HỆ THỐNG CÂN PHÂN LOẠI TRỨNG LIÊN TỤC TRÊN DÂY CHUYỀN

ii HỆ THỐNG CÂN VÀ PHÂN LOẠI TRỨNG LIÊN TỤC TRÊN DÂY CHUYỀN Tác giả PHAN ĐĂNG KHOA Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành điều khiển tự động Giáo viên hướng dẫ

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

HỆ THỐNG CÂN PHÂN LOẠI TRỨNG LIÊN TỤC TRÊN DÂY

ii

HỆ THỐNG CÂN VÀ PHÂN LOẠI TRỨNG LIÊN TỤC TRÊN DÂY

CHUYỀN

Tác giả PHAN ĐĂNG KHOA

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành điều khiển tự động

Giáo viên hướng dẫn:

Ths Lê Văn Bạn

Tháng 6 năm 2013

Trước tiên tôi xin chân thành cám ơn đến Ban Giám Hiệu, cảm ơn quí thầy cô Trường Đại Học Nông Lâm, đặc biệt là quí thầy cô khoa Cơ khí & Công Nghệ đã dạy

và truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường

Tôi trân trọng gửi lời cảm ơn đến quí thầy cô bộ môn Điều Khiển Tự Động, đã nhắc nhở và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy: Ths Lê Văn Bạn là người đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong việc hướng dẫn thực hiện đề tài này

Tôi rất cám ơn các bạn trong lớp, trong khoa, trường và đặc biệt là anh Lê Tấn Phúc là cựu sinh viên của ngành đã giúp đỡ tôi và đã động viên tinh thần cho tôi để tôi đạt được kết quả như ngày hôm nay

Tp.HCM tháng 06 năm 2013

Sinh viên thực hiện: Phan Đăng Khoa

2 Thiết kế chế tạo băng tải truyền trứng

3 Tính toán, thiết kế, chế tạo bộ truyền

4 Thiết kế, chế tạo mạch điều khiển

5 Thiết kế chế tạo mạch công suất

6 Chế tạo bộ nguồn

7 Thực hiện viết chương trình cho vi điều khiển

8 Kết nối và thử nghiệm toàn bộ hệ thống máy

Các kết quả đạt được:

1 Chế tạo xong hệ thống cân và phân loại trứng với 3 giá trị khối lượng có thể thay đổi tùy thuộc nhu cầu người sử dụng Mức khối lượng trong khoảng nhỏ nhất là 45g và cao nhất là 80g

2 Mạch khuếch đại hoạt động tốt với sai số 1% tùy thuộc giá trị điện áp vào

3 Bộ phận chuyển đổi ADC và điều khiển kích Solenoids hoạt động tốt

4 Bước đầu giải quyết được vấn đề cân và phân loại trứng liên tục trên dây chuyền

v

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM TẮT iv

MỤC LỤC v

DANH SÁCH CÁC HÌNH viii

DANH SÁCH CÁC BẢNG xi

Chương 1 1

MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích đề tài 2

1.3 Giới hạn đề tài 2

Chương 2 3

TRA CỨU TÀI LIỆU SÁCH BÁO PHỤC VỤ ĐỀ TÀI 3

2.1 Một số hệ thống băng tải chuyền trứng: 3

2.2 Tra cứu về Loadcell: 9

2.3 Tra cứu linh kiện điện tử: 11

2.3.1 Vi điều khiển: 11

2.3.2 IC khuếch đại INA128: 14

2.3.3 Tìm hiểu opamp OP07: 17

vi

2.3.4 Solenoid gạt trứng: 18

2.3.5 IC ổn áp nguồn 78xx và 79xx : 20

2.3.6 IC công suất: 21

2.3.7 Cảm biến quang: 22

2.4 Tra cứu phần mềm: 24

Chương 3 25

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài 25

3.1.1 Địa điểm thực hiện đề tài: 25

3.1.2 Phân bố thời gian tiến hành đề tài: 25

3.2 Đối tượng và thiết bị nghiên cứu: 26

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu: 26

3.2.2 Thiết bị nghiên cứu: 26

3.3 Phương pháp thực hiện đề tài: 27

3.3.1 Phương pháp thực hiện phần cơ khí: 27

3.3.2 Phương pháp thực hiện phần điện tử: 27

Chương 4 28

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28

4.1 Thực hiện phần cơ khí: 28

4.1.1 Chọn mô hình chung: 28

vii

4.1.2 Chọn vật liệu và thực hiện phần cơ khí: 29

4.2 Thực hiện phần điều khiển 45

4.2.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển: 45

4.2.2 Chế tạo mạch công suất kích van Solenoid điều khiển xy lanh: 50

4.3 Lưu đồ giải thuật: 52

4.4 Kết quả: 53

4.4.1 Kết quả thực hiện phần cơ khí: 53

4.4.2 Kết quả thực hiện phần mạch điều khiển: 60

4.5 Quy trình khảo nghiệm: 65

Chương 5 67

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 67

5.1 Kết luận: 67

5.2 Đề nghị: 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Máy NABEL NWG1000 3

Hình 2.2: Đối trọng bằng nam châm 4

Hình 2.3: Cơ cấu truyền động phần cấp liệu 5

Hình 2.4: Băng tải cấp trứng 5

Hình 2.5: Máy rửa trứng KS-S1-7500 6

Hình 2.6: MOBA 68-88 7

Hình 2.7: Cấp trứng 8

Hình 2.8: Phân loại trứng bằng đối trọng 9

Hình 2.9: Một số loại Loadcell thông dụng 9

Hình 2.10: Nguyên lý và cấu tạo Loadcell 10

Hình 2.11: Cách dùng loadcell 11

Hình 2.12: Vi điều khiển PIC 16F877A 12

Hình 2.13 PIC16F877A chân cắm 14

Hình 2.14: INA128 15

Hình 2.15: Sơ đồ chân INA128 15

Hình 2.16: Sơ đồ cấu tạo và kết nối cơ bản của INA128 16

Hình 2.17: Trả giá trị cân về 0 bằng OP-07 17

Hình 2.18: Sơ đồ chân của OP07 18

Hình 2.19: Solenoids loại kéo 18

Hình 2.20: Cấu tạo Solenoids 19

Hình 2.21: Mạch đơn giản điều khiển Solenoid 19

Hình 2.22: IC ổn áp 7805 20

ix

Hình 2.23: Opto PC817 và sơ đồ chân 21

Hình 2.24: IRF540 và cấu tạo 22

Hình 2.25: Cảm biến quang 23

Hình 2.26: Kích thước và cách nối dây cảm biến quang 23

Hình 4.1: Sơ đồ khối phần cơ khí 28

Hình 4.2: Mô hình 3D máy cân và phân loại trứng 28

Hình 4.3: Bộ phận cấp trứng 29

Hình 4.4: Bản vẽ chi tiết máng cấp trứng 30

Hình 4.5: Máng đỡ xích tải chuyền trứng 31

Hình 4.6: Bản vẽ chi tiết máng dẫn trứng 32

Hình 4.7: Loadcell VMC-VLC-134 33

Hình 4.8: Loadcell được gắn lên giá đỡ 34

Hình 4.9: Bản vẽ chi tiết Loadcell 35

Hình 4.10: Bản vẽ chi tiết bộ phận cân 36

Hình 4.11: Cảm biến quang 37

Hình 4.12: Bộ phận phân loại 38

Hình 4.13: Bản vẽ chi tiết máng hứng 39

Hình 4.14: Bản vẽ chi tiết Solenoids 40

Hình 4.15: Xích tải băng chuyền 41

Hình 4.16: Thông số bánh xích 42

Hình 4.17: Thanh đẩy trứng 43

Hình 4.18: Khung giá đỡ 43

Hình 4.19: Bản vẽ chi tiết khung giá đỡ 44

x

Hình 4.20: Sơ đồ khối hệ thống 45

Hình 4.21: Mạch nguyên lý của mạch điều khiển 46

Hình 4.22: Mạch xử lý và hiển thị 47

Hình 4.23: Mạch khuếch đại 48

Hình 4.24: Mạch nguyên lý chuyển đổi nguồn vào thành nguồn +- 12V DC 49

Hình 4.25: Mạch nguồn chuyển đổi điện áp +-12V DC xuống +- 9V DC 49

Hình 4.26: Mạch chuyển đổi nguồn +12VDC xuống 5VDC 50

Hình 4.27: Mạch công suất 50

Hình 4.28: Lưu đồ giải thuật 52

Hình 5.1 Phần cơ khí sau khi hoàn thành 53

Hình 5.2: Bộ phận cấp trứng 54

Hình 5.3: Máng dẫn trứng và xích tải chuyền trứng 54

Hình 5.4: Bộ phận cân 55

Hình 5.5: Máng phân loại 1 và 2 56

Hình 5.6: Máng phân loại 3 56

Hình 5.7: Bộ phận phân loại 57

Hình 5.8: Động cơ cùng với hộp giảm tốc và xích truyền 58

Hình 5.9 Bánh xích chủ động được gắn với máng dẫn bằng bạc đạn 59

Hình 5.10 Cảm biến quang 59

Hình 5.11: Layout phần mạch điều khiển 60

Hình 5.12: Mạch điều khiển 61

Hình 5.13: Layout mạch công suất 62

Hình 5.14: Mạch công suất 62

xi

Hình 5.15: Mặt ngoài tủ điện 63 Hình 5.16: Mặt trong tủ điện 64

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Bảng phân bố thời gian thực hiện đề tài 26 Bảng 5.1: Thí nghiệm cân và phân loại trứng 65 Bảng 5.2: Số lần phân loại trứng của các máng phân loại 66

Hiện nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật Con người đã biết áp dụng máy móc vào các ngành, trong đó có ngành nông nghiệp Ví dụ : máy kéo, máy cày, máy bơm nước… Bên ngành thực phẩm thì có các máy như là : máy ấp trứng tự động, máy rửa trứng tự động, máy nhổ lông gà tự động… Hiện tại việc cân phân loại trứng tại các lò sản suất trứng bán ra thị trường vẫn còn rất thủ công, như thế độ chính xác năng suất công việc cũng không cao Dẫn đến nhu cầu phải chế tạo ra một máy có thể giúp việc phân loại trứng theo khối lượng từ đó phân theo giá thành từng loại, các mức giá thành này sẽ góp phân tăng hiệu quả kinh tế cho người nông dân

Từ thực tế như trên các máy xử lý trứng ( Egg Processing ) ra đời Tuy mức độ

tự động hóa của các máy này rất cao nhưng kèm theo nó là giá thành rất đắt và hiệu quả sẽ không phù hợp với kiểu kinh doanh các sản phẩm nông nghiệp theo kiểu hộ gia đình như hiện nay

Do đó được sự chấp thuận của ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí- Công Nghệ trường

Đại học Nông Lâm TP.HCM, để thực hiện đề tài “Hệ thống cân và phân loại trứng liên tục trên dây chuyền” với mục đích giải quyết vấn đề trên

1.3 Giới hạn đề tài

¾ Phân loại theo 3 loại khối lượng

¾ Tốc độ xử lý của hệ thống còn chậm, năng suất thấp quy mô nhỏ, chưa

có tính ứng dụng

¾ Do tính chất của hệ thống là dùng rãnh dẫn hướng cho trứng lăn và đẩy trứng bằng xích truyền có gắn thanh đẩy trứng nên trứng phân loại phải có hình dáng không quá sai lệch giữa đầu to và đầu nhỏ của trứng

¾ Chỉ thí nghiệm được với trứng vịt còn với trứng gà thì do vỏ trứng gà có cấu trúc mỏng dễ vỡ trong quá trình phân loại

3

Chương 2

TRA CỨU TÀI LIỆU SÁCH BÁO PHỤC VỤ ĐỀ TÀI

2.1 Một số hệ thống băng tải chuyền trứng:

4

phân loại tương ứng, lực hút của nam châm bập bênh bằng với lực từ của máng phân loại thì khi đó trứng nặng làm chênh bập bênh và trứng rơi vào máng phân loại Với phương pháp này có thể phân loại trứng làm 7 loại trọng lượng

Hình 2.2: Đối trọng bằng nam châm

Bộ phận cấp liệu dùng cơ cấu tay quay con trượt kết hợp với bánh cóc tạo ra chuyển động của băng tải phù hợp với thời gian cấp 6 trứng một lúc vào băng tải cân

6

Hình 2.5: Máy rửa trứng KS-S1-7500

Xuất xứ: Trung quốc

Công ty: Hoa Nam

Tuy đây là máy rửa trứng, nhưng phương pháp xích tải chuyền trứng rất hay có thể ứng dụng vào đề tài nghiên cứu này

7

Hình 2.6: MOBA 68-88

Máy cân và phân loại trứng MOBA 68 được sản suất theo nhu cầu của các hộ nông trại cỡ vừa, vì nó phù hợp với các chủ trại chỉ cần 1-2 nhân công vận hành máy, cấu tạo máy đơn giản dễ vệ sinh

8

Hình 2.7: Cấp trứng

Các đối trọng có khối lượng đặt sẵn sẽ thả các trứng có cùng khối lượng vào máng thích hợp Cơ cấu 2 khâu 3 khớp lấy trứng cũng có nhiệm vụ dịch chuyển các trứng theo từng bước( mỗi bước là 2 trứng) đến cuối hàng sẽ có khâu gạt các trứng còn lại xuống máng

9

Hình 2.8: Phân loại trứng bằng đối trọng

Tuy có những ưu điểm vượt trội như trên nhưng việc chế tạo máy đòi hỏi có sự chính xác cơ khí cao giữa các khâu khớp

2.2 Tra cứu về Loadcell:

Hình 2.9: Một số loại Loadcell thông dụng

Loadcell là thiết bị điện dùng để chuyển đổi lực thành tín hiệu điện

Đối

trọng

Cầu điện trở gồm các miếng điện trở lực căng làm việc trên nguyên lý hiệu ứng Tenzo

Hình 2.10: Nguyên lý và cấu tạo Loadcell

Cách đọc giá trị của Loadcell: ( đối với loại loadcell tương tự)

Tải trọng (R.C)/ Rate capacity (tf): ví dụ như 10tf, 25tf, 50tf là các mức tải trọng cho phép của loadcell

Điện áp ra (R.O)/ Rate output (mV/V): Giả sử bằng 2mV/V đối với loadcell có tải trọng lớn nhất là 3 tấn khi đó: điện áp tham chiếu đặt vào là 12V thì đặt vật có trọng lượng 3 tấn lên loadcell thì ngõ ra sẽ xuất tín hiệu 12V x 2mV/V = 24mV

Tín hiệu xuất ra của Loadcell thường nhỏ nên cần bộ khuếch đại điện áp khuếch đại tín hiệu ra rồi mới đưa vào vi xử lý

11

Hình 2.11: Cách dùng loadcell

Thông thường 1 loadcell sẽ có 4 dây, 1 dây màu đỏ nguồn + (Red-Exc+), 1 dây màu đen nguồn - (Black-Exc-), 1 dây xanh dương tín hiệu + (Green-Sig+), 1 dây trắng tín hiệu -(White-Sig-)

Khi lắp phần cơ khí phải lắp như hình 2.11 và do máy phân loại trứng làm việc với đối tượng trứng gia cầm đã qua làm sạch bằng nước nên cần chú ý che chắn để loadcell không bị ướt

2.3 Tra cứu linh kiện điện tử:

2.3.1 Vi điều khiển:

Vi điều khiển là một máy tính được tích hợp trên một chip, nó thường được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử Vi điều khiển, thực chất là một hệ thống bao gồm một vi xử lí có hiệu suất đủ dùng và giá thành thấp (khác với bộ xử lý đa năng dùng trong máy tính ) kết hợp với các khối ngoại vi như bộ nhớ, các modun vào ra, các modun biến đổi số sang tương tự và tương tự sang số,… Ở máy tính thì các modun thường được xây dựng bởi các chip và mạch ngoài

12

Vi điều khiển thường được dùng để xây dựng các hệ thống nhúng Nó xuất hiện khá nhiều trong các dụng cụ điện tử, thiết bị điện, máy giặt, lò vi sóng, điện thoại, đầu DVD, thiết bị đa phương tiện, dây chuyền tự động…

Có thể nói vi điều khiển là một mạch có mật độ tích hợp cao, trong đó có khả năng nhận xử lý và xuất dữ liệu Đặc biệt quá trình xử lý được điều khiển theo một chương trình gồm nhiều tập lệnh mà người sử dụng có thể thay đổi một cách dễ dàng Một vi điều khiển có thể hiểu được vài trăm đến hang nghìn lệnh Vì vậy nó có thể thực hiện được nhiều yêu cầu điều khiển khác nhau

Hình 2.12: Vi điều khiển PIC 16F877A

Sơ lược về PIC16f877A

PIC là viết tắt của “ Programable Intelligent Computer”, có thể tạm dịch là “ máy tính thông minh khả trình” do hãng Genenral Instrument đặt tên cho vi điều khiển đầu tiên của họ: PIC1650 được thiết kế để làm các thiết bị ngoại vi cho vi điều khiển CP1600 Vi điều khiển này sau đó được nghiên cứu phát triển thêm và từ đó hình thành nên dòng vi điều khiển PIC ngày nay

13

PIC 16F877A là dòng PIC phổ biến nhất hiện nay (đủ mạnh về tính năng, 40 chân, bộ nhớ đủ cho hầu hết các ứng dụng thông thường) Cấu trúc tổng quát của PIC 16F877A như sau:

8 K Flash ROM

368 Bytes RAM

256 Bytes EEPROM

5ports (A, B, C, D, E) vào ra với tín hiệu điều khiển độc lập

2 bộ định thời 8 bits (Timer 0 và Timer 2)

Một bộ định thời 16 bits (Timer 1) có thể hoạt động trong chế độ tiết kiệm năng lượng (SLEEP MODE) với nguồn xung Clock ngoài

2 bô CCP( Capture / Compare/ PWM)

1 bộ biến đổi AD 10 bits, 8 ngõ vào

2 bộ so sánh tương tự (Compartor)

1 bộ định thời giám sát (WatchDog Timer)

Một cổng song song 8 bits với các tín hiệu điều khiển

Một cổng nối tiếp

15 nguồn ngắt

Có chế độ tiết kiệm năng lượng

Nạp chương trình bằng cổng nối tiếp ICSP(In-Circuit Serial Programming) Được chế tạo bằng công nghệ CMOS

35 tập lệnh có độ dài 14 bits

Tần số hoạt động tối đa 20MHz

14

Hình 2.13: PIC16F877A chân cắm

Do tính chất mạch không quá phức tạp, các linh kiện ít, kĩ năng hàn IC dán chưa có nên chỉ dùng PIC16F877A loại chân cắm

2.3.2 IC khuếch đại INA128:

Trong nghành công nghiệp điện tử, các tín hiệu điện tử từ các bộ nhận tín hiệu

từ các thiết bị đo nhất là các cân điện tử thương rất nhỏ, làm cho các con chip vi xử lý khó nhận biết được những khảng thay đổi của giá trị điện áp vào, điều này ảnh hưởng đến kết quả đo lường Từ đó các bộ khuếch đại tín hiệu ra đời Sau đó để làm giảm độ phức tạp của các mạch điện tử người ta lại cải tiến ra các IC tích hợp với kiểu dáng nhỏ độ ổn định cao

Trên thị trường hiện nay xuất hiện dòng IC INA của hãng Instuments đáp ứng được các yêu cầu về khuếch đại tín hiệu

15

Hình 2.14: INA128

Hình 2.15: Sơ đồ chân INA128

Hãng sản xuất: Texas Instruments

Cấu tạo tích hợp 3-op amp

Khuếch đại : 1- 10000 lần dựa vào R Gain

Khoảng bù điện áp: 50μV max

Sai lệch do nhiệt độ thấp: 0.5μV/oC

16

Hình 2.16: Sơ đồ cấu tạo và kết nối cơ bản của INA128

Hệ số khuếch đại phụ thuộc vào trị số của điện trở RG

Chức năng:

Điện áp đầu ra khi có hệ số khuếch đại:

Vì khi gắn lên hệ thống loadcell tự cân khối lượng của chính nó, để offset giá trị này về 0 cho việc tính toán trở nên dễ dàng cần gắn thêm một IC khuếch đại OP-07 như hình 2.17 với biến trở tinh chỉnh bằng 10K

17

Hình 2.17: Trả giá trị cân về 0 bằng OP-07

2.3.3 Tìm hiểu opamp OP07:

Là một dang IC có độ chính xác cao, với độ offset thấp (tiêu chuẩn là 10μV, max là 25μV) Độ trôi offset khoảng 0,2μV/ºC và dòng phân cực đầu vào thấp (0,7nA), ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu (0,35μVp-p), cộng thêm với trở kháng đầu vào cao

và độ lợi vòng hở lớn nên IC này rất thích hợp với các ứng dụng đo lường đòi hỏi chính xác cao OP07 thường dùng trong các mạch khuếch đại thuật toán đòi hỏi độ chính xác cao

18

Hình 2.18: Sơ đồ chân của OP07

2.3.4 Solenoid gạt trứng:

Hình 2.19: Solenoids loại kéo

Solenoids là thiết bị điện biến năng lượng điện thành cơ năng ( chuyển động thẳng hoặc xoay tròn)

19

Hình 2.20: Cấu tạo Solenoids

Cấu tạo của Solenoids bao gồm cuộn dây, lõi bằng kim loại hoặc thép,lò xo có tác dụng trả về khi ngừng cấp tín hiệu

Nguyên lý hoạt động: khi cấp điện cho cuộn dây sẽ tạo ra từ trường theo qui tắc nắm tay phải, tạo ra lực đẩy phần lõi bằng kim loại bằng lực cảm ứng điện từ Khi ngừng cấp điện thì lực cảm ứng điện từ sẽ mất và lò xo sẽ kéo phần lõi về vị trí cũ

Hình 2.21: Mạch đơn giản điều khiển Solenoid

21

Cũng như họ 78 thì họ 79 có hoạt động tương tự nhưng điện áp đầu ra là âm (-) trái ngược với họ 78 79xx cũng có nhiều loại mức ổn áp đầu ra như: 7905, 7906 với dòng chịu là 1A và 0.1A

2.3.6 IC công suất:

Công dụng: Các IC công suất có công dụng là cách ly điện áp điều khiển khỏi các nguồn công suất chạy động cơ, van điện từ, các thiết bị dùng điện áp vượt khả năng cung cấp của thiết bị điều khiển cũng như các thiết bị có từ tính cao dễ tạo dòng ngược làm cháy thiết bị điều khiển

Opto PC817: hay còn gọi là cách ly quang là linh kiện tích hợp có cấu tạo gồm

1 led và 1 photo diot hay 1 photo transitor Được sử dụng đẻ cách ly giữa các khối chênh lệch nhau về điện hay công suất như khối có công suất nhỏ với khối điện áp lớn

Nguyên lý hoạt động: khi có dòng nhỏ di qua 2 đầu của led có trong opto làm cho led phát sáng Khi led phát sáng làm thông 2 cực của photo diot, mở cho dòng điện chạy qua

Hình 2.23: Opto PC817 và sơ đồ chân

22

IRF540: là một loại MOSFET, viết tắt của "Metal-Oxide Semiconductor Effect Transistor" trong tiếng Anh, có nghĩa là "transistor hiệu ứng trường Oxit Kim loại - Bán dẫn", là một thuật ngữ chỉ các transistor hiệu ứng trường được sử dụng rất phổ biến trong các mạch số và các mạch tương tự

Field-Hình 2.24: IRF540 và cấu tạo

2.3.7 Cảm biến quang:

Cảm Biến Quang điện (Photoelectric Sensor, PES)có thể phát hiện nhiều dạng vật thể khác nhau: từ việc phát hiện 1 chai nhựa trên băng chuyền hoặc kiểm tra xem tay robot đã gắp linh kiện ô tô đã lắp đặt hay chưa

Mạch đầu ra chuyển tín hiệu tỉ lệ (analog) từ tranzito quang / ASIC thành tín hiệu On / Off được khuếch đại Khi lượng ánh sáng thu được vượt quá mức ngưỡng được xác định, tín hiệu ra của cảm biến được kích hoạt

Mặc dù một số loại cảm biến thế hệ trước tích hợp mạch nguồn và dùng tín hiệu

ra là tiếp điểm rơ le vẫn khá phổ biến, ngày nay các loại cảm biến chủ yếu dùng tín hiệu ra bán dẫn (PNP/NPN)

Kích thước và cách nối dây cảm biến quang:

Hình 2.26: Kích thước và cách nối dây cảm biến quang

dù rằng việc viết chương trình đồng thời cũng trở nên phức tạp hơn

Phần mềm mô phỏng là Proteus Đây là phần mềm mô phỏng mạch điện tử của Lancenter Electronics, mô phỏng cho hầu hết các linh kiện điện tử thông dụng, đặc biệt hỗ trợ cho cả PIC, 8051, AVR, Motorola

Phần mềm thiết kế mạch và layout là Orcad 10.5 Các sản phẩm của chuỗi OrCAD thuộc về công ty Cadence Design Systems Bản cuối cùng của OrCAD có khả năng tạo và hỗ trợ cơ sở dữ liệu các vi mạch sẵn có Gói phần mềm dùng để tự động hóa thiết kế điện tử Được dùng chính trong chế tạo các bản điện tử mạch in để chế tạo mạch in, cũng như để tạo các sơ đồ điện tử và các chế bản của chúng

Phần mềm thiết kế phần cơ khí là Inventor 2011 Professional Autodesk Inventor là phần mềm CAD ứng dụng trong thiết kế cơ khí với nhiều khả năng mạnh trong thiết kế mô hình Solid, có giao diện người dùng thân thiện và trực quan

25

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài

3.1.1 Địa điểm thực hiện đề tài:

Tại trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh

Xưởng cơ khí Quang Gia Bảo Quốc lộ 1A

3.1.2 Phân bố thời gian tiến hành đề tài:

Bắt đầu thực hiện đề tài từ thứ Hai ngày 11/3/2013 như vậy cho tới thời gian dự tính báo cáo đề tài là khoảng từ ngày 20 đến 30 tháng 6 có khoản 14 tuần thực hiện đề tài vì vậy bảng phân bố thời gian thực hiện đề tài được lập như sau:

5 Tuần 9-10 Báo cáo thử, chỉnh sửa lần cuối

3.2 Đối tượng và thiết bị nghiên cứu:

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu:

Khối lượng trứng gia cầm cụ thể là trứng vịt

3.2.2 Thiết bị nghiên cứu:

27

3.3.1 Phương pháp thực hiện phần cơ khí:

¾ Vẽ sơ đồ khối thực hiện phần cơ khí

¾ Nghiên cứu mô hình băng tải truyền trứng bằng xích tải có gắn các thanh chữ U đẩy trứng đi

¾ Vẽ mô hình kiểm tra tính khả thi, xác định kích thước

¾ Chọn vật liệu làm mô hình

¾ Thực hiện mô hình, chạy thử kiểm tra các lỗi và khắc phục

3.3.2 Phương pháp thực hiện phần điện tử:

™ Vẽ sơ đồ khối thực hiện phần mạch điện

™ Thiết kế mạch điều khiển bằng chương trình Orcad

™ Vẽ lưu đồ giải thuật, viết chương trình cho PIC

™ Mô phỏng chương trình bằng phần mềm Proteus, kiểm tra lỗi

™ Làm mạch layout bằng phần mềm Orcad, hiệu chỉnh các thông số điện trở, biến trở cho mạch khuếch đại

™ Chạy thử

Sơ đồ khối mô hình:

Hình 4.1: Sơ đồ khối phần cơ khí

Hình 4.2: Mô hình 3D máy cân và phân loại trứng

Nguyên lý hoạt động: sau khi cấp nguồn vào và mở công tắc khởi động động

cơ của bộ truyền động (5), nhập khối lượng trứng ngưỡng trên và ngưỡng dưới Sau đó

đổ trứng vào bộ phận cấp trứng (1), trứng sẽ lăn vào giữa máng dẫn trứng (2), với cấu tạo nghiên của máng sẽ làm cho trứng khi được đổ vào sẽ lăn xuống máng dẫn trứng (2) và được xích dẫn động có hàn các thanh đẩy trứng đẩy trứng đi Khi có trứng đi qua bộ phận cân (3) loadcell sẽ gửi tín hiệu điện áp cho vi điều khiển để so sánh giá trị ngưỡng trên với giá trị ngưỡng dưới và gán cho trứng 1 biến thời gian (Timer) Khi đủ