0

Mạch đếm sản phẩm từ 00 24

43 3 0
  • Loading ...
    Loading ...
    Loading ...

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 22/07/2021, 16:54

TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌCĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM 00 đến 24 DÙNG CẢM BIẾN QUANG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: - Nguyễn Thị Huyền Linh SINH VIÊN THỰC HIỆN LỚP : TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, Ngày Tháng Năm 2020 Giáo viên hướng dẫn TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án mơn học MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐẾM 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.2 Ý TƯỞNG THỰC HIỆN 1.3 ỨNG DỤNG CỦA MẠCH 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU LINH KIỆN 2.1.3 CUỘN CẢM 15 2.1.4 MÁY BIẾN ÁP 17 2.1.9 IC 7414 24 2.1.10 Khối thị - Led 26 CHƯƠNG 4:SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG TOÀN MẠCH 4.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN MẠCH 37 37 4.2 Nguyên tắc hoạt động toàn mạch 39 4.3.Sơ đồ mạch in 40 4.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 42 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỒ ÁN 43 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG N KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án mơn học LỜI NĨI ĐẦU Ngày nay, phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, sống người thay đổi ngày tốt hơn, mang lại tiện lợi với trang thiết bị đại phục vụ công cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Góp phần vào nghiệp nghành kỹ thuật điện tử góp phần khơng nhỏ trong nghiệp xây dựng phát triển đất nước Trong tích hợp mạch điện – điện tử ngày trở lên thiết yếu mà công nghệ ngày phát triển tiến tới thời đại vi xử lý mạch cồng kềnh chiếm nhiều diện tích dần loại bỏ thay vào mạch gọn nhẹ ưa chuộng Những thành tựu biến tưởng chừng khơng thể thành có thể, góp phần nâng cao đời sống tinh thần cho người Trong có ngành “Kỹ thuật số” có vai trò quan trọng áp dụng việc điều khiển số công nghệ đại Kỹ thuật số đời làm thành cách mạng lĩnh vực sống đại từ nồi cơm, máy giặt, điều hòa, điện thoại v.v đến truyền hình, chụp ảnh, cơng nghệ thơng tin Những ứng dụng quan trọng cơng ty lớn nhỏ kể hết Sản xuất trực tiếp từ nhà máy tham quan doanh nghiệp sản xuất, chúng em thấy nhiều khâu tự động hóa q trình sản xuất Một khâu đơn giản sản xuất tự động hóa số lượng sản phẩm làm đếm cách tự động Tuy nhiên với doanh nghiệp vừa nhỏ việc tự động hóa chưa hồn tồn áp dụng khâu đếm sản phẩm, đóng bao bì sản phẩm sử dụng nhân công Từ điều thấy chúng em muốn giúp mơt điều nhỏ để giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay, giúp tăng hiệu suất làm việc tính xác cơng việc lên nhiều lần Vì vậy, chúng em định làm mạch đếm sản phẩm phù hợp với thực tế thực có ý nghĩa với chúng em đóng góp phần nhỏ cho xã hội TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học Nhận thấy khả ứng dụng rộng rãi mạch đếm sản phẩm, chúng em nghiên cứu thiết kế mạch hướng dẫn nhiệt tình Nguyễn Thị huyền Linh giáo viên khoa điện-điện tử Vì kiến thức kinh nghiệm chúng em hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót Chúng em mong giá quý thầy cô bạn bè để đồ án hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn ! TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐẾM 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Từ thực tế nhà máy tham quan doanh nghiệp sản xuất, chúng em thấy nhiều khâu tự động hóa q trình sản xuất Một khâu đơn giản dây chuyền tự động hóa số lượng sản phẩm làm đếm cách tự động Tuy nhiên doanh nghiệp vừa nhỏ việc tự động hóa hồn tồn chưa áp dụng mà cịn sử dụng nhân cơng Từ điều thấy khả chúng em, chúng em muốn làm điều nhỏ để góp phần vào giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay mà cho phép tăng hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo độ xác cao Vậy nên chúng em định thiết kế: MẠCH ĐẾM TỪ 00 ĐẾN 24 1.2 Ý TƯỞNG THỰC HIỆN Trong thời đại nay, bùng nổ phát triển công nghệ Đặc biệt ngành công nghệ điện tử kỹ thuật số mạch ứng dụng vào thực tế nhiều Các thiết bị điện tử số dù đơn giản đại đến đâu hướng tới tiện lợi cho người sử dụng Trước yêu cầu đòi hỏi cấp thiết sống Nhóm đồ án chúng em bắt tay vào tìm hiểu thiết kế “mạch đếm sản phẩm”Dưới hướng dẫn cô Nguyễn thị Huyền Linh thầy cô giáo khoa giúp đỡ chúng em thực ý tưởng 1.3 ỨNG DỤNG CỦA MẠCH Đếm số cách tự động, hiển thị LED Mạch đếm sử dụng công việc đếm số sản phẩm thùng TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án mơn học 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG ⁕Mục đích, yêu cầu sản phẩm: Mục đích mạch đếm sản phẩm giúp cơng nhân trơng kiểm sốt số lượng sản phẩm thùng Cơng việc dược làm cách đơn giản, xác, khơng tốn nhiều công sức người công nhân Yêu cầu mạch đếm sản phẩm phải đơn giản, gọn nhẹ, chạy xác, ổn định, gọn nhẹ dễ lắp đặt sửa chữa rẻ tiền TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU LINH KIỆN 2.1.1 Điện trở Khái niệm, ký hiệu điện trở: Điện trở linh kiện điện tử thụ động, có khả cản trở dòng điện, tạo sụt áp Ký hiệu điện trở: R (Resistor) Điện trở xá định bằng biểu thức: Đơn vị tính: ohm (Ω) ( 1Ω = 10-3 KΩ = 10-6 MΩ) Điện trở được chia làm loại đó là điện trở cố định và điện trở biến đổi R A, General resistor B, Variable resistor C, Preset resistor Hình 2.1 Ký hiệu điện trở A điện trở thông dụng B biến trở (chiết áp) C biến trở (hiệu chỉnh) Các thông số điện trở Giá trị điện trở phụ thuộc vào vòng màu, vật liệu, kích thước, độ dài điện trở Bên cạnh giá trị điện trở sai lệch cho phép với giá trị tiêu chuẩn, đặc tính cần thiết bao gồm khả chịu tải hệ số nhiệt độ Giá trị giới hạn: Các giá trị giới hạn đưa nhà sản xuất giá trị, vượt làm thay đổi tham số linh kiện chí phá hỏng linh kiện Các giá trị giới hạn không vượt Các giá trị giới hạn gồm có: TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học Công suất cực đại cho phép Pmax Điện áp làm việc cực đại cho phép Umax Phân loại điện trở Phân loạitheo cấu tạo có loại: + Than ép: loại có cơng suất < 3W hoạt động tần số thấp + Màng than: loại có cơng suất >3W họt động tần số cao + Dây quấn: loại có cơng suất >5W hoạt động tần số thấp Phân loại theo công suất + Công suất nhỏ: kích thước nhỏ + Cơng suất trung bình: kích thước lớn + Cơng suất lớn: kích thước lớn Xác định chất lượng điện trở: Để xác định chất lượng điện trở, có phương pháp sau: + Quan sát bằng mắt: kiểm tra xem màu sắc than điện trở có chỡ bị đổi màu hay khơng Nếu có giá trị điện trở bị thay đổi làm việc + Dùng đồng hồ vạn kết hợp với chỉ số ghi thân điện trở để xác định chất lượng điện trở - Những hư hỏng thường gặp điện trở: + Đứt: Đo không lên + Cháy: Do làm việc công suất chịu đựng + Tăng trị số: Thường xảy điện trở bột than, lâu ngày hoạt tính lớp bột than bị biến chất làm tăng trị số điện trở 10 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án mơn học CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH VÀ THI CƠNG MẠCH 3.1.Thiết kế sơ đồ khối Sơ đồ khối mạch : *Mạch gồm khới : Khối nguồn  Khối tạo tín hiệu  Khối đếm  Khối giải mã  Khối hiển thị Khối tạo tn hiệu  Khối giải mã Khối đếm Khối hiển thị Khối Nguồn Hình 8:Sơ đồ khối mạch đếm sản phẩm 3.1.1 : Chức khối * khối nguồn : - Bộ nguồn cung cấp cho toàn mạch ta dùng nguồn chiều nguồn 5v nguồn ta dùng ta càn độ ổn định cao để mạch đếm chạy cách xác, ta dùng nguồn khơng ổn định ví dụ pin hoạt động bị gián đoạn 29 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học * Khối hạ áp - Ở biến đổi điện áp lưới 220VAC-50Hz xuống 12VAC – 450mA Mục đích cấp đầy vào cho biến đổi lọc để có điện áp chiều mong muốn * Chỉnh lưu - Thành phần chỉnh lưu biến đổi tín hiệu xoay chiều thành tín hiệu chiều thơng qua diode cầu chỉnh lưu Đây sơ đồ chỉnh lưu chu kì với dạng sóng đầu vào đầu sau chỉnh lưu sau: Hình : dạng điện áp trước sau chỉnh lưu - Dạng điện áp sau chỉnh lưu cịn sóng nhấp nhơ núi dạng điện áp coi điện áp chiều chưa ổn định * Mạch lọc tụ điện - Có nhiệm vụ san bằng điện áp chiều đập mạch U3 thành điện áp chiều U4 nhấp nhơ Khi điện áp chiều tăng từ đến V MAX , tụ diện nạp điện đến giá trị Uc = UMAX - Khi điện áp giảm từ đỉnh 0, tụ điện xả điện bù vào giảm điện áp phụ tải nhờ mà trì mức điện áp theo thời gian, giảm độ 30 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án mơn học gợn sóng điện áp chiều đập mạch , đồng thời giá trị trung bình điện áp chiều ngõ tăng lên Điện áp chiều có độ gợn sóng nhỏ phụ thuộc vào tải Nếu dịng tải nhỏ tụ phóng điện yếu độ gợn sóng nhỏ dịng tải lớn tụ điện phóng điện nhiều độ gợn sóng lớn độ gơn sóng phụ thuộc vào điện dung tụ điện - Tác dụng tụ :Trong dòng điện chiều đập mạch U3 gồm thành phần chiều xoay chiều cịn xót lại đặc tính tụ điện chỉ cho dịng xoay chiều qua mà khơng cho dịng chiều qua Nếu chọn C có trị số tương đối lớn XC nhỏ Nếu thành phần AC qua tụ xuống mát mà không qua tải Thành phần chiều qua tụ C nên tồn qua tải Vì mạch tụ có giá trị lớn có nhiệm vụ san bằng mức điện áp cao; tụ có giá trị nhỏ 104 có giá trị lọc xung đột biến Hình 10 :Sơ đồ mạch chỉnh lưu trường hợp có tụ khơng có tụ Khi cơng tắc K mở, mạch chỉnh lưu khơng có tụ lọc tham gia , điện áp thu có dạng nhấp nhơ Khi cơng tắc K đóng, mạch chỉnh lưu có tụ C1 tham gia lọc nguồn , kết điện áp đầu lọc tương đối phẳng, tụ C1 có điện dung lớn điện áp đầu bằng phẳng, tụ C1 nguồn thường có trị số khoảng vài ngàn µF 31 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học Hình 11 : Điện dụng tụ lọc lớn điện áp đầu bằng phẳng * Dạng điện áp sau qua lọc : Hình 12 : hình dạng điện áp sau qua lọc -Dựa vào nguyên tắc phóng nạp tụ điện mà cho dịng điện chiều thằng hình vẽ Tụ lớn độ gợn điện áp giảm NHững sóng có tần số cao tần phải lọc nhờ tụ kẹo C2 C4 mạch dùng IC tồn thành phần gây sai sót khó phát làm cho mạch hoạt động khơng bình thường Qua lọc ta tạo điện áp Chiều cấp vào cho biến đổi đổi ổn áp * Bộ ổn áp IC 78XX : 32 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án mơn học Dịng họ 78xx cho nhiều loại ổn áp điện khác : 7805 ổn áp 5V, Nó cho điện áp dương + Điện áp đầu vào họ 78xx điện áp chiều max C dẫn dòng điện chảy từ dương nguồn qua trở xuống mass Điện áp lúc gần bằng 0V qua trigo 7414 để sửa xung cho mức điện áp 0V (mức logic 0) cho đếm Khi thay đổi mức logic từ đếm đếm thêm 1đơn vị 33 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học 3.2.Thiết kế mạch ngun lý 3.2.1.Khới nguồn Hình 13: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn Nguồn cấp vào điện áp xoay chiều,vì ta phải lắp cầu diode để chuyển điện áp xoay chiều sang điện áp chiều,ngồi ra,có thể thay cầu diode bằng diot thường Ta dùng tụ lọc để san phẳng điện áp sau chỉnh lưu,một tụ 1000µF nối sau đầu ic7805,kế tiếp chân vào(chân số 1)của IC nguồn 7805 để cấp nguồn +05V ổn định Ngồi ra,ta nắp thêm Led báo nguồn để nhận biết hoạt động mạch nguồn điện trở để hạn dòng cho Led thực cần thiết 3.2.2 Khới tạo tín hiệu 34 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án mơn học Hình 14 : Sơ đồ khối tạo tín hiệu _Nguyên lý hoạt động Cảm biến quang : chưa có tín hiệu ic 7414 bão hịa trạng thái dương đầu chân số lúc mức Khi mắt thu nhận tín hiệu điện áp qua mắt thu chia nhánh nhánh qua xuống mass nhánh lại vào chân số ic 7414, điện áp chân ic cao chân số ic bão hòa mức thấp v Khi đầu ic7414 bằng Và tạo chu kì xung 3.2.3 Khới đếm và giải mã 35 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án mơn học Hình 15.Sơ đồ ngun lý khối đếm hiển thị mạch đếm sản phẩm Tín hiệu từ IC 7414 đưa vào chân đếm tiến IC 74192 thực chức đếm kết đưa thông qua đầu 12,9,8,11 Bốn đầu đưa trực tiếp tới đầu vào 7,1,2,6 IC 74LS47, sau IC giải mã hiển thị kết Led thông qua đầu QA,QB,QC,QD,QE,QF,QG 36 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học CHƯƠNG 4:SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG TOÀN MẠCH 4.1 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 37 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG N KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án mơn học Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 38 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học 4.2 Nguyên tắc hoạt động toàn mạch +khi có vật cản mắt thu hồng ngoại ic 7414 nhận tín hiệu xuất xung , xung cấp vào chân đếm tiến ic 74192 ic 74192 đếm tiến xuất bit mã bcd đầu ra, tín hiệu đưa vào ic giải mã 74247 sau giải mã hiển thị led Khi ic 74ls90 hàng đơn vị đếm đến cấp xung lên ic 74l192hàng chục, mạch đếm đến 23 cổng AND nhận tín hiệu reset 00 Chu kì tạo xung hoạt động lặp lặp lại + Khi giải mã xong tín hiệu hiển thị lên led 00 mỡi lần 7414 cấp xung mạch đếm lên cho đếm 23 cổng AND chặn lại ,các cổng AND tích cực mức cao chân 14 reset trở trạng thái đặt trước 00 cổng AND trạng thái mức thấp 39 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học 4.3.Sơ đồ mạch in Hình 3.4 Sơ đồ mạch in 40 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án mơn học Hình 3.5 sơ đồ chân linh kiện 41 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học 4.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG Mạch đếm chúng em có ưu khuyết điểm sau: - Ưu điểm : Mạch đếm có ưu điểm mạch đơn giản, gọn nhẹ, hoạt động ổn định, xác, dễ lấp đặt sữa chữa Mạch đếm hoạt dộng với dịng điện chiều nên hao tốn nhiều lượng - Khuyết điểm : -Vì mạch mạch đếm xung lên bị nhiễu - Giá thành cao so với việc sử dụng vi xử lý 42 TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỒ ÁN Khi nghiên cứu đề tài chúng em muốn phát huy thành ứng dụng kỹ thuật số nhằm tạo sản phẩm, thiết bị tiên tiến đạt hiệu cao sống Ngồi q trình nghiên cứu thực đề tài hội để kiểm tra lại kiến thức học trường đồng thời phát huy tính sáng tạo khả giải vấn đề theo yêu cầu đặt Trong đồ án chúng em thức mạch đếm sản phẩm bằng phương pháp đếm tín hiệu Như mỡi tín hiệu qua phải có thiết bị cảm nhận tín hiệu thiết bị gọi cảm biến siêu âm Khi có tín hiệu qua cảm biến nhận tạo thành xung điện đưa khối xử lý để tăng dần số đếm Tại thời điểm tức thời đê xác định số đếm cần phải có hiển thị led Hướng phát triển đồ án: Nó xuất nhiều nhà máy, công ty, khâu đơn giản dây truyền sản xuất tự động hóa số lượng sản phẩm làm đếm cách tự động thay cho người nâng cao nâng suất lao động cơng ty Trong q trình thực đồ án chúng em nhiều giúp đỡ thầy cô khoa điện – điện tử đặc biệt cô Nguyễn Thị Huyền Linh tận tình chỉ bảo chúng em suốt trình thực đồ án Do kiến thức hạn hẹp lên q trình thực đồ án chúng em cịn gặp nhiều sai sót, mong q thầy hội đồng khảo thí bỏ qua có hướng giúp đỡ chúng em hồn chỉnh đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn ! 43 ... sản phẩm thùng TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA:ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Đồ án môn học 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG ⁕Mục đích, yêu cầu sản phẩm: Mục đích mạch đếm sản phẩm giúp cơng nhân trơng kiểm sốt số lượng sản phẩm. .. ? ?mạch đếm sản phẩm? ??Dưới hướng dẫn cô Nguyễn thị Huyền Linh thầy cô giáo khoa giúp đỡ chúng em thực ý tưởng 1.3 ỨNG DỤNG CỦA MẠCH Đếm số cách tự động, hiển thị LED Mạch đếm sử dụng công việc đếm. .. > 100? ?F chọn thang đo X1 + Khi đo tụ từ 10µF đến 100? ?F chọn thang đo X10 + Khi đo tụ từ 0.1µF đến 10µF chọn thang đo X 1k + Khi đo tụ từ 0 ,001 µF đến 0.1µF chọn thang đo X10 + Khi đo tụ từ 100pF
- Xem thêm -

Xem thêm: Mạch đếm sản phẩm từ 00 24, Mạch đếm sản phẩm từ 00 24