ĐỒ án TRUYỀN ĐỘNG điện THIẾT kế hệ THỐNG đếm và PHÂN LOẠI ớt NGỌT đà lạt

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐẾM VÀ PHÂN LOẠI ỚT NGỌT ĐÀ LẠT GVHD : THS ĐỖ HOÀNG NGÂN MI SVTH : PHAN HOÀNG HẢI LÊ CAO CƯỜNG NGUYỄN TRỌNG HUẤN NƠNG VĂN TÙNG NGUYỄN CHÍ THIỆN Đà Nẵng, ngày 24 tháng năm 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com MỤC LỤC MỤC LỤC .1 TÓM TẮT LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN TÀI LIỆU THAM KHẢO CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 THỰC TRẠNG HIỆN NAY 1.2 NGUYÊN NHÂN CHỌN ĐỀ TÀI 1.3 MỤC TIÊU VÀ YÊU CẦU ĐẶT RA 1.4 NGUYÊN LÝ CHUNG 1.5 CHỌN THIẾT BỊ CHO ĐỀ TÀI CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ CẤU TRÚC ARDUINO UNO VÀ CÁC THIẾT BỊ TRONG ĐỀ TÀI 2.1 ARDUINO UNO R3 2.2 CẢM BIẾN MÀU TCS 34725 12 2.3 CẢM BIÊN HỒNG NGOẠI E3F DS10C4 14 2.4 ĐỘNG CƠ SERVO MG90S 16 2.5 ĐỘNG CƠ MOTOR LK0195 18 2.6 MODULE RELAY KÊNH 5V 20 2.7 MÀN HÌNH LCD1602 21 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 25 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI 25 3.2 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN 26 3.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 26 3.4 GIỚI THIỆU , THIẾT KẾ HỆ THỐNG 27 3.5 MÔ PHỎNG MATLAB 32 3.6 MÔ PHỎNG TRÊN PROTEUS 33 CHƯƠNG 4: TỔNG KẾT 34 4.1 KẾT LUẬN 34 4.2 HƯỚNG KHẮC PHỤC VÀ PHÁT TRIỂN 35 PHỤ LỤC 1: CHƯƠNG TRÌNH PROTEUS: 36 PHỤ LỤC 2: CHƯƠNG TRÌNH MATLAB 41 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com PHỤ LỤC 3: CHƯƠNG TRÌNH CHẠY MƠ HÌNH THỰC TẾ 46 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com TÓM TẮT Ngày với phát triển ngành khoa học kỹ thuật , điện tử mà tự động hố đóng vai trị quan trọng Nắm bắt vận dụng tự động hoá điều tất yếu Truyền động điện môn học sở kỹ thuật chun ngành điện cơng nghiệp, tự động hóa, điện…Nhằm cung cấp cho người học kiến thức phương pháp điều khiển tốc độ hệ truyền động điện, tính chọn động điện cho hệ truyền động, phân tích cấu tạo, nguyên lý số thiết bị điển hình như: inverter, biến đổi, lựa chọn biến đổi phù hợp với yêu cầu hệ truyền động Sau tìm hiểu nghiên cứu đề tài cơng trình trước nhóm định chọn đề tài “ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐẾM VÀ PHÂN LOẠI ỚT NGỌT ĐÀ LẠT THEO MÀU SẮC “ Với đề tài nhóm hy vọng làm sở nghiên cứu cho ứng dụng hay mở rộng sau Trong trình thực đề tài khả kiến thức thực tế có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót, kính mong đóng góp ý kiến để tài nhóm em hồn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn Nhóm 4: Phan Hồng Hải Lê Cao Cường Nguyễn Trọng Huấn Nơng Văn Tùng Nguyễn Chí Thiện TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hồng Ngân Mi LỜI CAM ĐOAN Đề tài nhóm tự thực dựa vào việc tham khảo số tài liệu không chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Nếu có lận xin chịu trách nhiệm nội dung đồ án Thực PHAN HỒNG HẢI Trang TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật ĐÀ NẴNG nói chung, thầy khoa Điện – Điện Tử nói riêng dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cương đặc biệt thầy Thiện cô Ngân Mi với học phần “truyền động điện“ Điều tạo điều kiện cho nhóm có sở lý thuyết vững vàng giúp đỡ thành viên nhóm xun suốt q trình học tập Trang TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi TÀI LIỆU THAM KHẢO Internet: [1] http://arduino.vn [2] http://arduino.cc http://html.alldatasheet.com/htmlpdf/454462/TAOS/TCS3200/96/1/TCS3200.html [3] Sách: [1] Truyền động điện thông minh – Nguyễn Phùng Quang [2] Vi điều khiển ứng dụng Arduino - Phạm Quang Huy - Nguyễn Trọng Hiếu Trang TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hồng Ngân Mi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 THỰC TRẠNG HIỆN NAY Hiện tình hình đại dịch COVID có diễn biến khó lường , việc nguồn nhân lực thị trường tiêu thụ bị thu hẹp ảnh hưởng dịch bệnh tình hính sản xuất đặc biệt sản xuất nơng nghiệp gặp khơng thách thức Ớt Đà Lạt khơng nằm ngồi ảnh hưởng , Ớt Đà Lạt có loại , ớt đỏ , xanh vàng Đây loại thực phẩm có tác dụng tốt cho sức khoẻ : giúp tăng cường thị lực , ngăn ngừa tình trạng thiếu máu , bảo vệ trái tim khoẻ mạnh , giúp tiêu hoá tốt , bảo vệ giấc ngủ , giúp tóc khoẻ cải thiện da … Với có q nhiều cơng dụng ớt Đà Lạt quan tâm người tiêu dùng Điều thúc đẩy việc sản xuất phân phối cách mạnh mẽ Hiện công ty lĩnh vực chưa tự động hố hồn tồn q trình phân loại đóng gói sản phẩm giúp tối ưu hố suất nên cần có giải pháp vấn đề 1.2 NGUYÊN NHÂN CHỌN ĐỀ TÀI Khoa học kỹ thuật đặc biệt tự động hoá phát triển tất lĩnh vực, nghành sản xuất Việc đòi hỏi cải tiến nâng cấp hệ thống sản xuất ưu tiên hàng đầu Do cần nắm bắt vận dụng điều khiển tự động hoá cách hiệu Có nhiều khâu tự động q trình sản xuất , số khâu phân loại sản phẩm Có nhiều mơ hình phân loại sản phẩm theo chiều cao , cân nặng kích thước , với nơng sản có khối lượng kích thước tương tự ớt Đà Lạt mơ hình thực khơng phù hợp Vì hướng phù hợp phân loại theo màu sắc , nhóm định thực đề tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐẾM VÀ PHÂN LOẠI ỚT NGỌT ĐÀ LẠT THEO MÀU SẮC “ 1.3 MỤC TIÊU VÀ YÊU CẦU ĐẶT RA 1.3.1 Mục tiêu Giảm sức lao động, cải thiện điều kiện làm việc người, tạo cho người tiếp cận với tiến khoa học kỹ thuật làm việc môi trường ngày văn minh Nâng cao suất lao động, tạo tiền đề cho việc giảm giá thành sản phẩm Giúp cho việc quản lý giám sát trở nên đơn giản, khơng thay đổi điều kiện làm việc cơng nhân mà cịn giảm số lượng cơng nhân đến mức tối đa 1.3.2 Yêu cầu Phân loại ớt dựa màu sắc thông qua ba màu là: Đỏ vàng tím Trang TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hồng Ngân Mi Tiện lợi, dễ bảo trì mà cần thay đổi phần cứng Tự động nhận diện , đếm phân loại cách hiệu có sản phẩm chạy qua 1.4.NGUYÊN LÝ CHUNG Khi ớt vào cảm biến màu sắc TCS34725 nhận diện màu lúc với việc đếm số lượng ớt Động kéo băng tải hoạt động , sau cảm biến vật cản hồng ngoại kiểm tra xem có vật cản hay khơng Nếu trái màu đỏ động servo đẩy trái vào thùng đựng đỏ , trái màu vàng đẩy vào thùng vàng cuối màu tím chạy thẳng vào thùng tím cuối băng tải Hình Mơ mơ hình 1.5.CHỌN THIẾT BỊ CHO ĐỀ TÀI ARDUINO UNO R3 Cảm biến màu TCS 34725 Cảm biến hồng ngoại E3F DS10C4 Động servo MG90S Động motor LK0195 Module relay 5V Màn hình LCD 16x2 Module I2C Module hạ áp LM2956 Trang TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi set(handles.db1,'string','Dung'); writeDigitalPin(anu,'D13',0); % - Executes on button press in do0 function do0_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to do0 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global tgdo batdau tgvang tgxanh; if batdau == && tgvang == && tgxanh == set(handles.tdo,'string','1'); tgdo = 1; end % - Executes on button press in xanh0 function xanh0_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to xanh0 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global tgxanh batdau tgdo tgvang; if batdau == && tgdo == && tgvang == set(handles.txanh,'string','1'); tgxanh = 1; end % - Executes on button press in vang0 function vang0_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to vang0 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global tgvang batdau tgdo tgxanh ; if batdau == && tgdo == && tgxanh == set(handles.tvang,'string','1'); tgvang = 1; end % - Executes on button press in cb1 function cb1_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to cb1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global ddo dvang dxanh tong tgdo batdau sv1; Trang 42 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hồng Ngân Mi if batdau == && tgdo == tgdo = 0; ddo = ddo + 1; tong= ddo + dvang +dxanh; set(handles.tdo,'string',' '); set(handles.do1,'string',num2str(ddo)); set(handles.tong1,'string',num2str(tong)); writePosition(sv1,0.85); pause(0.1); writePosition(sv1,0.80); pause(0.1); writePosition(sv1,0.78); pause(0.1); writePosition(sv1,0.75); pause(1.5); writePosition(sv1,1); end % - Executes on button press in cb2 function cb2_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to cb2 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global ddo dvang dxanh tong tgvang tgxanh batdau sv2; if batdau == && tgvang == tgvang = 0; dvang = dvang + 1; tong= ddo + dvang +dxanh; set(handles.tvang,'string',' '); set(handles.vang1,'string',num2str(dvang)); set(handles.tong1,'string',num2str(tong)); writePosition(sv2,0.85); pause(0.1); writePosition(sv2,0.80); pause(0.1); writePosition(sv2,0.78); pause(0.1); writePosition(sv2,0.75); pause(1.5); writePosition(sv2,1); end if batdau == && tgxanh == tgxanh = 0; dxanh = dxanh + 1; tong= ddo + dvang + dxanh; Trang 43 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi set(handles.txanh,'string',' '); set(handles.xanh1,'string',num2str(dxanh)); set(handles.tong1,'string',num2str(tong)); end % - Executes during object creation, after setting all properties function db1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to db1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % - Executes during object creation, after setting all properties function do0_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to do0 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % - Executes on button press in retall function retall_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to retall (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global ddo dvang dxanh tong tgdo tgvang tgxanh batdau ; ddo = ; dvang = ; dxanh = ; tong = ; tgdo = ; tgvang = ; tgxanh = ; batdau = ; set(handles.db1,'string','Dung'); set(handles.do1,'string',num2str(ddo)); set(handles.vang1,'string',num2str(dvang)); set(handles.xanh1,'string',num2str(dxanh)); set(handles.tong1,'string',num2str(tong)); set(handles.txanh,'string',' '); set(handles.tdo,'string',' '); set(handles.tvang,'string',' '); Phụ lục 3: chương trình chạy mơ hình thực tế #include Trang 44 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm Adafruit_TCS34725 Adafruit_TCS34725(TCS34725_INTEGRATIONTIME_50MS, TCS34725_GAIN_4X); #include #include I2C #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); 0x3F) LCD 16x02 int nn1=2,nn2=3,nn3=4; int tt1,tt2,tt3; int doo=0,xanh=0,vang=0,tong=0,st=0 ; int tgdo=0,tgxa=0,tgva=0; đưa vào int cbd=5,cbv=6; int bt=13; int cbdo,cbva; Servo svdo; Servo svva; void setup() { svdo.attach(11); svdo.write (180); svva.attach(12); svva.write (180); lcd.init(); //Khởi tạo hình LCD lcd.backlight(); //Bật đèn hình lCD pinMode(nn1, INPUT_PULLUP); Trang 45 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hồng Ngân Mi pinMode(nn2, INPUT_PULLUP); pinMode(nn3, INPUT_PULLUP); pinMode(cbd, INPUT); pinMode(cbv, INPUT); pinMode(bt, OUTPUT); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("r:"); lcd.setCursor(2, 0); lcd.print(doo); lcd.setCursor(6,0 ); lcd.print("y:"); lcd.setCursor(8, 0); lcd.print(vang); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("g:"); lcd.setCursor(2, 1); lcd.print(xanh); lcd.setCursor(6, 1); lcd.print("t:"); lcd.setCursor(8, 1); lcd.print(tong); lcd.setCursor(13, 0); lcd.print("STO"); Serial.begin(9600); } void loop() { uint16_t r, g, b, c, colorTemp, lux; tcs.getRawData(&r, &g, &b, &c); Trang 46 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hồng Ngân Mi colorTemp = tcs.calculateColorTemperature_dn40(r, g, b, c); lux = tcs.calculateLux(r, g, b); tt1 = digitalRead(nn1); tt2 = digitalRead(nn2); tt3 = digitalRead(nn3); cbdo = digitalRead(cbd); cbva = digitalRead(cbv); // đọc nút nhấn // đọc cảm biến vật cản if( r > 15 && r < g && g < b && lux < r) { tgdo = 1; Serial.print(" Do "); Serial.println(tgdo); } if( r < b && b < g && colorTemp > 8000 && colorTemp < 10996 ) { tgxa=1; Serial.print(" xanh "); Serial.println(tgxa); } if( r < lux && b < 59 && colorTemp < 7000 ) { tgva=1; Serial.print(" vang "); Serial.println(tgva); tgxa=0; } Trang 47 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm if ( tgva == 1) tgxa=0; if ( tt3==0 ) { tong=0; vang=0; doo=0; xanh=0; lcd.setCursor(2, 0); lcd.print(" lcd.setCursor(2, 0); lcd.print("0"); lcd.setCursor(8, 0); lcd.print(" "); lcd.setCursor(8, 0); lcd.print("0"); lcd.setCursor(2, 1); lcd.print(" lcd.setCursor(2, 1); lcd.print("0"); lcd.setCursor(8, 1); lcd.print(" lcd.setCursor(8, 1); lcd.print("0"); } if ( tt1 == ) { st=1; lcd.setCursor(13, 0); Trang 48 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com lcd.print("STA"); digitalWrite(bt,HIGH); } if ( tt2 == ) { st=0; lcd.setCursor(13, 0); lcd.print("STO"); digitalWrite(bt,LOW); } if ( st == 1) { if ( tgdo == ) if (cbdo == 0) { doo++; tong++; lcd.setCursor(2, 0); lcd.print(doo); lcd.setCursor(8, 1); lcd.print(tong); tgdo=0; svdo.write (160); delay(50); svdo.write (155); delay(100); svdo.write (150); TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hồng Ngân Mi delay(100); svdo.write (145); delay(100); svdo.write (143); delay(1500); svdo.write (180); } } if ( tgva == ) { if (cbva == 0) { vang++; tong++; lcd.setCursor(8, 0); lcd.print(vang); lcd.setCursor(8, 1); lcd.print(tong); tgva=0; svva.write (160); delay(50); svva.write (155); delay(100); svva.write (150); delay(100); svva.write (145); delay(100); svva.write (143); delay(100); svva.write (140); delay(1500); Trang 50 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi svva.write (180); } } if ( tgxa == ) { if (cbva == 0) { delay(2000); xanh++; tong++; lcd.setCursor(2, 1); lcd.print(xanh); lcd.setCursor(8, 1); lcd.print(tong); tgxa=0; } } } } PHỤ LỤC HÌNH ẢNH Hình Mơ mơ hình Hình Arduino Uno R3 Hình 2 Cấu tạo Arduino Uno R3 Hình Robot dò đường sử dụng Arduino Uno R3 Hình Cảm biến màu sắc TCS 34725 Hình Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS10C4 Hình Sơ đồ chân cảm biến E3F-DS10C4 Hình Kết nối cảm biến E3F-DS10C4 Hình Động servo 996G Hình Kích thước servo MG90S Hình 10 Động motor LK0195 Trang 51 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Nhóm Hình Hình Hình Hình 11 Module relay kênh 5V 12 Màn hình LCD 1602 13 Module I2C 14 Mạch hạ áp DC LM2596 Hình Sơ đồ khối………………………………………………………………….… 23 Hình lưu đồ thuật tốn…………………………………………………………………… 24 Hình 3 Sơ đồ chân Atmega832P Arduino Uno R3……………………………… 25 Hình Phần mềm Arduino………………………………………………………………… 26 Hình Giao diện Aruino IDE Hình Bảng điều khiển phần mềm Khối cảm Hình Sơ đồ kết nối Arduino với servo MG90S Hình Sơ đồ kết nối Arduino với cảm biến E3F Hình 9Sơ đồ kết nối Arduino với Module relay Hình 10 Sơ đồ kết nối Arduino với I2CLCD Hình 11 Kết nối cảm biến màu sắc Hình 3.12: Kết nối mạch hạ áp LM2596………………………………………………………… 30 Hình 3.13: Mơ matlab ……………………………………………………………………30 Hình 14 Mơ hệ thơng Proteus……………………………………………………….31 Hinh Mơ hình sản phẩm………………………………………………………………… … 34 Trang 52 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ... hướng phù hợp phân loại theo màu sắc , nhóm định thực đề tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐẾM VÀ PHÂN LOẠI ỚT NGỌT ĐÀ LẠT THEO MÀU SẮC “ 1.3 MỤC TIÊU VÀ YÊU CẦU ĐẶT RA 1.3.1 Mục tiêu Giảm sức lao động, cải... độ hệ truyền động điện, tính chọn động điện cho hệ truyền động, phân tích cấu tạo, nguyên lý số thiết bị điển hình như: inverter, biến đổi, lựa chọn biến đổi phù hợp với yêu cầu hệ truyền động. .. ngồi đặt vào động Sức điện động tương tự sức điện động phát động sử dụng máy phát điện (như lúc ta nối điện trở tải vào đầu động cơ, kéo trục động ngẫu lực bên ngoài) Như điện áp đặt động bao