Thiết kế và thi công mô hình máy pha chế rượu tự động

Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh Lời Cam Đoan Chúng em: Nguyễn Minh Tâm 1311020328 Nguyễn Chí Cường 1311020445 Nguyễn Tuấn Danh 1311020085 sinh viên lớp 13DDC04 Viện Kỹ Thuật Hutech, xin cam đoan đồ án/khóa luận tốt nghiệp khơng chép đồ án/khóa luận tốt nghiệp hình thức nào, số liệu trích dẫn án/khóa luận tốt nghiệp trung thực Chúng em xin chịu trách nhiệm lời cam đoan Sinh viên Nguyễn Minh Tâm Nguyễn Trí Cường Nguyễn Tuấn danh Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh Lời Cảm Ơn Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến tất thầy trường Đại Học Cơng Nghệ TP HCM nói chung, khoa Viện Kỹ Thuật Hutech thầy mơn điện cơng nghiệp nói riêng Những người hướng dẫn, giảng dạy trang bị cho em nhiều kiến thức quý báu năm học đại học Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy Hồng Văn Vinh hướng dẫn tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho em trình thực đè tài Cám ơn gia đình người thân hết long tin tưởng, tạo cho em nhiều niềm tin vào sống Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn đến tất anh em, bạn bè, người giúp đỡ em mặt tinh thần vật chất để em hoàn thành luận văn Sinh viên Nguyễn Minh Tâm Nguyễn Trí Cường Nguyễn Tuấn danh Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hồng Văn Vinh Lời Nói Đầu Suốt trình học vừa qua, chúng em quý thầy cô cung cấp truyền đạt tất kiến thức chuyên môn cần thiết quý giá Ngồi chúng em cịn rèn luyện tinh thần học tập làm việc độc lập, sáng tạo Đây tính cách cần thiết để thành cơng bắt tay vào làm việc tương lai Mục đích: Nghiên cứu đề tài giúp chúng em tổng hợp lại kiến thức học đưa ứng dụng xã hội để từ xây dựng kinh nghiệm thực tế cho thân Nhiệm Vụ: Nghiên cứu chế tạo máy pha rượu tự động Để hoàn thành đồ án môn học hôm chúng em nhận giúp đỡ nhiều từ thầy cô bạn bè Chúng em xin chân thành cám ơn quý thầy cô Viện kỹ thuật trường, đặc biệt thầy Vinh tận tình giúp đỡ hướng dẫn cho chúng em suốt thời gian vừa qua Chúng em xin kính chúc cho q thầy mạnh khoẻ, tiếp tục đạt nhiều thắng lợi nghiên cứa khoa học nghiệp giáo dục Bên cạnh hỗ trợ tích cực q thầy cơ, chúng nhận động viên nhiều ba mẹ Chúng xin chân thành cám ơn ba mẹ tạo điều kiện tốt cho chúng học tập hoàn thành đồ án tốt nghiệp Xin cám ơn tất bạn bè khuyến khích chúng đỡ chúng tơi q trình học tập khoảng thời gian thực đề tài Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh Table of Contents Mục Lục CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI I.Giới thiệu: II.Các chức hệ thống: III Nhiệm vụ thực : CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Động DC: 2.Vitme: LCD 10 Nút nhấn: 13 Vi Xử lý PIC16F877A 14 IC Đệm ULN2030 16 7.Bơm nước : 19 Relay điện từ 21 9.Cơng tắc hành trình 23 10 IC 7805: 24 11.Transitor: 24 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 27 I Giới thiệu thép hộp: 27 II Phần mền thiết kế khí: 28 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN 33 I.Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động: 33 Mạch kích dẫn relay 34 Quy trình vận hành : nhận tín hiệu từ chân pic transistor Q1 đóng lại có nguồn từ vcc qua chạy qua diode chống ngược dịng kích rơ le 34 Thiết kế nút nhấn 35 Lcd 16x2 : 35 Mạch đệm : 36 Phần công suất : 37 II Điều khiển : 38 Chương 5: Thi Công Và Vận Hành 45 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hồng Văn Vinh I Thi cơng phần điện : 45 II Thi cơng khí dây điện cho mạch : 47 III Mô hình hồn chỉnh : 48 IV Lâp trình cho vi điều khiển : 49 Chương : Đánh Giá Và Kết Luận 51 Phụ Lục 52 Tài liệu tham khảo 73 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI I.Giới thiệu: Ngày nay, vi điều khiển chế tạo phát triển gắn liền với vi xử lý, ứng dụng rộng rải thiết bị điều khiển công nghiệp, thiết bị điện, điện tử dân dụng máy điều hoà nhiệt độ, máy giặt, thiết bị điện tử nghe nhìn,… số lượng vi điều khiển sản xuất hàng năm nhiều gấp 10 lần số lượng vi xử lý Việc ứng dụng vi điều khiển làm thay đổi hẳn kỷ thuật điều khiển tự động đại, giúp cho người tạo nên thiết bị ngày thông minh Trong lần xem anh chị khóa trước bảo vệ đồ án hồ cá, mạch quang báo, đồng hồ, máy tính cộng (+) số dùng IC số, mạch đèn giao thông, thang máy, máy bán nước…vv Từ đồ án q trình học mơn “Vi Xử Lý – Vi Điều Khiển” trường Qua đó, nhóm chúng em vận dụng kiến thức học, kết hợp số mạch lại chọn đề tài tốt nghiệp “THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH MÁY PHA CHẾ RƯỢU TỰ ĐỘNG” Mục đích đề tài giúp cho tạo nhiều loại đồ uống cách đơn giản II.Các chức hệ thống: Có khả pha chế rượu cách tự động Lựa chọn loại rượu theo ý thích III Nhiệm vụ thực : Tìm hiểu sắt hộp, động linh kiện động cơ, relay, càm biến Tìm hiểu phần mền mô mạch Protues phần mền vẽ mạch Orcad Tim hiểu phương pháp hàn, ghép thép hộp Sử dụng nguồn điện 220v Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Động DC: Động DC động điện hoạt động với dòng điện chiều Động điện chiều ứng dụng rộng rãi ứng dụng dân dụng công nghiệp Thông thường động điện chiều chạy tốc độ nối với nguồn điện, nhiên điều khiển tốc độ chiều quay động với hỗ trợ mạch điện tử phương pháp PWM Động điện chiều dân dụng thường dạng động hoạt động với điện áp thấp, dùng với tải nhỏ Trong công nghiệp, động điện chiều sử dụng nơi yêucầu moment mở máy lớn yêu cầu thay đổi tốc độ phạm vi rộng ta nghiên cứu động DC dân dụng hoạt động với điện áp 24V trở xuống Hình 1.1 Một số loại động thực tế Cấu tạo: Một động cơDC có phần bản:  Phần ứng hay Rotor (Armature)  Nam châm tạo từ trường hay Stator (field magnet)  Cổ góp (Commutat)  Chổi than (Brushes)  Trục motor (Axle)  Bộ phận cung cấp dòng điện DC Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh Stator bao gồm vỏ máy, cực từ chính, cực từ phụ, dây quấn phần cảm (dây quấn kích thích) Số lượng cực từ ảnh hưởng tới tốc độ quay Đối với động cơng suất nhỏ, người ta kích từ nam châm vĩnh cửu Hình 1.1: Cấu tạo động điện chiều 2.Vitme: Vít me cấu trục vít gắn liền với đai ốc dùng để truyền chuyển động cho cấu trượt dọc theo trục vít me.Trục vít me thường dài so với đường kính (hàng chục hay trăm lần), có ren (thường đầu mối)hình thang để chịu lực cao Khi truyền động, thường trục vít quay làm cho đai ốc (cùng cấu nó)chuyển động tịnh tiến Đơi có cấu đai ốc quay làm cho trục vít me chuyển động tịnh tiến Trênnguyên lý truyền động, Nếu trục vít đứng n đai ốc chuyển động tịnh tiến đai ốc đứng yên trụcvít chuyển động tịnh tiến Người ta dựa vào nguyên lý để chế tạo loại máy vít nâng hạ cửa van với chiều dai trục vít lớn hơnnhiều so với đường kính chiều dài khác tải trọng nâng hạ trục vít khác Vớichiều dài trục vít ngắn lực nâng hạ lớn ngược lại Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh Hình 1.2 : cấu tạo vít me Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh LCD Hình 1.3 : Tổng Quát Về LCD HD44780 + Chức chân : Chân Ký hiệu Mô tả Vss Chân nối đất cho LCD, thiết kế mạch ta nối chân với GND mạch điều khiển VDD Chân cấp nguồn cho LCD, thiết kế mạch ta nối chân với VCC=5V mạch điều khiển VEE Điều chỉnh độ tương phản LCD RS Chân chọn ghi (Register select) Nối chân RS với logic “0” (GND) logic “1” (VCC) để chọn ghi + Logic “0”: Bus DB0-DB7 nối với ghi lệnh IR LCD (ở chế độ “ghi” - write) nối với đếm địa LCD (ở chế độ “đọc” read) + Logic “1”: Bus DB0-DB7 nối với ghi liệu DR bên 10 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh VAN3=1; DELAY_MS(2000); VAN3=0; delay_ms(10); NGUOC(); B=2; } WHILE(CTHT2==1&&B==2); { STOP(); delay_ms(10); VAN2=1; DELAY_MS(2000); VAN2=0; delay_ms(10); NGUOC(); B=3; } 59 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh WHILE(CTHT1==1&&B==3); { STOP(); delay_ms(10); VAN1=1; DELAY_MS(2000); VAN1=0; delay_ms(10); THUAN(); B=4; } WHILE(CTHT2==1&&B==4); { STOP(); delay_ms(10); VAN2=1; DELAY_MS(2000); VAN2=0; 60 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh delay_ms(10); NGUOC(); B=5; } WHILE(CTHT1==1&&B==5); { STOP(); delay_ms(10); lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(3,1); lcd_putc("DONE!!"); DELAY_MS(2000);b=0; } } void NUT2() { IF(!CT2) 61 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh { delay_ms(1); IF(!CT2) { WHILE(!CT2); { lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("COCKTAIL 2"); lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("PLEASE WAIT"); B=1; thuan(); loai2(); } } } } ////////////////////////////////////////// 62 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh //////////////LOAI3///////////////////// 1-2-4 Void LOAI3() { WHILE(CTHT1==1&&C==1); { STOP(); delay_ms(10); VAN1=1; DELAY_MS(2000); VAN1=0; delay_ms(10); THUAN(); C=2; } WHILE(CTHT2==1&&C==2); { STOP(); delay_ms(10); 63 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh VAN2=1; DELAY_MS(2000); VAN2=0; delay_ms(10); THUAN(); C=3; } WHILE(CTHT4==1&&C==3); { STOP(); delay_ms(10); VAN4=1; DELAY_MS(2000); VAN4=0; delay_ms(10); NGUOC(); C=4; } WHILE(CTHT1==1&&C==4); 64 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh { STOP(); delay_ms(10); lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(3,1); lcd_putc("DONE!!"); DELAY_MS(2000); C=0; } } void NUT3() { IF(!CT3) { delay_ms(1); IF(!CT3) { WHILE(!CT3); 65 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh { lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("COCKTAIL 3"); lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("PLEASE WAIT"); C=1; thuan(); loai3(); } } } } ////////////////////////////////////////// //////////////LOAI2///////////////////// 2-4-3 Void LOAI4() { WHILE(CTHT2==1&&D==1); { STOP(); 66 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh delay_ms(10); VAN2=1; DELAY_MS(2000); VAN2=0; delay_ms(10); THUAN(); D=2; } WHILE(CTHT4==1&&D==2); { STOP(); delay_ms(10); VAN4=1; DELAY_MS(2000); VAN4=0; delay_ms(10); NGUOC(); D=3; 67 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh } WHILE(CTHT3==1&&D==3); { STOP(); delay_ms(10); VAN3=1; DELAY_MS(2000); VAN3=0; delay_ms(10); NGUOC(); D=4; } WHILE(CTHT1==1&&D==4); { STOP(); delay_ms(10); lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(3,1); 68 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh lcd_putc("DONE!!"); DELAY_MS(2000);D=0; } } void NUT4() { IF(!CT4) { delay_ms(1); IF(!CT4) { WHILE(!CT4); { lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("COCKTAIL 4"); lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("PLEASE WAIT"); 69 Đồ án tốt nghiệp 2013-2017 GVHD: Ths Hoàng Văn Vinh D=1; thuan(); loai4(); } } } } ////////////////////////////////////////// void main() { lcd_init(); SET_TRIS_C(0X00); VAN1=VAN2=VAN3=VAN4=dc1=dc2=0; lcd_gotoxy(4,1); lcd_putc("checking"); delay_ms(2000); ///kiem tra vi tri ban dau///// WHILE(ctht1==1&&k