(TIỂU LUẬN) THIẾT kế, CHẾ tạo máy PHÂN LOẠI sản PHẨM THEO màu sắc sử DỤNG VI điều KHIỂN PIC và GIÁC hút CHÂN KHÔNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC VÀ GIÁC HÚT CHÂN KHÔNG Lê Minh Đức ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngành CNKT Cơ điện tử HÀ NỘI - 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN AVR VÀ GIÁC HÚT CHÂN KHÔNG Lê Minh Đức ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngành CNKT Cơ điện tử Cán hướng dẫn: Hồng Thế Phương HÀ NỘI - 2022 TĨM TẮT Tóm tắt: Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, đặc biệt lĩnh vực điện tử viễn thông tạo nên động lực thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp khác nhằm phục vụ đáp ứng nhu cầu người sống Con người với trợ giúp máy móc, cơng cụ thơng minh khơng phải trực tiếp làm việc, hay công việc mà người làm với khả mà việc điều khiển chúng hay chúng làm việc hoàn toàn tự động mang lại lợi ích to lớn, giảm nhẹ tối ưu hóa cơng việc Với tiến đáp ứng nhu cầu người sống đại nói chung phát triển khoa học kỹ thuật nói riêng Đối với sinh viên điện tử việc nghiên cứu, tìm hiểu đặc tính loại cảm biến đo khoảng cách, nghiên cứu robot thực tế có ý nghĩa thực tế quan trọng Nó khơng trang bị cho kỹ làm việc lĩnh vực điều khiển tự động, điện tử mà giúp theo kịp với phát triển khoa học kĩ thuật ngày tốt nghiệp trường Do vậy, đề tài đồ án em lựa chọn hướng đề tài: “Thiết kế, chế tạo máy phân loại sản phẩm theo màu sắc sử dụng vi điều khiển PIC giác hút chân không” Đây sở để thiết kế hệ thống tự động hóa đơn giản, phức tạp ứng dụng rộng rãi khoa học đời sống Từ khóa: robot phân loại sản phẩm LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Hoàng Thế Phương người trực tiếp định hướng giảng dạy hướng dẫn em từ môn học hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô trường Đại học Cơng Nghệ Giao Thơng Vận Tải nói chung thầy cô Bộ môn Cơ điện tử nói riêng tận tình giảng dạy trang bị kiến thức bổ ích thời gian học trường Em xin cảm ơn tất bạn bè động viên, góp ý giúp đỡ em nhiều trình học tập thực đồ án Trong trình thực đồ án làm báo cáo đồ án tốt nghiệp, khó tránh khỏi sai sót mong q thầy thơng cảm bỏ qua Đồng thời kiến thức kinh nghiệm thực tế thân em hạn chế nên báo cáo cịn thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy để em tích lũy thêm kinh nghiêm cho thân Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày… tháng… năm 2022 Sinh viên thực LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan em trình bày đồ án tốt nghiệp trung thực Mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án cảm ơn thông qua Không chép cơng trình nghiên cứu người khác mà khơng rõ tài liệu tham khảo Các thơng tin trích dẫn đồ án trích nguồn rõ ràng phép công bố Việc thực đồ án hướng dẫn trực tiếp ThS Hoàng Thế Phương, kiến thức sử dụng đồ án thông qua giáo viên hướng dẫn Hà Nội, ngày… tháng… năm 2022 Sinh viên thực (ký, ghi rõ họ tên) MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu đề tài 1.2.2 Nội dung nghiên cứu 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Các chức sản phẩm 1.5 Các loại băng tải 1.5.1 Khái quát chung 1.5.2 Một số loại băng tải có thị trường Việt Nam .4 1.6 Ứng dụng thực tế 1.6.1 Hệ thống băng tải dây chuyền sản xuất nhà máy 1.6.2 Hệ thống băng tải dây chuyền sản xuất nhà máy xi măng 10 1.6.3 Hệ thống băng tải công nghiệp hàng không 11 1.7 Kết luận 12 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13 2.1 Linh kiện khí 13 2.1.1 Động điện chiều 13 2.1.1.1 Khái niệm 13 2.1.1.2 Cấu tạo phân loại động điện chiều 14 2.1.1.3 Nguyên lý hoạt động động điện chiều 15 2.1.1.4 Ưu nhược điểm động DC 16 2.1.1.5 Ứng dụng động DC 17 2.1.1.6 Lựa chọn động dùng robot 17 2.1.2 Sắt hộp (thép hộp) 18 2.1.3 Động bước 22 2.1.4 Xy lanh khí nén 25 2.1.4.1 Khái niệm 25 2.1.4.2 Cấu tạo xy lanh khí nén 26 2.1.4.3 Giảm chấn xy lanh khí nén 27 2.1.4.4 Hoạt động xy lanh 28 2.1.4.5 Phân loại xi lanh khí nén 30 2.1.4.6 Lựa chọn xy lanh khí nén 34 2.1.5 Giác hút chân không 35 2.1.5.1 Khái niệm 35 2.1.5.2 Cấu tạo giác hút chân không 36 2.5.1.3 Nguyên lý hoạt động giác hút chân không 37 2.5.1.4 Các loại giác hút chân không SMC 39 2.5.1.5 Ứng dụng giác hút chân không 40 2.2 Vi điều khiển 42 2.2.1 Tổng quan vi điều khiển PIC 42 2.2.2 Giới thiệu PIC16F8XX PIC16F877A 43 2.2.3 Các cổng vào/ra 45 2.2.4 Tổ chức nhớ 47 2.2.5 Chế độ Reset 47 2.2.6 Ngắt (interrupt) 48 2.2.7 Bộ chuyển đổi ADC PIC16F887 49 2.2.8 Chức Timer 50 2.3 Màn hình hiển thị LCD 53 2.3.1 Mô tả chân LCD 54 2.3.2 Bảng mã HEX 55 2.3.3 Sơ đồ mạch hiển thị LCD 16x2 56 2.4 Cảm biến vật cản hồng ngoại 57 2.5 Cảm biến màu sắc TCS3200 59 2.6 Các linh kiện khác 64 2.6.1 LED 64 2.6.2 Điện trở 65 2.6.3 Transistor 66 2.6.4 Nút bấm 68 2.7 Kết luận 70 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 71 3.1 Sơ đồ khối 71 3.1.1 Khối nguồn 71 3.1.2 Khối nút bấm 72 3.1.3 Khối vi điều khiển 72 3.1.4 Khối chấp hành 73 3.1.5 Khối hiển thị 74 3.1.6 Khối cảm biến 74 3.2 Sơ đồ mạch nguyên lý 75 3.3 Sơ đồ mạch in 76 3.3.1 Sơ đồ mạch in lớp TOP 76 3.1.2 Sơ đồ mạch in lớp BOTTOM 76 3.1.3 Sơ đồ mạch in dạng 3D 77 3.4 Lưu đồ thuật toán 78 3.5 Sản phẩm hoàn thiện 79 3.6 Kết luận chương 79 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 80 PHỤ LỤC 81 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Băng tải EP Hình Băng tải chịu nhiệt Hình Băng tải chịu axit kiềm Hình Băng tải bố Hình Băng tải lịng máng Hình Băng tải xương cá Hình Băng tải nghiêng Hình Bố trí lò điện trở băng tải 10 Hình Động DC 13 Hình 2 Cấu tạo động 14 Hình Nguyên lý hoạt động động điện chiều 15 Hình Động DC hộp số vng 18 Hình Sắt hộp đúc hình chữ nhật 19 Hình Sắt hộp mạ kẽm 20 Hình Sắt hộp vuông 21 Hình Cấu tạo động bước 24 Hình Xy lanh khí nén 26 Hình 10 Cấu tạo xy lanh khí nén 26 Hình 11 Hoạt động xy lanh tác động kép 29 Hình 12 Hoạt động xy lanh khí nén tác động đơn 29 Hình 13 Hoạt động xy lanh quay 30 Hình 14 Xy lanh khí nén tác động đơn 30 Hình 15 Xy lanh khí nén tác động kép 31 Hình 16 Xy lanh dạng xoay 32 Hình 17 Xy lanh tròn 33 Hình 18 Xy lanh khí nén dạng đế vng 33 Hình 19 Xy lanh khí nén dạng compact 34 Hình 20 Giác hút chân không 36 Hình 21 Chân giác hút 37 Hình 22 Núm giác hút chân khơng 37 Hình 23 Ngun lý giác hút chân khơng 38 Hình 24 Giác hút chân không giữ di chuyển sản phẩm để đóng gói 40 Hình 25 Giác hút thao tác kính 41 Hình 26 Giác hút chân không hut giữ kim loại 42 Hình 27 Vi điều khiển PIC16F887 42 Hình 28 Sơ đồ chân vi điều khiển PIC16F887 45 Hình 29 Sơ đồ chân LCD 54 Hình 30 Sơ đồ mạch hiển thị LCD 56 Hình 31 Cảm biến vật cản hồng ngoại 57 Hình 32 Kết nối cảm biến 59 PHỤ LỤC Code chương trình vi điều khiển: #include #include #include "hardware\lcd.h" #define SW1 PINA.2 #define SW2 PINA.3 #define SW3 PINA.4 #define RF_D0 PINC.5 #define RF_D1 PINC.6 #define RF_D2 PINC.7 #define RF_D3 PINA.7 #define RF_D4 PINA.6 #define RF_D5 PINA.5 #define DK_BOM PORTC.4 #define DK_QUAT PORTC.3 unsigned int time, time1; uint8_t runautomode = 0, mode_dietkhuan = 0; uint8_t stt1 = 1, stt2 = 1, flag = 2, dem = 0; unsigned char RF_data; eeprom int speed = 255; eeprom uint16_t demchay = 0; / Timer overflow interrupt service routine 81 interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) // 32ms { time++; time1++; } unsigned char RF_Check() { unsigned char key = 0; key = (RF_D0