a. Arduino Mega 2560 điều khiển trung tâm của khối động cơ:
Hình 3.2.3.a. Mạch điều khiển Arduino Mega 2560
b. Mạch điều khiển công suất động cơ:
Điều khiển động cơ bằng relay:
Máy
Bộ nguồn
Hệ thống điều khiển trung tâm Bộ phận thanh toán Bộ nhận tiền dạng polymer Bộ trả tiền thừa Bộ phận bán hàng Bộ điều khiển động cơ, van điện Giao diện sử dụng Màn hình LCD, nút nhấn
34
Hình 3.2.3.b. Mạch điều khiển
Khi tác động công tắc hành trình hay nút nhấn thì kích relay, lúc này tiếp điểm thường hở của relay đóng lại làm cho động cơ quay.
Hình 3.2.3.c. Mạch nguyên lí của module relay
Với phương pháp điều khiển này, ưu điểm là điều khiển động cơ có công suất lớn. Trong sơ đồ mạch nguyên lý của module role hình 22 dùng để đóng mở các tiếp điểm S,O,P.
Khi IN = 1 thì kích mức cao lúc này kích relay làm động cơ quay.
Điều khiển động cơ bằng mạch công suất cầu H L298:
IC L298 là một IC tích hợp nguyên khối gồm 2 mạch cầu H bên trong. Với điện áp làm tăng công suất đầu ra từ 5V – 47V , dòng lên đến 4A, L298 rất thích hợp trong những ứng dụng công suất nhỏ như động cơ DC loại vừa. Tóm tắt qua chức năng các chân của L298:
+ Bốn chân INPUT: IN1, IN2, IN3, IN4 được nối lần lượt với các chân 5, 7, 10, 12 của L298. Đây là các chân nhận tín hiệu điều khiển.
+ Bốn chân OUTPUT: OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 (tương ứng với các chân INPUT) được nối với các chân 2, 3, 13, 14 của L298. Các chân này sẽ được nối với động cơ.
35
ở mức logic “1” (nối với nguồn 5V) thì cho phép mạch cầu H hoạt động, nếu ở mức logic “0” thì mạch cầu H không hoạt động.
Hình 3.2.3.d. Sơ đồ nguyên lý L298 - Điều khiển chiều quay với L298:
+ Khi ENA = 0: Động cơ không quay với mọi đầu vào . + Khi ENA = 1:
- INT1 = 1; INT2 = 0: động cơ quay thuân. - INT1 = 0; INT2 = 1: động cơ quay nghịch. - INT1 = INT2: động cơ dừng ngay tức thì.
Mạch thu phát hồng ngoại
Hình 3.2.3.e. Mạch thu phát hồng ngoại
Hồng ngoại được phát bởi một con LED phát hồng ngoại và được thu vào con LED thu, LED thu khi có hồng ngoại chiếu vào thì hai đầu của LED xem như bị tắt, chính xác ở mạch khối cảm biến khi LED thu hồng ngoại bị chặn ánh sáng thì chân B của transistor C1815 coi như được kích do đó chúng ta sẽ có tính hiệu vào LM358. LM358 là opamp được mắc theo mạch so sánh để tạo tín hiệu mức 0V hoặc 5V.
36
CHƯƠNG IV: ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM 4.1Các cụm cơ cấu:
Máy được chế tạo theo từng cụm cơ cấu thuận tiện cho việc lắp ráp. Từ từng cụm cơ cấu lắp ráp lại tạo thành một máy hoàn chỉnh.
Hình 4.1.1. Động cơ và lò xo sau khi lắp ráp
37
Hình 4.1.3.Cụm cơ cấu lưu trữ bánh mì.
38
39
Hình 4.1.5. Dàn bay hơi của tủ lạnh
40
Hình 4.1.5. Tủ lạnh đạt 5,30C sau 7 tiếng hoạt động
41
Hình 4.1.7.Lò liên hợp
42
Hình 4.1.9.Cơ cấu máng lấy - thanh đẩy
43
Hình 4.1.11.Cơ cấu cấp gia vị
44
4.2 Kết quả:
Hình 4.2. Máy sau gia công và lắp ráp
Bảng 4.2.1.Các thông số của máy
s Đặc tính Giá trị 1 Kích thước: (DxRxC) (mm) 1580x1430x2200 2 Công suất (kW) 3,05 3 Sức chứa (ổ) 120 4 Vật liệu Thép 08Cr18Ni11, thép CT3 5 Điện thế (V) 220 6 Khối lượng (kg) 220
7 Khả năng nhận diện tiền (VND) 5000,10000,20000,50000,100000 8 Thời gian cho ra một ổ bánh mì 2 phút
9 Chức năng quảng cáo Màn hình LCD 32 inch 10 Giao diện người dùng Màn hình LCD và phím bấm
Sau khi thiết kế và chế tạo, nhóm tiến hành chạy thử 200 lần liên tục và ghi nhận kết quả như sau:
45
Bảng .2.2. Kết quả chạy thử máy
Tổng số lần Cho ra bánh mì Không cho ra bánh mì
200 192 8
Như vậy, tỉ lệ lỗi nhóm ghi nhận được là 4%. Nguyên nhân chủ yếu là do nguồn cấp vào (220V) không ổn định gây ra nhiễu vi điều khiển làm cơ cấu chạy sai. Cơ cấu đóng gói thỉnh thoảng gặp lỗi do bình chứa chưa đạt đủ lượng khí nén.
4.2.1 Ưu điểm của đề tài:
- Tiết kiệm được nhân lực.
- Sản xuất ra được ổ bánh mì nóng giòn trong vòng 2 phút. - Có thể đặt bất kì nơi nào có điện.
- Máy có khả năng trả lại tiền thừa cho khách.
- Các cơ cấu đơn giản và dễ dàng tháo lắp, thuận tiện cho việc bảo trì và sửa chữa.
- Với nhiều tính năng nổi trội: nhận được loại tiền polymer, trả được tiền thừa polymer, đề tài đã giải quyết được những khó khăn mà các máy khác mắc phải đó là vấn đề e ngại sử dụng tiền xu của người Việt Nam hiện nay, do có kích thước và chức năng giống với các máy trên thị trường và tính bảo mật cao, giao diện dễ sử dụng, do đó tính ứng dụng thực tế là rất cao.
4.2.2 Nhược điểm của đề tài:
- Máy khá to bất cập cho việc di chuyển.
- Do có máy bơm khí nén nên khi hoạt động máy tạo ra tiếng ồn.
- Máy không có khả năng tự chế biến các nguyên liệu mà phải cần sự chuẩn bị trước rồi dự trữ lại.
- Việc vận hành nhiều cơ cấu trong máy sẽ gặp nhiễu tín hiệu nên khi khởi động máy cần thời gian để ổn định.Việc vận hành máy lúc bắt đầu quan trọng nhất là cung cấp nguồn. Nguồn không bị sụt áp, tốt nhất là xài ổn áp để dòng luôn ổn định.
46
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
5.1Kết luận:
Máy có hình dáng phần vỏ khá hiện đại. Kết cấu hoàn thiện, ổn định. Tuy nhiên, cần sự đầu tư nhiều hơn để có thể thương mại hóa sản phẩm.Hiệu quả kinh tế mà máy bán hàng tự động mang lại là việc thuê mướn nhân viên bán hàng, phục vụ sẽ không cần thiết nữa. Chỉ cần một nhân viên phụ trách nạp liệu vào máy.Thời gian máy hoạt động là 24h/ngày, rất thuận lợi hơn nhân lực con người làm việc 8h/ngày. Máy được lắp đặt ở những nơi công cộng như: công viên, bến xe, bến tàu, trường học, các tòa nhà văn phòng, sân bay…và không cần phải tốn một diện tích quá lớn, góp phần tạo nên một văn minh đô thị. Đề tài này được xuất phát từ thực tế, do đó tính ứng dụng thực tiễn rất cao. Hơn nữa, khi đề tài này được đưa vào thực tế sẽ quảng bá được món ăn yêu thích này cho các bạn gần xa và khách du lịch và cho cả những người bận rộn không có thời gian chế biến thức ăn. Máy bán bánh mì tự động có thể đặt ở các trạm dừng chân của xe đường dài, nơi không cần người bán hàng hay quản lý.Với đề tài này, người sử dụng sẽ được thưởng thức ổ bánh mì nóng giòn ngay tại chỗ.
5.2Hướng phát triển:
Tuy là lần đầu tiên chế tạo nhưng nhóm cũng có tham vọng lớn với mong muốn đưa máy hoạt động rộng rãi trên thị trường Việt Nam, vì hiện nay ở các nước phát triển thì máy bán hàng tự động đã trở nên rất quen thuộc và phổ biến, nhưng ở nước ta thì thực sự chưa phát triển. Phát triển máy bán bánh mì tự động nhằm mục đích nâng cao dịch vụ bán lẻ sản phẩm, thúc đẩy nhu cầu tiêu dùng với sự tiện lợi. Nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống, cải thiện cảnh quan đô thị, góp phần vào công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Máy cần được tăng khả năng nhận dạng các loại tiền khác ví dụ như USD, đồng bảng Anh,.. Đề xuất các phương án tiết kiệm điện năng để từ đó làm cơ sở tính toán các mạch điện thích hợp. Song song đó là thiết lập bản vẽ chuẩn để chế tạo máy bán bánh mì tự động với các chức năng tương xứng nhưng có khối lượng nhẹ hơn và chi tiết gọn dễ chế tạo, nhằm mục đích sản suất và phổ biến máy.
47
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Wikipedia Tiếng Việt,Bánh mì kẹp (Việt Nam).
[2] TS. Trần Vĩnh Hưng, Tính toán khả năng chịu tải của Truyền động đai răng.
[3] PGS.TS Hoàng Trọng Bá, Giáo trình Vật liệu Cơ khí.
Đồ án Cơ điện tử, Máy bán phở tự động. - 2016.
Graduation Project, Design and development of aloe vera peeling and dicing system – 2017.