đồ án mạch đếm sản phẩm docx

TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG Lời cảm ơn Trong suốt khóa học tại Trường Cao Đẳng Điện Lực , với sự giúp đỡ của quý thầy cô và giáo viên hướng dẫn về mọi mặt từ nhiều phía và nhất là trong thời gian thực hiện đề tài, nên đề tài đã được hoàn thành đúng thời gian qui định. Nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn đến : Quí thầy cô trong khoa Điện tử - Viễn thông đã giảng dạy những kiến thức chuyên môn làm cơ sở để thực hiện tốt đồ án môn học và đã tạo điều kiện thuận lợi cho những người thực hiện hoàn tất khóa học. Đặc biệt, Thầy NGUYỄN THÀNH CÔNG ,giáo viên hướng dẫn đề tài đã nhiệt tình giúp đỡ và cho nhóm thực hiện những lời chỉ dạy quý báu, giúp nhóm thực hiện định hướng tốt trong khi thực hiện đề tài. Tất cả bạn bè đã giúp đỡ và động viên trong suốt quá trình Xin chân thành cảm ơn ! Đề tài: Đếm sản phẩm hiện thị trên led 7 đoạn 1 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG Khoa:Điện tử- viễn thông Niên khóa: 2009-2012 GVHD: TH.S.NGUYỄN THÀNH CÔNG Nhận xét của giáo viên hướng dẫn ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Đề tài: Đếm sản phẩm hiện thị trên led 7 đoạn 2 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG Khoa: Điện tử-viễn thông Niên khóa: 2009-2012 GVHD: TH.S.NGUYỄN THÀNH CÔNG Nhận xét của giáo viên phản biện ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… MỤC LỤC 3 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG Trang Mở đầu………………………………………………………………………… 1 1.Lí do chọn đề tài……………………………………………………… 1 2.Mục đích nghiên cứu ………………………………………………… 1 3.Ý tưởng thiết kế……………………………………………………… 2 4.Bố cục………………………………………………………………… 3 CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT I Xây dựng sơ đồ khối tổng quát……………………… ………………… 4 1. Sơ đồ khối tổng quát…………………………… ………………… 4 2. Sơ đồ mạch mô phỏng PROTEUS……………………………… 5 3. sơ đồ mạch in………………………………………… ……… 6 II Các linh kiện chính có trong mạch……………………………………….7 1. IC AT89C51…………………………….………………………… 7 2.LM 358……………………………………….………………….… 10 3.LED 7 ĐOẠN……………………………………….…….…… 11 4. DAO ĐỘNG THẠC ANH………………………….……… …… 13 5. LED PHÁT-LED THU………………………….………….………13 6.ĐIỆN TRỞ………………………….……………………….…… 14 7.TRANSISTOR……………….………………………………… ….15 8. DIOT CẦU………………………………………………………….17 9.TỤ ĐIỆN……………………………………………………… … 17 10. Biến trở ……… …………………………………………… ….…19 CHƯƠNG II : SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ - THI CÔNG I khối nguồn…………………………………………………………… 20 II Khối cảm biến…………………………………… ……………………21 III Khối hiển thị…………………………………………………… …….22 IV Khối vi điều kiển…………………………………………………… 23 4 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG V Nguyên lý hoặt động của toàn mạch………………………………… 24 VI Sơ đồ giải thuật các khối…………………………………… ……… 25 1.Lưu đồ giải thuật chính…………………………………………… 25 2.Lưu đồ chương trình HEX-BCD…………………………………… 26 3.Lưu đồ Giải thuật BCD 7 đoạn……………………………… … 27 4.Lưu đồ Hiển thị……………………………………… ………… 28 VII Chương trình cho vi điều khiển……………………………………….29 CHƯƠNG III : TỔNG KẾT Hướng phát triển đề tài 31 Kết luận……………………………………… ………………………… 31 Tài liệu tham khảo…………………………………………….…………… 32 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài 5 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật,kỹ thuật điện tử mà trong đó là kỹ thuật số đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật,quản lí,công nghiệp tự động hóa.Cung cấp thông tin… do đó chúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cánh có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng. Xuất phát từ thực tế tham quan các doanh nghiệp sản xuất.Một trong những khâu đơn giản trong dây chuyển sản xuất tự động hóa đó là số lượng sản phẩm làm ra được đếm một cánh tự động. Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hoàn toàn chưa được áp dụng trong những khâu đếm sản phẩm,đóng bao bì mà vẫn còn sử dụng nhân công. 2. Mục đích nghiên cứu Đồ án này chúng em thực hiện mạch đếm sản phẩm bằng phương pháp đếm xung.Như vậy mỗi sản phẩm đi qua trên băng chuyền phải có một thiết bị cảm nhận sản phẩm,thiết bị này gọi là cảm biến. Khi một sản phẩm đi qua cảm biến sẽ nhận và tạo ra một xung điện đưa về khối xử lý để tăng dần số đếm. Tại một thời điểm tức thời,để xác định được số đếm cần phải có bộ phận hiển thị. Tuy nhiên mỗi khu vực sản xuất hay mỗi cai lại có những yêu cầu về số đếm khác nhau và ít bị nhiễu trong một dây chuyền sản xuất,đồng thời mạch cũng có thể phát triển và kết hợp được với một số phần mềm ứng dụng khác.Từ đây suy ra mục đích yêu cầu của đề tài mạch đếm sản phẩm phải có sự chính xác và phù hợp với đơn vị sản xuất yêu cầu. 3. Ý tưởng thiết kế 6 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CƠNG GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CƠNG Để làm được mạch này cần thiết kế được hai phần chính là: bộ phận cảm biến và bộ phận đếm.  Bộ phận cảm biến: gồm phần phát và phần thu. Thông thường người ta sử dụng phần phát là led hồng ngoại để phát ra ánh sáng hồng ngoại mục đích để chống nhiễu so với các loại ánh sáng khác, còn phần thu là Photodiode để thu ánh sáng hồng ngoại.  Bộ phận đếm: dùng AT89C51 với các ưu điểm -Cho phép tăng hiệu suất lao động -Đảm bảo độ chính xác cao -Tần số đáp ứng của mạch nhanh, cho phép đếm với tần số cao -Khoảng cách đặt phần phát và phần thu xa nhau cho phép đếm những sản phẩm lớn. -Tổn hao công suất bé -Khả năng đếm rộng -Giá thành hạ -Mạch đơn giản dễ thực hiện -Trong mạch có thể sử dụng ngay bộ nhớ trong đối với những chương trình có quy mô nhỏ, rất tiện lợi mà vi xử lí không thực hiện được. -Nó có thể giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lí cũng giao tiếp được với máy tính nhưng là giao tiếp song song nên cần có linh kiện chuyển đổi dữ liệu từ song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính. 4. Bố cục Ngồi phần mở bài, kết luận và thư mục tài liệu tham khảo bài báo cáo mơn học gồm ba chương. 7 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG Chương 1: Cơ sở lý thuyết Chương 2: Thiết kế và thi công Chương 3: Tổng kết NỘI DUNG CH Ư ƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT I. Xây dựng sơ đồ khối tổng quát 1.SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT 8 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG 2. Sơ đồ mạch mô phỏng PROTEUS 9 Mạch đếm sản phẩm KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM IC AT 89C51 KHỐI CẢM BIẾN KHỐI NGUỒN KHỐI HIỂN THỊ TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG 3. Sơ đồ mạch in 10 Mạch đếm sản phẩm [...]... 35 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG CHƯƠNG III : TỔNG KẾT I HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Đồ án đã xây dựng thành công mạch đếm sản phẩm. Có thể đếm được số sản phẩm khi đi qua bộ đếm 1 cánh chính xác.phần cứng chạy tương đối ổn định ít bị nhiễu, tuy nhiên do đây là lần đầu tiên thực hiện nên đồ án nên kinh nghiệm chưa nhiều Mạch mới chỉ đếm được số sản phẩm. .. hiển thị số sản phẩm đi qua.khi đếm đến 99 thì bộ đếm tự động reset về 0 29 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG VI.SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT CÁC KHỐI 30 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG 31 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG 32 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO... động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động 22 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG Có 2 loại tụ điện phân cực và không phân cực Ký hiệu : tụ phân cực C1 – C3 Tụ không phân cực C2 23 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ... sản xuất chúng ta có thể nâng bộ đếm sản phẩm lên nhiều hơn Mạch đếm sản phẩm là mạch có nhiều ứng dụng trong thực tế đặc biệt là ở các xí nghiệp - công ty,cơ quan… Mạch có đặc điểm là nhỏ gọn và dễ lắp đặt chi phí đầu tư tương đối thấp Mạch có thể kết hợp với bộ định thời gian và bộ nhớ ngoài để hẹn giờ cấp nguồn cho các thiết bị tắt mở tự động theo thời gian làm việc của nơi yêu cầu II KẾT LUẬN Đồ. .. CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG 11 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG II Các linh kiện chính có trong mạch 1 IC AT 89C51 1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ bản của từng vi mạch 1.2 Cấu tạo và chức năng các khối của AT89C51 • CPU( CPU centralprocessing unit) bao gồm:  Thanh ghi tích lũy A 12 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ... R=VR/IR=3/20=150(ohm) 25 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG II KHỐI CẢM BIẾN 1.nguyên lý hoặt động của khối Nhận biết sản phẩm đi qua bằng sóng hồng ngoại Khi có sản phẩm đi qua thì sóng hồng ngoại bị ngắt ,tạo ra chênh lệch điện áp ngõ vào của IC LM358 Bình thường điện áp chân 2 LM358 cao hơn chân 3 , áp ra chân 1 mang giá trị âm , khi có sản phẩm đi qua thì... CÔNG IV KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN Hình: sơ đồ khối điều khiển 28 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG V NGUYÊN LÝ HOẶT ĐỘNG TOÀN MẠCH Khi có sản phẩm đi qua thì sóng hồng ngoại bị ngắt ,tạo ra chênh lệch điện áp ngõ vào của IC LM358 Bình thường điện áp chân 2 LM358 cao hơn chân 3 , áp ra chân 1 mang giá trị âm , khi có sản phẩm đi qua thì LED thu dẫn làm giảm... từ 0 - 9 16 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG Led 7 đoạn có hai loại là loại anot chung và catot chung: LED anod chung LED katot chung Đối với led 7 đoạn ta phải tính toán sao cho mỗi đoạn của led 7 đoạn có dòng điện từ 10 20mA Với điện áp 5V thì điện trở cần dùng là 250Ω; công suất là 1,4 Watt Bảng giá trị Led 7 Đoạn 17 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO... biết , và làm thay đổi giá trị áp ra của IC LM358 Như thế đã tạo ra xung vuông ở ngõ vào khối đếm Hình: sơ đồ khối cảm biến 26 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG III KHỐI ĐẾM HIỂN THỊ Hình: sơ đồ khối hiển thị led 1.Nguyên lý hoặt động khối hiển thị Trên sơ đồ nguyên lý,led 7 đoạn là loại Anode chung,các chân Anode chung lần lượt được nối với các cực... Thạch anh: sử dụng nhiều trong các mạch khuếch đại trung tần của các máy thu thông tin liên lạc, TV, Radio 5 LED PHÁT-LED THU Led là một dạng diode phát quang Khi phân cực thuận thì Led phát tín hiệu,khi phân cực nghịch thì không phát tín hiệu 18 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S NGUYỄN THÀNH CÔNG Sáng hồng ngoại (tia hồng ngoại) là ánh sáng không nhìn thấy được bằng . những khâu đếm sản phẩm, đóng bao bì mà vẫn còn sử dụng nhân công. 2. Mục đích nghiên cứu Đồ án này chúng em thực hiện mạch đếm sản phẩm bằng phương pháp đếm xung.Như vậy mỗi sản phẩm đi qua. Sơ đồ mạch in 10 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ MINH GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG GVHD:TH.S. NGUYỄN THÀNH CÔNG 11 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG. đây suy ra mục đích yêu cầu của đề tài mạch đếm sản phẩm phải có sự chính xác và phù hợp với đơn vị sản xuất yêu cầu. 3. Ý tưởng thiết kế 6 Mạch đếm sản phẩm TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HỒ CHÍ