Trong tiến trình phát triển của xã hội tự động hóa là một sự phát triển bắt buộc không thể thiếu đối với tất cả các nước trên thế giới Việt Nam cũng không thể nằm ngoài tiến trình đó được Khi không bắt kịp công nghệ đồng nghĩa với việc chúng ta sẽ tổn thất rất nhiều về nhân công thời gian kéo theo cạnh tranh không cân bằng với các nước khác Điều này hiên nay cũng đang diễn ra rất phổ biến tại Việt Nam từ những máy chế tạo đến các thiết bị phục vụ trong đời sống khi chủ yếu chúng ta phải sử dụng các máy nhập khẩu với giá thành cao Nhận thấy tri thức Việt Nam hoàn toàn có thể thực hiện các máy hoạt động tương tự như các máy nhập khẩu với giá thành khá thấp trình độ công nhân nước ta có thể thực hiện chế tạo các thiết bị loại vừa và nhỏ đòi hỏi ít lượng chất xám nên đầu tư vào chế tạo các máy tự động cũng có thể là một hướng đi khá tốt thay thế cho ngành nông nghiệp phụ thuộc vào thời tiết như bây giờ Qua nghiên cứu thị trường ở nước ta với một nước có sản lượng cà phê đứng thứ 2 trên thế giới và lượng tiêu thụ cà phê trung bình của Việt Nam khoảng 0 5 kg Đây là một con số khá lớn đối với một nước hơn 90 triệu dân nên các dịch vụ thiết yếu di theo nó vô cùng lớn Xác định nhu cầu đó nên hiện nay có khá nhiều quán xá mở ra để phục vụ cho lĩnh vực này Và máy pha cà phê hoàn toàn là cần thiết để giảm chi phí và phù hợp với nguời tiêu dùng
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY PHA CÀ PHÊ TỰ ĐỘNG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS NGUYỄN THẾ TRANH NGUYỄN DUY MẪN NGUYỄN BẢO NGỌC Số thẻ sinh viên : 101120355 101120333 Đà Nẵng, 06/2017 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động LỜI NĨI ĐẦU Trong tiến trình phát triển xã hội, tự động hóa phát triển bắt buộc thiếu tất nước giới Việt Nam nằm ngồi tiến trình Khi khơng bắt kịp cơng nghệ đồng nghĩa với việc tổn thất nhiều nhân công, thời gian kéo theo cạnh tranh không cân với nước khác Điều hiên diễn phổ biến Việt Nam từ máy chế tạo đến thiết bị phục vụ đời sống chủ yếu phải sử dụng máy nhập với giá thành cao Nhận thấy tri thức Việt Nam hoàn toàn thực máy hoạt động tương tự máy nhập với giá thành thấp, trình độ cơng nhân nước ta thực chế tạo thiết bị loại vừa nhỏ đòi hỏi lượng chất xám nên đầu tư vào chế tạo máy tự động hướng tốt thay cho ngành nông nghiệp phụ thuộc vào thời tiết Qua nghiên cứu thị trường nước ta, với nước có sản lượng cà phê đứng thứ giới lượng tiêu thụ cà phê trung bình Việt Nam khoảng 0,5 kg Đây số lớn nước 90 triệu dân nên dịch vụ thiết yếu di theo vơ lớn Xác định nhu cầu nên có nhiều quán xá mở để phục vụ cho lĩnh vực Và máy pha cà phê hoàn toàn cần thiết để giảm chi phí phù hợp với nguời tiêu dùng Dựa vào mục đích thực đồ án “thiết kế máy pha cà phê tự động” phù hợp với người Việt Nam hướng dẫn thầy Nguyễn Thế Tranh Đây đề tài phù hợp với ngành học Cơ- Điện tử Đồ án đáp ứng đầy đủ yêu cầu đồ án tốt nghiệp Chúng xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn Nguyễn Thế Tranh toàn thể thầy khoa khí hướng dẫn hỗ trợ thiết bị phục vụ cho đồ án Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh i Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan : Những nội dung thuyết minh thực hướng dẫn trực tiếp thầy Th.S NGUYỄN THẾ TRANH Mọi tham khảo dùng thuyết minh trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian, địa điểm cơng bố Mọi chép không hợp lệ , vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Sinh viên thực Nguyễn Ngọc Bảo - Nguyễn Duy Mẫn SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh ii Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU I CAM ĐOAN II MỤC LỤC III DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU VI Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY PHA CÀ PHÊ TỰ ĐỘNG 1.1 Giới thiệu nhu cầu thị trường máy pha cà phê 1.2 Một số máy pha cà phê tự động có thị trường 1.2.1 Máy pha cà phê bán tự động ZOE họng SANREMO giá 5378 USD 1.2.2 Máy pha cà phê tự động SYNTIA PHILIPS giá 848 USD 1.2.3 Máy pha cà phê nhỏ giọt với quy trình khép kín Electrolux giá 69usd 1.2.4 Máy pha cà phê viên (capsule) 1.3 Các thông số kỹ thuật chung máy thiết kế Chương 2: PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH CHỨC NĂNG VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY 2.1 Chức máy pha cà phê 2.2 Nguyên lý pha cà phê 2.2.1 Nguyên lý hoạt động chung máy pha cà phê 2.2.2 Lựa chọn nguyên lý pha 2.3 Thiết kế khí máy pha cà phê 15 SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh iii Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động 2.3.1 Bộ phận cấp ly tự động 15 2.3.2 Thiết kế hệ thống chuyển ly 19 2.3.3 Thiết kế cấp liệu 21 2.3.4 Thiết kế phận cấp nước 23 2.3.5 Thiết kế phận khuấy 23 2.3.6 Thiết kế phận pha cafe phin 26 2.3.7 Kết cấu máy hoàn chỉnh phận 28 Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TỪNG BỘ PHẬN CỦA MÁY 29 3.1 Bộ phận cấp ly 29 3.1.1 Tính truyền: 30 3.1.2 Chọn động cơ: 31 3.2 Bộ phận tay dẫn ly 33 3.3 Cơ cấu lấy liệu 35 3.4 Cơ cấu khuấy 36 Chương 4: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY 42 4.1 Phân tích yêu cầu chức điều khiển 42 4.2 Phân tích lựa chọn nguyên lý điều khiển giải pháp điều chỉnh cấu dẫn động 42 4.3 Thiết kế sơ đồ chức năng, lựa chọn linh kiện, thiết kế sơ đồ nguyên lý, mô 44 4.3.1 Khối nguồn 44 SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh iv Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động 4.3.2 Mạch điều khiển ( MAINBOARD Ardruino mega 2560 ) 45 a Khối hiển thị LCD16x02 50 b Khối sử dụng Rơ le : 51 c Khối điều khiển động bước : 51 d Khối điều khiển phận khuấy: 53 e Khối điều khiển cân: 54 f Khối bus giao tiếp điều khiển RC servo: 54 g Khối phím nhấn điều khiển máy: 55 4.3.3.Điều khiển động bước mạch đảo chiều động cơ: 55 4.3.3 mô đun L298 : 60 4.3.4 Mạch relay điều khiển thiết bị 12V: 60 4.3.5 Khối dao diện interface (bảng điều khiển): 62 4.4 Lập trình điều khiển: 62 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh v Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU HÌNH 1.1 Máy pha cà phê SANREMO HÌNH 1.2 Máy pha cà phê tự động SYNTIA PHILIPS HÌNH 1.3 Máy pha cà phê Electrolux HÌNH 1.4 Máy pha cà phê viên nén Nessco K-cup HÌNH 1.5 Tổng quan kết cấu máy thiết kế HÌNH 2.1 Nguyên lý hoạt động chung máy pha cà phê HÌNH 2.2 Sơ đồ nguyên lí máy HÌNH 2.3 Băng tải HÌNH 2.4 Tay quay HÌNH 2.5 Đai gắn tay chuyển ly 10 HÌNH 2.6 Phương pháp cấp liệu thông thường 11 HÌNH 2.7 Trục dẫn đường mơ Creo 2.0 12 HÌNH 2.8 Thiết bị đong đếm có thể tích 12 HÌNH 2.9 Bơm 13 HÌNH 2.10 Van điện đóng ngắt 14 HÌNH 2.11 Khuấy tay 14 HÌNH 2.12 Máy khuấy cà phê 15 HÌNH 2.13 Bộ phận cấp ly thiết kế thực tế 15 SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh vi Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động HÌNH 2.14 Động chậm 16 HÌNH 2.15 Động servo RC 16 HÌNH 2.16 Hình dạng chuyển động 17 HÌNH 2.17 Trạng thái ban đầu 17 HÌNH 2.18 Trạng thái tách ly 18 HÌNH 2.19 Rơi ly 18 HÌNH 2.20 Quay chu trình ban đầu 19 HÌNH 2.21 Tay hứng trượt 19 HÌNH 2.22 Cơ cấu hồn chỉnh 3D 20 HÌNH 23 Ray trươt dẫn hướng 20 HÌNH 2.24 Cơ cấu cấp đường bột café hòa tan 21 HÌNH 2.25 Cơ cấu cấp bột café xay mô 22 Hình 26 Cơ cấu cấp bột café xay thực tế 22 HÌNH 2.27 Bộ phận cấp nước 23 HÌNH 2.28 Bộ phận truyền chuyển động khuấy 24 HÌNH 2.29 Bộ phận khuấy 25 HÌNH 2.30 Cơ cấu khuấy hoàn chỉnh 25 HÌNH 2.31 Cơ cấu pha café phin hồn chỉnh 26 HÌNH 2.32 Lưới lọc cà phê 27 SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh vii Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động HÌNH 2.33 Kết cấu hoàn chỉnh máy 28 HÌNH 3.1 Kích thước ly sử dụng 29 HÌNH 3.2 Trục quay tách ly 30 HÌNH 3.3 Truyền động bánh 31 HÌNH 3.4 Một số thông số bánh 31 HÌNH 3.5 Động sử dụng để cấp ly 32 HÌNH 3.6 Bộ phận tay dẫn ly 33 HÌNH 3.7 Lực tác dụng lên tay dẫn ly 33 HÌNH 3.8 Thơng số động cấu chuyển tay dẫn ly 35 HÌNH 3.9 Động servo MG996 36 HÌNH 3.10 Cách nối đầu khuấy động 36 HÌNH 3.11 Động khuấy 37 HÌNH 3.12 Sơ đồ nguyên lý phần di chuyển phận khuấy 37 HÌNH 3.13 Cơ cấu bánh 38 HÌNH 3.14 Lực khuấy xuống 38 HÌNH 3.15 Lực khuấy lên 39 HÌNH 3.16 Động xác định hành trình khuấy 41 HÌNH 4.1 Sơ đồ khối điều khiển kết nối 43 HÌNH 4.2 ADAPTER 12v5a thực tế 44 SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh viii Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động HÌNH 4.3 Mạch nguồn 5V 45 HÌNH 4.4 Hình ảnh Ardruino mega 2560 45 HÌNH 4.5 Giao diện Arduino IDE 48 HÌNH 4.6 Sơ đồ mạch điều khiển 49 HÌNH 4.7 Sơ đồ bố trí linh kiện bus mạch 50 HÌNH 4.8 Khối bus nối giao tiếp LCD 51 HÌNH 4.9 Khối bus sử dụng Rơ le 51 HÌNH 4.10 Khối bus nối động bước 52 HÌNH 4.11 Nối dây driver nối động bước 52 HÌNH 4.12 Khối bus điều khiển khuấy 53 HÌNH 4.13 Nối dây driver L298 điều khiển khuấy 53 HÌNH 4.14 Khối bus điều khiển cân loadcell 54 HÌNH 4.15 Khối bus điều khiển RC servo 54 HÌNH 4.16 Khối bus nút nhấn điều khiển 55 HÌNH 4.17 Động bước 55 HÌNH 4.18 Bên động bước 56 HÌNH 4.19 Cấu tạo động bước 57 HÌNH 4.20 Một xung tương ứng với bước rôto (1 xung – bước) 57 HÌNH 4.21 Mơ tả tương quan trình điện trình động bước 58 SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh ix Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động Hình 4.8 Khối bus nối giao tiếp LCD b Khối sử dụng Rơ le : Khối gồm phận sử dụng Rơ le để cách ly Hình 4.9 Khối bus sử dụng Rơ le c Khối điều khiển động bước : Khối gồm chân nguồn chân điều khiển L298 để chỉnh góc quay chiều động bước SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 51 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động Hình 4.10 Khối bus nối động bước Hình 4.11 Nối dây driver nối động bước SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 52 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động d Khối điều khiển phận khuấy: Khối gồm chân nguồn chân tín hiệu gồm cơng tắc hành trình chân điều khiển khuấy Hình 4.12 Khối bus điều khiển khuấy Hình 4.13 Nối dây driver L298 điều khiển khuấy SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 53 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động e Khối điều khiển cân: Khối gồm chân nguồn chân tín hiệu nối với modun HX711 Hình 4.14 Khối bus điều khiển cân loadcell f Khối bus giao tiếp điều khiển RC servo: Gồm chân nguồn chân cấp xung điều khiển xác góc quay động RC servo Hình 4.15 Khối bus điều khiển RC servo SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 54 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động g Khối phím nhấn điều khiển máy: Bình thường phím nhấn thường mở, tín hiệu đưa vào vi điều khiển mức tín hiệu 5V, nhấn vào tín hiệu đưa vào vi điều khiển 0V Hình 4.16 Khối bus nút nhấn điều khiển Trên bảng điều khiển có công tắc on/off cho phép người điều khiển bật máy muốn máy hoạt động tắt máy muốn máy ngừng hoạt động 4.3.3.Điều khiển động bước mạch đảo chiều động cơ: 4.3.3.1 giới thiệu động bước: Hình 4.17 Động bước SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 55 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động Các hệ truyền động rời rạc thường thực nhờ động chấp hành đặc biệt gọi động bước Động bước loại động điện có nguyên lý ứng dụng khác biệt với đa số loại động điện thông thường.Chúng thực chất động đồng dùng để biến đổi tín hiệu điều khiển dạng xung điện rời rạc thành chuyển động góc quay chuyển động Rotor có khả cố định Rotor vào vị trí cần thiết Như hình minh họa: bên động bước có cuộn dây Stator xếp theo cặp đối xứng qua tâm Rotor nam châm vĩnh cửu có nhiều Động bước hoạt động sở lý thuyết điện - từ trường : cực dấu đẩy cực khác dấu hút Chiều quay xác định từ trường Stator, mà từ trường dòng điện chạy qua lõi cuộn dây gây nên Khi hướng dòng thay đổi cực từ trường thay đổi theo, gây nên chuyển động ngược lại động (đảo chiều) Động bước làm việc nhờ chuyển mạch điện tử đưa tín hiệu điều khiển vào Stator theo thứ tự định tần số định Tổng số góc quay Rotor tương ứng với số lần chuyển mạch, chiều quay tốc độ quay Rotor phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi tần số chuyển đổi Hình 4.18 Bên động bước Nếu xét phương diện dòng điện, xung điện áp đặt vào cuộn dây Stator (phần ứng) động bước, Rotor (phần cảm) động quay góc SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 56 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động định, góc bước quay động Ở ta định nghĩa góc bước (Step Angle) độ quay nhỏ bước nhà sản xuất quy định Khi xung điện áp đặt vào cuộn dây phần ứng thay đổi liên tục Rotor quay liên tục (thực chất chuyển động theo bước rời rạc) Hình 4.19 Cấu tạo động bước Theo phương diện khác, coi động bước linh kiện (hay thiết bị) số (Digital Device) mà thơng tin số hố thiết lập chuyển thành chuyển động quay theo bước Động bước thực trung thành lệnh số hố mà máy tính u cầu Hình 4.20 Một xung tương ứng với bước rôto (1 xung – bước) SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 57 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động Hình 4.21 Mơ tả tương quan trình điện trình động bước Nguyên lý làm việc chung động bước: Khác với động đồng thông thường, Rotor động bước khơng có cuộn dây khởi động mà khởi động phương pháp tần số, Rotor động bước kích thích (Rotor tích cực) khơng kích thích (Rotor thụ động) Xung điện áp cấp cho cuộn dây Stator xung cực cực Chuyển mạch điện tử cung cấp điện áp điều khiển cho cuộn dây Stator theo cuộn riêng lẻ, theo nhóm cuộn dây Trị số chiều lực điện từ tổng F phụ thuộc vào vị trí lực điện từ thành phần Do vị trí Rotor động bước khơng gian, hồn tồn phụ thuộc vào phương pháp cung cấp điện cho cuộn dây Hình 22 Sơ đồ nguyên lý động bước m pha với Roto cực lực điện từ điều khiển xung cực SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 58 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động Hình 23 Sơ đồ nguyên lý động bước m pha với Rotor có cực (2p=2) khơng kích thích Nếu cuộn dây động bước cấp điện cho cuộn dây riêng lẻ theo thứ tự 1, 2, 3, … m, xung cực, Rotor động bước có m vị trí ổn định trùng với trục cuộn dây (hình 5a) Để tăng cường lực điện từ tổng Stator tăng từ thông moment đồng bộ, ta cấp điện đồng thời cho hai, ba nhiều cuộn dây Lúc Rotor động bước có vị trí cân (ổn định) trùng với vector lực điện từ tổng F Đồng thời lực điện từ tổng F có giá trị lớn lực điện từ thành phần cuộn dây Stator (hình 5b, 5c) Hình b vẽ lực điện từ tổng F cung cấp điện đồng thời cho số chẵn cuộn dây (2 cuộn dây) Lực điện từ tổng F có trị số lớn nằm vị trí hai trục hai cuộn dây Hình 5c vẽ lực điện từ tổng F cung cấp điện đồng thời cho số lẻ cuộn dây (3 cuộn dây) Lực điện từ tổng F nằm trùng với trục cuộn dây có trị số lớn Nếu cấp điện theo thứ tự số chẵn cuộn dây, số lẻ cuộn dây (ví dụ, kết hợp hình 5b 5c), hay nghĩa số lượng cuộn dây điều khiển luôn thay đổi từ chẵn sang lẻ ngược lại, số vị trí cân Rotor tăng lên gấp đôi 2m, độ lớn bước giảm nửa 2π/m Trường hợp gọi điều khiển không đối xứng, hay điều khiển nửa bước (half step) Nếu số lượng cuộn dây điều khiển luôn không đổi (một số chẵn cuộn dây số lẻ cuộn dây, ví dụ hình 5b hình 5c) Rotor có m vị trí cân gọi điều khiển đối xứng, hay điều khiển bước (full step) SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 59 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động 4.3.3 mơ đun L298 : Hình 4.24 Sơ đồ đấu dây sử dụng L298 điều khiển động Để điều khiển động cần ý đấu nối Cực +,- động tương ứng với chân +,- OUTPUT X Cấp nguồn cho Module L298 Chú ý chọn Jump cho Nếu dùng 5V động 1A ta dùng chân 5V Arduino, không nguồn cấp cho động L298 phải nguồn riêng để không làm hỏng Arduino Chiều quay động điều khiển cách xuất đầu HIGH LOW chân INx Nếu muốn thay đổi tốc độ động ta cần phải băm xung PWM chân có hỗ trợ PWM Arduino (những chân có dấu ~) 4.3.4 Mạch relay điều khiển thiết bị 12V: SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 60 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động 4.3.4.1 Giới thiệu relay Relay công tắc khác với công tắc chỗ relay kích hoạt điện thay dùng tay người relay thường sử dụng việc đóng ngắt thiết bị công suất với điện áp cao Do vi điều khiển hoạt động mức điện áp 5V nên khơng thể điều khiển trực tiếp đóng bật van nước 12V hay điều khiển động khuấy 12V, sử dụng mạch điều khiển gián tiếp sử dụng relay Thay điều khiển trực tiếp thiết bị ta điều khiển việc đóng ngắt relay với mức điện áp 5V mà vi điều khiển cung cấp Hình 4.25 Module RELAY mẫu 4.3.4.2 sơ đồ nguyên lý cách thức điều khiển mạch đóng ngắt sử dụng relay Hình 4.26 Mạch nguyên lý điều khiển relay SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 61 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động Khi đưa tín hiệu 5v từ vi điều khiển vào chân jack J1 Thì led phát quang opto PC817 tắt, điện áp đưa vào chân B BJT Q1 0V làm cho Q1 không dẫn Relay RL1 vị trí thường đóng jack J2 bị hở, đưa tín hiệu điện áp 0V vào chân jack J1, đầu led phát quang opto có chênh lệch điện áp phát quang làm phototransistor opto dẫn điện áp 5v đưa vào chân B Q1 làm Q1 dẫn có dịng điện chạy qua cuộn dây relay RL1 tạo từ trường hút chuyển cơng tắc từ thường đóng sang thường mở, vị trí thường mở sang thường đóng, làm cho J2 nối thông 4.3.5 Khối dao diện interface (bảng điều khiển): Một máy tự động đánh giá cao khả hoạt động trơn tru, xác cịn phải có giao diện trực quan, dễ nhìn dễ tương tác với người điều khiển để người điều khiển có thể dễ dàng biết máy hoạt động với tình trạng để máy hiểu người điều khiển muốn máy hoạt động Hình 4.27 Giao diện người dùng máy pha cà phê 4.4 Lập trình điều khiển: Lưu đồ thuật toán điều khiển: SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 62 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động Hình 28 Lưu đồ thuật toán điều khiển SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 63 Tên đề tài : Thiết kế chế tạo máy pha cafe tự động KẾT LUẬN ❖ Những điều đạt được: - Hoàn thành thiết kế máy pha cà phê hoạt động hồn chỉnh - Tính tốn sức bền cấu - Dùng vi xử lý điều khiển hoạt động cấu Hoàn thành tiến độ nhiệm vụ giao ❖ Những điều thiếu sót: - Máy hoạt động cịn ồn - Kích thước máy lớn so với ứng dụng thực tế - Vẫn cần người đến nhận ly trước thực ly ❖ Phương hướng phát triển: - - Hiện nay, thị trường cần loại máy pha cà phê nên cần tối ưu hóa thiết bị tạo thành sản phẩm kinh doanh Máy cần giảm kích thước cách lựa chọn thiết bị phù hợp, tối ưu hóa kết cấu có máy phải trọng vào thuận tiện cho người sử dụng Khi máy hồn thiện phát triển sản phẩm cho loại đồ uống tương tự SVTH : Nguyễn Duy Mẫn - Nguyễn Ngọc Bảo GVHD : Th.S Nguyễn Thế Tranh 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Arduino.com [2] Http://cadcenter.vn [3] Nguyễn Bính , “Điện tử cơng suất”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2008 [4] Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm, “Thiết kế chi tiết máy”, Nhà xuất giáo dục, 2007 [5] Phạn Văn Ất, “Giáo trình kỹ thuật lập trình C nâng cao”, Nhà xuất hồng đức, 2012 ... Hình 1.2 Máy pha cà phê tự động SYNTIA PHILIPS Máy pha cà phê tự động chuyên dùng để pha chế cà phê espresso đen nguyên chất, cà phê capuchino cà phê latte Nhưng khác điều máy pha cách tự động hoàn... TỔNG QUAN VỀ MÁY PHA CÀ PHÊ TỰ ĐỘNG 1.1 Giới thiệu nhu cầu thị trường máy pha cà phê 1.2 Một số máy pha cà phê tự động có thị trường 1.2.1 Máy pha cà phê bán tự động ZOE họng SANREMO... cách thức hoạt động 1.2 Một số máy pha cà phê tự động có thị trường 1.2.1 Máy pha cà phê bán tự động ZOE họng SANREMO giá 5378 USD Hình 1.1 Máy pha cà phê SANREMO Máy cho ly cà phê espresso đen