Đồ án Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm

Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 4 LỜI CẢM ƠN 5 PHẦN 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 6 1.ĐẶT VẤN ĐỀ 6 2.MỤC TIÊU 6 3.NHỮNG SẢN PHẨM LIÊN QUAN 6 4.PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN 8 5.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 9 6.GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 9 PHẦN 2. NỘI DUNG 10 Chương 1. GIỚI THIỆU LINH KIỆN 10 1.1 IC 74192 10 1.2 IC 74247 11 1.3 IC 7408 13 1.4 LED 7 ĐOẠN 14 1.5 LM 7805 15 1.6 Led thu – phát hồng ngoại 16 1.7 C1815 16 SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 1 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH 1.8 IC 741 17 1.9 MOC 3020 18 1.10 Triac …………………………………………………………………19 1.11 Diode……………………………………………………………… 19 Chương 2. THIẾT KẾ 20 2.1 Sơ đồ khối 20 2.1.1 Sơ đồ khối 20 2.1.2 Nguyên tắc hoạt động 20 2.2 Thiết kế 21 2.2.1 Khối nguồn 21 2.2.2 Khối thu phát hồng ngoại 22 2.2.3 Khối đếm 23 2.2.4 Khối so sánh 24 2.2.5 Khối đặt trước số đếm 25 2.2.6 Khối giải mã và hiển thị 25 2.3 Sơ đồ nguyên lý 26 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 26 2.3.2 Nguyên lý hoạt động toàn mạch 27 Chương 3. THI CÔNG 28 SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 2 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH 3.1 Sơ đồ mạch in 28 3.2 Sơ đồ đặt linh kiện 29 Phần 3. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 31 1. Kết luận 31 2. Hướng phát triển 31 Phần 4. PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 PHỤ LỤC 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 3 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH LỜI NÓI ĐẦU  Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển làm nền tảng thúc đẩy các ngành công nghiệp, nông nghiệp … cùng phát triển. Việc ứng dụng những thành tựu của ngành khoa học kỹ thuật sẽ giảm bớt nhân lực, thời gian, chi phí … trong các dây chuyền sản xuất. Với những thành tựu của khoa học kỹ thuật đã được ứng dụng vào sản xuất thì mạch đếm sản phẩm mang lại lợi ích lớn trong dây chuyền sản xuất của các nhà máy. Việc đếm chính xác số sản phẩm trên dây chuyền, có thể đặt trước được số đếm sản phẩm mong muốn để kết thúc lấy sản phẩm đó là mục tiêu đặt ra của mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm. Mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm được nghiên cứu và phân tích dựa trên chức năng của các linh kiện cũng như các IC số. Mục tiêu hướng đến của mạch đếm sản phẩm là độ chính xác cao, thiết kế và thi công đơn giản, rẻ tiền. Từ những kiến thức đã học, thực hành và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn em đã hoàn thành “Mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm dùng IC số” . SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 4 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH LỜI CẢM ƠN  Để hoàn thành đồ án “ Mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm” em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của Thầy TRƯƠNG NGỌC ANH – giảng viên khoa Điện – Điện Tử, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM. Cùng với sự giúp đỡ chân tình của các bạn trong lớp 12341 em đã thực hiện tìm hiểu sâu về mạch. Trong quá trình tìm hiểu đề tài, thi công mạch không tránh khỏi những sai sót. Em mong Thầy cùng các bạn góp ý để đề tài hoàn thiện hơn và em hiểu sâu hơn về đề tài. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 5 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH PHẦN 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1. ĐẶT VẤN ĐỀ: Những thành tựu của ngành kỹ thuật điện – điện tử đã được ứng dụng trong nhiều ngành. Để tăng năng xuất lao động, giảm thời gian, giảm thiểu chi phí, nhất là hạn chế tai nạn lao động trong công nghiệp…vì vậy, mạch điện tử có vai trò rất quan trọng trong dây chuyền sản xuất công nghiệp. Để để hạn chế tối đa thời gian, nhân lực và tăng độ chính xác trong việc đếm số sản phẩm trên một dây chuyển sản xuất công nghiệp từ đây mạch đếm sản phẩm được ứng dụng rộng và ngày càng được nghiên cứu sâu hơn. Từ thực tiễn đó, em đã muốn tìm hiểu và thi công về mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm. 2. MỤC TIÊU: Mạch đếm sản phẩm sẽ đếm số sản phẩm đi qua bằng phương pháp đếm xung. Mỗi sản phẩm đi qua trên băng chuyền sẽ chắn ngang quá trình thu và phát hồng ngoại của Led thu – Led phát tạo một xung điện, xung điện này đi vào khối đếm và được đếm tăng 1 đơn vị sản phẩm nhờ IC 74192. Sau đó hiển thị số đếm thông qua led 7 đoạn nhờ IC 74247 giải mã. Để đặt trước một số đếm bất kỳ ta tác động xung vào phần mạch hiển thị số đếm trước qua nút nhấn và hiển thị ra led 7 đoạn. Số đếm trong phần mạch đếm sẽ được so sánh với số đặt trước (số bất kỳ) do người dùng đặt, khi 2 giá trị đếm được và số đặt trước bằng nhau (về 00) thì mạch ngừng đếm (cho dù có sản phẩm đi qua) và báo lên cho người kỹ thuật biết bằng bóng đèn điện AC 220v/60w. 3.NHỮNG SẢN PHẨM LIÊN QUAN: • Khi đổ xăng ở các trạm bán xăng lẻ, bạn thường đặt trước số tiền trả. Nhân viên bán xăng nhập số tiền vào cây xăng và hiển thị lên bảng ( có thể chỉ hiển thị trong vài SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 6 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH giây rồi tự động reset về 0 bảng giá phải trả - đây chính là thao tác nhập trước số đếm cho mạch. Xăng được bơm ứng với tín hiệu xung vào và có mạch đếm để hiển thị số tiền tương ứng với số xăng đã được bơm – đây là khối đếm lên. Khi số tiền đếm bằng số tiền nhập vào trước thì ngưng việc bơm xăng thông qua khối so sánh. Khi nhân viên cất lại cần bơm xăng tương ứng với việc nhấn nút reset lại mạch và trả về 0 trên bảng hiển thị. Đây là một trong số những ứng dụng thực tiễn của mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm. • Trong dây chuyền sản xuất sản phẩm công nghiệp, sản phẩm chạy trên băng chuyền cắt ngang tín hiệu thu phát hồng ngoại hay cảm biến hồng ngoại tạo xung điện. Xung điện được đưa vào khối đếm và sau đó hiển thị số sản phẩm. Cũng có thể hệ thống liên kết với máy tính và tự động lưu trữ dữ liệu vào máy tính. Nếu muốn làm ra với một số lượng sản phẩm nhất định thì có thể tạo khối đặt trước số đếm. • “ Mạch đếm sản phẩm ” cũng được ứng dụng trong máy đếm tiền. Khi tiền được thả vào khay sẽ được cuốn vào máy bằng các bánh răng và đệm cao su, tiền sẽ được chạy qua một con mắt điện tử là mắt đếm, mắt này sẽ thống kê được lượng tiền chạy qua rồi đưa lên bảng điện tử hiển thị. SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 7 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH 4.PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN: Để hoàn chỉnh mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm cần thiết kế các khối sau: khối nguồn 5V,khối thu phát hồng ngoại, khối đếm, đặt trước số đếm, khối so sánh, khối hiển thị. Phương án thực hiện: • Khối thu phát hồng ngoại:  Dùng Led thu và Led phát hồng ngoại. Việc dùng Led phát và thu hồng ngoại có nhiều nhược điểm. Hạn chế nhược điểm của khối thu phát hồng ngoại khi dùng Led phát và Led thu là mạch tạo dao động xung trước Led phát để tăng tần số cho Led phát.  Dùng cảm biến ( gồm cả phần phát và thu), phần phát thường dùng laser vì có tính định hướng cao và ổn định, để phát ra ánh sáng mục đích chống nhiễu so với các loại ánh sáng khác và chính xác hơn. Phần thu là transistor quang để thu ánh sánh hồng ngoại. • Khối đếm: SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 8 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH  Lắp mạch dùng IC số.  Lắp mạch dùng vi xử lý.  Lắp mạch dùng vi điều khiển. 5.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN: 1. Khối thu phát hồng ngoại: dùng led thu và led phát hồng ngoại. 2. Khối đếm: dùng IC 74LS192. 3. Khối giải mã led 7 đoạn: dùng IC 74LS247. 4. Khối đặt trước số đếm: dùng nút nhấn. 5. Khối so sánh: dùng các cổng logic để so sánh (IC7414, IC7408) . 6.GIỚI HẠN ĐỀ TÀI: 1. Mạch chỉ đếm được sản phẩm khi sản phẩm che được ánh sáng thu phát hồng ngoại. 2. Đếm sản phẩm phạm vi từ 99 xuống 00. PHẦN 2. NỘI DUNG SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 9 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH Chương 1. GIỚI THIỆU LINH KIỆN 1.1 IC 74192 Hình ảnh thực tế IC 74192 Sơ đồ chân IC 74192 Bảng trạng thái IC 74192 Bảng thông số IC74192 • IC 74192 là IC đếm BCD. - Các giá trị ra được thể hiện ở các chân QA , QB , QC , QD trong đó QA là LSB còn QD là MSB . - Các chân A , B , C , D là các chân để điều khiển giá trị bắt đầu đếm. - Chân DOWN là chân khi có xung kích vào thì giá trị ra được đếm xuống . - Chân UP là chân khi có xung kích vào thì giá trị ra được đếm lên. SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 10 [...]... tìm hiểu và thi công tốt mạch “ Mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm Thực hiện đúng yêu cầu Thầy hướng dẫn đề ra: • • Có thể đặt trước số đếm bất kỳ • 2 Mạch đếm xuống khi có sản phẩm qua Mạch đếm về 00 thì báo hiệu bằng đèn Hướng phát triển “ Mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm có thể phát triển: • Đếm lên • Dừng dây chuyền sản xuất khi đếm đến 1 số lượng sản phẩm đặt trước • Dùng cảm biến hồng... 330 8 k' 3 k Mạch đếm sản phẩm sẽ đếm số sản phẩm đi qua bằng phương pháp đếm xung Mỗi sản phẩm đi qua trên băng chuyền sẽ chắn ngang quá trình thu của Led thu và tạo ra một xung điện, xung điện này đi vào khối đếm và được đếm xuống 1 đơn vị sản phẩm nhờ IC 74192 Sau đó hiển thị số đếm thông qua led 7 đoạn nhờ IC 74247 giải mã Để đặt trước một số đếm bất kỳ ta tác động xung vào phần mạch đếm IC 74192.. .Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH - Chân VCC là chân cấp nguồn còn chân GND là chân nối mass - Chân CO\ và chân BO\ dùng để liên kết với IC 74192 khác để đếm được giá trị cao hơn 1.2 Chân CLR dùng để xóa giá trị về 0 IC 74247 Hình ảnh thực tế IC 74247 Sơ đồ chân IC 74247 SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 Bảng trạng thái IC 74247 11 Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt. .. để không khi không dùng để xóa số 0 vô nghĩa( số 0 trước số có nghĩa hay số 0 thừa bên trái dấu chấm thập phân…) - Chân 3: là chân ngõ vào dùng để kiểm tra led, khi nối mức thấp thi các led đều sáng bất chấp ngõ vào dữ liệu SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG - 12341022 12 Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm 1.3 GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH IC 7408 Hình ảnh thực tế IC 7408 Sơ đồ chân IC 7408 Bảng trạng thái... Khối giải mã và hiển thị: giải mã Led 7 đoạn và hiển thị số ra Led • Khối đặt trước số đếm: nhấn nút sẽ thay đổi điện áp và ứng với việc tạo ra xung điện cấp vào khối đếm và hiển thị kết quả đếm qua Led 7 đoạn sau khi qua khối giải mã • Khối so sánh: lấy giá trị đếm được so sánh với giá trị đặt vào • 2.2 Khối nguồn: cung cấp nguồn 5V cho toàn mạch hoạt động Thiết kế 2.2.1 Khối nguồn 1 VC C B R ID G... 8 2.2.3 Khi có xung đếm vào IC đếm hàng đơn vị thì IC sẽ đếm từ 9 xuống 0 theo mã nhị phân và được đưa đến IC giải mã 74LS247 để giải mã và hiển thị ra led 7 đoạn - Khi IC 74192 hàng đơn vị đếm xuống 10 lần thì tự động kích chân 13 ra 1 xung điện ứng với chân 4 của IC 74192 hàng chục được kích đếm xuống 1  Mạch sẽ đếm từ 99 → 00, số đặt trước là số bất kỳ và khi về 00 thì dừng đếm và báo hiệu bằng... qua nút nhấn và hiển thị ra led 7 đoạn Và khi cho mỗi sản phẩm đi qua thì giá trị ở hàng đơn vị sẽ được giảm đi một đơn vị cho đến khi về 00 va báo hiệu bằng bóng đèn AC sáng lên Và khi đó mạch sẽ ngừng đếm cho dù có sản phẩm đi qua Chương 3 THI CÔNG 3.1 Sơ đồ mạch in Khối nguồn & Khối thu phát hồng ngoại Khối & Hiển thị giải mã Khối điếm 3.2 Sơ đồ đặt linh kiện & Xử lý Khối nguồn Khối giải mã & Hiển... dùng nút nhấn để đặt số đếm - Xung đếm và xung cắt được nối vào cổng AND khi giá trị đặt trước và giá trị đếm khác nhau thì xung cắt qua cổng NOT = 1, do vậy cổng AND chỉ phụ thuộc vào xung đếm khi giá trị đặt trước và giá trị đếm bằng nhau thì xung cắt = 0 lúc này ngõ ra của cổng AND luôn luôn =0 nên mạch đếm không đếm được nửa 2.2.6 Khối giải mã và hiển thị V C C 3 4 5 0 1 2 3 VC C D D D D LT B I/R... IC 7408 Hình ảnh thực tế IC 7408 Sơ đồ chân IC 7408 Bảng trạng thái IC 7408 inputs output • Để có thể đặt trước được giá trị đếm tối đa ta cần A B Y phải có sự so sánh giữa giá trị đếm trong mạch và L L L giá trị cần đặt trước IC7408 là một trong những L H L H L L H H H IC thực hiện chức năng so sánh đó - Chân 14 : cấp nguôn VCC - Chân 7 : nối mass - Các chân 1 , 2 , 4 , 5, 9, 10, 12, 13 là các chân...  2 Chân ngoài (+), (-) Chương 2 2.1 THIẾT KẾ Sơ đồ khối 2.1.1 Sơ đồ khối 2.1.2 Nguyên tắc hoạt động • Khối thu phát hồng ngoại: Led thu và Led phát sẽ phát và thu tín hiệu hồng ngoại liên tục khi có sản phẩm qua thì ánh sáng hồng ngoại giữa 2 Led bị chặn làm thay đổi điện áp Sự thay đổi điện áp ứng với tạo 1 xung điện • Khối đếm: nhận xung điện và đếm xuống khi điện áp thay đổi theo sườn lên của xung . tắt bán dẫn, khi chưa có mức cao tác động thì C1815 ngưng hoạt động, làm cho dòng không thể chạy từ nguồn qua tải xuống mass nên mạch không hoạt động, khi có mức cao tác động vào chân B(base). hiển thị ra led 7 đoạn. Số đếm trong phần mạch đếm sẽ được so sánh với số đặt trước (số bất kỳ) do người dùng đặt, khi 2 giá trị đếm được và số đặt trước bằng nhau (về 00) thì mạch ngừng đếm (cho. dụng trong máy đếm tiền. Khi tiền được thả vào khay sẽ được cuốn vào máy bằng các bánh răng và đệm cao su, tiền sẽ được chạy qua một con mắt điện tử là mắt đếm, mắt này sẽ thống kê được lượng tiền chạy