Tóm tắt khóa luận tốt nghiệp: Thiết kế bộ định lượng ba thành phần dùng vi điều khiển

Việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo bộ điều khiển định lượng ba thành phần dùng vi điều khiển vô cùng vó ý nghĩa với thực tiễn xã hội. Đó là thành quả của việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất giúp cho việc định lượng các thành phần trở nên dễ dàng, chính xác, và năng suất.

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây, sự bùng nổ về khoa học kỹ thuật   đã đưa con người lên một tầm cao mới. Bằng việc áp dụng các   khoa học vào trong sản xuất, cũng như  trong cuộc sống đời sống  của con người được cải thiện lên nhiều, giảm nhiều sức lao động   cho cơng nhân, thời gian lao động  nhưng độ chính xác, năng xuất,  chất lượng sản phẩm khơng hề giảm, thậm chí cịn cao hơn nhiều   so với trước. Đó là sự phát triển khơng ngừng của lĩnh vực cơ điện  tử ­ tự động hóa Trong hầu hết tất cả  các cơng ty hiện nay thì tự  động hóa  q trình sản xuất là điều tất yếu và khơng thể thiếu được. Các hệ  thống đo lường và điều khiển nói riêng khâu định lượng đóng vai  trị rất quan trọng, nhằm xác định chính xác khối lượng ngun vật  liệu đầu vào cũng như  khối lượng sản phẩm  ở đầu ra. Khâu định  lượng khơng chỉ  áp dụng cho các sản phẩm đóng gói, đóng hộp  trong các nhà máy, nó cịn phục vụ cho cả lĩnh vực xây dựng như  điều khiển định lượng trong trạm bê tơng…Do u cầu địi hỏi  chính xác về  tỉ  lệ, khối lượng,  ổn định vì vậy các nhà sản xuất  chế tạo cần phải nắm rõ các thơng số kỹ thuật của các thiết bị để  thiết kế ra các sản phẩm hoạt động tốt trong q trình sản xuất Ý nghĩa khoa học thực tiễn Việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo bộ điều khiển định lượng   ba thành phần dùng vi điều khiển vơ cùng vó ý nghĩa với thực tiễn   xã hội. Đó là thành quả  của việc áp dụng khoa học kỹ  thuật vào   trong sản xuất giúp cho việc định lượng các thành phần trở nên dễ  dàng, chính xác, và năng suất.  Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo   điều khiển định lượng ba thành phần sử  dụng vi điều khiển  phục vụ cho việc định lượng ngun liệu trong trạm trộn bê tơng.  Các phương pháp nghiên cứu cho việc thiết kế bộ điều khiển định   lượng ba thành phần sử dụng vi điều khiển Phương pháp luận   Bằng những kiến thức được học cùng với sự  nghiên cứu   tìm tịi và sự chỉ bảo của các thầy cơ, khóa luận này tập trung vào   việc thiết kế mạch điều khiển định lượng ba thành phần  Phương pháp phân tích Bằng việc xây dựng thuật tốn rõ ràng và phân tích q trình  hoạt động của việc cân định lượng mà xây dựng lên chương trình  điều khiển cho nó Phương pháp xử lý bản vẽ số liệu Dùng phần mềm Altium để vẽ mạch ngun lý và mạch in,  CCS để viết và biên dịch chương trình, Proteus 8 để mơ phỏng trên  máy tính Phạm vi đề tài Trong phạm vi khóa luận, em chỉ có thể thiết kế mạch điều   khiển định lượng ba thành phần Nội dung nghiên cứu Chương 1: tìm hiểu chung về hệ thống định lượng Chương 2: Tìm hiểu về các thiết bị Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển CHƯƠNG 1. TÌM HIỂU CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH  LƯỢNG Ngày   nay,   tự   động   hóa       trình   sản   xuất     điều  không  thể   thiếu   khâu  định  lượng  đóng vai  trị  hết   sức   quan   trọng. Nó có mặt hầu hết trong các cơng đoạn của q trình sản   xuất. Khâu định lượng khơng chỉ  áp dụng trong các nhà máy mà  chúng cịn được áp dụng trong xây dựng đặc biệt là trong việc định  lượng các thành phần trong trạm trộn bê tơng Hình ­2: Trạm trộn bê tơng (nguồn internet) Ở chương này sẽ tập trung tìm hiểu về hệ thống định lượng  từ tổng qt cho đến chi tiết. Phần đầu sẽ nêu lên tầm quan trọng   của hệ thống định lượng trong sản xuất, các phương pháp cân định  lượng tiếp theo sẽ tìm hiểu, nghiên cứu về các thành phần cơ bản   của hệ thống, sơ đồ mạch điều khiển, quy trình định lượng rồi từ  đó sẽ  xây dựng thuật tốn để  có thể  viết được chương trình điều  khiển Hình 1­9: Quy trình định lượng CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ CÁC THIẾT BỊ Vi điều khiển Pic 16F877A là một trong những dịng vi điều  khiển khá phổ biến ở Việt Nam, nó có đầy đủ các chức năng, phù   hợp với các sản phẩm điện tử. Với mỗi lệnh của vi điều khiển sẽ  được thực hiện trong một chu kì xung clock. Tần số hoạt động cho  phép   20MHz,     nhớ   chương   trình   8Kx14   bit,     nhớ     liệu   368x8 byte RAM và bộ  nhớ  EEPROM có dung lượng 256x8 byte   Pic 16F877A có 5 PORT với 33 chân I/O. Ngồi chức năng xuất,   nhập dữ liệu thì Pic 16F877A cịn có một số chức năng khác như :   định thời, đếm Timer 0, Timer 1, Timer 2; bộ  chuyển đổi tín   hiệu tương tự  sang tín hiệu số  ADC; bộ  so sánh/ điều chế  xung;  các chuẩn giao tiếp nối tiếp như  SSP (Synchronous Serial Port),   SPI, I2C, UART; cổng giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port)   với   các  chân  điều  khiển RD,  WR,  CS  bên  ngoài;  chế   độ   ngắt;   Sleep và một số chức năng khác LCD (Liquid Crystal Display) là thiết bị  hiện thị  được sử  dụng khá là phổ biến. Nó có nhiều ưu điểm như là: khả năng hiển  thị  ký tự đa dạng, trực quan, dễ dàng đưa vào các mạch ứng dụng   theo nhiều giao thức khác nhau , tồn tại ít tài ngun hệ  thống và   giá thành rẻ. Text LCD thường có 16 chân trong đó có 14 chân kết   nối và 2 chân đèn nền. Chức năng các chân, các thanh ghi và cấu   trúc bộ nhớ được thể hiện rõ trong bài khóa luận tốt nghiệp. Có 2  chế độ giao tiếp LCD đó là chế độ 4 bit (chỉ dùng 4 chân từ D4­D7   để  truyền dữ  liệu) và chế  độ  8 bit (dùng 8 chân từ  D0­D7  để  truyền dữ liệu) CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN Chương này sẽ tập trung vào 2 vấn đề chính đó là việc thiết  kế phần cứng và xây dựng phần mềm Ở  phần thiết kế  phần cứng sẽ thiết kế mạch ngun lý và   mạch mơ phỏng. Tìm hiểu, thiết kế  từng khối mạch điều khiển  bằng phần mềm Altium, mơ phỏng q trình hoạt động bằng phần  mềm proteus sau đó sẽ tiến hành vẽ mạch in và đi làm mạch thật   u cầu ở phần này địi hỏi phải có kiến thức về ngun lý mạch  điện tử  cũng như  việc sử  dụng các phần mềm một cách thành   thạo Hình 3.17. Mạch lắp đặt linh kiện Xây dựng phần mềm tìm hiểu về phần mềm ngơn ngữ  lập  trình C, phần mềm CCS từ đó kết hợp với thuật tốn ở  phần trên   để đi viết chương trình điều khiển  cho mạch điều khiển KẾT LUẬN Kết quả thực hiện được: Tìm hiểu sơ  bộ  về  hệ  thống  định lượng  ứng dụng trong   việc sản xuất bê tơng Nghiên cứu tổng quan về  vi điều khiển Pic, LCD text, một   số linh kiện khác Sử dụng một số phần mềm để thiết kế, lập trình, mơ phỏng  như CCS, Altium Designer, Proteus Thiết kế mạch điều khiển theo u cầu đề ra Những điều cịn hạn chế: Chưa tối ưu hóa được chương trình Mạch điều khiển bước đầu chỉ  là thử  nghiệm, để  đưa ra   cơng nghiệp hóa cần phải thử nghiệm nhiều hơn nữa Hướng phát triển: Giao tiếp với máy tính  Thêm một số moudul, hồn thiện phần cứng ...  dụng? ?vi? ?điều? ?khiển? ? phục vụ cho? ?vi? ??c? ?định? ?lượng? ?ngun liệu trong trạm trộn bê tơng.  Các phương pháp nghiên cứu cho? ?vi? ??c? ?thiết? ?kế? ?bộ? ?điều? ?khiển? ?định   lượng? ?ba? ?thành? ?phần? ?sử dụng? ?vi? ?điều? ?khiển. .. Ý nghĩa khoa học thực tiễn Vi? ??c nghiên cứu,? ?thiết? ?kế? ?chế tạo? ?bộ? ?điều? ?khiển? ?định? ?lượng   ba? ?thành? ?phần? ?dùng? ?vi? ?điều? ?khiển? ?vơ cùng vó ý nghĩa với thực tiễn   xã hội. Đó là? ?thành? ?quả  của? ?vi? ??c áp dụng khoa học kỹ... trong sản xuất giúp cho? ?vi? ??c? ?định? ?lượng? ?các? ?thành? ?phần? ?trở nên dễ  dàng, chính xác, và năng suất.  Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là? ?vi? ??c nghiên cứu,? ?thiết? ?kế,  chế tạo  ? ?điều? ?khiển? ?định? ?lượng? ?ba? ?thành? ?phần? ?sử