DO AN TOT NGHIEP_Cân điện tử

Cân điện tử có chức năng định lượng được khối lượng của sản phẩm.

i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy KS. Nguyễn Văn Định đã trực tiếp giúp đỡ em về thiết bị, định hướng và hướng dẫn em nghiên cứu về một lĩnh vực khá mới mẻ so với những kiến thức mà em đã học được ở trường, giúp em mở rộng thêm tầm hiểu biết về một lĩnh vực đang phát triển với tốc độ rất nhanh chóng và vô cũng hữu ích trong cuộc sống . Em xin chân thành cảm ơn Bộ môn Cơ Điện tử, các thầy cô trong khoa Cơ khí, Trường Đại Học Nha Trang đã tạo điều kiện thuận lợi cho em được học tập và truyền thụ nhiều kiến thức cho chúng em làm nền tảng học vấn trên con đường công danh sự nghiệp của mình . Nha Trang, ngày 20 tháng 5 năm 2012 Sinh viên thực hiện Trần Công Nguyên MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN .i i LỜI NÓI ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG C ÂN TỰ ĐỘNG TÍNH TIỀN .2 1.1 Tổng quan về hệ thống cân tự động 3 1.1.1 Các phương pháp đo khối lượng .3 1.1.2 Giới thiệu về hệ thống cân tự động và ứng dụng 4 1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .4 1.3 Nhiệm vụ và yêu cầu 6 CHƯƠNG 2: 8 -Các LCD có giá thành hạ 31 -Khả năng hiển thị các số, các ký tự và đồ hoạ tốt hơn nhiều so với các đèn LED (vì các đèn LED chỉ hiển thị được các số và một số ký tự) .31 Nhờ kết hợp một bộ điều khiển làm tươi vào LCD làm giải phóng cho CPU công việc làm tươi LCD. Trong khi đèn LED phải được làm tươi bằng CPU (hoặc bằng cách nào đó) để duy trì việc hiển thị dữ liệu 32 -Dễ dàng lập trình cho các ký tự và đồ hoạ 32 - Chân VCC, VSS và VEE: Các chân VCC, VSS và VEE: Cấp dương nguồn - 5v và đất tương ứng thì VEE được dùng để điều khiển độ tương phản của LCD. 32 - Chân chọn thanh ghi RS (Register Select): Có hai thanh ghi rất quan trọng bên trong LCD, chân RS được dùng để chọn các thanh ghi này như sau: Nếu ii RS = 0 thì thanh ghi mà lệnh được chọn để cho phép người dùng gửi một lệnh chẳng hạn như xoá màn hình, đưa con trỏ về đầu dòng v.v… Nếu RS = 1 thì thanh ghi dữ liệu được chọn cho phép người dùng gửi dữ liệu cần hiển thị trên LCD .32 - Chân đọc/ ghi (R/W):Đầu vào đọc/ ghi cho phép người dùng ghi thông tin lên LCD khi R/W = 0 hoặc đọc thông tin từ nó khi R/W = 1 .32 - Chân D0 - D7:Đây là 8 chân dữ liệu 8 bít, được dùng để gửi thông tin lên LCD hoặc đọc nội dung của các thanh ghi trong LCD.Để hiển thị các chữ cái và các con số, chúng ta gửi các mã ASCII của các chữ cái từ A đến Z, a đến f và các con số từ 0 - 9 đến các chân này khi bật RS = 1.Cũng có các mã lệnh mà có thể được gửi đến LCD để xoá màn hình hoặc đưa con trỏ về đầu dòng hoặc nhấp nháy con trỏ. Chúng ta cũng sử dụng RS = 0 để kiểm tra bít cờ bận để xem LCD có sẵn sàng nhân thông tin. Cờ bận là D7 và có thể đượcđọc khi R/W = 1 và RS = 0 như sau: .33 Chân 33 Ký hiệu33 I/O 33 Mô tả 33 1 33 VSS 33 - 33 Mass 33 2 33 VCC 33 - 33 Nguồn 5v 33 3 33 iii VEE 33 - 33 Cấp nguồn điều khiển phản 33 4 33 RS 33 I 33 RS = 0 chọn thanh ghi lệnh. RS = 1 chọn thanh dữ liệu 33 5 34 R/W 34 I 34 R/W = 1 đọc dữ liệu. R/W = 0 ghi 34 6 34 E 34 I/O 34 Cho phép .34 7 34 DB0 34 I/O 34 Các bít dữ liệu 34 8 34 DB1 34 I/O 34 Các bít dữ liệu 34 9 34 DB2 34 iv I/O 34 Các bít dữ liệu 34 10 34 DB3 34 I/O 34 Các bít dữ liệu 34 11 34 DB4 34 I/O 34 Các bít dữ liệu 34 12 34 DB5 34 I/O 34 Các bít dữ liệu 34 13 34 DB6 34 I/O 34 Các bít dữ liệu 34 14 34 DB7 34 I/O 34 Các bít dữ liệu 34 Mã (Hex) 35 Lệnh đến thanh ghi của LCD .35 1 35 v Xoá màn hình hiển thị 35 2 35 Trở về đầu dòng 35 4 35 Giảm con trỏ (dịch con trỏ sang trái) 35 5 35 Tăng con trỏ (dịch con trỏ sang phải) .35 6 35 Dịch hiển thị sang phải .35 7 35 Dịch hiển thị sang trái 35 8 35 Tắt con trỏ, tắt hiển thị .35 A 35 Tắt hiển thị, bật con trỏ 35 C 35 Bật hiển thị, tắt con trỏ .35 E 35 Bật hiển thị, nhấp nháy con trỏ .35 F 35 Tắt con trỏ, nhấp nháy con trỏ 35 10 35 Dịch vị trí con trỏ sang trái .35 14 35 Dịch vị trí con trỏ sang phải .35 vi 18 35 Dịch toàn bộ hiển thị sang trái 35 1C 35 Dịch toàn bộ hiển thị sang phải 35 80 35 Ép con trỏ về đầu dòng thứ nhất .35 C0 35 Ép con trỏ về đầu dòng thứ hai .35 38 35 Hai dòng và ma trận 5 × 7 35 RS 36 R/W 36 Khi cần .36 0 36 0 36 Ghi vào thanh nghi IR đề ra lệnh cho LCD 36 0 36 1 36 Đọc cờ bận DB7 và giá trị của bộ đếm ở địa chỉ DB0-DB6 36 1 36 0 36 Ghi vào thanh ghi DR .36 1 36 1 36 Đọc giữ liệu từ DR .36 vii CHƯƠNG 3 50 THỬ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ .50 3.1 Thử nghiệm 51 Sau khi thiết kế và chế tạo thành công mô hình cân tự động tính tiền. Em đã tiến hành chạy thử nghiệm hệ thống .51 3.2 Phân tích kết quả 52 .54 CHƯƠNG 4 : .54 KẾT LUẬN – ĐỀ XUẤT .54 4.1 Kết luận 54 Phụ Lục 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 DANH MUÏC BAÛNG Bảng 1: Chọn điện áp tham chiếu cho bộ ADC .24 Bảng 2:Mô tả các chân của LCD 34 Bảng 3:Các mã lệnh của LCD 35 Bảng 4:Tóm tắt giữa RS và R/W theo mục đích sử dụng 36 viii DANH MUÏC HÌNH Hình1.1 Cân bằng đòn cân 3 Hình 1.2 Cân đồng hồ lò xo 3 Hình 1.3 Cân điện tử của hãng MYWEIGH_Mỹ .5 Hình 1.4 Cân điện tử của hãng JADEVER_TAIWAN 5 Hình 1.5 Cân điện tử của SATEDO_Việt Nam 6 Hình 2.1: Mạch cầu Wheatstone .11 Hình 2.2: Loadcell sử dụng trong đề tài .12 Hình 2.3: Hình dạng một số loại Loadcell thông dụng .13 Hình 2.4 :Sơ đồ chân Atmega32 .16 Hình 2.5:Sơ đồ cấu trúc bên trong của Atmega32 18 Hình 2.6: Atemega32 .20 Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý ADC loại tích phân hai sườn dốc 21 Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý ADC loại xấp xỉ liên tiếp .22 Hình 2.9: Tạo nguồn AVCC từ VCC .23 Hình 2.10: Thanh ghi ADMUX .24 Hình 2.11: Truyền dữ liệu .26 Hình 2.12: Ký hiệu Op-amp .29 Hình 2.13: Op_amp 741 29 Hình 2.14 : Op-amp LM 324 .30 Hình 2.15: LM324 31 Hình 2.16 Sơ đồ chân của LCD 36 Hình 2.17 Cách bố trí loadcell phương án 1 .37 Hình 2.18 Cách bố tri loadcell theo phương án 2 .38 Hình 2.19 Cách bố trí loadcell theo phương án 3 .38 Hình 2.20 Thiết kế mô hình cân tự động 39 ix Hình 2.21 Sơ đồ khối hệ thống cân tự động tính tiền 40 Hình 2.22 Điện trở .41 Hình 2.23 IC7805 43 Hình 2.24 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 43 Chức năng: tạo ra điện áp 5VDC ổn định là nguồn nuôi cho khối điều khiển Atmega32 43 Nguyên lý hoạt động của mạch nguồn: điện áp 12VAC qua diode thành điện áp một chiều sau đó qua IC LM7805 cho ra điện áp 5VDC được lọc và ổn định nhờ tụ C5,C7 đưa vào khối điều khiển Atmega32 .43 Hình 2.25 Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển Atmega32 .44 Hình 2.26 Sơ đồ layout khối nguồn và khối điều khiển Atmega32 45 Hình 2.27 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn đối xứng .45 Hình 2.28 Sơ đồ nguyên lý khối khuếch đại .46 Hình 2.29 Sơ đồ layout khối nguồn đối xứng và khối khuếch đại .47 Hình 2.30 Mạch vi điều khiển .47 Hình 2.31 Mạch khuếch đại 48 Hình 2.32 Mô hình được chế tạo hoàn chỉnh 48 Hình 3.1 Kiểm tra cân chỉnh loadcell 51 Hinh 3.2 Kiểm tra nút nhấn và LCD .52 x . năng suất lao động đã và đang được thực hiện. Trong các hoạt động kinh doanh, cân là một dụng cụ cầc thiết giúp cho việc kinh doanh được thuận lợi. Nhưng. động kinh doanh cần tính toán khối lượng. Các hệ thống cân được sử dung trong kinh doanh chủ yếu là loại vừa và nhỏ có thể di chuyển vị trí nhanh chóng