Thực tập công nhân đề tài “thiết kế thang máy ”

Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam LỜI NÓI ĐẦU Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ngành điện tử đã ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp. Trong lĩnh vực điều khiển, từ khi công nghệ chế tạo loại vi mạch lập trình phát triển đã đem đến các kỹ thuật điều khiển hiện đại có nhiều ưu điểm hơn so với việc sử dụng các mạch điều khiển lắp ráp bằng các linh kiện rời như kích thước nhỏ, giá thành rẻ, độ làm việc tin cậy, công suất tiêu thụ nhỏ. Ngày nay, trong lĩnh vực điều khiển đã được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị, sản phẩm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt hàng ngày của con người như máy giặt, đồng hồ báo giờ… đã giúp cho đời sống cuả chúng ta ngày càng hiện đại và tiện nghi hơn. Chúng em chân thành cảm ơn Thầy Lê Hồng Nam đã tận tình hướng dẫn nhóm trong quá trình làm thực tập , đã tạo điều kiện cho chúng em được thực hiện đề tài tốt nhất . Đề tài “Thiết kế thang máy ” rất đa dạng và phong phú, có nhiều loại hình điều khiển. Do tài liệu tham khảo điều khiển bằng PIC còn hạn chế, trình độ có hạn và kinh nghiệm trong thực tế còn non kém, nên đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Vì vậy rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, giúp đỡ chân thành của các thầy cô cũng như của các bạn sinh viên để giúp nhóm có thể làm tốt hơn những đề tài sau này . Đà Nẵng,tháng5 năm 2012 Tổ 3 Trang 1      !"#$ %&'()*+* Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI THIẾT KẾ THANG MÁY 1. Nhiệm vụ thiết kế: Nhiệm vụ cần thực hiện là thiết kế một thang máy có 3 tầng. Vậy yêu cầu đặt ra là: +Thiết kế khối nguồn +Thiết kế bộ Encoder +Thiết kế khối xử lý trung tâm +Thiết kế khối bàn phím +Thiết kế khối động cơ kéo thang +Thiết kế khối đóng mở cửa +Thiết kế khối hiển thị +Thiết kế khối giao tiếp máy tính +Viết thuật toán. +Viết chương trình điều khiển. +Làm mô hình. 2. Sơ đồ khối: Tổ 3 Trang 2 ,-' Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam 3. Chức năng và linh kiện sử dụng trong các khối. 3.1Khối xử lý trung tâm:  Nhiệm vụ: Dùng để xử lý các tín hiệu vào và xuất tín hiệu ra,điều khiển mọi hoạt động của hệ thống.  Chọn linh kiện sử dụng:Vi điều khiển PIC16F877A, thạch anh 4Mhz, switch ,điện trở thanh, các Jump, điện trở thường và một số tụ điện.  Sơ đồ nguyên lý P V N 1 P I C 1 6 F 8 7 7 A R A 0 / A N 0 2 R A 1 / A N 1 3 R A 2 / A N 2 / V R E F - / C V R E F 4 R A 3 / A N 3 / V R E F + 5 R A 4 / T 0 C K I / C 1 O U T 6 R A 5 / A N 4 / S S * / C 2 O U T 7 R B 0 / I N T 3 3 R B 1 3 4 R B 2 3 5 R B 3 / P G M 3 6 R B 4 3 7 R B 5 3 8 R B 6 / P G C 3 9 R B 7 / P G D 4 0 R C 0 / T 1 O S O / T 1 C K I 1 5 R C 1 / T 1 O S I / C C P 2 1 6 R C 2 / C C P 1 1 7 R C 3 / S C K / S C L 1 8 R C 4 / S D I / S D A 2 3 R C 5 / S D O 2 4 R C 6 / T X / C K 2 5 R C 7 / R X / D T 2 6 R D 0 / P S P 0 1 9 R D 1 / P S P 1 2 0 R D 2 / P S P 2 2 1 R D 3 / P S P 3 2 2 R D 4 / P S P 4 2 7 R D 5 / P S P 5 2 8 R D 6 / P S P 6 2 9 R D 7 / P S P 7 3 0 O S C 1 / C L K I N 1 3 O S C 2 / C L K O U T 1 4 V D D 3 2 V D D 1 1 V S S 3 1 V S S 1 2 M C L R * / V P P 1 R E 0 / R D * / A N 5 8 R E 1 / W R * / A N 6 9 R E 2 / C S * / A N 7 1 0 J 2 C O N 8 1 2 3 4 5 6 7 8 J 4 1 2 J 5 1 2 3 J 6 1 2 3 0 0 R C 4 4 5 3 6 2 7 1 8 1 0 9 R C 5 4 5 3 6 2 7 1 8 1 0 9 J 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 R 1 8 . 2 k S W 1 1 3 2 4 0 C 1 1 0 u F 0 0 Y 1 4 M H z 12 C 2 2 2 p C 3 2 2 p 0 J 7 1 2 0 J 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0  Nguyên lý làm việc: Tổ 3 Trang 3 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam - Nhận dữ liệu điều khiển từ bàn phím qua RD0 – RD5 ,RB6 ,RB7 ,RC7. - Nhận dữ liệu từ công tắc hành trình qua RC0 – RC6. - Giao tiếp với PC qua cổng Com dùng max232 bằng các chân RD6 ,RD7. - Giao tiếp với khốiEncoder qua RB0. - Điều khiển động cơ kéo thang qua RE0 – RE2. - Điều khiển đóng mở cửa qua RB1 ,RB2. - Hiển thị qua RA0 – RA5 ,RB3 – RB5. 3.2Khối bàn phím và CTHT.  Nhiệm vụ : Nhận dữ liệu.  Chọn linh kiện sử dụng : Switch cỡ nhỏ để tiết kiệm diện tích mạch, Jump nối để truyền dữ liệu lên vi điều khiển.  Sơ đồ nguyên lý :  Nguyên lý làm việc : Các nút SW tác động mức 0.Nhấn SW là nối các Port của vi điều khiển tương ứng xuống mass. 3.3Khối hiển thị:  Nhiệm vụ Tổ 3 Trang 4 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam Hiển thị vị trí thang máy (tầng mấy) và chiều của động cơ  Linh kiện Ic phân đường Led ma trận Khóa bjt Các điện trở  Sơ đồ nghuyên lí 3.4Khối giao tiếp máy tính : a. Nhiệm vụ : máy tính sẽ thực hiện việc gửi dữ liệu xuống VĐK (nếu có) và sẽ giám sát hoạt động của thanh may thông qua cổng COM theo chuẩn logic RS232. b. Chọn linh kiện : MAX232 và cổng COM c. Sơ đồ nguyên lý : Tổ 3 Trang 5 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam U 9 M A X 2 3 2 1 3 4 5 1 61 5 2 6 1 2 9 1 1 1 0 1 3 8 1 4 7 C 1 + C 1 - C 2 + C 2 - V C CG N D V + V - R 1 O U T R 2 O U T T 1 I N T 2 I N R 1 I N R 2 I N T 1 O U T T 2 O U T C 1 0 1 0 u C 1 3 1 0 u C 1 1 1 0 u C 9 1 0 u J 7 G I A O T I E P 1 2 3 4 0 P 1 D B 9 5 9 4 8 3 7 2 6 1 V C C C 1 2 1 0 u V C C 0 *Sơ đồ thực thực tếVi mạch này nhận mức RS232 đã được gởi tới từ máy tính và biến đổi tín hiệu náy thànhtín hiệu TTL để cho tương thích với PIC16F877A và nó cũng thực hiện ngượclại là biến đổitín hiệu TTL từ Vi điều khiển thành mức +12V, -12V để cho phù hợp hoạt động của máytính. Giao tiếp theo cách này, khoảng cách từ máy tính đến thiết bị ngoại vi có thể đạt tới trên 3-5 mét.Đối với đề tài chỉ yêu cầu truyền dữ liệu từ máy tính qua VDK và ngược lại với một mô hình thang máy kích cỡ nhỏ vì vậy chúng em chọn vi mạch MAX232 để thựchiện biến đổi tương thích mức tín hiệu.Ưu điểm của giao diện này là có khả năng thiết lập tốc độ Baud khối điều khiển động cơ chính và động cơ đóng mở cửa  nhiệm vụ Tổ 3 Trang 6 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam điều khiển động cơ kéo cabin đi lên , đi xuống , dừng ,đóng mở cửa đúng với yêu cầu của người dùng  hoạt động mạch điều khiển động cơ được điều khiển bằng tín hiệu lấy ra từ các chân re0 đến re2 của port e .các tín hiệu điều khiển này sẻ tác động lên các rowle đảo chiều ,cấp nguồn và thay đổi tóc độ qua các opto để cách li với pic  linh kiện opto pc817 bjt sc2383 relay kích 5v relay kích 12v bt126 các diode ,led ,điện trở  sơ đồ nguyên lí D 1 H T - 3 5 Q 1 Q 2 0 1 5 L 5 / T O J 7 C O N 4 1 2 3 4 R 2 R R 3 R R 4 R R 5 R R 6 R L S 1 R E L A Y D P D T 3 4 5 6 8 7 1 2 L S 2 R E L A Y S P D T 3 5 4 1 2 L S 3 R E L A Y S P D T 3 5 4 1 2 I S O 1 O P T O I S O L A T O R - A 12 34 I S O 2 O P T O I S O L A T O R - A 12 34 J 1 C O N 2 1 2 J 2 C O N 3 1 2 3 D 2 L E D D 4 D I O D E D 5 D I O D E J 4 C O N 3 1 2 3 Q 2 2 S D 8 0 2 0 R 9 R R 1 0 R Q 6 2 S D 8 0 2 Q 7 2 S D 8 0 2 0 0 0 D 9 L E D R 1 3 R 0 I S O 3 O P T O I S O L A T O R - A 12 34 R 7 R R 8 R 0 D 6 D I O D E R 1 4 R - T A P P E D R 1 5 R - T A P P E D D 8 L E D C 1 C 0 3.5khối điều khiển động cơ đóng mở cửa Tổ 3 Trang 7 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam  nhiệm vụ : khi đến tầng thì mở cửa cho người đi ra và đóng cửa khi người vào xong  linh kiện opto pc817 relay kích 12 v bjt sc2383 các led, diode, điện trở  sơ đồ nguyên lí 3.7 Khối nguồn :  Nhiệm vụ : cung cấp nguồn  Linh kiện : biến áp chỉnh lưu ic ổn áp bjt nâng dòng các tụ lọc,điên trở ,led  Sơ dồ nguyên lí Tổ 3 Trang 8 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam + C 2 1 0 0 u F 0 0 Q 1 2 S B 6 8 8 + C 1 1 0 0 0 0 u F / 6 0 V R 2 1 k J 2 C O N 3 1 2 3 0 < D o c > < R e v C o d e > < T i t l e > A 1 1M o n d a y , M a y 1 4 , 2 0 1 2 T i t l e S i z e D o c u m e n t N u m b e r R e v D a t e : S h e e t o f R 3 1 . 8 k + C 3 1 0 0 u F 0 R 7 0 . 2 2 R / 5 W 0 Q 2 2 S B 6 8 8 U 3 L M 7 8 0 5 1 2 3 V I G N D V O 0 D 4 L E D C 7 1 0 4 0 0 0 0 R 5 3 . 3 R / 2 W D 2 L E D R 1 3 3 0 D 3 L E D C 6 1 0 4 C 5 1 0 4 0 U 4 L M 7 8 1 2 C T 1 3 2 I N O U T G N D 0 C 4 1 0 4 R 4 3 . 3 R / 2 W J 1 C O N 2 1 2 0 - + D 1 D I O D E B R I D G E 1 2 3 4 0 R 6 0 . 2 2 R / 5 W 3.8Encode  Nhiệm vụ : đếm xung từ đèn led quang để tính tốc độ động cơ  Linh kiện Led quang Ic lm  Mạnh nguyên lí Tổ 3 Trang 9 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 1 Giới thiệu vi điều khiển PIC16f877A : 1.1Sơ đồ khối của một bộ vi điều khiển PIC16f877A : 1.2Kiến trúc của vi điều khiển PIC16f877A : Tổ 3 Trang 10 [...].. .Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam 1.2.1 Giới thiệu : Tổ 3 Trang 11 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam 1.2.2 Cấu trúc bên trong của PIC16f877A : BỘ NHỚ CHƯƠNG TRÌNH- BỘ NHỚ ROM Bộ nhớ ROM dùng để lưu chương trình do người viết chương trình viết ra Chương trình là tập hợp các câu lệnh thể hiện các thuật toán để giải quyết các công việc cụ thể, chương trình do người thiết kế viết trên máy vi... điều khiển PIC16f877A : Tổ 3 Trang 15 Thực tập công nhân Tổ 3 GVHD : Lê Hồng Nam Trang 16 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam 2 Điện trở Điện trở là đại lượng vật lýđặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của một vật thể dẫn điện Nó được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó Tổ 3 Trang 17 Thực tập công nhân Trong đó: GVHD : Lê Hồng Nam Hình... gốm = 5,5; mica = 4 ÷ 5 Tổ 3 Trang 18 = 1, giấy tẩm Thực tập công nhân CHƯƠNG 3 GVHD : Lê Hồng Nam NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, TÍNH TOÁN CHỌN LINH KIỆN TRONG MẠCH 1 Mạch nguồn 5v,12v 1.1 Yêu cầu: Thiết kế mạch nguồn gồm các thông số: - Nguồn điện ổn áp một chiều 12V,5V - Dòng điện tối đa qua mạch là 4.5A 1.2 Sơ đồ mạch điện: Tổ 3 Trang 19 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam Q1 R6 2S B688 0 2 2 R /5 W D... 31 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam xung đó vào 1 thanh ghi rồi thực hiện phép toán hiễn thi ,trong chương trình viết thêm 1 ngắt timer 2 để trong 1s reset giá trị về 0 một lần 3) mạch điều khiển động cơ đóng mở cửa 3.1sơ đồ nguyên lí (+)Tác dụng của các linh kiện trong mạch: -relay1 (8 chân) được kích bằng áp 12vdc có tác dụng đảo chiều động cơ mở cửa khi được kích Tổ 3 Trang 32 Thực tập công nhân. .. Trang 20 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam - D3, R1: Mạch báo hiệu mạch ổn áp 5V hoạt động( R1 trở hạn dòng cho Led D3) - D4, R2: Mạch báo hiệu mạch ổn áp 12V hoạt động( R2 trở hạn dòng cho Led D4) 1.3 Nguyên lý hoạt động của mạch: - Mạch chỉnh lưu và mạch lọc: D 1 1 J1 D IO D E B R ID G E 1 2 C O N 2 4 - + 0 2 C 1 R 3 + 3 1 8 k 1 0 0 0 0 u F /6 0 V D 2 0 LED 0 Tổ 3 Trang 21 Thực tập công nhân GVHD... qua relay2 (5 chân) Tổ 3 Trang 33 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam - cuộn dây của relay 2 (5 chân) =>chọn dòng ics =12/100=120ma +beta của sd 2383 là 60  Ib = 120/60 =2 ma - Chọn ibmax = 2 ib =4 ma - r6=(12-1-0,7)/4=2.57 k => chọn r6 = 2.7 k - r5 = (12-1)/(10-4) =1.83 k => chọn r5 1.8k Mạch phím bấm trong và ngoài thang máy 4 4.1 nhiệm vụ: - Bên ngoài thang máy có các phím bấm gọi tầng: Ở tầng... phím lên và xuống,tầng 3 có phím xuống - 4.2 Bên trong thang máy có các phím chọn tầng: 1,2,3 và các phím yêu cầu đóng cửa, mở cửa Như vậy ta cần 9 phím cho bên trong và ngoài thang máy sơ đồ mạch Để tiết kiệm tối đa các bit điều khiển ta chọn phương pháp ghép kênh.Do có 9 phím nên ta sử dụng bộ ghép kênh 161 có sơ đồ sau: Tổ 3 Trang 34 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam 4.3 chọn linh kiện - IC 74151... 12V: Trang 22 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam Q 2 R 7 2SB688 0 2 2 R /5 W U 4 1 3 3 R /2 W LM 7812C T IN O U T 3 G N D R 4 C 7 C 3 + 104 0 0 R 2 104 100uF 2 0 C 5 1k 0 D 4 LED 0 -Mạch ổn áp được thiết kế để ổn định tín hiệu điện áp 1chiều ở ngỏ ra một cách hiệu quả nhất, thấp nhất sự ảnh hƣởng tín hiệu ra thay đổi khi có sự hạn chế thay đổi tín hiệu ở ngõ vào Công việc này được thực hiện nhờ... Chọn R7 đảm bảo Q1 làm việc ở chế độ khuếch đại và giảm công suất tiêu tán trên Q2 3V . quá trình làm thực tập , đã tạo điều kiện cho chúng em được thực hiện đề tài tốt nhất . Đề tài “Thiết kế thang máy ” rất đa dạng và phong phú, có nhiều loại hình điều khiển. Do tài liệu tham. THIỆU ĐỀ TÀI THIẾT KẾ THANG MÁY 1. Nhiệm vụ thiết kế: Nhiệm vụ cần thực hiện là thiết kế một thang máy có 3 tầng. Vậy yêu cầu đặt ra là: +Thiết kế khối nguồn +Thiết kế bộ Encoder +Thiết kế khối. : 1.2Kiến trúc của vi điều khiển PIC16f877A : Tổ 3 Trang 10 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam 1.2.1 Giới thiệu : Tổ 3 Trang 11 Thực tập công nhân GVHD : Lê Hồng Nam 1.2.2 Cấu trúc bên trong của