Đồ Án 1 ngành công nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử nghiên cứu và thi công mô hình băng tải Đếm sản phẩm

Nhiệm vụ của đề tài: Thiết kế, thi công mô hình băng tải đếm số lượng sản phẩm qua cảm biến, hiển thịlên màn hình LCD, sử dụng động cơ Servo nhằm phân loại sản phẩm.. Mô hình đáp ứngyêu

Trang 1

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN 1

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

NGHIÊN CỨU VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH BĂNG TẢI ĐẾM SẢN PHẨM

GVHD: TS HOÀNG ĐẮC HUY TÊN SINH VIÊN 1 : LÊ XUÂN NGỌC PHƯỚC MSSV: 2032223811

LỚP: 13DHTDH01 TÊN SINH VIÊN 2 : LÊ MINH PHƯƠNG MSSV: 2002223833

LỚP: 13DHTDH02

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG 6 NĂM 2024

BỘ CÔNG THƯƠNG

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 1

1 Họ và tên sinh viên được giao đề tài (Số lượng sinh viên: 2)

(1) LÊ XUÂN NGỌC PHƯỚC MSSV: 2032223811 Lớp: 13DHTDH01 (2) LÊ MINH PHƯƠNG MSSV: 2002223833 Lớp: 13DHTDH02

2 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH BĂNG TẢI ĐẾM SẢN PHẨM

HIỂN THỊ LÊN MÀN HÌNH LCD

3 Nhiệm vụ của đề tài:

Thiết kế, thi công mô hình băng tải đếm số lượng sản phẩm qua cảm biến, hiển thịlên màn hình LCD, sử dụng động cơ Servo nhằm phân loại sản phẩm Mô hình đáp ứngyêu cầu: đếm số lượng sản phẩm trong phạm vi nhất định, hiển thị rõ ràng, reset về 0, sửdụng các bo mạch, thiết bị điện tử thông dụng, ứng dụng trong thực tiễn và rèn luyện kỹnăng cho sinh viên

4 Ngày giao nhiệm vụ: …14/09/2024……….

5 Ngày hoàn thành và nộp về khoa: …xx/xx/2024………

Tp.HCM, ngày 28 tháng 05 năm 2024.

Giảng viên hướng dẫn

LỜI CAM ĐOAN

Trang 3

Chúng em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng chúng em và được

sự hướng dẫn của thầy Hoàng Đắc Huy Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tàinày là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây Những số liệutrong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thuthập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Ngoài ra, trong Báo cáo đồ án 1 còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như

số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồngốc

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào chúng em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung Báo cáo đồ án 1 của mình Trường Đại học Công Thương Thành

Phố Hồ Chí Minh không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do chúng

em gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có)

TP Hồ Chí Minh, ngày xx tháng xx năm 2024

Đại diện nhóm PHƯỚC

Lê Xuân Ngọc Phước

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Nhóm sinh viên thực hiện xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Đắc Huy đã luôntheo sát, giúp đỡ tận tình, và có những lời khuyên bổ ích giúp chúng em hoàn thành đồ ánnày

Trong suất quá trình thực hiện đồ án “Nghiên cứu và thi công mô hình bang tảiđếm sản phẩm hiển thị lên màn hình LCD”, chúng em cũng đã nhận được rất nhiều đónggóp và giúp đỡ của các thầy cô trong trường và các bạn cùng lớp Chúng em xin chânthành gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy cô, và các bạn đã giúp đỡ chúng em trong quátrình làm đồ án

Đặc biệt chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới Ban Giám Hiệu Trường ĐạiHọc Công Thương TP Hồ Chí Minh, và các thầy cô trong trường đã truyền đạt chochúng em những kiến thức hay và bổ ích

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày xx tháng xx năm 2024

Đại diện nhóm PHƯỚC

Lê Xuân Ngọc Phước

Trang 5

2 Mục đích của nghiên cứu và phạm vi đề tài

 Mục đích: Thiết kế và thi công một mô hình bang tải có khả năng đếm sốlượng sản phẩm đi qua một cảm biến, phân loại và hiển thị kết quả lên mànhình LCD 16x2

 Phạm vi:

 Mạch đếm có thể đếm được số lượng sản phẩm trong phạm vi từ 0 đến

>100

 Màn hình LCD hiển thị rõ ràng, dễ đọc

 Mô hình có khả năng reset về giá trị ban đầu

 Mô hình sử dụng các bo mạch, thiết bị điện tử thông dụng, dễ kiếm

 Mô hình có kích thước tương đối, dễ lắp đặt và sử dụng

3 Phương pháp được dùng trong nghiên cứu

 Nghiên cứu tài liệu tham khảo về các bo mạch, thiết bị điện tử, nguyên lý hoạtđộng của thiết bị đếm, thiết bị phân loại và các phương pháp hiển thị số lượngsản phẩm

 Lựa chọn bo mạch và thiết bị điện tử phù hợp với yêu cầu

 Mô phỏng mô hình trên phần mềm mô phỏng

 Lắp ráp và thử nghiệm mô hình

 Hoàn thiện và điều chỉnh mô hình theo kết quả thử nghiệm

4 Kết quả nghiên cứu quan trọng nhất

Trang 6

 Hoàn thành việc thi công mô hình băng tải đếm số lượng sản phẩm, phân loại

và hiển thị lên màn hình LCD

 Mô hình hoạt động chính xác, ổn định và hiệu quả

 Mô hình đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đề ra

 Báo cáo kết quả nghiên cứu và hướng dẫn sử dụng của mô hình

Trang 7

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN iv

LỜI CẢM ƠN v

TÓM TẮT………… vi

MỤC LỤC……… viii

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT xi

DANH SÁCH BẢNG xii

DANH SÁCH HÌNH xiii

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.2 Lý do chọn đề tài 1

1.2.1 Tính cấp thiết của đề tài: 1

1.2.2 Tính mới của đề tài: 1

1.2.3 Mục đích 1

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 1

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu: 2

1.3.2 Phạm vi nguyên cứu: 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu đề tài 2

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu: 2

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: 2

1.5 Phân tích và đánh giá 2

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3

2.1 ARDUINO UNO R3 3

2.1.1 Tính năng và thông số kĩ thuật 3

2.1.2 Sơ đồ chân và chức năng các chân 4

2.1.3 Cấu tạo và xử lý tín hiệu 5

Trang 8

2.1.4 Các ứng dụng thực tế 6

2.2 ĐỘNG CƠ DC VÀ MACH ĐIỀU KHIỂN L298N 6

2.2.4 Các ứng dụng của thực tế 9

2.3 CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI 10

2.4 ĐỘNG CƠ SERVO MG996R 12

2.5 MÀN HÌNH LCD 16X2 VÀ GIAO THỨC I2C 15

2.6 NGUỒN TỔ ONG 12V 10A VÀ LM2596 24

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH 28

3.1 Thiết kế mạch 28

3.1.1 Sơ đồ khối 28

3.1.2 Sơ đồ nguyên lý từng khối 30

Trang 9

3.1.3 Lưu đồ giải thuật của hệ thống 35

3.2 Thi công mạch 36

3.2.1 Phương pháp thực hiện 36

3.2.2 Quá trình mô phỏng mạch trên phần mềm 38

3.3 Nguyên lý hoạt động của mô hình 43

CHƯƠNG 4 THỰC NGHIỆM 44

4.1 Kết quả thực hiện đếm sản phẩm trên mạch thực tế 44

4.2 Ưu điểm và nhược điểm của mạch đếm và phân loại sản phẩm 45

4.2.1 Ưu điểm 45

4.2.2 Nhược điểm 45

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 46

5.1 Kết luận 46

5.2 Phương hướng pháp triển của đề tài 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

Trang 10

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT

Read-Only Memory

Trang 11

VCC Voltage at the Common Collector

Trang 12

DANH SÁCH BẢNG

BẢNG 2.1 CHỨC NĂNG CHÂN CỦA ARDUINO .5

BẢNG 2.2 CHỨC NĂNG CHÂN ĐỘNG CƠ 8

BẢNG 2.3 CHỨC NĂNG CHÂN MẠCH L298N 8

BẢNG 2.4 CHỨC NĂNG CHÂN CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI 12

BẢNG 2.5 CHỨC NĂNG CHÂN SERVO MG996R 14

BẢNG 2.6 CHỨC NĂNG CÁC CHÂN MÀN HÌNH LCD 21

BẢNG 2.7 CHỨC NĂNG CÁC CHÂN CỦA I2C 22

BẢNG 2.8 CHỨC NĂNG CÁC CHÂN CỦA NGUỒN TỔ ONG .26

BẢNG 2.9 CHỨC NĂNG CÁC CHÂN MẠCH HẠ ÁP LM2596 26

Trang 13

DANH SÁCH HÌNH

HÌNH 2.1 ARDUINO UNO R3 3

HÌNH 2.2 SƠ ĐỒ CHÂN CỦA ARDUINO UNO R3 5

HÌNH 2.3 ĐỘNG CƠ DC 6

HÌNH 2.4 MẠCH ĐIỀU KHIỂN DC L298N 7

HÌNH 2.5 SƠ ĐỒ CHÂN MẠCH L298N 8

HÌNH 2.6 CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI E3F-DS30CP1 10

HÌNH 2.7 SƠ ĐỒ CHÂN CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI 11

HÌNH 2.8 ĐỘNG CƠ SERVO MG996R 13

HÌNH 2.9 SƠ ĐỒ CHÂN ĐỘNG CƠ SERVO MG996R 14

HÌNH 2.10 MÀN HÌNH LCD 16X2 16

HÌNH 2.11 MODULE I2C 17

HÌNH 2.12 MÀN HÌNH LCD VỚI I2C 19

HÌNH 2.13 SƠ ĐỒ CHÂN MÀN HÌNH LCD 20

HÌNH 2.14 SƠ ĐỒ CHÂN GIAO THỨC I2C 21

HÌNH 2.15 NGUỒN TỔ ONG 12V 10A 24

Trang 14

HÌNH 2.16 MẠCH HẠ ÁP LM2596 25

HÌNH 3.1 PHẦN MỀM PROTEUS 35

HÌNH 3.2 PHẦN MỀM ARDUINO IDE 36

HÌNH 3.3 PHẦN MỀM FRIZING 37

HÌNH 3.4 SƠ ĐỒ KẾT NỐI CỦA MÔ HÌNH 38

HÌNH 3.5 SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG CỦA MÔ HÌNH 39

HÌNH 3.6 CHẠY MÔ PHỎNG MÔ HÌNH 40

HÌNH 4.1 MÔ HÌNH LẮP RÁP HOÀN THIỆN 43

HÌNH 4.2 MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG THỰC TẾ 44

Trang 15

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý do chọn đề tài

1.1.1 Tính cấp thiết của đề tài:

- Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp 4.0, tự động hóa và công nghệ sảnxuất thông minh đang trở thành nhu cầu cấp thiết trong các ngành công nghiệp hiện đại.Một trong những ứng dụng phổ biến của tự động hóa là việc sử dụng băng tải để vậnchuyển và phân loại sản phẩm Việc này không chỉ giúp tăng năng suất lao động mà còngiảm thiểu các rủi ro về an toàn lao động và hạn chế sự tham gia của con người vào cáccông đoạn lặp lại Đề tài xây dựng mô hình băng tải sử dụng động cơ DC và hệ thốngphân loại sản phẩm tự động đáp ứng những yêu cầu này

1.1.2 Tính mới của đề tài:

- Đề tài này tích hợp công nghệ I2C với màn hình LCD để hiển thị số lượng sảnphẩm đã đếm được và sử dụng các thành phần linh kiện cơ bản như Arduino UNO R3,động cơ DC, cảm biến hồng ngoại và servo để xây dựng một hệ thống tự động hóa cơbản

- Việc sử dụng bộ chuyển đổi LM2596 để hạ áp từ nguồn tổ ong 12V 10A xuống5V cấp nguồn cho Arduino nhằm tối ưu hóa năng lượng và đảm bảo an toàn cho thiết bị.Đây là một mô hình mới trong việc tự động phân loại sản phẩm, phù hợp với quy mônhỏ và các ứng dụng học thuật, nghiên cứu

Trang 16

 Mô phỏng một phần quy trình tự động hóa công nghiệp, từ khâu vận chuyển sản phẩm đến khâu phân loại, qua đó tăng tính thực tế và hữu ích trong ứng

dụng

1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

1.2.1 Đối tượng nghiên cứu:

Các thành phần điện tử trong mô hình băng tải như cảm biến hồng ngoại, động cơ DC,động cơ servo, mạch L298N, module LM2596, màn hình LCD I2C, và bộ vi điều

khiển Arduino Uno R3

1.2.2 Phạm vi nguyên cứu:

 Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của các linh kiện điện tử sử dụng trong mạch

 Thiết kế sơ đồ mạch nguyên lý và mạch in cho mạch đếm

 Lựa chọn linh kiện điện tử phù hợp với yêu cầu thiết kế

 Lắp ráp và thử nghiệm mạch đếm

 Hoàn thiện và điều chỉnh mạch đếm theo kết quả thử nghiệm

 Nghiên cứu và phát triển thêm các tính năng mới cho mạch đếm (ví dụ: khả năngkết nối với máy tính, khả năng lưu trữ dữ liệu đếm, v.v.)

1.3 Phương pháp nghiên cứu đề tài

1.3.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu:

 Tham khảo các tài liệu khoa học, sách báo, bài báo liên quan đến đề tài để thu thậpthông tin và kiến thức nền tảng

 Tìm hiểu lý thuyết về các thành phần sử dụng trong mô hình, như Arduino, cảmbiến, động cơ, màn hình LCD I2C

 Các tài liệu tham khảo bao gồm:

o Giáo trình lý thuyết về điện tử cơ bản và kỹ thuật xung số

o Tài liệu hướng dẫn sử dụng các linh kiện điện tử

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

 Kết nối, lập trình và chạy thử mô hình, từ đó tiến hành các điều chỉnh để đảm bảo

hệ thống hoạt động chính xác

 Các bước thực hiện thí nghiệm bao gồm:

o Thiết kế sơ đồ mạch nguyên lý và mạch in cho mô hình

Trang 17

 Chip điều khiển chính: ATmega328P

 Chip nạp và giao tiếp UART: ATmega16U2

 Nguồn nuôi mạch: 5VDC từ cổng USB hoặc nguồn ngoài cắm từ giắc tròn DC

Trang 18

 Số chân Digital I/O: 14 (trong đó 6 chân có khả năng xuất xung PWM).

 Số chân PWM Digital I/O: 6

 Số chân Analog Input: 6

 Dòng điện DC Current trên mỗi chân I/O: 20 mA

 Dòng điện DC Current chân 3.3V: 50 mA

 Flash Memory: 32 KB (ATmega328P), 0.5 KB dùng cho bootloader

Chức năng: Arduino là bộ vi điều khiển trung tâm của hệ thống, điều khiển các

linh kiện như động cơ, cảm biến và màn hình LCD I2C dựa trên chương trình được nạpvào

Trang 19

2.1.2 Sơ đồ chân và chức năng các chân

Hình 2.2 Sơ đồ chân của Arduino Uno R3

Digital I/O 0-13: Các chân số để nhận hoặc gửi tín hiệu số Một số chân hỗ trợ

PWM (3, 5, 6, 9, 10, 11)

Analog In A0-A5: Đọc tín hiệu tương tự từ 0-5V

Power GND: Chân nối đất, 5V/3.3V: Chân cung cấp điện áp

ICSP Header Cung cấp giao diện SPI để giao tiếp với các module khác

UART Chân 0 (RX) và 1 (TX): Giao tiếp UART (Serial)

Bảng 2.1 Chức năng chân của Arduino

2.1.3 Cấu tạo và xử lý tín hiệu

Cấu tạo: Arduino UNO R3 được xây dựng trên vi điều khiển ATmega328P, bao gồm

các khối chính:

Trang 20

 Khối xử lý trung tâm (CPU): ATmega328P với xung nhịp 16 MHz.

 Khối nguồn: Hỗ trợ nguồn từ cổng USB hoặc chân VIN (7-12V), với mạch ổn áp

để cấp 5V và 3.3V

 Giao tiếp ngoại vi: Bao gồm các chân Digital I/O, Analog In, và giao tiếp Serial.

 ICSP: Giao diện để nạp chương trình.

Xử lý tín hiệu:

 Arduino nhận tín hiệu từ các cảm biến qua các chân Digital hoặc Analog

 Tín hiệu được xử lý thông qua các lệnh lập trình, sau đó Arduino sẽ gửi tín hiệuđiều khiển đến các thành phần như động cơ, màn hình LCD, hoặc servo

 Giáo dục: Dùng trong việc học lập trình và phát triển kỹ năng IoT

2.2 ĐỘNG CƠ DC VÀ MACH ĐIỀU KHIỂN L298N

2.2.1 Tính năng và thông số kĩ thuật

Hình 2.3 Động cơ DC

Trang 21

 Dòng tối đa cho mỗi cầu H là: 2A

 Mức điện áp logic: LOW -0.3V~1.5V, HIGH: 2.3V~Vss

Trang 22

Chân Chức năng

Vcc (+) Kết nối với cực dương của nguồn hoặc mạch điều khiển Điều khiển

chiều quay của động cơ (theo chiều thuận)

GND (-) Kết nối với cực âm của nguồn hoặc mạch điều khiển

Bảng 2.2 Chức năng chân động cơ

ENA Kích hoạt tín hiệu PWM cho động cơ A

ENB Kích hoạt tín hiệu PWM cho động cơ B

IN1 & IN2 Các đấu dây đầu vào điều khiển hướng quay động cơ A IN3 & IN4 Các đấu dây đầu vào điều khiển hướng quay động cơ B OUT1 & OUT2 Các đấu dây đầu ra cho động cơ A

OUT3 & OUT4 Các đấu dây đầu ra cho động cơ B

Bảng 2.3 Chức năng chân mạch L298N

Trang 23

2.2.3.1 Động cơ DC

Cấu tạo:

 Stator: Phần nam châm cố định tạo từ trường

 Rotor: Cuộn dây quay trong từ trường, tạo chuyển động

 Chổi than và cổ góp: Truyền dòng điện từ nguồn cấp vào rotor

 Arduino điều khiển L298N để cấp nguồn và điều chỉnh tốc độ của động cơ

 Tín hiệu PWM từ Arduino qua L298N kiểm soát tốc độ và hướng quay của độngcơ

2.2.3.2 Mạch điều khiển L298N

Cấu tạo:

 IC điều khiển L298: Hai mạch cầu H để điều khiển hai động cơ DC độc lập.

 Điện trở và diode bảo vệ: Chống nhiễu và bảo vệ IC.

 Chân ENA/ENB: Điều chỉnh tốc độ động cơ qua tín hiệu PWM.

 Chân IN1/IN2, OUT1/OUT2: Điều khiển chiều quay và đầu ra cho động cơ.

 Nhận tín hiệu điều khiển từ Arduino qua IN1/IN2

 Tạo xung điện để điều khiển tốc độ và hướng quay của động cơ DC

2.2.4 Các ứng dụng của thực tế

2.2.4.1 Động cơ DC

 Ứng dụng:

Trang 24

o Băng tải công nghiệp: Dùng để vận chuyển hàng hóa hoặc sản phẩm

trong dây chuyền sản xuất

o Robot di động: Tạo chuyển động cho các robot hoặc xe tự hành.

o Hệ thống quạt, bơm nước: Trong các hệ thống điều hòa hoặc tưới tiêu tự

2.3.1 Tính năng và thông số kĩ thuật

Hình 2.6 Cảm biến hồng ngoại E3F-DS30CP1

Thông số kỹ thuật:

Trang 25

 Số dây tín hiệu: 3 dây (2 dây cấp nguồn và 1 dây tín hiệu).

 Chân tín hiệu ngõ ra: Cấu trúc cực thu hở Transistor PNP - Open Collector, tín

hiệu ngõ ra mức cao (HIGH) sẽ xuất hiện trực tiếp khi cảm biến phát hiện vật cản

 Nguồn điện cung cấp: 6 ~ 36VDC.

 Khoảng điều chỉnh phát hiện vật cản của cảm biến: 5 ~ 30cm (điều chỉnh bằng

biến trở trên cảm biến)

 Góc khuếch tán (góc chiếu): 3 ~ 5 độ.

 Dòng kích ngõ ra: < 300mA.

 Có LED hiển thị ngõ ra: Màu đỏ.

 Chất liệu sản phẩm: Vỏ ngoài nhựa ABS, phía trong đổ keo chống nước, chống

va đập

 Kích thước: 18 x 70mm.

Chức năng: Cảm biến hồng ngoại phát hiện sự hiện diện của sản phẩm khi chúng

đi qua, từ đó gửi tín hiệu để Arduino tăng biến đếm

GND Đấu vào cực âm của nguồn điện và GND của hệ thống.

SIGNAL Dây xuất tín hiệu Khi phát hiện vật thể, tín hiệu mức cao

Hình 2.7 Sơ đồ chân cảm biến hồng ngoại

Trang 26

(HIGH) sẽ xuất hiện.

Bảng 2.4 Chức năng chân cảm biến hồng ngoại

Cấu tạo:

 Nguồn phát ánh sáng hồng ngoại (IR LED): Phát ra tia hồng ngoại.

 Bộ thu hồng ngoại (IR Receiver): Nhận tín hiệu phản xạ từ vật thể.

 Mạch khuếch đại và xử lý tín hiệu: Khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu nhận

được thành tín hiệu điện áp

 Ngõ ra PNP: Tín hiệu dạng số, bật (HIGH) khi phát hiện vật thể.

 Khi vật thể đi qua, tia hồng ngoại phản xạ và được bộ thu nhận

 Mạch xử lý kích hoạt ngõ ra (chân Black), tín hiệu HIGH sẽ được gửi đếnArduino để xử lý

2.3.4 Các ứng dụng thực tế

Ứng dụng:

 Hệ thống băng tải công nghiệp: Phát hiện sản phẩm trên băng tải để đếm hoặc

kiểm tra

 Hệ thống cửa tự động: Phát hiện người hoặc vật để tự động đóng/mở cửa.

 Xe tự hành: Dùng để phát hiện vật cản hoặc định vị đường đi.

 Thiết bị đo lường: Kiểm tra sự hiện diện hoặc đo tốc độ di chuyển của vật thể.

Trang 27

 0.19 sec / 60 degrees (4.8V no load).

 0.14 sec / 60 degrees (6.0V no load)

Trang 28

Hình 2.9 Sơ đồ chân động cơ Servo MG996R

Bảng 2.5 Chức năng chân Servo MG996R

Cấu tạo của Servo MG996R

 Bộ truyền động: Bao gồm bánh răng kim loại (metal gear) giúp tăng độ bền và

khả năng chịu tải cao

 Động cơ bên trong: Động cơ DC nhỏ gọn, cung cấp chuyển động quay.

 Bộ điều khiển tín hiệu: Mạch nhận tín hiệu PWM để điều chỉnh góc xoay.

 Trục servo: Xoay với góc từ 0° đến 180°, thích hợp cho các ứng dụng cần lực

xoay mạnh

Xử lý tín hiệu

 Nguyên lý điều khiển: Servo MG996R nhận tín hiệu PWM từ Arduino.

VCC Nối với nguồn dương (4.8V - 7.2V)

Signal Nhận tín hiệu điều khiển PWM từ

Arduino hoặc vi điều khiển

Trang 29

o Chu kỳ tín hiệu 20 ms.

o Độ rộng xung PWM trong khoảng 1 ms (góc 0°) đến 2 ms (góc 180°)

2.4.4 Các ứng dụng thực tế

Tính năng vượt trội:

 Với lực xoắn cao và bánh răng kim loại, MG996r thích hợp cho các ứng dụng tảinặng hoặc yêu cầu độ bền

Dự án băng tải phân loại:

 Dùng để phân loại sản phẩm bằng cách gạt sản phẩm theo hướng định trước

 Xử lý hiệu quả các vật thể có khối lượng lớn hơn so với SG90

Chuyển động robot: Điều khiển cánh tay robot, bánh xe, hoặc khớp chuyển động Thiết bị công nghiệp: Dùng trong drone, gimbal camera, hoặc dây chuyền sản xuất.

Đa năng và bền bỉ: Thích hợp cho cả dự án DIY và hệ thống công nghiệp yêu cầu độ bền

Trang 30

 Hiển thị thông tin: Có khả năng hiển thị chữ cái, số liệu, và các ký tự đặc biệt trên

 Đèn nền (Backlight): Cải thiện khả năng hiển thị trong môi trường ánh sáng yếu.

 Kết nối linh hoạt: Có thể sử dụng giao tiếp trực tiếp (16 chân) hoặc thông qua

giao thức I2C (4 chân)

 Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu

 Có bộ ký tự được xây dựng hổ trợ tiếng Anh và tiếng Nhật

Trang 31

2.5.1.2 Giao thức I2C

Hình 2.11 Module I2C

Chức năng:

 Kết nối hai dây: SDA (Dữ liệu) và SCL (Xung nhịp), giảm số lượng dây so với

giao tiếp trực tiếp

 Nhiều thiết bị trên một bus: I2C cho phép kết nối nhiều thiết bị (master và slave)

trên cùng một đường truyền

 Địa chỉ hóa thiết bị: Mỗi thiết bị trên bus có địa chỉ riêng biệt (7-bit hoặc 10-bit).

 Đồng bộ hóa tín hiệu: Master điều khiển tín hiệu đồng bộ qua chân SCL, giúp

các thiết bị hoạt động đúng thời gian

 Tốc độ truyền linh hoạt: Hỗ trợ nhiều tốc độ truyền từ 100 kHz đến 1 MHz Thông số kĩ thuật:

 Số dây kết nối: 4 dây bao gồm SDA (dữ liệu) và SCL (xung clock), cùng với

Định dạng
Số trang	63
Dung lượng	5,2 MB