Đang tải... (xem toàn văn)
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
