THIẾT kế VÀ THI CÔNG MẠCH đếm SẢN PHẨM

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO ĐỒ ÁN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM DÙNG LED THU PHÁT HỒNG NGOẠI Giáo viên hướng dẫn: Đặng Đức Minh Lớp: 11CĐ – ĐT2 Sinh viên thực hành: Nguyễn Văn Trắc Nguyễn Huy Tưởng Nguyễn Xuân Việt Phạm Hữu Toàn TP HỒ CHÍ MINH – 2013 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO ĐỒ ÁN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM DÙNG LED THU PHÁT HỒNG NGOẠI TP HỒ CHÍ MINH – 2013 PHẦN NHẬN XÉT CỦA GV HƯỚNG DẪN .… … … … … … … … … … … … MỤC LỤC U8 Vcc 7805 VI VO GND J1 DUNG LED THU PHAT HONG NGOAI R3 330R 2 MACH DEM SAN PHAM A TBLOCK-I2 D3 K LED-BIBY Vcc SW1 U1 e3 d3 c3 b3 a3 e2 d2 c2 a2 b2 c2 d2 e2 f2 g2 g3 A B C D CLK LE BI U4 QA QB QC QD QE QF QG A2 B2 C2 D2 R6 15 10 11 14 A B C D LOAD CLKU CLKD CLEAR 40192 A B C D 10 11 12 13 15 14 a3 b3 c3 d3 e3 f3 g3 CLK LE BI U5 QA QB QC QD QE QF QG A3 B3 C3 D3 TCD TCU 13 12 A1 B1 C1 D1 15 10 11 14 A B C D LOAD CLKU CLKD CLEAR 40192 CLK LE BI QA QB QC QD QE QF QG 4543 U6 QA QB QC QD A B C D 4543 U2 R5 K 10 11 12 13 15 14 f3 Vcc A g2 555 A1 B1 C1 D1 4543 6k8 f2 6 R4 b2 a2 e1 a1 b1 c1 d1 e1 f1 g1 U3 TH K LED_THU TR GND A D1 10 11 12 13 15 14 CV A LED_PHAT g1 f1 K D2 d1 Q DC c1 R V CC SW-SPDT b1 470 a1 R2 470 R1 U7 QA QB QC QD TCD TCU 13 12 A2 B2 C2 D2 15 10 11 14 A B C D LOAD CLKU CLKD CLEAR 40192 QA QB QC QD TCD TCU 13 12 A3 B3 C3 D3 LỜI MỞ ĐẦU Đất nước ta thời kì công nghiệp hoá – đại hoá nên việc áp dụng khoa học công nghệ vào đời sống sản xuất quan trọng.Tuy nhiên, việc áp dụng khoa học, công nghệ cần tính toán cẩn thận Không nên áp dụng cào nhà máy quy mô lớn mà phải cho khoa học, công nghệ áp dụng sâu rộng vào lĩnh vực dời sống xã hội, phải cho người hưởng lợi từ thành công nghệ Vì lí đó, nhóm em chọn đề tài : Mạch đếm sản phẩm dùng led thu phát hồng ngoại Đây đề tài không ứng dụng vào sống lớn khả ứng dụng cao Đồng thời, nhóm em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy cô khoa Điện – Điện tử tận tình bảo, tạo điều kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành sản phẩm Tuy nhiên, kiến thức hạn chế nên đồ án nhiều điều thiếu sót Rất mong nhận lời phê bình, góp ý từ thầy cô để sản phẩm tốt PHẦN I CÁC LINH KIỆN CHÍNH CỦA MẠCH Led thu phát hồng ngoại 1.1 Led phátled thu Nguyên lý hoạt động Hình ảnh Cấu tạo: Led thu phát hồng ngoại có hình dáng led thông thường thành phần bao gồm số chất như: GaAs, AlGaAs,….dể thu phát ánh sáng hồng ngoại • Nguyên lý hoạt động: Led phat hồng ngoại : Led phát hoạt động phát ánh sáng hồng ngoại Để kiểm tra xem led có hoạt động hay không làm theo bước sau: • • Cách 1:  Tìm led thu hồng ngoại tốt lắp mạch hình vẽ  Gắn sẵng đồng hồ đo VOM chân led thu hồng ngoại  Đặt vật chắn led thu, sau bỏ lặp lại vài lần Nếu điện áp chân K led thu thay đổi từ 0V lên 5V (khi bị chắn) từ 5V xuống 0V (khi không bị chắn) led phát tốt • Cách 2:  Lắp led phát hồng ngoại theo sơ đồ sau:  Quan led phát qua hình điện thoại di động có chức chụp hình Nếu thấy led phát ánh sáng màu tím hồng led phát tốt -led thu hồng ngoại: mạch, để led thu hoạt động cần lắp ngược lại so với led phát tức VK>VA Khi chưa có ánh sáng hồng ngoại chiếu vào, điện trở cực A K led lớn (gần ∞), có ánh sáng hồng ngoại chiếu vào điện trở giảm nhanh (gần 0) Cách kiểm tra led thu:    Tìm nguồn phát hồng ngoại Đo điện trở chân led thu VOM Lưu ý: cực dương VOM (que đen) đặt chân K, cực âm (que đỏ) đặt chân A Quan sát VOM: + Khi chưa có ánh sáng hồng ngoại chiếu vào :R ≈ ∞ + Khi có ánh sáng hồng ngoại chiếu vào: R≈0 Nếu kết giống led thu tốt Led đoạn 2.1 Giới thiệu Led đoạn LED đoạn hay LED (Seven Segment display) linh kiện phổ dụng , dùng công cụ hiển thị đơn giản Trong LED bao gồm LED mắc lại với , mà có tên LED đoạn ,7 LED đơn mắc cho hiển thị số từ - , vài chữ thông dụng, để phân cách người ta dùng thêm led đơn để hiển thị dấu chấm (dot) 2.2 Sơ đồ chân Các led đơn gọi tên theo chữ A- B -C-D-E-F-G, dấu chấm P Như muốn hiển thị ký tự ta cần cấp nguồn vào chân led sáng mong muốn 2.3 Thông số LED dù có nhiều biến thể tựu chung có loại : + Chân Anode chung (chân + led mắc chung lại với ) + Chân Catode chung (Chân - led mắc chung với ) * Đối với loại Anode chung : + Chân chân Vcc(nối ngắn mạch lại với , sau nối chung với chân anode led đơn ), muốn led sáng việc nối chân catot xuống mass Điện áp Vcc mass phải lớn 1.3 V cung cấp đủ led sáng, nhiên không cao 3V IC đếm xung clock 40192 3.1 Hình ảnh 3.2 Sơ đồ chân ý nghĩa KÍ HIỆU SỐ CHÂN Ý NGHĨA SỐ CHÂN KÍ HIỆU Ý NGHĨA 16 VCC Nguồn Q1 VSS GND Q2 14 R (RESET) Reset Q3 11 PE (PRESET ENABLE) Diều khiển giá trị đặt trước Q4 CLK.UP Đếm lên 15 P1 Mã BCD số lượng xung cấp vào chân CLOCK UP CLOCK DOWN Giá trị đặt trước CLK.DOWN Đếm xuống P2 12 CO (CARRY)) Bit nhớ 10 P3 13 BO (BORROW) Bit mượn P4 3.3 Nguyên lý hoạt động 40192 IC có chức đếm lên xuống số xung clock cấp vào chân CLOCK UP CLOCK DOWN chuyển thành mã BCD tương ứng - Khi đếm lên, đếm đếm số cạnh lên xung clock cấp vào chân CLOCK UP chân CLOCK DOWN giữ mức cao Khi đếm xuống, đếm đếm số cạnh lên xung clock cấp vào chân CLOCK DOWN chân CLOCK UP giũ mức cao - Khi đếm đếm lên đếm xuống bit CO, BO mức cao Khi có tràn bit bit CO, BO xuống mức thấp nửa chu kỳ xung , tạo xung clock cấp cho IC (nếu có) sau trở mức cao trình đếm lặp lại - Ngoài ra, IC 40192 có chức đếm lên xuống từ giá trị đặt trước Khi chức sử dụng, chân PE giữ vai trò điều khiển chức - Bảng hoạt động: CLOCK UP CLOCK DOWN PE R ACTION COUNT UP 1 NO COUNT 1 COUNT DOWN 1 NO COUNT X PRESET RESET X X = HIGHT X X = LOW LEVEL X= DON’T CARE 3.4 Ghép tầng IC Trong trường hợp cần mở rộng giới hạn đếm, IC 40192 cung cấp cho ta giải pháp đơn giản để thực điều này: phương pháp ghép tần IC Sơ đồ phương pháp ghép tần IC: - Nguyên lý hoạt động: Khi IC thứ đếm tràn tạo thành xung clock (thông qua chân CARRY, BORROW ) cấp cho IC thứ hai đếm Khi IC thứ hai đếm tràn tạo thành xung clock cấp cho IC đếm Bằng cách này, ta mở rộng giới hạn đếm cách ghép 1,2,… ,n IC với - PHẦN II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH Sơ đồ nguyên lý U8 Vcc 7805 VI GND J1 DUNG LED THU PHAT HONG NGOAI R3 330R 2 MACH DEM SAN PHAM VO A TBLOCK-I2 D3 K LED-BIBY Vcc SW1 U1 e3 d3 c3 b3 a3 e2 d2 c2 a2 b2 c2 d2 e2 f2 g2 g3 A B C D CLK LE BI U4 QA QB QC QD QE QF QG A2 B2 C2 D2 R6 15 10 11 14 A B C D LOAD CLKU CLKD CLEAR 40192 A B C D 10 11 12 13 15 14 a3 b3 c3 d3 e3 f3 g3 CLK LE BI U5 QA QB QC QD QE QF QG A3 B3 C3 D3 TCD TCU 13 12 A1 B1 C1 D1 15 10 11 14 A B C D LOAD CLKU CLKD CLEAR 40192 CLK LE BI QA QB QC QD QE QF QG 4543 U6 QA QB QC QD A B C D 4543 U2 R5 K 10 11 12 13 15 14 f3 Vcc A g2 555 A1 B1 C1 D1 4543 6k8 f2 6 R4 b2 a2 e1 a1 b1 c1 d1 e1 f1 g1 U3 TH K LED_THU TR GND A D1 10 11 12 13 15 14 CV A LED_PHAT g1 f1 K D2 d1 Q DC c1 R V CC SW-SPDT b1 470 a1 R2 470 R1 U7 QA QB QC QD TCD TCU 13 12 A2 B2 C2 D2 15 10 11 14 A B C D LOAD CLKU CLKD CLEAR 40192 QA QB QC QD TCD TCU 13 12 A3 B3 C3 D3 Các khối mạch 2.1 Khối tạo xung - Thành phần chính: led phát, led thu hồng ngoại IC 555 Khối thu phát có nhiệm vụ tạo xung clock cho mạch đếm phía sau hoạt động Khi có sản phẩm di chuyển led phát thu làm cho điện ap chân K cùa led thu thay đổi tạo thành xung clock chuyển cho khối đếm xung phía sau IC 555 có tác dụng xử lí cấp vào tứ chân K led thu thành dạng sóng xung vuông chuẩn - 2.2 Khối đếm xung - Thành phần chính : IC đếm xung 40192 Mỗi IC 40192 có thể đếm từ Như vậy ghép IC này lại với mạch đếm có thể đếm được giá trị từ 000 đếm 999 Mạch có chế độ đếm lên và đếm xuống được điều khiển bằng một công tắc cực - Nguyên lý hoạt động: Khối đếm xung có nhiệm vụ đếm số xung clock từ khối thu phát đưa về, dịch sang mã BCD rồi chuyển kết quả về cho khối hiển thị Khi có một xung lock tuỳ theo chế độ IC 40192 sẽ tăng hoặc giảm số đếm ở hàng đơn vị Khi số đếm ở hàng đơn vị bị tràn sẽ làm cho bit CARRY hoặc bit BORROw thay đổi trạng thái thành xung clock cấp cho IC 40192 ở hàng chục hoạt động Cứ vậy ở tầng trước tràn sẽ tạo thành xung clock cấp cho IC ở tầng tiếp theo hoạt động Ngoài ra, mạch này có chế độ reset để có thể đếm lại từ đầu Chế độ này được điều khiển bằng nút nhấn hai cực - 2.3 Khối hiển thị - Thành phần chính: IC giải mã 4543, led đoạn (catot chung) Nguyên lý hoạt động: - Mã BCD của số xung clock đếm được từ khối đếm xung sẽ được đưa về các chân D(4), C(2), B(3), A(5) của IC 4543 Tại đây, mã BCD sẽ được chuyển sang mã led đoạn tương ứng và hiển thị lên led đoạn Đối với led đoạn, chúng ta chọn phương pháp giao tiếp từng led, tức là mỗi IC sẽ điều khiển led hoạt động Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản , phù hợp với những mạch đếm nhỏ PHẦN III BĂNG TRUYỀN Hình ảnh Băng truyền mạch đếm sản phẩm Băng tải, băng chuyền phận quan trọng dây chuyền sản xuất, lắp ráp nhà máy, xí nghiệp nhằm giúp tiết kiệm thời gian, chi phí, sức lao động góp phần mang lại hiệu kinh tế cao cho doanh nghiệp Cấu tạo Khung sắt để làm băng truyền Động có thiết bị giảm tốc vào lăn Băng tải ,bán băng tải thiết bị chuyển tải mang lại hiệu kinh tế cao vận chuyển hàng hóa khoảng cách không gian thời gian Cấu tạo bao gồm: - Một động giảm tốc trục vít điều khiển kiểm soát tốc độ - Bộ lăn, truyền lực chủ động - Hệ thống khung đỡ lăn - Hệ thống dây băng lăn Nguyên lý hoạt động Động gắn vào kết thúc cán lên Khi động trên, lăn quay ngược lại gây lăn áp lực cao thảm cao su, áp dụng cách, tạo áp lực đáng kể vào bên Ứng dụng Mỗi loại băng tải sử dụng môi trường truyền tải khác cần tìm hiểu loại băng tải để ứng dụng chúng cho phù hợp với điều kiện, tính chất công việc mục đích sử dụng để đạt hiệu kinh tế cao Băng tải, băng chuyền ứng dụng ngành sản xuất công nghiệp, chế biến thực phẩm, khai thác, nhằm giúp hỗ trợ tối đa cho doanh nghiệp trình vận chuyển hàng hóa nhanh chóng, an toàn, tiện lợi Ngoài với hệ thống băng tải giúp doanh nghiệp tối ưu hóa chi phí, tiết kiệm thời gian, hạn chế nguồn nhân lực mang lại hiệu kinh tế cao đồng thời giúp cho hệ thống sản xuất ngày tự động hóa theo hướng đại PHẦN IV ỨNG DỤNG * Ứng dụng: Mạch ứng dụng vào hệ thống đếm sản phẩm đồ hộp, đóng thùng sản phẩm đếm đủ sản phẩm, đếm số người vào công ty để dể kiễm soát… KẾT LUẬN “Mạch đếm sản phẩm dùng led thu phát hồng ngoại” cho phép đếm được sản phẩm di chuyển qua lại giữa cổng thu phát hồng ngoại của nó với mức độ chính xác tương đối cao “Mạch đếm sản phầm dùng led thu phát hồng ngoại” có những ưu điểm nổi bật sau: - Cấu tạo đơn giản, linh kiện thông dụng, rẻ tiền Dễ lắp đặt, sữa chữa Dễ dàng kết nối với các chip vi xử lí để điều khiển tự động Mạch có thể thay đổi tuỳ biến để phù hợp với các mục đích sử dụng khác TÀI LIỆU THAM KHẢO -Hướng dẩn lắp mạch điện tử tác giả : Đoàn Đình Kiến - Kỹ thuật điện tử mạch điện tử kỹ thuật sốtác giả: Nguyễn Văn Anh -http://codientu.org/threads/mach-dem-san-pham-0-999-dung-89c52-thu-phat-hongngoai.6089/ [...]... chính : IC đếm xung 40192 Mỗi IC 40192 có thể đếm từ 0 9 Như vậy khi ghép 3 IC này lại với nhau mạch đếm có thể đếm được giá trị từ 000 đếm 999 Mạch có 2 chế độ đếm lên và đếm xuống được điều khiển bằng một công tắc 3 cực - Nguyên lý hoạt động: Khối đếm xung có nhiệm vụ đếm số xung clock từ khối thu phát đưa về, dịch sang mã BCD rồi chuyển kết quả... như đồ hộp, đóng thùng sản phẩm khi đếm đủ sản phẩm, đếm số người ra vào 1 công ty để có thể dể kiễm soát… KẾT LUẬN Mạch đếm sản phẩm dùng led thu phát hồng ngoại” cho phép đếm được sản phẩm di chuyển qua lại giữa cổng thu phát hồng ngoại của nó với mức độ chính xác tương đối cao Mạch đếm sản phầm dùng led thu phát hồng ngoại” có những ưu điểm nổi bật sau:... thể đếm lại từ đầu Chế độ này được điều khiển bằng nút nhấn hai cực - 2.3 Khối hiển thi - Thành phần chính: IC giải mã 4543, led 7 đoạn (catot chung) Nguyên lý hoạt động: - Mã BCD của số xung clock đếm được từ khối đếm xung sẽ được đưa về các chân D(4), C(2), B(3), A(5) của IC 4543 Tại đây, mã BCD sẽ được chuyển sang mã led 7 đoạn tương ứng và hiển thi ... khối hiển thi Khi có một xung lock tuỳ theo chế độ IC 40192 sẽ tăng hoặc giảm số đếm ở hàng đơn vị Khi số đếm ở hàng đơn vị bị tràn sẽ làm cho bit CARRY hoặc bit BORROw thay đổi trạng thái thành xung clock cấp cho IC 40192 ở hàng chục hoạt động Cứ như vậy ở tầng trước tràn sẽ tạo thành xung clock cấp cho IC ở tầng tiếp theo hoạt động Ngoài ra, mạch này... hợp với những mạch đếm nhỏ PHẦN III BĂNG TRUYỀN 1 Hình ảnh Băng truyền và mạch đếm sản phẩm Băng tải, băng chuyền là một trong những bộ phận rất quan trọng trong dây chuyền sản xuất, lắp ráp của các nhà máy, xí nghiệp nhằm giúp tiết kiệm được thời gian, chi phí, sức lao động góp phần mang lại hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp 2 Cấu tạo Khung sắt để làm băng truyền Động cơ có thi t bị giảm tốc... dụng trong môi trường truyền tải khác nhau vì thế cần tìm hiểu các loại băng tải để ứng dụng chúng cho phù hợp với điều kiện, tính chất công việc cũng như mục đích sử dụng để đạt hiệu quả kinh tế cao nhất Băng tải, băng chuyền được ứng dụng trong các ngành sản xuất công nghiệp, chế biến thực phẩm, khai thác, nhằm giúp hỗ trợ tối đa cho doanh nghiệp trong quá trình vận chuyển hàng hóa nhanh chóng, an... sản phầm dùng led thu phát hồng ngoại” có những ưu điểm nổi bật sau: - Cấu tạo đơn giản, linh kiện thông dụng, rẻ tiền Dễ lắp đặt, sữa chữa Dễ dàng kết nối với các chip vi xử lí để điều khiển tự động Mạch có thể thay đổi tuỳ biến để phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau TÀI LIỆU THAM KHẢO -Hướng dẩn lắp mạch điện tử tác giả : Đoàn Đình Kiến - Kỹ... gian, chi phí, sức lao động góp phần mang lại hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp 2 Cấu tạo Khung sắt để làm băng truyền Động cơ có thi t bị giảm tốc được vào bộ con lăn Băng tải ,bán băng tải là một thi t bị chuyển tải mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất khi vận chuyển hàng hóa ở mọi khoảng cách không gian và thời gian Cấu tạo bao gồm: - Một động cơ giảm tốc trục vít và bộ điều khiển kiểm soát tốc