Với sự phát triển của xã hội, khoa học kỹ thuật nói chung và vi điều khiển nói riêng ngày càng được ứng dụng ở hầu hết các lĩnh vực. Trong nhiều lĩnh vực được quan tâm, có một lĩnh vực về vi điều khiển được quan tâm rất nhiều hiện nay là vi điều khiển AVR. Một trong số những biến thể phổ biến của AVR là Arduino. Việc tìm hiểu và ứng dụng hết khả năng của nhiều loại Arduino là cả một quá trình dài lý thú và hữu ích, vì sự thuận tiện, tinh gọn, khả năng phát triển cũng như sự đa dạng các dòng sản phẩm phù hợp nhiều mô hình ứng dụng của nó. Một ý tưởng khác được quan tâm đông đảo, nhưng chưa được áp dụng nhiều đó là ứng dụng Arduino trong sản xuất. Ngày nay, nền công nghiệp nước ta ngày càng phát triển gắn liền với các hệ thống tự động thay thế cho sức người. Nhưng phần lớn các tủ điều khiển còn khá lớn và phức tạp. Chính vì vậy, em đã quyết định chọn đề tài: “Thiết kế và thi công hệ thống đếm và phân loại sản phẩm theo chiều cao’’.
LỜI CAM ĐOAN Đề tài em tự thực dựa vào số tài liệu không chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Nếu có chép em hồn tồn chịu trách nhiệm Sinh viên thực đề tài LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án môn học 2, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Trường Duy - giảng viên hướng dẫn tận tình hướng dẫn, bảo em suốt trình làm đồ án Bên cạnh đó, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè quan tâm, giúp đỡ em suốt trình thực Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế sinh viên, đề tài khơng thể tránh thiếu sót Em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy để em có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức mình, phục vụ tốt công tác thực tế sau Sinh viên thực đề tài ĐIỂM SỚ Tiêu chí Nợi dung Bớ cục Trình bày Tổng NHẬN XÉT ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 01 năm 2021 GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG .3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài Phương pháp nghiên cứu .4 Giới hạn đề tài CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Giới thiệu hệ thống đếm và phân loại sản phẩm .6 Giới thiệu phần cứng 2.1 Giới thiệu Arduino Uno 2.2 Giới thiệu LCD 16x2 12 2.3 Giới thiệu cảm biến hồng ngoại E18-D80NK 15 2.4 Giới thiệu băng tải 16 2.5 Giới thiệu motor DC 18 2.6 Giới thiệu motor Servo 20 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG 23 Sơ đồ khối và chức khối 23 1.1 Sơ đồ khối .23 1.2 Chức khối 23 Tính toán, thiết kế mạch cho khối 24 2.1 Khối nguồn .24 2.2 Khối tín hiệu 25 2.3 Khối xử lý trung tâm .26 2.4 Khối băng tải 27 2.5 Khối phân loại 27 2.6 Khối hiển thị 28 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 29 Nguyên lý hoạt động .29 Thi công hệ thống 30 5.1 Mạch nguyên lý 30 5.2 Mạch PCB 31 5.3 Quá trình thi công mạch .32 Lập trình hệ thống 35 6.1 Lưu đồ giải thuật 35 6.2 Phần mềm lập trình cho Arduino 36 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 40 Kết 40 1.1 Kết thực 40 1.2 Sản phẩm thực tế 41 Kiểm thử mô hình 42 Đánh giá kết 43 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 44 Kết luận 44 Hướng phát triển đề tài 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 PHỤ LỤC 46 DANH MỤC HÌNH Ả Hình Những phiên Arduino Hình 2 Arduino Uno .8 Hình Vi điều khiển Atmega Hình Vi điều khiển Atmega 168 10 Hình Vi điều khiển Atmega 328 10 Hình Arduino Uno Atmega 328P 11 Hình Hình dạng sơ đồ chân LCD 13 Hình Cảm biến E18-D80NK 15 Hình Sơ đồ chân cảm biến E18-D80NK 16 Hình 10 Băng tải 17 Hình 11 Cấu tạo băng tải 18 Hình 12 Hình dạng motor DC 19 Hình 13 Cấu tạo motor DC 19 Hình 14 Hình dạng motor Servo 20 Hình 15 Cấu tạo motor Servo 21Y Hình Sơ đồ khối mơ hình đếm phân loại sản phẩm 23 Hình Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn đầu 5V 25 Hình 3 Sơ đồ đấu nối cảm biến với Arduino 26 Hình Khối xử lý trung tâm xử dụng Arduino Uno R3 .26 Hình Chu kì hoạt động Servo 27 Hình Sơ đồ nối chân LCD với Arduino 28 Hình Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 29 Hình Phần mềm Proteus 30 Hình Sơ đồ mạch nguyên lý 31 Hình 10 Mạch PCB hồn chỉnh 32 Hình 11 Ủi mạch in lên Board đồng 33 Hình 12 Rửa mạch với dung dịch axit loãng 33 Hình 13 Khoan lỗ mạch in 34 Hình 14 Hàn linh kiện vào mạch 34 Hình 15 Lưu đồ giải thuật 35 Hình 16 Quy trình làm việc Arduino 36 Hình 17 Giao diện lập trình arduino 37 Hình 18 Giao diện menu Arduino IDE .37 Hình 19 Giao diện File menu Arduino IDE 37 Hình 20 Giao diện Edit menu Arduino IDE .38 Hình 21 Giao diện Sketch menu Arduino IDE 38 Hình 22 Giao diện Tool menu Arduino IDE Hình Mặt trước mạch in 41 Hình Mặt sau mạch in .41 Hình Mơ hình sản phẩm hồn chỉnh 42 DANH MỤC BẢ Bảng Thông số kỹ thuật Arduino Uno Bảng 2 Chức chân LCD .13Y Bảng Bảng kết thực nghiệm 42 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Lý chọn đề tài Với phát triển xã hội, khoa học kỹ thuật nói chung vi điều khiển nói riêng ngày ứng dụng hầu hết lĩnh vực Trong nhiều lĩnh vực quan tâm, có lĩnh vực vi điều khiển quan tâm nhiều vi điều khiển AVR Một số biến thể phổ biến AVR Arduino Việc tìm hiểu ứng dụng hết khả nhiều loại Arduino q trình dài lý thú hữu ích, thuận tiện, tinh gọn, khả phát triển đa dạng dòng sản phẩm phù hợp nhiều mơ hình ứng dụng Một ý tưởng khác quan tâm đông đảo, chưa áp dụng nhiều ứng dụng Arduino sản xuất Ngày nay, công nghiệp nước ta ngày phát triển gắn liền với hệ thống tự động thay cho sức người Nhưng phần lớn tủ điều khiển cịn lớn phức tạp Chính vậy, em định chọn đề tài: “Thiết kế thi công hệ thống đếm phân loại sản phẩm theo chiều cao’’ Mục tiêu đề tài Hệ thống phân loại sản phẩm cách tự động theo kích thước khác (cao thấp) Hệ thống hoạt động ổn định, đạt độ xác cao, mơ hình ứng dụng sản xuất Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết để tổng hợp phân tích tài liệu có liên quan từ xây dựng sở lí luận cho đề tài Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn phần tử mạch, xử lí số liệu đo thơng qua thực nghiệm nhằm rút kết luận xác 4 Giới hạn đề tài Chỉ dùng cảm biến quang nên phân biệt loại sản phẩm thấp cao Chỉ mơ hình chưa thể mang vào thực tế Cảm biến bị ảnh hưởng điều kiện mơi trường Chưa có giám sát mơ hình máy tính Mạch chưa điều khiển băng tải Độ ổn định chưa tối ưu ... đếm phân loại sản phẩm theo chiều cao? ??’ Mục tiêu đề tài Hệ thống phân loại sản phẩm cách tự động theo kích thước khác (cao thấp) Hệ thống hoạt động ổn định, đạt độ xác cao, mơ hình ứng dụng sản. .. hình phân loại sản phẩm hoạt động nguyên lý dùng cảm biến để xác định chiều cao sản phẩm Sau dùng Servo để gạt sản phẩm có kích thước vào nơi chứa, đồng thời ghi nhận lại số lượng loại sản phẩm. .. thực phẩm, đồ uống dược phẩm, phân loại rác thải, ứng dụng thiết bị nâng bốc dỡ vật liệu kết hợp phân loại sản phẩm, … Trong phần lớn tủ điều khiển hệ thống băng tải để đếm phân loại sản phẩm