử (dẫn bão hòa). Khi đầu dò cảm biến chạm nước, dòng điện nhỏ chạy vào cực Base ($I_B$) kích cho transistor dẫn thông dòng từ Collector sang Emitter ($I_C$), đóng mạch cuộn hút của rơ-le. Theo số liệu trong khóa luận, C1815 là transistor NPN có dòng điện tối đa cực Base $I_{B(\max)} = 10\text{ mA}$ và dòng cực thu tối đa $I_{C(\max)} = 100\text{ mA}$.

2. Khối cảm biến ngập nước trong khóa luận được thiết kế bằng linh kiện gì?
Khối cảm biến được thiết kế đơn giản gồm 2 dây dẫn điện kim loại (dây dò). Bình thường mạch hở do hai đầu dây đặt cách nhau trong không khí. Khi nước lũ dâng lên chạm vào 2 đầu dây, tính dẫn điện của nước đóng kín mạch và cấp dòng phân cực kích mở transistor C1815.

3. Cơ chế hoạt động của công tắc hành trình và công tắc đảo chiều trong mạch như thế nào?
Hai công tắc hành trình được bố trí tại các vị trí giới hạn của cửa để tự động ngắt nguồn cấp cho mô tơ khi cửa đã hạ xuống hết mức (ngăn nước) hoặc kéo lên hết mức. Công tắc đảo chiều được người dùng sử dụng để đổi cực tính nguồn cấp cho mô tơ, cho phép kéo cửa chắn nước lên trở lại sau khi nước lũ đã rút.

4. Khóa luận sử dụng các phần mềm nào để thiết kế và mô phỏng mạch điện?
Khóa luận sử dụng bộ công cụ phần mềm Proteus, cụ thể gồm môi trường ISIS Schematic Capture để vẽ sơ đồ nguyên lý và thực hiện mô phỏng tương tác động SPICE3F5 (Proteus VSM), kết hợp môi trường ARES để thiết kế và xuất bản vẽ mạch in PCB.

5. Điểm khác biệt của đề tài so với khóa luận của tác giả Nguyễn Trúc Linh được trích dẫn là gì?
Khóa luận của Nguyễn Trúc Linh (Trường Đại học Quảng Nam) sử dụng vi mạch định thời IC 555 để thiết kế mạch cảnh báo nước đầy đơn thuần, trong khi đề tài của Đào Thị Tuyết Minh sử dụng transistor rời rạc C1815 để xây dựng hệ thống tích hợp cả hai chức năng: phát tín hiệu âm thanh cảnh báo và kích hoạt mô tơ kéo cửa ngăn nước lũ tự động.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Đào Thị Tuyết Minh đã giải quyết thành công bài toán tự động hóa cảnh báo và ngăn nước lũ ở quy mô mô hình thực nghiệm bằng cách kết hợp linh hoạt transistor C1815 với các linh kiện điện tử cơ bản. Toàn bộ quy trình từ nghiên cứu lý thuyết bán dẫn, phân tích mạch ứng dụng, mô phỏng trên phần mềm Proteus đến chế tạo phần cứng thực tế đều được triển khai đồng bộ và kiểm chứng hoạt động chính xác. Công trình mang lại giá trị thực tiễn cao cho việc phòng chống ngập úng dân dụng và là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cho sinh viên chuyên ngành Sư phạm Vật lý cùng các ngành kỹ thuật liên quan.