Nhập môn về kỹ thuật máy rót rượu tự động đề tài máy rót rượu tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ NHẬP MƠN VỀ KỸ THUẬT MÁY RĨT RƯỢU TỰ ĐỘNG Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Đắc Hải Nhóm : Nguyễn Trung Sơn - 2019607814 Đỗ Văn Quân - 2019608062 Nguyễn Đức Tân - 2020608742 Đặng Bảo Thạch - 2019607992 Vũ Hồng Quân - 2019608146 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, Ngày … Tháng … Năm… Người nhận xét MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU .6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu máy rót rượu tự động 1.2 Chức năng, yêu cầu thiết kế phạm vi sử dụng 1.2.1 Chức .7 1.2.2 Phạm vi sử dụng 1.2.3 Yêu cầu thiết kế CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tìm hiểu mạch tạo trễ 2.1.1 Chức mạch tạo trễ 2.1.2 Thông số kỹ thuật 2.1.3 Nguyên lý hoạt động .8 2.2 Tìm hiểu cảm biến tiệm cận hồng ngoại 2.2.1 Giới thiệu cảm biến tiệm cận hồng ngoại 2.2.2 Cấu tạo cảm biến tiệm cận hồng ngoại 10 2.2.3 Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận hồng ngoại 10 2.2.4 Phân loại cảm biến tiệm cận hồng ngoại 11 2.2.5 Lý chọn cảm biến tiệm cận hồng ngoại 11 2.2.6 Ưu điểm ứng dụng 11 CHƯƠNG 3: CẤU TRÚC,NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT KẾ MẠCH 13 3.1 Nguyên lý hoạt động 13 3.1.1 Sơ đồ khối 13 3.1.2 Sơ đồ nguyên lý 13 3.1.3 Chi tiết linh kiện: 13 3.2 Thiết kế mơ hình 15 3.2.1 Chuẩn bị linh kiện .15 3.2.2 Thực thiết kế lắp ráp 15 3.2.3 Mơ hình hồn thành .16 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ .17 4.1 Kết đạt 17 4.2 Kết chưa đạt .17 4.3 Đánh giá .17 KẾT LUẬN 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Mạch tạo trễ Hình 2 Cảm biến tiệm cận hồng ngoại Hình Sơ đồ khối Sensor tiệm cận hồng ngoại 10 Hình Sơ đồ nguyên lý hoạt động 10 Hình Sơ đồ khối máy rót rượu 13 Hình Sơ đồ ngun lý máy rót rượu .13 Hình 3 Cảm biến hồng ngoại 13 Hình Mạch Timer 14 Hình Mạch sạc tăng áp .14 Hình Máy bơm 14 Hình Linh kiện cần thiết chế tạo .15 Hình Thực chế tạo lắp ráp 15 Hình Mơ hình sản phẩm hồn chỉnh .16 LỜI CAM ĐOAN Để hồn thành đồ án nhóm em có tham khảo số tài liệu liên quan đến mạch công suất ứng dụng thực tế, Em xin cam đoan đồ án chúng em thực hiện, kết số liệu đề tài trung thực Mọi giúp đỡ cho báo cáo cảm ơn thông tin trích dẫn báo cáo ghi nguồn gốc rõ ràng Hà Nội,ngày….tháng năm 2021 Nhóm sinh viên thực LỜI CẢM ƠN Trước tiên chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến ban giám hiệu trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội tạo điều kiện cho chúng em có mơi trường học tập tốt với sở khang trang đầy đủ tiện nghi, tạo điệu kiện thuận lợi cho việc học tập làm đồ án nhóm em Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TS Nguyễn Đắc Hải hướng dẫn tận tình, tạo nhiều điều kiện, phát huy cho em tính tự học, tự tìm hiểu khảo sát linh kiện điện tử cách thức hoạt động cùa chúng; hình thành cho chúng em phương pháp nghiên cứu, tìm tịi, tiếp cận với cơng nghệ Trau dồi cho tụi em kỹ học tập động sáng tạo, giúp cho chúng em tiếp cận hệ thống xử lý thông minh thực tế cách thiết thực Khơng có q giá lời cảm ơn, lời cảm ơn chân thành kính trọng xin gửi đến quý thầy cô giáo Tuy nhiên trình thực đồ án, kĩ kiến thức em nhiều hạn chế nên mong bảo thêm thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn ! LỜI MỞ ĐẦU Ý tưởng đề tài Ngành Công nghệ kĩ thuật Điện tử chiếm vai trị quan trọng phát triển cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Nó ngành quan trọng để nghiên cứu sản xuất thành tựu nhằm phục vụ cho nhu cầu cần thiết đời sống người Ta bắt gặp thiết bị điện tử điện thoại, máy giặt, radio, máy tính… Vì đời sống người thiện nâng cao mặt nhu cầu giải trí, thư giãn sau làm việc căng thẳng vất vả bữa tiệc tùng, gặp gỡ giao lưu bạn bè, đồng nghiệp ưa chuộng Và để thưởng thức bữa tiệc, nhậu thiếu đến rượu bia để làm cầu nối giao lưu người với Là môt sinh viên chuyên ngành “Điện Tử Cơng Nghiệp”, để đáp ứng nhu cầu để có thêm kĩ liên quan đến ngành Điện tử viễn thông mà chúng em theo học nên chúng em định lựa chọn đề tài “MÁY RÓT RƯỢU TỰ ĐỘNG” Đối tượng làm đồ án Đối tượng thực đồ án thiết kế máy rót rượu tự động Mục đích thực Dùng kiến thức học để thực sản phẩm thực tế Qua giúp chúng em củng cố, bổ sung thêm thêm kiến thức thiếu bước đầu để chúng em thực đề tài lớn sau Cấu trúc báo cáo Báo cáo em gồm nội dung sau: Chương 1: Tổng quan đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Cấu trúc,nguyên lý thiết kế mạch Chương 4: Kết CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu máy rót rượu tự động Các dây chuyền cơng nghệ sản xuất đại gần hoàn toàn tự động bán tự động Đặc biệt với công nghệ tự động địi hỏi độ xác cao khử trùng tuyệt đối việc tham gia 100% máy móc trình sản xuất, vận hành đáp ứng tiêu chí u cầu cơng nghệ Với đặc thù sản xuất cơng nghệ khép kín, đảm bảo vệ sinh Với cơng nghệ định lượng xác lượng rượu cần,….Do vậy, người cần máy rót rượu tự động để ứng dụng máy vào sinh hoạt đời sống 1.2 Chức năng, yêu cầu thiết kế phạm vi sử dụng 1.2.1 Chức Tồn hệ thống q tình để hồn thành cơng đoạn thành phẩm Các máy dây chuyền tự động hóa cao, người tham gia vận hành Vậy nên đem lại suất tốt 1.2.2 Phạm vi sử dụng Các sở sản xuất nước rửa chén, sản xuất nước giải khát, nước tinh khiết, bia, rượu… Các sản phẩm chất lỏng chất lỏng đặc có u cầu vệ sinh khử trùng cao Sử dụng gia đình nhà hàng 1.2.3 Yêu cầu thiết kế  Các biện pháp an toàn điện: Hệ thống thiết kế sử dụng nguồn điện DC, mạch điện bảo vệ chống nước  Điện áp sử dụng: VDC – 12VDC  Khung thiết bị : nhựa đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm  Ống dẫn rượu : Ống nước Tube đảm bảo an toàn vệ sinh, khơng đóng cặn, gỉ sét gây nấm mốc vi sinh  Hoạt động: Thiết bị hoạt động ổn định, liên tục  Sử dụng: Đơn giản, tiện dụng dễ sử dụng cho tất người  Thiết kế: Đảm bảo tính thẩm mỹ, đa dụng CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tìm hiểu mạch tạo trễ 2.1.1 Chức mạch tạo trễ Có chức điều khiển đóng ngắt Mosfet với thời gian đóng ngắt điều chỉnh từ 0.1 giây ~ 50 giây Mạch hoạt động đơn giản với chiết áp điều chỉnh thời gian trễ cho tín hiệu đóng ngắt Ngõ cổng với mức thời gian lập trình sẵn: + Kênh 1: 0.1s ~10s | Chế độ + Kênh 2: 0.5s ~50s | Chế độ + Kênh 1: 0.1s ~10s | Chế độ + Kênh 2: 0.5s ~50s | Chế độ Chế độ 1: Kênh chế độ tắt hết thời gian setup Chế độ 2: Kênh tắt vật không cảm biến phát cho dù chưa hết thời gian setup 2.1.2 Thơng số kỹ thuật Hình Mạch tạo trễ Điện áp hoạt động: 5VDC ~12VDC Điều chỉnh thời gian đóng ngắt biến trở Ngõ ra: Tiếp điểm relay NC – COM – NC Kích thước: 56.5 x 29.5mm 2.1.3 Nguyên lý hoạt động Chế độ số 1: Khi phát có tay vật cản trước cảm biến: Bộ Timmer kịch hoạt đếm ngược hết thời gian cài đặt trước, tùy theo việc thay đổi biến trở Kênh tắt kết thời gian đếm vật cản khơng cịn nhận biết cảm biến Chế độ số 2: Khi phát có tay vật cản trước cảm biến: Bộ Timmer kịch hoạt đếm ngược hết thời gian cài đặt trước, tùy theo việc thay đổi biến trở Kênh tắt sau tay vật cản trước cảm biến rời cho dù chưa hết thời gian setup 2.2 Tìm hiểu cảm biến tiệm cận hồng ngoại 2.2.1 Giới thiệu cảm biến tiệm cận hồng ngoại Hình 2 Cảm biến tiệm cận hồng ngoại Là thiết bị có khả phát phản ứng có vật gần cảm biến, khoảng cách vài mm khoảng cách nhỏ đến nên chúng thường gọi tiệm cận Cảm biến hoạt động tốt môi trường khắc nghiệt Cảm biến tiệm cận chuyển đổi tín hiệu chuyển động xuất vật thể phạm vi dị tìm thành tín hiệu điện Có hệ thống phát để thực cơng việc chuyển đổi là: - Hệ thống sử dụng dịng điện xốy phát vật thể kim loại nhờ tượng cảm ứng điện từ - Hệ thống sử dụng thay đổi điện dung đến gần vật thể cần phát - Hệ thống sử dụng nam châm hệ thống chuyển mạch cộng từ 2.2.2 Cấu tạo cảm biến tiệm cận hồng ngoại Thơng thường cảm biến tiệm cận bao gồm khối cấu thành nên, chúng bao gồm:  Cuộn dây lõi ferit  Mạch dao động  Mạch phát  Mạch đầu Hình Sơ đồ khối Sensor tiệm cận hồng ngoại 2.2.3 Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận hồng ngoại Cảm biến tiệm cận hoạt động theo nguyên lý trường điện từ, chùm xạ loại ánh sáng (ví dụ ánh sáng hồng ngoại) phát xung quanh cảm biến với khoảng cách tối đa 30mm gặp vật thể phát tín hiệu truyền xử lý Khi vật nằm vùng phát điện trường cảm biến cảm biến sinh dịng điện xốy (tức dòng điện cảm ứng) vật thể kim loại Dòng điện xoay sinh tượng tiêu hao lượng (do điện trở kim loại) làm ảnh hưởng đến biên độ sóng dao động đến giá trị tín hiệu cảm biến phát Hình Sơ đồ nguyên lý hoạt động Lúc mạch phát cảm biến phát thay đổi tín hiệu đồng thời tác động để mạch cho mức ON Khi đối tượng vật thể kim loại rời khỏi vùng phát sóng cảm biến, lúc khơng cịn xuất dịng điện xốy biên độ dao động giảm dần trở không Cảm biến quay trở lại trạng thái ban đầu 2.2.4 Phân loại cảm biến tiệm cận hồng ngoại Trên thị trường có hai loại cảm biến tiệm cận kể đến loại cảm ứng từ loại điện dung Cụ thể đặc điểm loại sau:  Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng từ: Cảm ứng từ loại có bảo vệ (Shielded): từ trường tập trung trước mặt sensor nên bị nhiễu kim loại xung quanh, nhiên khoảng cách đo ngắn Cảm ứng từ loại khơng có bảo vệ (Un-Shielded): khơng có bảo vệ từ trường xung quanh mặt sensor nên khoảng cách đo dài hơn, nhiên dễ bị nhiễu kim loại xung quanh.   Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng điện dung: Cảm ứng phát theo nguyên tắc tĩnh điện (sự thay đổi điện dung vật cảm biến đầu sensor), phát tất vật thể 2.2.5 Lý chọn cảm biến tiệm cận hồng ngoại Nhờ trải nghiệm người dùng đơn giản dễ tiếp cận, sử dụng hàng ngàn dự án ứng dụng khác nhau. Cảm biến tiệm cận hồng ngoại dễ sử dụng cho người bắt đầu, đủ linh hoạt cho người dùng cao cấp 2.2.6 Ưu điểm ứng dụng Ưu điểm: Thông thường loại cảm biến tiệm cận thị trường có ưu điểm sau:  Phát vật thể không cần tiếp xúc, không tác động lên vật, khoảng cách xa tới 30mm  Hoạt động ổn định, chống rung động chống shock tốt  Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao so với công tắc giới hạn (limit switch)  Sensor có kích thước nhỏ lắp nhiều nơi  Có thể sử dụng mơi trường khắc nghiệt Ứng dụng:  Kiểm soát chất lỏng bể chứa  Kiểm soát kim loại  Đếm số lượng vật thể  Công nghiệp chế tạo ô tô,  Công nghiệp máy công cụ,  Công nghiệp chế biến thực phẩm,  Xe đa dụng (ví dụ: xe tải, máy nơng nghiệp),  Máy rửa xe  Và cịn nhiều ứng dụng khác nữa… CHƯƠNG 3: CẤU TRÚC,NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT KẾ MẠCH 3.1 Nguyên lý hoạt động 3.1.1 Sơ đồ khối Hình Sơ đồ khối máy rót rượu 3.1.2 Sơ đồ ngun lý Hình Sơ đồ nguyên lý máy rót rượu 3.1.3 Chi tiết linh kiện: Cảm biến tiệm cận hồng ngoại: Hình 3 Cảm biến hồng ngoại Mạch timer: Được thiết kế sẵn IC lập trình vi điều khiển Hình Mạch Timer Mạch sạc: Được thiết kế để sạc bảo vệ pin mô hình.Có chức tự ngắt bảo vệ ngắn mạch Hình Mạch sạc tăng áp Máy bơm: Sử dụng loại bơm chuyên dùng cho y tế model: NKP-DCL-S10B độ bền cao, bơm xác, dễ bảo trì bảo dưỡng, khơng cần mồi nước Hình Máy bơm 3.2 Thiết kế mơ hình 3.2.1 Chuẩn bị linh kiện Hình Linh kiện cần thiết chế tạo 3.2.2 Thực thiết kế lắp ráp Hình Thực chế tạo lắp ráp 3.2.3 Mơ hình hồn thành Hình Mơ hình sản phẩm hồn chỉnh CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ 4.1 Kết đạt  Thiết kế mạch, vận hành điều chỉnh cho mạch hoạt động  Được tìm hiểu rõ loại cảm biến  Rèn luyện kĩ sử dụng phần mềm mô thiết kế mạch Proteus, Altium Design  Tìm hiểu ứng dụng mạch thiết bị đời sống  Lắp ráp theo theo yêu cầu kĩ thuật,tính thẩm mỹ 4.2 Kết chưa đạt  Mơ hình hoạt động chưa tối ưu  Ngoại hình kiểu dáng chưa đạt thẩm mỹ mong muốn 4.3 Đánh giá  Mơ hình thiết kế dễ dàng hoạt động tốt  Giá thành hợp lý so với bên ngồi thị trường  Có thể ứng dụng để phát triển sản phẩm khác  KẾT LUẬN Ưu điểm nhược điểm mơ hình  Ưu điểm: - Khả hoạt động ổn định - Chi phí thiết kế lắp ráp thấp - Thiết kế đơn giản,dễ sử dụng  Nhược điểm: - Ứng dụng sản phẩm hạn chế bở nhu cầu người sư dụng Hướng phát triển đề tài - Tối ưu linh kiện thiết kế mang tính thẩm mỹ - Mở rộng để ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhằm phục vụ nhu cầu đời sống TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] Giáo trình CAD điện tử P T T Huyền, GIÁO TRÌNH LINK KIỆN ĐIỆN TỬ, NXB HKKT, 2016 [3] L M Long, GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN, HÀ NỘI: NXB KHKT, 2014 [4] N N A - T X Phương, GIÁO TRÌNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐO, NXB Thống kê, 2019