Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI: Thiết kế và chế tạo máy sấy khô tay tự động không chạm áp dụng cho hộ gia đình và khu vệ sinh công cộng A. Tìm hiểu về đề tài Trên thực tế hiện nay, chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp hình ảnh những thiết bị sấy khô tay tự động sử dụng rộng rãi ở khắp mọi nơi, dễ thấy nhất là tại những nơi công cộng như các khu vệ sinh trong các khu trung tâm thương mại, rạp chiếu phim, khu vui chơi. Nhìn qua ta có thể hiểu chúng được sản xuất để giúp cho việc sấy khô đôi bàn tay của mình mà không cần phải tiếp xúc với bề mặt thiết bị, tránh được việc vô tình lây nhiễm vi khuẩn. Nhưng là những sinh viên ngành kỹ thuật, chúng em muốn tìm hiểu sâu hơn về nguyên lý hoạt động, cấu tạo các bộ phận và vai trò của các bộ phận hình thành nên một máy sấy khô tay tự động. Máy sấy khô tay tự động được thiết kế sử dụng để sấy khô tay thay vì phải dùng giấy hoặc khăn lau tay như truyền thống. Sự xuất hiện của sản phẩm này mang đến một trài nghiệm hoàng kim mới cho người sử dụng. Việc sử dụng máy sấy khô tay rất đơn giản, chỉ cần đặt tay dưới máy sấy (hầu hết các loại máy sấy phổ thông đều dùng là đặt tay xuống dưới) tác động tới cảm biến nhận diện, từ đó lan tỏa làn gió ra xung quanh. Tay bạn sẽ được sấy khô nhanh chóng, nhẹ nhàng Một máy sấy khô tay tự động được chế tạo khá công phu, dựa trên sự hoạt động của hệ thống cảm biến để điều khiển khối quạt nhiệt. Nhờ sự phát triển ngày càng cao của ngành kĩ thuật điện điện tử và thế giới đang tiến bước trên nền công nghiệp 4.0 nên mọi thứ đều đang dần tự động hóa, dẫn đến cảm biến là quan trọng. Nhờ có hệ thống cảm biến mà chúng em có thể tạo ra một máy sấy khô tay đơn giản có thể tự động phục vụ cho mọi người trong gia đình.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Độc lập -Tự - Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI: Thiết kế chế tạo máy sấy khô tay tự động không chạm áp dụng cho hộ gia đình khu vệ sinh cơng cộng GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: LÊ THÀNH SƠN SINH VIÊN THỰC HIỆN: Phan Thị Thu Hân (122201.1) Chu Văn Huấn (122201.1) Nguyễn Danh Lộc (122201.4) Hà Đức Nam (122201.4) LỚP : 122201.1 & 122201.4 Hưng Yên, Năm 2021 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, Ngày Tháng Năm 2021 Giảng viên hướng dẫn Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ PHIẾU ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN Điểm ĐG TT Nội dung nhận xét (tối đa 10) Năng lực chung ( Ý thức thực khả làm việc nhóm) Năng lực chun mơn( Kiến thức lí thuyết , Khả thự hành) Điểm kết luận : Hưng Yên , ngày tháng năm NGƯỜI ĐÁNH GIÁ Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại nay, khoa học kỹ thuật phát triển ngày Song hành với thành tựu khoa học cơng nghệ việc ứng dụng thành tựu vào sống điều cần thiết Đặc biệt phát triển ngành kỹ thuật điện tử, tạo hàng loạt thiết bị có độ xác cao, gọn nhẹ ứng dụng chúng ngày mở rộng Ngành tự động hóa ngày trở nên phát triển, thiết bị đời sống thường ngày có điều khiển cách tự động giúp ích cho người dân nhiều Vậy nên tạo hệ thống thiết bị đại đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng trở nên cần thiết Xuất phát từ lý kiến thức chúng em có trình học tập nghiên cứu, đặc biệt hướng dẫn thầy LÊ THÀNH SƠN giao cho chúng em nghiên cứu đề tài: “Thiết kế chế tạo máy sấy khô tay tự động khơng chạm áp dụng cho hộ gia đình khu vệ sinh công cộng” Chúng em nghĩ hội cho chúng em học tập nghiên cứu tiếp xúc với khoa học công nghệ thời đại Do hạn chế hiểu biết thời gian với tình hình dịch bệnh chung, nên thời gian tìm hiểu, nghiên cứu thuyết minh đề tài khơng tránh khỏi sai sai sót Chúng em mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô bạn bè để đồ án chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ MỤC LỤC Danh mục hình ảnh CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI VÀ LINH KIỆN A ĐỀ TÀI B LINH KIỆN .7 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO 18 A THIẾT KẾ 18 B CHẾ TẠO 23 KẾT LUẬN 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Danh mục hình ảnh Hình 1.1: Ký hiệu hình dạng điện trở Hình 1.2: Ký hiệu hình dạng tụ điện .8 Hình 1.3: Sơ đồ chân IC 7805 Hình 1.4: Mơ hình máy biến áp với khung sắt,cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp .10 Hình 1.5: Ký hiệu máy biến áp mạch điện 10 Hình 1.6: Sơ đồ chân cực âm dương diode 11 Hình 1.7: Cấu tạo diode 11 Hình 1.8: Cấu tạo transistor .12 Hình 1.9: Sơ đồ phân cực cho Transistor NPN 13 Hình 1.10: Cấu tạo cách nối chân cho Relay .15 Hình 1.11: Cảm biến hồng ngoại 16 Hình 2.1: Sơ đồ khối toàn mạch 18 Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 18 Hình 2.3: Dạng sóng điện áp trước sau chỉnh lưu 19 Hình 2.4: Dạng sóng điện áp sau lọc tụ điện 19 Hình 2.5: Sơ đồ khối tạo tín hiệu 20 Hình 2.6: Sơ đồ khối điều khiển .21 Hình 2.7: Sơ đồ khối thực thi 22 Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch .23 Hình 2.9: Sơ đồ boar mạch .24 Hình 2.10: Sơ đồ bố trí linh kiện .24 Hình 2.11: Mạch thực .25 HÌnh 2.12: Sản phẩm thực 26 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI VÀ LINH KIỆN A Tìm hiểu đề tài Trên thực tế nay, dễ dàng bắt gặp hình ảnh thiết bị sấy khơ tay tự động sử dụng rộng rãi khắp nơi, dễ thấy nơi công cộng khu vệ sinh khu trung tâm thương mại, rạp chiếu phim, khu vui chơi Nhìn qua ta hiểu chúng sản xuất để giúp cho việc sấy khơ đơi bàn tay mà khơng cần phải tiếp xúc với bề mặt thiết bị, tránh việc vơ tình lây nhiễm vi khuẩn Nhưng sinh viên ngành kỹ thuật, chúng em muốn tìm hiểu sâu nguyên lý hoạt động, cấu tạo phận vai trò phận hình thành nên máy sấy khơ tay tự động Máy sấy khô tay tự động thiết kế sử dụng để sấy khơ tay thay phải dùng giấy khăn lau tay truyền thống Sự xuất sản phẩm mang đến trài nghiệm hoàng kim cho người sử dụng Việc sử dụng máy sấy khô tay đơn giản, cần đặt tay máy sấy (hầu hết loại máy sấy phổ thông dùng đặt tay xuống dưới) tác động tới cảm biến nhận diện, từ lan tỏa gió xung quanh Tay bạn sấy khơ nhanh chóng, nhẹ nhàng Một máy sấy khơ tay tự động chế tạo công phu, dựa hoạt động hệ thống cảm biến để điều khiển khối quạt nhiệt Nhờ phát triển ngày cao ngành kĩ thuật điện điện tử giới tiến bước công nghiệp 4.0 nên thứ dần tự động hóa, dẫn đến cảm biến quan trọng Nhờ có hệ thống cảm biến mà chúng em tạo máy sấy khơ tay đơn giản tự động phục vụ cho người gia đình B Một số thiết bị kinh kiện điện tử 1.1 Điện trở a) Khái niệm, cấu tạo, kí hiệu - Khái niệm: Điện trở linh kiện điện tử thụ động, dùng để cản trở dòng điện - Đơn vị: Ohm (ký hiệu: Ω)) - Ký hiệu hình dạng: Trang ĐỒ ÁN MƠN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Ký hiệu Hình dạng Hình 1.1: Ký hiệu hình dạng điện trở - Cấu tạo: Điện trở cấu tạo từ vật liệu có điển trở suất cao làm than, magie kim loại Ni-O2, oxit kim loại, dây quấn b) Phân loại - Điện trở thường: điện trở thường loại điện trở có cơng suất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W - Điện trở công suất: điện trở có cơng suất lớn từ 1W, 2W, 5W, 10W - Điện trở sứ, điện trở nhiệt: Là cách gọi khác điện trở công suất, điện trở có vỏ bọc sứ, hoạt động chúng tỏa nhiệt - Điện trở dây cuốn: Loại điện trở dùng dây điện trở quấn lõi than có lớp cách điện thường sứ nhựa tổng hợp để tạo điện trở có giá trị nhỏ chịu công suất tiêu tán lớn Thường sử dụng mạch cung cấp điện thiết bị điện - Điện trở điều chỉnh: hay gọi biến trở, giá trị điện trở thay đổi tùy ý c) Cách đọc trị số điện trở - Điện trở vòng màu - Vòng A, B trị số tương ứng với màu - Vòng C hệ số nhân - Vòng D sai số Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Màu Vòng A, B Vòng C Đen x100 = x1 x101 Nâu = x10 x102 = Đỏ Cam Vàng Vòng D ……… + 1% 3 x100 x10 = x1000 x104 = x10000 +2% + 3% Lục x105 = x100000 Lam x106 = x1000000 ……… Tím x107 = x10000000 ……… Xám Trắng Vàng nhũ 8 x10 = x100000000 x109 = x1.000000000 x10-1= x0,1 ……… ……… Bạc x10-2= x0, 01 ……… Màu thân …………………… + 5% điện trở + 10% + 20% d) Nguyên lý hoạt động điện trở - Đặc tính điện trở lý tưởng biểu diễn định luật Ohm sau:V=IR - Định luật Ohm nói rằng: điện áp (V) qua điện trở tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện (I) tỉ lệ số điện trở (R) - Nguyên lý hoạt động điện trở: Ví dụ: Nếu điện trở 300 Ohm nối vào điện áp chiều 12V, cường độ dịng điện qua điện trở 12 / 300 = 0.04 Amperes - Điện trở thực tế có số điện cảm điện dung có ảnh hưởng đến mối quan hệ điện áp dòng điện mạch xoay chiều Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ 1.2 Tụ điện a) Khái niệm - Tụ điện linh kiện điện tử thụ động có khả tích giải phóng lượng dạng điện trường - Ký hiệu hình dạng: Ký hiệu Hình dạng Hình 1.2: Ký hiệu hình dạng tụ điện Tụ điện linh kiện điện tử thụ động sử dụng rộng rãi mạch điện tử, chúng sử dụng mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động b) Cấu tạo - Cẩu tạo tụ điện gồm hai cực đặt song song, có lớp cách điện gọi điện môi - Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi tụ điện phân loại theo tên gọi chất điện môi tụ giấy, tụ gốm, tụ hoá Trang 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Tùy vào điện áp làm việc người ta chia Relay DC: 5V, 12V, 24V - AC: 110V, 220V Cặp tiếp điểm: Khi khơng có từ trường ( ko cấp điện cho cuộn dây) Tiếp điểm tiếp xúc với nhờ lực lị xo (Tiếp điểm thường đóng) Khi có lượng từ trường tiếp điểm bị hút chuyển sang - Trong Relay có cặp tiếp điểm, cặp tiếp điểm nhiều 1.7 Cảm biến thu phát hồng ngoại Cảm biến hồng ngoại chữ viết tắt Passive InfraRed sensor tức cảm biến bị động tiêu dùng kích thích tia hồng ngoại Tia hồng ngoại tia nhiệt phát khoảng nóng Thân nhiệt thể người thơng thường 37 độ C thể phát tia nhiệt hay gọi tia hồng ngoại Và từ chúng dùng tế bào điện để chuyển đổi tia nhiệt dạng dấu hiệu điện nhờ mà với thể khiến cảm biến phát vật thể di chuyển đến Hình 1.10: Cảm biến hồng ngoại Nguyên lý hoạt động: Mọi vật thể phát loại tia gọi tia hồng ngoại Và thân người phát tia nhiệt – tia hồng ngoại Cảm biến hồng ngoại nhận biết có mặt nguồn nhiệt thơng qua tia hồng ngoại tự động cấp nguồn điện báo động cho thiết bị đèn chiếu sáng Cảm biến hồng ngoại có nhạy hay khơng dựa vào nhiệt độ môi trường Nhiệt độ môi trường thấp cảm biến hồng ngoại có độ nhạy cao Trang 16 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ 1.8 Họ IC78xx IC 78012 ic ổn áp có chức ổn định điện áp đầu Dòng cực đại trì 1A Dịng đỉnh 2.2A Cơng suất tiêu tán cực đại không dùng tản nhiệt: 2W Công suất tiêu tán dùng tản nhiệt đủ lớn: 15W Ưu điểm : giá thành rẻ, dễ lắp đặt Nhược điểm: Nhiệt sinh cao, dịng chịu khơng cao Hình 1.8 IC ổn áp Trang 17 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ 1.9 Bộ phận sấy Gồm máy sấy nhiệt độ Trang 18 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ CHƯƠNG II : THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO A THIẾT KẾ 2.1 Sơ đồ khối tồn mạch Khối tín hiệu Khối điều khiển Khối thực thi Khối nguồn Hình 2.1: Sơ đồ khối tồn mạch 2.2 Khối nguồn Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn Nguồn cấp cho toàn mạch nguồn 5V chiều Nguồn ta dùng có tính ổn định cao để mạch đếm xác ta dùng nguồn không ổn định pin, hết pin mạch đếm bị gián đoạn Điện áp đầu vào sau qua biến áp áp xuống từ 220V AC-50Hz xuống 12V AC Tiếp theo qua cầu diode để chuyển từ điện áp xoay chiều thành chiều Trang 19 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Hình 2.3: Dạng sóng điện áp trước sau chỉnh lưu Điện áp 12V DC mà yêu cầu điện áp mạch 5V DC lên ta cho qua IC ổn áp 7805 để ổn định điện áp 5V DC cấp cho mạch hoạt động Sau chỉnh lưu ổn áp điện áp cịn nhấp nhơ ta cho qua tụ để san phẳng điện áp Tụ điện có điện dùng lơn điện áp đầu phẳng với tụ phân cực ta dùng thêm tụ gốm để lọc nhiễu cao tần Hình 2.4: Dạng sóng điện áp sau lọc tụ điện Trang 20