Mục đích nghiên cứu đồ án là tạo cơ hội tìm hiểu và thực hành một cách thiết thực những nội dung lý thuyết trong các môn đã học, đặc biệt là lập trình Arduino. Và kế đó, áp dụng những nguyên cứu này vào một bài thực hành cụ thể để hiểu rõ hơn lý thuyết và thu góp kinh nghiệm thực hành thực tế. Đề tài Hoàn thiện công tác quản trị nhân sự tại Công ty TNHH Mộc Khải Tuyên được nghiên cứu nhằm giúp công ty TNHH Mộc Khải Tuyên làm rõ được thực trạng công tác quản trị nhân sự trong công ty như thế nào từ đó đề ra các giải pháp giúp công ty hoàn thiện công tác quản trị nhân sự tốt hơn trong thời gian tới.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT - HÀN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MƠ HÌNH CÂN ĐIỆN TỬ TĨM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VÀ TRUYỀN THÔNG Sinh viên thực : Đỗ Thị Kim My Mã sinh viên : K12C08525 Giảng viên hướng dẫn : TS Phan Thị Lan Anh Khóa đào tạo : 2018 - 2021 Đà Nẵng - 01/2021 PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề - Ngày khu công nghiệp, quan, trường học, lĩnh vực y tế, dân dụng, nông nghiệp,… thiết bị cân điện tử có vai trị quan trọng - Cân điện tử có quan trọng sản xuất nơng nghiệp hay bn bán cân điện tử hổ trợ nhiều cho người việc trao đổi buôn bán với Lý chọn đề tài Ngày nay, khoa học công nghệ phát triển cách mạnh mẽ, việc ứng dụng thiết bị điện tử vào đời sống trở nên phổ biến hơn, với thời đại mà hệ thống nhúng lên Từ ứng dụng đơn đồng hồ kĩ thuật số, máy chơi nhạc MP3, đến ứng dụng cho xã hội đèn giao thơng, kiểm sốt nhà máy, cửa tự động, ứng dụng mang tính quy mơ, tầm cỡ Robot, nhà thông minh, Trong sản xuất, dù công nghiệp hay nông nghiệp để xác định khối lượng vật vô cần thiết Từ xa xưa, ông cha ta biết so sánh khối lượng cần biết với vật mẫu Trước có hệ thống đo khối lượng dùng đối trọng lò xo kết cấu khí, việc sử dụng loại cân cồng kềnh độ xác khơng cao Ngày nay, q trình hệ thống đại địi hỏi phải có độ xác cao việc đo lường thiết bị Vấn đề công nghệ đo phù hợp, hiển thị xác thơng số đo lường vấn đề nhiều kỹ sư tích hợp đo lường điều khiển quan tâm Trong đời sống sinh hoạt việc xác đinh khối lượng quan trọng không kém, đặc biệt việc xác định khối lượng hàng hóa mua bán, khâu quan trọng việc xác định giá trị hàng hóa Nhận thấy yêu cầu cấp thiết em xin 1 thực đề tài: “Thiết kế, xây dựng hệ thống cân điện tử sử dụng Loadcell Arduino” Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu - Mục tiêu:Tạo hội tìm hiểu thực hành cách thiết thực nội dung lý thuyết môn học, đặc biệt lập trình Arduino Và kế đó, áp dụng ngun cứu vào thực hành cụ thể để hiểu rõ lý thuyết thu góp kinh nghiệm thực hành thực tế - Nhiệm vụ nghiên cứu: Em nghiên cứu lập trình Arduino module chuyển đổi giá trị bit, cách thức thu thập liệu để hiển thị LCD Em thiết kế phần cứng module kết hợp với để chuyển đổi giá trị bit Kết mang lại đề tài hệ thống hoàn thiện gồm phần mềm phần cứng sử dụng hộ gia đình nơng nghiệp Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Sau tìm hiểu thơng tin đề tài,cùng với hiểu biết sẵn có tìm kiếm thông tin liên quan, em xác định đối tượng phạm vị cần nghiên cứu - Sử dụng mạch Arduino, loadcell với khác thiết bị điện khác để làm cân cân số vận dụng thơng thường có đặc điểm sau: + Mơ hình cân điện tử có chức đo đạc thông số khối lượng vật cần đo + Khối lượng tối đa hệ thống cân 5kg + Sử dụng Arduino để lập trình + Trên mơ hình có hình LCD để hiển thị kết đo + Thết kế mơ hình nhỏ gọn, chi phí thấp + Có thể hoạt động hệ thống cân thật Phƣơng pháp nghiên cứu - Dựa kiến thức học kết hợp với kiến thức học môn học chuyên đề lập trình Arduino với tìm tịi, nghiên cứu, tổng hợp kiến thức từ nguồn khác để phân tích lựa chọn cách thức ứng dụng phù hợp phục vụ cho thực đề tài - Tìm hiểu nguyên tắc chuyển đổi giá trị bit module - Giới thiệu linh kiện dung mạch - Tính tốn thiết kế - Mơ mạch dung phần mềm Proteus 8.10 - Thi công mạch Ý nghĩa đề tài Đề tài cầu gắn kết lý thuyết học với việc thực hiện, tạo sản phẩm thực tế để tăng kiến thức tay nghề sinh viên Mặc khác, đề tài tài liệu tham khảo cho nghiên cứu có liên quan áp dụng cho thực tế Phƣơng pháp thực - Để thực sản phẩm, thực trình tự gồm phần sau: - Phân khí: Do để tiết kiệm chi phí, để dễ thi cơng thiết kế nên em chọn bìa giấy mơ hình để làm khung sản phẩm - Phân mạch điện: - Phân chƣơng trình: CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 KHÁI QUÁT VỀ CÂN ĐIỆN TỬ Cân điện tử loại thiết bị điện tử để đo khối lượng vật mẫu Mọi vật trái đất có khối lượng riêng biệt để cân chúng lí mà cân điện tử đời Một cảm biến nhận diện trọng lượng vật mẫu sau chuyển tiếp vào mạch trung tâm lý tín hiệu hiển thị kết trả khối lượng vật 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.4 Hình 1.1 Cân điện tử CHỨC NĂNG CỦA CÂN ĐIỆN TỬ PHÂN LOẠI CÂN ĐIỆN TỬ Cân đếm Cân bàn Cân sàn Cân đóng bao Cân treo ƢU ĐIỂM CỦA CÂN ĐIỆN TỬ CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN VỀ ARDUINO 2.1.1 Khái niệm Arduino - Arduino board mạch Vi Điều Khiển sử dụng chip AVR 8bit ATmega328, Atmega168, ATmega8 Atmel - Board mạch Arduino sử dụng dòng vi xử lý 8-bit megaAVR Atmel với hai chip phổ biến ATmega328 ATmega2560 Các dòng vi xử lý cho phép lập trình ứng dụng điều khiển phức tạp trang bị cấu hình mạnh với loại nhớ ROM, RAM Flash, ngõ vào digital I/O có nhiều ngõ có khả xuất tín hiệu PWM, ngõ đọc tín hiệu analog chuẩn giao tiếp đa dạng UART, SPI, TWI (I2C) - Sức mạnh xử lý + Xung nhịp: 16MHz + EEPROM: 1KB (ATmega328) 4KB (ATmega2560) + SRAM: 2KB (Atmega328) 8KB (Atmega2560) + Flash: 32KB (Atmega328) 256KB (Atmega2560) - Đọc tín hiệu cảm biến ngõ vào: 2.1.2 Cấu trúc phần cứng 2.1.3 So sánh thông số kỹ thuật Arduino Board 2.1.4 Cấu trúc phần mềm lập trình cho Arduino 2.2 GIỚI THIỆU CÁC MODULE VÀ LINH KIỆN ĐƢỢC SỬ DỤNG TRONG MẠCH 2.2.1 Arduino Nano Arduino nano bảng vi điều khiển thân thiện, nhỏ gọn, đầy đủ Arduino nano nặng khoảng 7g với kích thước từ 1,8cm – 4,5cm Arduino Nano board mạch thiết kế nhỏ gọn với chức năng, sức mạnh, phần cứng cách sử dụng hoàn tồn tương đương với Arduino Uno, bạn thích nhỏ gọn thiết kế lựa chọn hoàn toàn tối ưu dành cho bạn Arduino Nano sử dụng chip dán ATmega328 (Arduino Nano 3.x) Atmega168 (Arduino Nano 2.x) Nó có chức tương tự Arduino Duemilanove, khác pakage(gói) Nó thiếu jack cắm điện DC, làm việc với cáp USB Mini-B Nano thiết kế sản xuất rộng khắp Hình 2.9 Sơ đồ chân hình ảnh thực tế Arduino nano 2.2.2 Màn hình LCD 16*02 2.2.2.1 Khái niệm 2.2.2.2 Sơ đồ chân chức 2.2.2.3 Thông số kỹ thuật 2.2.2.4 Mã lệnh LCD 2.2.3 Module HX711 2.2.3.1 Khái niệm 2.2.3.2 Sơ đồ chân chức 2.2.3.3 Thông số kỹ thuật 2.2.3.4 Chức 2.2.4 Cảm biến Loadcell 2.2.4.1 Khái niệm 2.2.4.2 Nguyên lí hoạt động phân loại 2.2.4.3 Load cell bao gồm loại 2.2.4.4 Thông số kỹ thuật 2.2.4.5 Ứng dụng 2.2.4.6 Các đặc tính loadcell 2.2.5 Tụ điện 2.2.5.1 Khái niệm 2.2.5.2 Cấu tạo tụ điện 2.2.5.3 Nguyên lí hoạt động tụ điện 2.2.5.4 Phân loại tụ điện 2.2.5.5 Ứng dụng 2.2.5.6 Các kiểu mắc tụ điện 2.2.6 Biến trở 2.2.6.1 Khái niệm 2.2.6.2 Cấu tạo 2.2.6.3 Nguyên lý hoạt động biến trở 2.2.6.4 Các loại biến trở 2.2.6.5 Ứng dụng CHƢƠNG III: THIẾT KẾ MẠCH 3.1 THIẾT KẾ PHẦN MỀM 3.1.1 Sơ đồ khối Chức năng: - Khối nguồn: cung cấp nguồn cho toàn mạch - Khối xử lý: Điều khiển trình giao tiếp, truyền nhận module Nhận tín hiệu khối điều khiển để truyền đến khối khác, để đọc liệu từ module, xuất hình ảnh khỏi khối hiển thị - Khối hiển thị: thị tín hiệu đo khối xử lý 3.1.2 Sơ đồ nguyên lý Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý 3.1.3 Mạch in – PCB Mạch in thiết kế dựa sơ đồ nguyên lý Hình 3.2 Mạch in – PCB 3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Khi bạn đặt vật để cân lên, khối lượng vật tác động lên mặt cân tạo thành lực uốn cong Loadcell Khi đó, điện trở dán thành nãy, sinh thay đổi điện trở Vật nặng độ biến dạng Loadcell lớn, dẫn tới điện trở thay đổi nhiều Bộ phận xử lý tín hiệu điện tử cân điện tử có nhiệm vụ quy đổi tín hiệu nhận thành kết quả, báo khối lượng vật cụ thể 10 3.3 LƢU ĐỒ THUẬT TOÁN 11 3.4 LỰA CHỌN PHẦN MỀM 3.4.1 Phần mềm Proteus Hình 3.3 Phần mềm proteus Proteus phần mềm cho phép mô hoạt động mạch điện tử bao gồm phần thiết kế mạch viết chương trình điều khiển cho họ vi điều khiển MCS-51, PIC, AVR, … 3.4.2 Phần mềm Arduino IDE Hình 3.4 Phần mềm Arduino IDE Arduino IDE mơi trường phát triển tích hợp mã nguồn mở, cho phép người dùng dễ dàng viết code tải lên bo mạch Mơi trường phát triển viết Java dựa ngơn ngữ lập trình xử 12 lý phần mềm mã nguồn mở khác Phần mềm sử dụng với bo mạch Arduino Hình 3.5 Thư viện tích hợp phần mềm lập trình Arduino 3.5 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG Lựa chọn vật liệu mica 3mm làm vật liệu thiết kế khung cho mơ hình Hình 3.6 Mica 3mm 13 Hình 3.7 Bản vẽ thiết kế đĩa cân 3.6 Hình 3.8 Bản vẽ thiết kế phần đế HIỆU CHỈNH CÂN 14 CHƢƠNG IV: THI CÔNG MẠCH 4.1 DANH SÁCH MODULE TRONG MẠCH Tên linh kiện Số lượng kích Trị số loại thước Arduino nano HX711 HX1 Loadcell 5Kg Biến trở 10K Tụ điện 4.2 THI CƠNG MƠ HÌNH SẢN PHẨM Hình 4.1 Tổng quan mơ hình Hình 4.2 Cấp nguồn cho mơ hình 15 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN KẾT LUẬN - Sau tìm hiểu xong đề tài em có thể: + Nguyên tắc hoạt động mạch + Hiểu rõ linh kiện vi điều khiển + Có thể tự thiết kế thi công mạch liên quan đến vi điều khiển + Chế tạo thành cơng mơ hình cân điện tử sử dụng Arduino loadcell + Hệ thống hoạt động trơn chu, ổn định + Kết đo hồn tồn xác + Đạt tiêu chí đề + Hồn thành đề tài thời gian cho phép - Ƣu điểm: + Sản phẩm hoạt động tốt + Ứng dụng vào thực tế cao + Linh kiện đơn giản dễ tìm, dễ thực HƢỚNG PHÁT TRIỂN Dưới phát triển khoa học kỹ thuật đặc biệt mạch thiết kế điện tử dùng mạch Arduino, mạch thiết kế dùng Arduino cho tối ưu, mạch trở nên thông dụng, Arduino tiện dụng giao tiếp với LCD 16×02 nên mạch phổ biến Ngồi ra, mạch Arduino cịn kết hợp với module cảm biến để tạo mạch cảm biến Và nên sử dụng Arduino (Arduino Uno) để tạo mạch cảm biến phổ biến thông dụng sống đại 16