1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Thiết kế hệ thống Điều khiển dây chuyền Đếm sản phẩm bao xi măng

31 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển Dây Chuyền Đếm Sản Phẩm Bao Xi Măng
Tác giả Nguyễn Trọng Đình
Người hướng dẫn Ngô Thị Lê
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh
Chuyên ngành Khoa Điện
Thể loại Đồ Án
Định dạng
Số trang 31
Dung lượng 4,31 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DÂY CHUYỀN ĐẾM BAO XI MĂNG (6)
    • 1.1. Công nghệ (6)
    • 1.2. Các thiết bị (6)
      • 1.2.1. Băng tải (7)
      • 1.2.2. Cảm biến hồng ngoại (7)
      • 1.2.3. Led 7 đoạn (9)
      • 1.2.4. Vi điều khiển (10)
      • 1.2.5. Điện trở (11)
      • 1.2.6. Ổn áp lm7805 (11)
      • 1.2.7. Tụ điện (12)
      • 1.2.8. Transistor (12)
      • 1.2.9. Màn hình hiện thị LCD (13)
  • CHƯƠNG 2: VI ĐIỀU KHIỂN (15)
    • 2.1. Cấu trúc vi điều khiển 8051 (15)
      • 2.1.1. Chân V CC (16)
      • 2.1.2 Chân GND (16)
      • 2.1.3 Chân XTAL1 và XTAL2 (16)
      • 2.1.4. Chân RST (17)
      • 2.1.5. Chân EA (18)
      • 2.1.6. Chân PSEN (19)
      • 2.1.7. Chân ALE (19)
      • 2.1.8. Các chân cổng vào/ra và các chức năng của chúng (19)
  • CHƯƠNG 3: PHẦN MỀM LẬP TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG (23)
    • 3.1. Phần mềm lập trình Keil C (23)
    • 3.2. Phần mêm mô phỏng proteus (23)
  • CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG (25)
    • 4.1. Thiết kế mạch (25)
      • 4.1.1. Nguyên lý hoạt động (25)
      • 4.1.2. Sơ đồ các module thiết kế mạch (26)
      • 4.1.3. Các module thiết kế (26)
    • 4.2. Mô phỏng (29)
      • 4.2.1. Mô phỏng thực tế (29)
      • 4.2.2. Mô phỏng bằng proteus (30)
      • 4.2.3. Chương trình keil-C (31)
  • KẾT LUẬN (31)

Nội dung

Băng tải đếm sản phẩm có cấu tạo đơn giản, dễ dàng sử dụng và hoạtđộng ổn định được trong thời gian dài, giúp các doanh nghiệp vừa dễ dàng kiểmsoát được số lượng sản phẩm, vừa tăng được

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DÂY CHUYỀN ĐẾM BAO XI MĂNG

Công nghệ

Hiện nay, nhiều hệ thống đếm bao xi măng trong các dây chuyền sản xuất cũ vẫn hoạt động thủ công và không ổn định Trong bối cảnh nhu cầu quản lý sản phẩm đầu ra trong ngành công nghiệp, đặc biệt là sản xuất xi măng, ngày càng cao, việc đếm chính xác số lượng bao xi măng trở thành vấn đề ưu tiên hàng đầu.

Hệ thống được thiết kế phải thoả mãn các tiêu chí sau:

Tin cậy có khả năng làm việc lâu dài và liên tục.

Tối ưu hoá giá thành nhưng vẫn đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật.

Đầu tư một lần sử dụng được trong nhiều năm.

Để đáp ứng các tiêu chí yêu cầu công nghệ, phương pháp tối ưu nhất là sử dụng vi điều khiển để đếm số lượng sản phẩm bao xi măng.

Các thiết bị

Muốn đếm sản phẩm bao xi măng cần có các thiết bị như sau:

Màn hình hiện thị LCD

Băng tải có cấu tạo đơn giản với các thành phần chính như khung băng tải, rulô chủ động và rulô bị động, cơ cấu dẫn hướng, con lăn đỡ dây, cơ cấu tăng đơ, dây băng tải và động cơ giảm tốc Băng tải được ứng dụng hiệu quả trong việc đếm sản phẩm, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

Băng tải đếm sản phẩm có khả năng tích hợp với nhiều hệ thống băng tải khác nhau, giúp tối ưu hóa quy trình vận chuyển và đảm bảo việc đếm sản phẩm diễn ra nhanh chóng và chính xác nhất.

Băng tải đếm sản phẩm có thiết kế đơn giản, dễ sử dụng và hoạt động ổn định trong thời gian dài, giúp doanh nghiệp kiểm soát số lượng sản phẩm hiệu quả Việc áp dụng băng tải này không chỉ nâng cao năng suất công việc so với phương pháp sản xuất truyền thống mà còn tiết kiệm thời gian, không gian và giảm thiểu nhu cầu về lao động.

- Led phát hồng ngoại a Khái niêm tia hồng

Ánh sáng hồng ngoại là loại ánh sáng không thể nhìn thấy bằng mắt thường, có bước sóng từ λ=0.80µm đến λ=0.94µm Tia hồng ngoại di chuyển với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng.

Tia hồng ngoại có khả năng hấp thụ dễ dàng và độ xuyên thấu kém, khiến cho trong các thiết bị điều khiển từ xa, chùm tia hồng ngoại phát ra thường hẹp và có định hướng rõ ràng Điều này đòi hỏi quá trình thu phát phải được thực hiện đúng hướng để đảm bảo hiệu quả Tia hồng ngoại được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện tử, mang lại nhiều tiện ích cho người dùng.

Hồng ngoại là công nghệ được ứng dụng phổ biến nhờ vào khả năng dễ dàng sản xuất và không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố điện từ Chính vì vậy, nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như liên lạc và điều khiển.

Mặc dù công nghệ hồng ngoại mang lại nhiều lợi ích trong việc truyền và thu tín hiệu, nhưng nó vẫn chưa phải là giải pháp hoàn hảo cho thông tin liên lạc Điều này là do sự ảnh hưởng từ các nguồn phát hồng ngoại khác như ánh sáng mặt trời và các vật thể phát ra nhiệt, có thể làm giảm hiệu quả của quá trình truyền tải thông tin.

Để tối ưu hóa việc sử dụng tia hồng ngoại trong liên lạc và điều khiển, việc mã hóa tín hiệu hồng ngoại khi phát là cần thiết nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu từ môi trường xung quanh đến tín hiệu thu nhận.

Để mã hóa tín hiệu hồng ngoại, người ta thường chèn tín hiệu xung vuông với tần số từ 30-60 kHz, trong đó tần số phổ biến nhất là khoảng 36 kHz.

Mắt thu hồng ngoại nhận các tần số trong khoảng xác định và loại bỏ các tần số không mong muốn, sau đó tiến hành giải mã để thu được tín hiệu cần thiết.

- Giao tiếp giữa mắt thu và mắt phát hông ngoại

Khi sử dụng xung vuông tần số 36kHz tại mắt phát, mức tín hiệu nhận được sẽ là 0, cho thấy mắt phát không nhận tín hiệu hồng ngoại Ngược lại, khi điện áp ở mức 0V tại mắt phát, mắt thu sẽ nhận tín hiệu với mức 1 tương ứng với điện áp +Vcc Điều này cho thấy tín hiệu nhận được tại mắt thu có sự đảo ngược so với tín hiệu truyền từ mắt phát.

- Dùng led 7 đoạn để hiện thị sản phẩm đếm được

- Led 7 đoạn là 7 đèn led được sắp xếp thành hình chữ nhật như hình bên dưới

Mỗi đèn LED 7 đoạn có các chân kết nối ra khỏi hộp hình vuông, với mỗi chân được gán cho một chữ cái từ a đến g tương ứng với từng LED Các chân còn lại được nối lại với nhau thành một chân chung.

Bằng cách phân cực thuận các chân của LED theo thứ tự nhất định, chúng ta có thể làm cho một số đoạn sáng và một số đoạn không sáng, từ đó hiển thị các ký tự mong muốn Phương pháp này cho phép hiển thị các số thập phân từ 0 đến 9 trên cùng một LED 7 đoạn.

- Chân chung được sử dụng để phân loại led 7 đoạn Vì đèn led có 2 chân,

1 chân là anode và 1 chân là cathode nên có 2 loại led 7 đoạn là cathode chung (CC) và anode chung (CA).

- Trong thiết kế này chúng ta dùng 2 led 7 đoạn anode để đếm sản phẩm.

Vi điều khiển là một máy tính tích hợp trên một chíp, thường được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử Nó bao gồm một vi xử lý hiệu suất cao và giá thành thấp, kết hợp với các thiết bị ngoại vi như bộ nhớ, mô đun vào/ra, và mô đun biến đổi tín hiệu Vi điều khiển thường được ứng dụng trong hệ thống nhúng, xuất hiện trong nhiều thiết bị như máy giặt, lò vi sóng, và dây chuyền tự động Hầu hết vi điều khiển hiện nay sử dụng cấu trúc Harvard, trong đó bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu được phân biệt Cấu trúc của vi điều khiển bao gồm CPU, bộ nhớ chương trình (ROM hoặc Flash), bộ nhớ dữ liệu (RAM), và các cổng vào/ra, tất cả được tích hợp trên một vi mạch.

STMicroelectronics STM8S (8-bit), ST10 (16-bit) và STM32 (32-bit)

Atmel AVR (8-bit), AVR32 (32-bit), và AT91SAM (32-bit)

Freescale ColdFire (32-bit) và S08 (8-bit)

Hitachi H8 (8-bit), Hitachi SuperH (32-bit)

PIC (8-bit PIC16, PIC18, 16-bit dsPIC33 / PIC24)

PSoC (Programmable System-on-Chip)

Texas Instruments Microcontrollers MSP430 (16-bit), C2000 (32-bit), và Stellaris (32-bit)

Zilog eZ8 (16-bit), eZ80 (8-bit)

Philips Semiconductors LPC2000, LPC900, LPC700

Việc sử dụng vi điều khiển và vi xử lý trong thiết bị điện tử tự động tại Việt Nam rất đa dạng, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và giá thành sản phẩm Trong số đó, vi điều khiển 8051 của hãng Atmel là loại phổ biến và gần gũi nhất, thường được sử dụng trong nhiều thiết kế.

-Điện trở hay Resistor là linh kiên cản trở dòng điện làm một số chức năng khác tùy vào vị trí điện trở trong mạch.

VI ĐIỀU KHIỂN

Cấu trúc vi điều khiển 8051

Sau đay là cấu trúc vi điều khiển 8051

P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32

Hình 2.1 SƠ ĐỒ CHÂN VI ĐIỀU KHIỂN 8051

Trên hình a là sơ đồ bố trí chân của 8051 Ta thấy rằng trong 40 chân thì có

Bài viết mô tả về 32 chân kết nối cho các cổng P0, P1, P2 và P3, mỗi cổng có 8 chân Các chân này bao gồm nguồn V, đất GND, các chân dao động XTAL1 và XTAL2, chân Reset RST, chân cho phép chốt địa chỉ ALE, chân truy cập địa chỉ ngoài EA, và chân cho phép cất chương trình PSEN Trong số 8 chân này, 6 chân V, GND, XTAL1, XTAL2, RST và EA là cần thiết cho các họ 8051, trong khi hai chân PSEN và ALE chủ yếu được sử dụng trong các họ 8031.

Chân số 40 là V , có chức năng cấp điện áp nguồn cho chíp Nguồn điệnCC áp là +5V.

Chân số 20 là GND, được nối với đất.

8051 có bộ dao động tích hợp trên chip, nhưng cần xung đồng hồ bên ngoài để hoạt động Bộ dao động thạch anh được kết nối với các chân XTAL1 (chân 19) và XTAL2 (chân 18), và yêu cầu hai tụ gốm khoảng 30pF Một đầu của tụ điện được nối xuống đất như mô tả trong hình 2a.

Khi làm việc với vi điều khiển 8051, cần lưu ý rằng có nhiều tốc độ khác nhau, được xác định bởi tần số cực đại của bộ dao động kết nối với chân XTAL Bộ vi điều khiển này yêu cầu tinh thể thạch anh có tần số không vượt quá 20MHz Khi 8051 được kết nối với bộ dao động tinh thể và cấp nguồn, tần số có thể được quan sát trên chân XTAL2 bằng máy hiện sóng Nếu sử dụng nguồn tần số khác, như bộ dao động TTL, nó sẽ được kết nối với chân XTAL1, trong khi chân XTAL2 sẽ để hở.

Hình 2.2: a) Nối XTAL tới thạch anh b) Nối XTAL tới nguồn đồng bộ ngoài.

RST là chân số 9, có chức năng Reset cho bộ vi điều khiển, với mức tích cực cao và bình thường ở mức thấp Khi nhận tín hiệu xung cao, chân này sẽ kích hoạt quá trình Reset, chấm dứt mọi hoạt động của vi điều khiển, tương tự như việc tái bật nguồn Quá trình này sẽ xóa mọi giá trị trên các thanh ghi Hình 2.3 mô tả các thanh ghi đặc biệt của 8051 và giá trị của chúng sau khi được Reset.

Hình 2.3: Giá trị một số thanh ghi sau RESET.

Khi tái lập, giá trị của bộ đếm chương trình PC sẽ là 0, cho phép CPU nạp mã lệnh đầu tiên từ bộ nhớ ROM tại vị trí 0000 Do đó, mã nguồn cần được đặt tại vị trí ngăn nhớ 0 của ROM để CPU có thể tìm thấy lệnh đầu tiên sau khi khởi động Hình 2.4 minh họa cách kết nối chân RST với mạch Reset.

Nhằm làm cho đầu vào Reset có hiệu quả thì xung cấp cho nó phải kéo dài tối thiểu 2 chu kỳ máy trước khi nó xuống thấp.

Trong 8051: 1 chu kỳ máy được tính bằng 12 chu kỳ dao động.

EA (External Access) là chân số 31 trên vỏ DIP, đóng vai trò là chân đầu vào Chân này cần được kết nối với Vcc hoặc GND, không được để hở.

Các thành viên của họ 8051 như 8751, 98C51 và DS5000 có ROM trên chip để lưu trữ chương trình, vì vậy chân EA được nối tới Vcc Trong khi đó, các thành viên như 8031 và 8032 không có ROM trên chip, do đó mã chương trình được lưu trữ trên bộ nhớ ROM ngoài và được nạp vào 8031/32 Vì vậy, chân EA của 8031 phải được nối đất để chỉ ra rằng mã chương trình được lưu trữ bên ngoài.

Các chân mô tả trên đây cần được kết nối mà không cần sử dụng bất kỳ thành phần nào Hai chân dưới đây chủ yếu được áp dụng trong hệ thống vi điều khiển 8031.

PSEN là chân đầu ra quan trọng trong hệ thống, cho phép kích hoạt việc lưu trữ chương trình (Program Store Enable) Trên vi điều khiển 8031, khi chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ ROM ngoài, chân PSEN sẽ được kết nối với chân OE của ROM.

Chân ALE trên vi điều khiển 8031 là chân đầu ra tích cực cao, cho phép chốt địa chỉ Khi kết nối 8031 với bộ nhớ ngoài, cổng P0 được sử dụng để truyền cả địa chỉ và dữ liệu, giúp tiết kiệm số chân Do đó, chân ALE đóng vai trò quan trọng trong việc phân kênh địa chỉ và dữ liệu.

2.1.8 Các chân cổng vào/ra và các chức năng của chúng

Các cổng P0, P1, P2 và P3 đều có 8 chân, tạo thành cổng 8 bít Khi Reset, tất cả các cổng này được cấu hình mặc định như các đầu ra và sẵn sàng sử dụng Để sử dụng bất kỳ cổng nào trong số này như một đầu vào, cần phải lập trình cho cổng đó.

Cổng P0 bao gồm 8 chân từ 32 đến 39 và có thể hoạt động như cổng đầu ra Để sử dụng các chân của cổng P0 vừa làm đầu ra vừa làm đầu vào, mỗi chân cần được kết nối với một điện trở kéo bên ngoài 10kΩ Điều này là do cổng P0 có cấu trúc máng mở, khác với các cổng P1, P2 và P3 Khái niệm máng mở trong các chip MOS tương tự như collector hở trong các chip TTL.

Trong các hệ thống sử dụng 8751, 89C51 hoặc DS5000, cổng P0 thường được kết nối với các điện trở kéo, cho phép sử dụng cổng này cho cả đầu ra và đầu vào Khi có điện trở kéo ngoài, cổng P0 sẽ được cấu hình là cổng đầu ra sau khi Reset.

Hình 2.5: Cổng P0 với các điện trở kéo.

Cổng P0 hoạt động như một đầu vào, và để biến cổng này thành cổng đầu vào, các điện trở cần được kết nối tới P0 Việc lập trình cổng P0 yêu cầu ghi giá trị 1 cho tất cả các bit của nó.

Cổng P0 đóng vai trò kép trong việc truyền tải địa chỉ và dữ liệu, với các bit địa chỉ AD0 - AD7 được gán cho nó Khi kết nối vi điều khiển 8051/31 với bộ nhớ ngoài, cổng P0 cung cấp cả địa chỉ và dữ liệu, giúp tiết kiệm số chân kết nối Để phân tách địa chỉ và dữ liệu, tín hiệu ALE được sử dụng kết hợp với IC chốt dữ liệu 74LS373.

PHẦN MỀM LẬP TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG

Phần mềm lập trình Keil C

Keil C là một môi trường phát triển phổ biến, hỗ trợ lập trình cho các chip vi điều khiển lõi 8051 và ARM từ nhiều nhà sản xuất trên toàn cầu Ngôn ngữ lập trình chính được sử dụng trong Keil C là C.

Phần mêm mô phỏng proteus

Proteus là phần mềm mô phỏng mạch điện tử và lập trình code cho MCU, rất trực quan và phù hợp với nhu cầu phân tích của sinh viên ngành kỹ thuật Được phân phối bởi Labcenter, phần mềm này bao gồm hai chức năng chính là Schematic Capture (ISIS) và PCB Design (ARES) Gần đây, Proteus còn được bổ sung thêm chức năng IoT Builder, hỗ trợ thiết kế giao diện tương tác mô phỏng cho hầu hết các linh kiện điện tử phổ biến, đặc biệt là các MCU như PIC, 8051, AVR và Motorola.

Phần mềm Proteus bao gồm hai chương trình chính: ISIS cho mô phỏng mạch và ARES để vẽ mạch in Đây là công cụ mô phỏng hiệu quả cho nhiều loại vi điều khiển như PIC, 8051, dsPIC, AVR, HC11, MSP430 và ARM7/LPC2000 Proteus hỗ trợ các giao tiếp như I2C, SPI, CAN, USB và Ethernet, đồng thời mô phỏng thành công các mạch số và mạch tương tự Với những tính năng này, Proteus trở thành bộ công cụ chuyên dụng cho mô phỏng mạch điện tử.

ISIS đã trải qua hơn 12 năm nghiên cứu và phát triển, thu hút hơn 12.000 người dùng toàn cầu Điểm mạnh của ISIS là khả năng mô phỏng hoạt động của các hệ vi điều khiển mà không cần phần mềm phụ trợ Ngoài ra, phần mềm này còn cho phép xuất file sang ARES hoặc các phần mềm thiết kế mạch in khác.

Trong lĩnh vực giáo dục, ISIS nổi bật với hình ảnh mạch điện sinh động, cho phép người dùng tùy chỉnh đường nét và màu sắc của mạch điện Bên cạnh đó, ISIS còn hỗ trợ thiết kế theo các mẫu mạch có sẵn, mang lại sự linh hoạt và sáng tạo cho người sử dụng.

Những khả năng khác của ISIS là:

• Tự động sắp xếp đường mạch và vẽ điểm giao đường mạch.

• Chọn đối tượng và thiết lập thông số cho đối tượng dễ dàng

• Xuất file thống kê linh kiện cho mạch

• Xuất ra file Netlist tương thích với các chương trình làm mạch in thông dụng.

Đối với các nhà thiết kế mạch điện chuyên nghiệp, ISIS cung cấp một bộ công cụ đa dạng, hỗ trợ hiệu quả trong việc quản lý các mạch điện lớn, với số lượng linh kiện có thể lên đến hàng ngàn.

• Thiết kế theo cấu trúc (hierachical design)

• Khả năng tự động đánh số linh kiện

THIẾT KẾ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG

Thiết kế mạch

4.1.1 Nguyên lý hoạt động: Để cảm nhận mỗi lần sản phẩm đi qua giữa hai cảm biến là cảm biến phát hồng ngoại và cảm biến thu hồng ngoại Led phát hồng ngoại phát ra ánh sáng hồng ngoại và led thu hồng ngoại hấp thụ, vì ánh sáng hồng ngoại có đặc điểm ít bị nhiễu hơn so với ánh sáng khác, led thu hồng ngoại và led phát hồng hoạt động cùng một tần số Khi có sản phẩm đi qua giữ led phát và led thu hồng ngoại, ánh sáng bị che bởi sản phẩm, led thu sẻ tạo ra một xung tác động qua bộ so sánh để xác định ngõ vào nào có điện áp cao hơn hoặc thấp hơn, dùng biến trở để điều chỉnh điện áp mức so sánh.

Hình 4.1 Sơ đồ mạch nguyên lý

80c51 Khối hiện thị led 7 đoạn

4.1.2 Sơ đồ các module thiết kế mạch

Sơ đồ module thiết kế bắt đầu với việc module vi điều khiển 80c51 đọc và đếm xung từ module so sánh LM324 Sau đó, module vi điều khiển sẽ nhận dữ liệu, xử lý và hiển thị thông tin lên đèn LED 7 đoạn và màn hình LCD Nguồn cung cấp được sử dụng để đảm bảo hoạt động ổn định cho vi điều khiển, cảm biến, bộ so sánh LM324, đèn LED 7 đoạn và màn hình LCD.

Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 5V-DC

Điện áp đầu vào từ 9V DC đến 12V DC được sử dụng để cung cấp cho mạch nguồn ổn áp với IC LM7804, tạo ra điện áp ổn định 5V DC cho các module.

Để đảm bảo vi điều khiển hoạt động hiệu quả, cần yêu cầu tính ổn định cao trong nguồn cung cấp Bất kỳ xung nhiễu nào ảnh hưởng đến nguồn điện có thể khiến vi điều khiển không thực hiện đúng nhiệm vụ được giao.

Trong mạch điện, IC ổn áp hoạt động với điện áp 5V-DC Khi điện áp đầu vào tại chân số 1 lớn hơn 5V-DC, chân số 3 sẽ cung cấp điện áp ổn định 5V-DC Tuy nhiên, nếu điện áp đầu vào nhỏ hơn 5V-DC, IC sẽ không thực hiện chức năng ổn áp Do đó, cần chọn điện áp đầu vào từ 9V DC đến 12V DC để đảm bảo ngõ ra ổn định ở mức 5V DC và giảm thiểu mức tiêu tán công suất nhiệt.

Tụ điện C4 và C5 có vai trò quan trọng trong việc ổn định điện áp ngõ vào C4 giúp ổn định điện áp đầu vào, trong khi C5 giữ cho điện áp không bị thay đổi đột ngột khi có nhiễu, đảm bảo rằng điện áp tại chân số 1 luôn ổn định ngay cả khi có xung lên hoặc xung xuống.

LM 7805 vẫn ít bị thay đổi Tụ C6 lọc nhiễu tần số thấp của điện áp ngõ vào, tụ C7 lọc nhiễu điện áp ngõ ra.

Hình 4.3 Sơ đồ mạch khối tạo xung vuông

Mạch tạo xung để phát hiện sản phẩm bao gồm LED phát hồng ngoại và LED thu hồng ngoại Khi không có sản phẩm, ánh sáng hồng ngoại chiếu trực tiếp vào LED thu hồng ngoại, dẫn đến việc giảm điện trở của LED Kết quả là điện áp ngõ vào sẽ giảm xuống.

Opamp LM324 hoạt động gần với điện áp nguồn VCC và có khả năng so sánh điện áp ngõ vào cộng đã được điều chỉnh bằng biến trở khoảng 4V Khi điện áp ngõ vào đạt ngưỡng này, mạch so sánh sử dụng OPAmp LM324 sẽ cho ra điện áp ngõ ra bằng 0V, dẫn đến việc transistor tắt Kết quả là điện áp ngõ ra “PUL” sẽ bằng VCC, tương ứng với mức logic “1”.

Khi sản phẩm đi qua giữa hai LED phát và thu hồng ngoại, LED thu không nhận được ánh sáng hồng ngoại, dẫn đến điện trở của nó tăng cao Kết quả là điện áp ngõ vào trừ gần bằng 0V, nhỏ hơn điện áp ngõ vào cộng, khiến mạch so sánh tạo ra ngõ ra “1” Transistor dẫn, làm ngõ ra “PUL” giảm xuống mức “0”, và khi sản phẩm tiếp tục đi qua, ngõ ra lại trở về mức “1” Như vậy, mỗi sản phẩm đi qua sẽ tạo ra một xung, xung này được gửi đến mạch đếm counter T0 để thực hiện việc đếm.

Module vi điều khiển 80C51, hiện thị LED 7 đoạn và màn hình LCD

Vi điều khiển 80C51 được sử dụng để đếm xung từ khối tạo xung vuông Khi một sản phẩm đi qua băng truyền giữa LED phát hồng ngoại và LED thu hồng ngoại, khối tạo xung vuông sẽ phát ra các xung có chu kỳ xác định Mỗi khi có một xung vuông chuyển từ mức logic “1” xuống mức logic “0”, tức là có một sản phẩm đã đi qua băng truyền Vi điều khiển 80C51 sẽ xử lý thông tin về sản phẩm và hiển thị kết quả trên LED.

Băng tải Mắt phát hồng ngoại

Led hiện thị sản phẩm

7 đoạn và màn hình LCD Cổng P2 xuất giá trị hàng chục, cổng P1 xuất giá trị hàng đơn vị và cổng P0 để xuất giá trị lên màn hình LCD.

Mô hình mạch đếm sản phẩm có khả năng đếm tối đa 99 sản phẩm đi qua băng truyền Phần mềm lập trình điều khiển vi điều khiển 80C51 sử dụng Counter T0 để đếm số lượng sản phẩm từ bên ngoài thông qua khối mạch tạo xung vuông Chân "PUL" được kết nối với chân P3.4 của vi điều khiển 80C51.

Mô phỏng

Sản phẩm đi trên băng tải qua cảm biến hồng ngoại và hiện thị số sản phẩm trên led 7 đoạn và màn hình LCD.

4.2.2 Mô phỏng bằng proteus a b c d e g f rs rw e1 a b c d e g f rs rw e1

P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32

Hình 4.4 Mô phỏng bằng proteus

 Dùng các chân ở P2 để hiện thị giá trị hàng chục, các chân ở P1 để hiện thị hàng đơn vị Dùng loại led 7seg-com-anode để hiện thị.

 Dùng các chân P0 để hiện thi số sản phẩm trên màn hình LCD Dùng loại LCD 16x2(lm016l).

 Động cơ dùng cho băng tải được mô phỏng bằng motor.

 Khối clock là tạo ra xung thay cho mỗi lần sản phẩm đi qua cảm biến hồng ngoại.

Khi nhấn nút dưới motor hoạt động, khi nhấn nút trên mạch bắt đầu đếm sản phẩm và hiện thị.

Ngày đăng: 14/12/2024, 15:49

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w