BÁO CÁO MÔN HỌC VI ĐIỀU KHIỂN ĐỀ TÀI: MÔ HÌNH BĂNG TẢI ĐẾM SẢN PHẨM HIỂN THỊ BẰNG LED 7 ĐOẠN

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO MÔN HỌC VI ĐIỀU KHIỂN ĐỀ TÀI: MƠ HÌNH BĂNG TẢI ĐẾM SẢN PHẨM HIỂN THỊ BẰNG LED ĐOẠN SVTH: NGUYỄN VĂN LUẬT NGUYỄN THANH MINH HỒNG ĐỨC NGUN GVHD: Th.S NGƠ KIM LONG Đồng Nai, tháng 01 năm 2022 MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Kết đạt CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Sơ đồ khối hệ thống 2.2 Phần cứng 2.2.1 Vi xử lí: STM43F411 Discovery 2.2.2 LED đoạn Anode chung 0.5 Inch 74HC595 2.2.3 Cảm Biến Vật Cản Hồng Ngoại E3F-DS10C4 2.2.4 Động 2.2.5 Đèn 2.2.6 Băng tải 2.2.7 Nguồn tổ ong 2.2.8 Nút nhấn 10 2.3 Phần mềm hỗ trợ lập trình 10 2.3.1 STM32CubeMX: 10 2.3.2 Keilc V5 11 CHƯƠNG THIẾT KẾ 13 3.1 Thiết kế 13 3.1.1 Bài toán đặt 13 3.2.1 Giải toán 16 3.2.2 Các bước để thực cấu hình code 17 CHƯƠNG KẾT LUẬN 30 4.1 Kết đạt 30 4.2 Hạn chế 30 4.3 Định hướng phát triển 30 Chương Mở đầu CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Để ứng dụng mạch chức năng, những ứng dụng không cần tốc độ xử lý nhanh chíp vi điều khiển có đô ̣ rộng dữ liêu bit vẫn còn sử dụng rộng rãi ứng dụng nhiều thực tế Cụ thể nôi dụng đề tài nghiên cứu ta sẽ dành thời gian nghiên cứu ứng chip vi xử lý bit mơ hình mạch đếm sản phẩm cơng nghiệp 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Chương trình viết vi xử lý phục vu ̣cho mạch đếm sản phẩm phải đáp ứng số yêu cầu sau Phát thay đổi mức logic lấy từ tín hiệu từ cảm biến hồng ngoại Kích cở tràn đếm couter tạo kiện ngắt couter để đếm hiển thị LED7 đoạn Phát switch ấn để tăng giảm hiển thi ̣số cài đăt ̣ 1.3 Phạm vi nghiên cứu - Mơ hình băng tải đếm sản phẩm hiển thị led đoạn - Sử dụng VĐK STM32F411 Discovery - Hiển thị số lượng Led đoạn - Khi số lượng đếm số lượng quy định trước đó dừng động có đèn báo - Người dùng thiết lập số lượng qua nút nhấn 1.4 Kết đạt Mạch đếm sản phẩm cho ta khả thiết lập số sản phẩm cần đếm cho trước sau đếm đó sản phẩm mạch đếm sẽ đếm lại từ đầu Do đó Chương trình vi xử lý cũng phải phát hiên thời điểm số đếm đươc ̣ số đếm cài đặt trướ c sau đó sẽ tự động reset đếm lại từ đầu Trang Chương Cơ sở lý thuyết CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Sơ đồ khối hệ thống Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống 2.2 Phần cứng 2.2.1 Vi xử lí: STM43F411 Discovery Kit STM32F411 Discovery (ARM Cortex M4 + DSP Core) phiên nâng cấp kit STM32F407 Discovery sử dụng phổ biến nghiên cứu dòng ARM STM32F4, kit có thiết kế phần cứng tương tự (gần tương đương) với STM32F407 thay đổi CPU từ dòng F407 thành F411 Thông số kỹ thuật STM32F411 Discovery: Trang Chương Cơ sở lý thuyết - Điện áp hoạt động: từ 3V -5V - Bộ vi điều khiển STM32F411VET6 có nhớ Flash 512 KB, RAM 128 KB gói LQFP100 - ST-LINK / V2 tích hợp bo mạch với công tắc chế độ lựa chọn để sử dụng ST-LINK / V2 độc lập (với đầu nối SWD để lập trình gỡ lỗi) - Nguồn cung cấp bảng: thông qua bus USB từ điện áp nguồn V bên - L3GD20: Cảm biến chuyển động ST MEMS Con quay hồi chuyển đầu kỹ thuật số trục - LSM303DLHC: Gói hệ thống ST MEMS có cảm biến gia tốc tuyến tính kỹ thuật số 3D cảm biến từ tính kỹ thuật số 3D Hai nút nhấn (người dùng đặt lại) -USB OTG với đầu nối micro-AB Hình 2.2.1 STM43F411 Discovery 2.2.2 LED đoạn Anode chung 0.5 Inch 74HC595 Mạch hiển thị led đoạn 0.5 inch 74HC595 thiết kế giúp bạn có thể dễ dàng điều khiển hiển thị thông tin lên led đoạn với chân giao tiếp thông qua IC ghi dịch 74HC595, mạch còn có khả mở rộng thêm led Trang Chương Cơ sở lý thuyết qua cổng đầu nối tiếp, mạch có thư viện kèm dễ sử dụng phù hợp cho ứng dụng: đếm, đồng hồ, Loại dương chung (Common Anode): cực dương (anode) tất LED nối với cực âm (cathode) đứng riêng lẻ Với yêu cầu đề tài chọn Led đoạn để hiển thị sản phẩm đếm Thông số kĩ thuật Led đoạn 0.5 Inch 74HC595: Nguồn sử dụng: ~ 6VDC Dòng điện sử dụng: 50mA IC Driver: 74HC595 chân giao tiếp: SCLK, RCLK, DIO Hiển thị led đoạn cỡ 0.5'' Kích thước: 25 x 38mm Hình 2.2.2.1 Led đoạn 0.5 Inch 74HC595 Trang Chương Cơ sở lý thuyết Hình 2.2.2.2 Sơ đồ cấu tạo led đoạn 2.2.3 Cảm Biến Vật Cản Hồng Ngoại E3F-DS10C4 Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS10C4 Adjustable IR Infrared Proximity Sensor loại chất lượng tốt với độ bền độ ổn định cao, cảm biến sử dụng ánh sáng hồng ngoại để xác định vật cản phía trước cảm biến, cảm biến phát tia hồng ngoại với dải tần số chuyên biệt cho khả chống nhiễu tốt kể điều khiện ánh sáng trời Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS10C4 Adjustable IR Infrared Proximity Sensor có thể chỉnh khoảng cách mong muốn thông qua biến trở cảm biến, cảm biến có ngõ cấu trúc Transistor NPN (sinking sensors) đã nối điện trở nội 10k lên VCC nên có thể sử dụng mà không cần trở kéo lên VCC  Thông số kĩ thuật cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS10C4: Model: E3F-DS10C4 Số dây tín hiệu: dây (2 dây cấp nguồn DC dây tín hiệu) Chân tín hiệu ngõ ra: dạng Transistor NPN đã kéo nội trở 10k lên VCC, có vật cản sẽ mức thấp (Low-GND), không có vật cản sẽ xuất mức cao (HighVCC) Nguồn điện cung cấp: ~ 36VDC Trang Chương Cơ sở lý thuyết Dòng tiêu thụ: 20~35mA Khoảng cách điều chỉnh cảm biến: 2~10cm Khoảng cách phát vật cản: 0~10cm Góc khuếch tán (góc chiếu): 3~5 độ Có thể điều chỉnh khoảng cách nhận cảm biến biến trở tinh chỉnh Dòng kích ngõ ra: 300mA Có led hiển thị ngõ màu đỏ Chất liệu sản phẩm: vỏ ngồi nhựa ABS, phía đổ keo chống nước, chống va đập Kích thước: 18 x 68mm Hình 2.2.3.1 Cảm Biến Vật Cản Hồng Ngoại E3F-DS10C4 Trang Chương Cơ sở lý thuyết Hình 2.2.3.2 Sơ đồ cấu tạo cảm biến 2.2.4 Động Thông số kĩ thuật động - Điện áp hoạt động:3V~ 9V DC (Hoạt động tốt từ - 8V) - Mômen xoắn cực đại: 800gf cm 1:48 (3V) - Tốc độ không tải: 125 Vòng/ Phút (3V) - (Với bánh 66mm: 26m/1p) - 208 Vòng/ Phút (5V) - (Với bánh 66mm: 44m/1p) Hình 2.2.4 Động Trang Chương Cơ sở lý thuyết 2.2.5 Đèn Thông số kỹ thuật: Điện áp sử dụng: 3.3~5VDC Đèn led 5mm màu đỏ Tích hợp biến trở chỉnh cường độ sáng Hình 2.2.5 Đèn 2.2.6 Băng tải Hình 2.2.6 Dây đai truyền động 05 Trang Chương Thiết kế Hình 3.2.2.1 Cài đặt nối chân Hình 3.2.2.2 Cài đặt tần số Trang 18 Chương Thiết kế Hình 3.2.2.3 Lưu cài đặt version 3.2.3 Code chương trình #include "main.h" uint16_t pinled[]={GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_1 3,GPIO_PIN_14,GPIO_PIN_15}; uint8_t caidat=0, gtcaidat=0, counter=0,dv,ch; uint8_t maled[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); void hienthiled(uint8_t maled) { for(uint8_t i=0;i