Thiết kế chế tạo,lắp ráp máy bơm nước tự đông theo lưu lương xả

Thiết kế mạch bơm nước tự động Đề tài: Thiết kế, chế tạo, lắp ráp mạch bơm nước tự động theo lưu lượng xả Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần theo tiến khoa học kỹ thuật, cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước phát triển mạnh mẽ Trước tình hình có nhiều yêu cầu cấp bách thách thức đặt cho giới trí thức Để tiếp tục dẫn dắt phát triển đất nước ngày giàu mạnh, phải đầu tư cho giáo dục, đào tạo hệ trẻ có đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày cao xã hội Đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo, phải đưa phương tiện dạy học đại vào giảng đường, trường học có trình độ người ngày cao đáp ứng yêu cầu xã hội Để làm quen với cơng việc thiết kế, chế tạo tìm hiểu loại linh kiện điện tử, chúng em thầy cô khoa Điện - Điện tử giao cho đồ án môn học “Nghiên cứu, thiết kế , lắp ráp máy bơm nước tự động” nhằm củng cố kiến thức trình thực tế Sau nhận đề tài, với hướng dẫn thầy Trần Văn Chương nỗ lực thân, tìm tòi nghiên cứu tài liệu đến đồ án chúng em mặt hồn thành Trong q trình thực dù có gắng thời gian trình độ hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Vậy em kính mong bảo giúp đỡ đóng góp ý kiến thầy để đồ án em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực Nguyễn Xuân Đài Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Đoàn Tiến Đạt GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Ngày ngành kỹ thuật điện tử có vai trò quan trọng sống người Các hệ thống điện tử ngày đa dạng thay công việc hàng ngày người từ công việc từ đơn giản đến phức tạp điều khiển tín hiệu đèn giao thơng, đo tốc độ động hay đồng hồ số Các hệ thống thiết kế theo hệ thống tương tự hệ thống số Tuy nhiên hệ thống điện tử thông minh người ta thường sử dụng hệ thống số hệ thống tương tự số ưu điểm vượt trội mà hệ thống số mang lại là: độ tin cậy cao, giá thành thấp, dễ dàng thiết kế, lắp đặt vận hành…Chính thấy ưu điển hệ thống mạch số nên thực tế mạch số lắp ráp sử dụng nhiều thấy tầm quan mạch số cơng với kiến thức môn điện tử đặc biệt sau thời gian học tập tìm hiểu tài liệu kỹ thuật số, tham khảo thực tế củng internet chúng em chọn đề tài: ” Thiết kế,chế tạo,lắp ráp mạch bơm nước tự động” Về đề tài: ” Thiết kế mạch bơm nước tự động” Khơng có ý nghĩa mặt lý thuyết giúp sinh viên vận dụng linh hoat lý thuyết thực tế mà giúp sinh viên làm quyen vói việc nghiên cứu khoa học từ lúc ngồi ghế nhà trường,và sở để nghiên cứu đề tài lớn không đề tài Đồ án mơn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động ứng dụng rông dãi sống lý mà chúng em chọn đề tài Ứng dụng mạch điều khiển máy bơm nước Nhu cầu thực tế Nước thực cần thiết cho nhu cầu sinh hoạt, đời sống ngày người Để thuận tiện cho viếc sử dụng nước lưu trữ lại thùng, bể chứa nước Các bể chứa nước thường để cao để tạo áp lực nước cần thiết cho sinh hoạt đời sống người để đưa nước lên cao lên thùng , bể chưa nước cao ta thường sử dụng máy bơm nước Chính điều phát sinh vấn đề khơng biết xác mức nước, trường hợp thùng bể ta cần đợi thời gian để đưa nước lên Khi nước thùng bể đầy làm tràn nước, gây lãng phí nước  -Ngồi ứng dụng nhiều thực tế sử dụng cho trạm bơm tiêu úng, khu chung cư, trường học ,bệnh viện cho lính cứu hoả -Trong cơng nghiệp ứng dụng cho việc làm mát cho động nhà máy ,xí nghiệp… Giải pháp Sử dụng hệ thống điều khiển máy bơm nước tự động hệ thống có sẵn cảm biến mức nước thùng, bể chưa nước Hệ thống tự động điều khiển máy bơm hoạt động bơm nước vào thùng, bể chứa  Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Khi nước thùng, bể chứa đầy cảm biến gửi tín hiệu hệ thống, tự động dừng bơm, chánh lãng phí nước Sử dụng hệ thống điều khiển máy bơm tự động, thực trình tự động bơm ngắt đầy cách dễ dàng Tùy theo nhu cầu sử dụng, người sử dụng chủ động xem trạng thái mức nước lúc, nơi NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Hưng Yên, tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn Phần :Vẽ phân tích mạch điện 1.1Sơ đồ tồn mạch Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Nguyên lý hoạt động mạch Mạch lấy nguồn từ mạch lọc nguồn 5v Dc, điện áp vào mạch điều khiển: +Điện áp đặt vào chân 14 IC74LS14 IC 74LS02 cố định Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động + Chân số IC 74LS14 IC 74LS02 nối mát + IC 74LS02 gồm cổng NOR Mạch điều khiển máy bơm nước dùng cổng NOR cổng mắc thành TRIGƠ RS Trigơ Rs trigơ có hai đầu vào điều khiển R, S Tại chân số cổng NOR chân S, chân số cổng NOR chân R + IC74LS14 gồm cổng NOT Cổng NOT có chức đảo, đầu vào mức cao thấp đầu ngược lại Tại xảy hai trường hợp: - Trường hợp thứ nhất, bể nước chưa có nước trang thái can Lúc tiếp điểm không nối với nguồn, chân số IC74LS02 nối với điện trở xuống mát chân số nhân giá trị mức thấp(điện áp chân số lúc 0,22 v) Tại tiếp điểm số không nối với nguồn chân số IC74LS14 nối với điện trở xuống mát Khi chân số IC74LS14 cho giá trị mức cao (điện áp chân số lúc có giá trị 4,99 v ) nối với chân số IC 74LS02 (chân S trigơ RS ) Tín hiệu chân số IC 74LS02 có giá trị mức cao (điên áp 4,99 v) nối với transistor (C828) transistor đượ kích mở rơle đóng máy bơm hoạt động - Trường hợp thứ hai ,khi bể nước đầy hai tiếp điểm nối với nguồn 5v chân số IC 74LS02 nhận giá trị mức cao, chân số IC 74LS04 nhận giá trị mức cao đưa chân số mức thấp chân số IC 74LS02 nhân giá trị thấp tín hiệu đưa chân số IC74LS02 mưc thấp transistor khóa rơle mở máy bơm ngừng hoạt động Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động + Các linh kiện sử dụng mạch điện ĐIỆN TRỞ Điện trở gồm có: R = 10K, R =220 Ω, quang trở, biến trở tinh chỉnh 100kΩ Hình dạng, ký hiệu đơn vị - Hình dạng điện trở - Ký hiệu điện trở R 21 R R1 22R - Đơn vị điện trở Đơn vị: Ohm () 1K = 103 1M = 103K 2.Định Nghĩa : Biến Trở Biến trở gọi triết áp cấu tạo từ điện trở màng than hay dây quấn có dạng hình cung góc quay 270o Có trục xoay nối với trượt làm than(cho biến trở dây quấn) hay làm băng kim loại có biến trở than , trở ép lên mặt điện trở để tạo kiểu nối tiếp xúc làm thay đổi trị số điện trở xoay cực Đinh nghĩa : TỤ ĐIỆN Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Tụ điện loại linh kiện thụ động sử dụng rộng rãi mạch điện tử, có khả tích trữ lượng dạng từ trường Kí hiệu C Biểu thức xác định: Zc = = Đơn vị tính: Fara (F) Định nghĩa : Diode bán dẫn Led -diode Diode cấu tạo từ lớp tiếp ráp P-N có hai điệncực Điện cực Anốt (A) nối với chất bán dẫn tạp chất loại P, điện cực Catốt (K) nối với chất bán dẫn tạp chất loại N Trong trình làm việc diode để phân cực thuận điện cực A nối với nguồn điện dương (+), điện cực K nối với nguồn điện âm (-) Để phân cực ngược cần đảo chiều nguồn tác dụng nối tới hai cực - Kí hiệu: -Led LED (là viết tắt Light Emitting Diode có nghĩa điốt phát quang) diode có khả phát ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại Cũng giống diode, LED cấu tạo từ khối bán dẫn loại P ghép với khối bán dẫn loại N IC nguồn ổn áp Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Gọi So tương ứng với trạng thái đầu trạng thái thấp (b=0) S1 tương ứng với trạng thái đầu mức cao (b=0) Ta có mơ hình nước dâng tương ứng vơi trạng thái đầu sau Hinh 2.2.3.1các trạng thái xảy  Ta có đồ hình trạng thái sau Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động  Từ ta có bảng trang thái sau    Ban đầu ta có b=1và h=0 ,l=0 qua mạch biến đổi logic kết làm đầu mức cao  Trạng thái kế cận b=1 l=1,h=0 qua mạch biến đổi logic kết làm đầu mức cao  Trạng thái b=1 h=1,l=1 qua mạch biến đổi logic kết làm đầu mức thấp Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động 2.2.4 :Thiêt kế khối chấp hành Hinh2.4.Sơ đồ khối chấp hành Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Khối chấp hành nhận tín hiệu từ khối mạch logic để tác động vào motor đóng hay ngắt motor khối việc lắp thêm khuyếch đại cần thiết để nâng dòng vào cuộn hút cho role tùy theo mục đích sử dụng role 2.2.5: Thiêt kế khối tạo trể Hinh2.5.Khối tạo trễ Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Tạo thời gian báo động kéo dài có vật cản qua khối thu phát cách tạo độ rộng xung chân số NE 555 Độ rộng xung lớn thời gian báo động lâu - Cơng thức tính tần số điều chế độ rộng xung 555: + Tần số tín hiệu đầu : f = 1/(ln2.C4.(R1 + 2R3)) + Chu kì tín hiệu đầu : t = 1/f + Thời gian xung mức H (1) chu kì : t1 = ln2 (R1 + R3).C4 + Thời gian xung mức L (0) chu kì : t2 = ln2.R3.C4 Sơ đồ dây: Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động PHẦN BA:THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 3.1 Cảm biến mức nước Là kim loại có khả dẫn điện tốt đặt bể với nguồn 5v đặt đáy bể Nguyên lý hoạt động nhờ dẫn điện Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động 3.2 Bể nước Gồm bể bể chứa bể xả Khi nước bể bơm xuống bể chứa phía đến mức cảm biến đặt trước máy bơm tự bơm Đồ án mơn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Bể xả 40x15cm Bể chứa 30x20cm Tên đề tài: Thiêt kế ,lắp ráp mạch điêu khiển bơm nước tự động theo lưu lượng xả: Bảng kế hoạch thực Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động STT Tuần Công việc thực 1 _Tìm hiểu đề tài ,yêu cầu mạch _Tìm hiểu ứng dụng mạch thực tế 4+5 Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện _Xây dựng kế hoạch thực tiến độ theo tuần _Phân tích ,xác định yêu cầu điều khiển bơm nước tư động theo lưu lượng xả bể _Phân tích lựa chọn kết cấu cho mơ hình,lựa chọn phương án điều khiển mô hinh _Lựa chọn phần tử điều Người thực -Đạt _Đài _Cả nhóm _ Cả nhóm _Đài Thiết kế mạch bơm nước tự động khiển sử dụng mơ hình tìm hiểu thơng tin linh kiện _Thiết kế sơ đồ ngun lý tồn mạch _Tính tốn thơng số tiến hành chạy mơ _Đạt Cả nhóm 7+8 _ Láp ráp khảo sát bo mạch Cả nhóm _ Đo đạc kiểm tra xem board chạy có đạt yêu cầu hay không?(nếu gặp lỗi chỉnh sửa lại) _Tiến hành làm sản phẩm(đi dây) _Hoàn thành sản phẩm _Chuẩn bị nội dung làm thuyết minh _Cả nhóm 10 _Hồn tất sản phẩm,kiểm tra lại tồn nội dung Đồ án mơn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện _Cả nhóm Thiết kế mạch bơm nước tự động Hướng phát triển đề tài Thiết kế sản phẩm chúng em mong ứng dụng hiệu vào thực tế người sử dụng đánh gía cao cạnh tranh với sản phẩm nhập ngoại để làm điều chúng em không dừng lại có mà chúng em không ngừng nghiên cứu suy nghĩ để cải tiền nâng cao chất lượng mạch để thực hồn thiện sử dụng thực tế cụ thể chúng em thay cảm biến thơng thường cảm biến siêu âm để đo mức nước bể cách xác hiển thị LED hay PLC hay thiết kế thêm đồng hồ đo nước gắn vào bể để người dùng tiện quan sát.có thể thiết kế thêm chống tải cho đông bảo vệ áp dòng cho động Đồ án mơn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động PHẦN III :KẾT LUẬN Đề tài “ Thiết kế,chế tạo mạch bơm nước tự động “ đề tài vơ hấp dẫn Nó có ứng dụng quan trọng thực tế …Được hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo Trần Văn Chương thầy cô khoa Điện-Điện tử nỗ lực khơng ngừng thành viên nhóm nhóm chúng em nghiên cứu hồn thành đồ án.Nhìn chung mạch chạy ổn định,đo điện áp tương đối chuẩn,tính ổn định cao chống nhiễu tương đối tốt.Tuy nhiên,do đồ án đầu tiên,kiến thức hạn chế nên nhiều thiếu sót.Vì vậy,nhóm chúng em mong nhận góp ý chân thành từ phía thầy giáo bạn đọc đẻ hoàn thiện đề tài phát triển đề tài lên mức cao Sau thời gian làm đồ án khoa,chúng em học hỏi nhiều kinh nghiệm kiến thức Các thầy cô giáo nhiệt tình hướng dẫn bảo đặc biệt thầy Trần Văn Chương giúp nhóm em hồn thành tốt đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn! HưngYên, tháng năm2016 Nhóm sinh viên thực hiện: Đồn Tiến Đạt Nguyễn Xn Đài Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Nguyễn Thành Long-Điện tử bản-Trường ĐHSPKT Hưng Yên-2010 2.Đỗ Xuân Thụ-Kỹ thuật điện tử-Trường ĐH Bách Khoa-2006 3.http://lqv 77.com/2009/02/15/co-ban-dien-tro/ 4.http//blog dientu.com/doc-dien-tro/ 5.http://hoiquandientu.com/read/php?292 6.http://www.datasheetcatalog.com/datasheet-pdf/L/M/3/9/LM3914.html 7.http://tailieu.vn/tag/tai-lieu/dao động ký.html Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Mục lục Lời nói đầu Giới thiệu đề tài lí chọn đề tài Ứng dụng mạch điều khiển máy bơm nước Phần một:Vẽ phân tích mạch điện Phần hai:Thiết kế mạch thực nghiệm 2.1Thiết kế theo sơ đồ khối 2.2.1 Thiêt kế khối nguồn 2.2.2 Thiêt kế khối cảm biến 2.2.3 Thiết kế mạch tạo mức logic cho bể chứa 2.2.4 Thiêt kế khối chấp hành 2.2.5 Thiêt kế khối tạo trể PHẦN BA:THIẾT KẾ PHẦN CỨNG Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Bảng kế hoạch………………………………………… HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện ... học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động Bể xả 40x15cm Bể chứa 30x20cm Tên đề tài: Thiêt kế ,lắp ráp mạch điêu khiển bơm nước tự động theo lưu lượng xả: Bảng kế hoạch... án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động 3.2 Bể nước Gồm bể bể chứa bể xả Khi nước bể bơm xuống bể chứa phía đến mức cảm biến đặt trước máy bơm tự bơm Đồ án... tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động 2.2.4 :Thiêt kế khối chấp hành Hinh2.4.Sơ đồ khối chấp hành Đồ án môn học thiết kế chế tạo mạch thiết bị điện Thiết kế mạch bơm nước tự động