Thiết kế Máy ấp trứng tự động

M c tiêu c nhi tài thi t k máy p tr ng có kh nh nh mb o t hi u su t tr ng n cao nh t Các nhi m v chính: thi t k gi i thu o tr ng t tk m u n nh m giúp máy p tr ng ho nh t T ch c lu ng quan tk tk m n u n mô hình ng k ng phát tri tài ii ng n, t ng t hi u hi u su t cao L IC i TÓM T T ii M C L C iii DANH SÁCH HÌNH V v NG QUAN 1.1 Gi i thi u v máy p tr ng gia c m 1.1.1 Yêu c u t th c t 1.1.2 Gi i thi u mô hình lò p tr ng 1.1.3 Thi t k máy p tr ng công su t 2300 tr ng/m 2: THI T K , TÍNH TOÁN MÔ HÌNH 2.1 Tính toán ch n ng p KHÍ 13 13 2.2 Tính toán b truy n 15 2.2.1 Tính b truy n xích 15 2.1.2 Tính toán b truy n tr c vít bánh vít 17 2.3 Tính toán tr c ch n then 20 2.4 Ch n 30 2.5 C u t o máy p tr ng 34 3: THI T K M CH N 37 3.1 M ch ngu n 37 3.2 M ch u n PIC16f877A 38 3.3 M ch c m bi n DS18B20 39 3.4 M ch hi n th LCD bàn phím 42 3.5 M ch ng b pha 42 3.6 M ch công su t 43 4: U KHI N MÔ HÌNH 45 4.1 Quy trình ho t ng máy p tr ng 45 iii 4.2 c nhi t 4.2.1 Kh i c m bi n DS18B20 47 ng xung reset nh n tín hi u t DS18B20 48 c (read) giá tr nhi 49 u n c p nhi t máy p tr ng 51 4.4 o chi u ng xoay chi u m t pha 54 4.4.1 ng xoay chi u m t pha 54 4.4.2 o chi u quay c a NG K 5.1 K t qu xoay chi u m t pha 55 NG PHÁT TRI TÀI 61 c 61 5.1.1 N i dun 5.1.2 M t s h n ch c ng phát tri n c 61 tài 61 tài 61 TÀI LI U THAM KH O 62 iv Hình 1.1 Máy p tr ng 5000 tr ng/m Hình 1.2 Máy Hình 1.3 Máy p qu t ti p xúc làm nóng tr ng Hình 1.5 Máy p ti p xúc Hình 1.6 Máy p tr ng GTL 1000 Hình 1.7 Máy p tr ng OXY GTL 240K Hình 1.8 Mô hình máy p tr ng o tr ng 11 Hình 1.10 D ng c soi tr ng 11 Hình 2.1 Phân tích l c tr c vít 21 Hình 2.2 Bi momen tr c vít 22 Hình 2.3 K t c u tr c vít 23 Hình 2.4 Phân tích l c tr c t i 25 Hình 2.5 Bi momen tr c t i 27 Hình 2.6 Phân tích l c 30 Hình 2.7 Phân b l c c a tr c t i 33 tr ng 34 Hình 2.9 T m cách nhi t 35 n tr 36 o tr ng 36 u tr c vít bánh vít 37 Hình 3.1 M ch ng d ng IC LM2576 38 m ch ngu n 38 Hình 3.3 M u n PIC16f877A 39 Hình 3.4 C m bi n DS18b20 39 v chân 40 Hình 3.6 Phiên b n ch ng th m c a c m bi n nhi Hình 3.7 K t n i DS18B20 v DS18B20 40 u n 41 Hình 3.8 M ch c m bi n DS18B20 41 Hình 3.9 M ch hi n th LCD 42 Hình 3.10 M ng b 43 chân Triac quang MOC3020 43 Hình 3.12 M ch công su t 44 Hình 4.1 Quy trình ho ng máy p tr ng 46 Hình 4.2 C u hình ghi 47 Hình 4.3 Ch n s bit c u hình ghi 47 vùng nh DS18B20 48 Hình 4.5 Th i gian reset c a DS18B20 49 Hình 4.6 Th i gian ghi c a DS18B20 50 Hình 4.7 Th c c a DS18B20 50 n sau qua triac 51 gi i thu u n nhi Hình 4.10 C u t 53 u m t pha 54 u m t pha lo i dây 55 u m t pha lo i dây 55 Hình 4.13 Hai chi u quay c o chi 56 o chi i dây ch y 56 gi i thu Hình 4.17 M 56 o chi u khay tr ng 58 ng l c m u vi 59 NG QUAN 1.1 1.1.1 , , n ) 1.1.2 1.1.2.1 Theo m * NG QUAN - * - Biên : ±0,10C * - - eo * - NG QUAN * - Có thông báo có s * - Hình 1.1 Máy p tr ng 5000 tr ng/m 1.1.2.2 Theo c u t o Máy Máy i máy n nh t M t máy ly bao g m: n m t h p cách NG QUAN - Ngu n cung c p nhi t -B u n nhi hay g i b n nhi t (thermostat) - Khay tr ng - Nhi t k - không khí c - M t s máy có th có m k (hygrometer) - M t s máy có th o tr ng t Không khí bên b ng u hòa nh s t i nóng, không khí t p nh b i t l nhi t khí t t, l gi a bên v c b trí ph p c a máy p Bên máy p m di chuy n lên v y nhi tr ng máy p ph thông cao t b m t b ng ph ng t t c tr u quan u ph i có c Hình 1.2 Máy Máy p qu t Máy p qu máy p M t chi c qu bên máy c thi t k cb kh c ph c tình tr ng chênh l ch nhi bên u hòa không khí nh m t o nhi t không khí xung quanh tr ng ng nh t nh v trí l p NG QUAN t c m bi n nhi m không c n kh t khe Tr t khay cao khác Vi c s d ng máy p qu d ng nhi t k m m t cách xác Vi c ki tr có kích i máy c m máy p qu t quan a lu ng khí n tr ng b khô Hình 1.3 Máy p qu t Máy p ti p xúc Máy p ti p xúc mô ph ng trình p t nhiên bên Khác bi t l n nh t gi a p t nhiên v i p nhân t o ch gà m cung c m thông qua ti p xúc thay khí m bao quanh tr ng Ch y u, tr ng máy p qu t có nhi bao quanh h trình nhi bi ng nh t; nhi phôi thai ph i ch máy v nhi i c l i, tr i t khác toàn b tr ng v c trì c p t nhiên hay b ng máy p ti p xúc, có s khác Nhi t truy n vào tr ng qua m t vùng ti i nh ng vùng khác b tiêu tán v i nh , mà h u h t nh ng vùng l i 4: U KHI N MÔ HÌNH vùng nh DS18B20 Hình 4.4 chuy i ng nhi c s d ng D li truy c ghi thông qua l nh write scratchpad [4Eh] d li c n - Vi c nhi t c th c hi n theo t ng l n l y m u, m i l n l y m u cách b i m t tín hi u reset m t presence pulse Reset kh i cho vi ng l i trình nhi t c xem m i, presence pulse gi ng u n bi t c m bi n DS18B20 có m t Các + Kh i c c a m t l n l y m u: ng xung reset nh n tín hi u t DS18B20 + G i l nh ROOM + G i l nh ch c 4.2.1 Kh i b nh ng xung reset nh n tín hi u t DS18B20 48 c trình tín hi u báo hi u 4: U KHI N MÔ HÌNH Dùng vi 480µs, sau u n t chân DQ xu ng m c th p kho ng th i gian t i thi u gi i phóng DQ kh i m c th p, n tr kéo lên s t Khi DS18B20 phát hi n xung m c cao, s ch t 15 xu ng m c th p kho ng th i gian t 60 DS18B20 DQ lên m c cao 60 µs DS18B20 s kéo DQ 240 µs B t c tín hi u t c s n sàng Hình 4.5 Th i gian reset c a DS18B20 u n b c tín hi u s n sàng s b u truy n l nh ROM Ta t c m bi n bus, SKIP line 4.2.2 Ghi Ghi 49 4: U KHI N MÔ HÌNH Hình 4.6 Th i gian ghi c a DS18B20 DS18B20 có hai d ng rãnh ghi: ghi (ghi m c logic vào DS18B20) ghi (ghi m c logic 1) M i rãnh ghi cách nh Quá trình ghi - a rãnh ghi liên ti p ph i i byte bit ta s có rãnh ghi liên ti p t hai giá tr liên ti p nhau) t chân DQ xu ng giá tr t bit c n ghi lên ( t DQ lên m delay 15- t DQ xu ng giá tr kho ng nh ti p theo lên ( - a c Hình 4.7 Th c c a DS18B20 50 t bit c n ghi 4: U KHI N MÔ HÌNH DS18B20 có hai d c m c logic t c m c logic 1) M a2 nh i byte bit ta s c liên ti p ph i cách c liên ti p c hai giá tr liên ti p nhau) - t DQ xu ng giá tr kho ng l cho VDK ( ng 1- ng th i gian nh il ym uv t lúc b u c a rãnh t DQ lên m - t DQ xu ng giá tr kho ng l l y m u v cho VDK ( ng th i gian nh c a rãnh 4.3 Hình 4.8 Giá tr hi u d ng c n sau qua triac n áp t i: 51 ng 1- i k t lúc b u 4: U KHI N MÔ HÌNH (4.1) Giá tr hi u d ng dòn nt i (4.2) u1 : giá tr t c th i c Ud, Id : giá tr hi u d ng c R : giá tr 0< < U n t i n tr c a t i :góc m c a triac kh u n Tín hi m0t m i ng b u n 52 MOC3020 Triac 4: U KHI N MÔ HÌNH Hình 4.9 gi i thu 53 u n nhi 4: U KHI N MÔ HÌNH a triac t 00 Góc m 1800, ta kích m triac n a chu kì c n xoay chi u thông qua opto quang MOC3020, th i gian delay t n xoay chi u có t n s 50Hz (T=20ms), th i gian delay = góc m triac x 50µs Khi cho vi DS18B20 dòng qua dây Khi dòng qua dây gi m góc m triac, t máy Sau máy nc cài c tín hi u t m t a 4.4 u n th c hi n hàm u m t pha theo nguyên không không pha Stato dòng pha ba pha, ta góc, hai dây: qua cách xa 900, 900 Cách nh dòng c p qua triac, t pha Hình 4.10 C u t pha dòng qua dây pha xoay n tr n tr xoay 4.4.1 n ng t a ng b ng t, s delay góc kích c a triac, th i gian delay s quy i nhi ta nc nhi máy Khi nh cài m th i gian delay (gi m th xoay chi Khi máy làm cho hai dòng quay 54 hai hai pha dây 4: U KHI N MÔ HÌNH nh dây ch u m t pha u pha, kích b ng t có lo i dây dây, c n ý c - n dây n tv iv c GND) u dây, ch ng h n A, B, C, D - Dùng Ohm k ng h n v i nhau, giá tr t t ng c p S có c p thông n tr c p l , cu n l i cu n ch y Ch ng h sau: AB = vô l n => t n CD = vô l n AC = 360 BD = 280 y, cu n ch y BD, cu AC i v i lo i dây, t có tr s ohm nh is m chung , cu n ch y s Hình 4.11 u m t pha lo i dây Hình 4.12 u m t pha lo i dây 55 4: U KHI N MÔ HÌNH 4.4.2 quay quay moment quay xoay pha xoay cách ta dây pha hai dây ta hay dây Hình 4.13 Hai chi u quay c Hình 4.14 Hình 4.15 gi i thu o chi o chi i dây ch y o chi o chi a vào tín hi u ti m c a hai công t c hành trình u thu n ch m công t c hành Omron Z-15GW2-B Khi c trình d ng l i gi , th m b ng timer CKC AH3-3 Sau 56 4: U KHI N MÔ HÌNH ch n ch m công t c hành trình d ng l i gi c l p l i hoàn toàn t ngày ta t ki m tra lo i b nh ng tr 57 ng su t trình p tr ng Sau t yêu c u c a tr ng p 4: U KHI N MÔ HÌNH Hình 4.16 gi i thu 58 o chi u khay tr ng 4: M U KHI N MÔ HÌNH ng l c m u Hình 4.17 M ng l c m Các kí hi u s d ng m ng l c m - ON: nút nh n m - OFF: nút nh n t - CD: c u dao - CC: c u chì - Rn: role nhi t b o v - o chi - HT1, HT2: ti m c a công t c hành trình - T: timer th i gian on delay Các thi t b s d ng Công t -15GW2-B - 59 u u n 4: U KHI N MÔ HÌNH - SPDT - : 30 A, NO: 15 A - -25°C to 80°C - IEC60529 (JEM): IP00 - 0.98N Max - 0.22N Min - Tu -3 DC (V): 12, 24 AC (V): 12, 24 , 48, 110, 220, 240, 380, 415, 440, 50/60 Hz sec: 1, 3, 6, 10, 30, 60 min: 3, 6, 10, 30, 60 hour: 3, 6, 10, 24 60 5.1 5.1.1 5.1.2 5.2 - 61 , Tp n (2011) Xây d ng h th ng [2] Nguy nh nhi 2, lò nhi t Lu i h c, H c vi n h i quân [3] Lê Ng c Bích Bài gi ng trang b ng Quân Bài gi nt u n i h c Bách Khoa Tp.HCM i h c Bách Khoa Tp.HCM [5] http://mcu.banlinhkien.vn/threads/dieu-khien-goc-mo-cua-triac-de-thay-doi-do-sangcua-bong-den [6] http://www.diendancacanh.com/forum/showthread.php/ so-tay-ap-trung 62