Việc sử dụng mô hình thang máy trong đề tài tương tự như thang máy bên ngoài. Để thuận tiện cho việc sử dụng, nhóm xin trình bày quy trình thao tác một cách ngắn gọn và dễ hiểu.
Cấp nguồn
Thao tác bên ngoài
Thao tác bên trong
Hình 4. 36 – Quy trình thao tác sử dụng thang máy Bước 1: Cấp nguồn.
Hệ thống sử dụng nguồn là 220VAC cấp vào bộ nguồn xung cho ra 12VDC qua IC LM2576 cho ra điện áp 5VDC. Nguồn 12V cấp cho động cơ và relay, nguồn 5V cấp cho các linh kiện còn lại. Khi cấp nguồn và mở công tắc nguồn thì đèn báo hiệu có điện sáng lên, mạch sẵn sàng hoạt động.
Bước 2: Thao tác bên ngoài.
- Nếu cần đi lên bấm (▲) cần đi xuống bấm (▼). - Ấn nhẹ tay, không ấn cả hai chiều lên xuống. - Khi đang ở tầng 0 bạn chỉ có thể đi lên. - Khi đang ở tầng 3 bạn chỉ có thể đi xuống.
- Khi đang ở tầng 1, 2 bạn có thể đi lên hoặc xuống.
- Khi thang máy đến để phục vụ bạn thì cửa Cabin sẽ mở ra, chuông báo, đồng thời đèn báo hiệu thang đi lên ▲ hoặc đi xuống ▼ bật sáng, bạn có thể bước vào Cabin của thang máy chỉ hướng đi của mình đã chọn.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 78 Bước 3: Thao tác bên trong.
- Bạn cần đến tầng nào thì bấm nút tầng đó.
- Cabin sẽ dừng ở tất cả các tầng tương ứng với các nút đã bấm, theo chiều ưu tiên cabin đang chạy lên hoặc xuống tại thời điểm đó.
- Bạn có thể theo dõi hành trình của cabin qua bảng chỉ thị tầng ở phía trên bảng điều khiển( led 7 đoạn).
- Khi cabin chuẩn bị tới tầng, chuông báo sẽ báo hiệu dừng tầng. - Khi cabin đã dừng, muốn mở cửa ra thì ấn (◄►) để mở cửa. - Muốn đóng cửa cabin trước khi cửa tự động đóng thì ấn (►◄).
- Nếu muốn bảo trì, sữa chữa hay vận chuyển hàng hóa thì gạt switch khóa thang, lúc đó các lệnh gọi từ bên ngoài sẽ không có tác dụng nhưng vẫn được nhớ chờ đến khi gạt switch về vị trí ban đầu thì sẽ hoạt động bình thường.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 79
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ, NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ
Quá trình nghiên cứu làm đề tài của nhóm diễn ra trong thời gian 16 tuần. Trong khoảng thời gian đó nhóm đã nghiên cứu và học tập được nhiều điều bổ ích. Nhóm đã thu về cho mình được một lượng kiến thức cơ bản về thang máy như cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách chế tạo mô hình cũng như hoạt động thực tế của thang máy. Biết cách điều khiển động cơ DC quay thuận nghịch kết hợp với nút nhấn và cảm biến hồng ngoại. Biết cách sử dụng nguồn dự phòng để chuyển nguồn đảm bảo an toàn khi mất điện xảy ra. Biết sử dụng vi điều khiển PIC16F887 điều khiển các thiết bị ngoại vi, làm vững chắc kiến thức đã học ở trường. Biết cách đọc Datasheet của các linh kiện để tính toán, chọn linh kiện, dòng điện, điện áp phù hợp cho mạch hoạt động hiệu quả. Biết thiết kế mạch in, biết sử dụng phần mềm Proteus mô phỏng hoạt động của mạch điện và phần mềm CCS để viết code C cho PIC16F887. Trong quá trình làm mô hình nhóm cũng đã tìm hiểu qua phần mềm Solidworks để thiết kế mô hình thang máy, rồi dựa vào đó để làm mô hình thật, tuy là thiết kế đơn giản thôi nhưng cũng giúp cho việc làm mô hình được dễ dàng hơn. Đặt biệt là trong quá trình làm đã rèn luyện cho chúng em kỹ năng tư duy giải quyết vấn đề, kỹ năng tìm tài liệu và làm việc nhóm hiệu quả, nó sẽ giúp ích cho chúng em sau này.
Nhìn chung, sản phẩm hoàn thành đạt tiêu chí đặt ra, hệ thống hoạt động tương đối ổn định, thời gian đáp ứng của hệ thống khá nhanh, dễ sử dụng và thao tác dễ dàng.
Tuy nhiên đề tài vẫn còn những hạn chế nhất định:
Cảm biến hồng ngoại chỉ hoạt động tốt khi có đủ ánh sáng cần thiết vì mắt phát và mắt thu dễ bị nhiễu dẫn đến mạch hoạt động sai như: cabin đến đúng tầng mong muốn nhưng không dừng lại hay chưa đến vị trí tầng mà Led 7 đoạn đã báo thay đổi tầng. Để khắc phục thì ta có thể thay thế cảm biến hồng ngoại bằng công tắc hành trình, khi cabin đến tầng mong muốn thì công tắc hành trình sẽ bị tác động, mạch sẽ hoạt động chính xác hơn không sợ bị nhiễu bởi ánh sáng.
Động cơ DC công suất thấp nên chỉ hoạt động ổn định khi không có tải. Nếu như có tải (người hay vật) trong cabin thì động cơ sẽ không thể hoạt động tốt được. Nếu muốn hoạt động tốt thì không chỉ phải chọn động cơ công suất cao chịu được tải
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 80 lớn mà phải kết hợp điều khiển bằng PID giúp ổn định tốc độ khi trọng lượng thay đổi.
Hệ thống nút nhấn chưa tích hợp đèn nên quá trình điều khiển đôi lúc khó khăn. Nếu như cùng lúc nhấn nhiều nút thì khó quản lí được quá trình hoạt động diễn ra thế nào.
Mô hình được thiết kế đơn giản bằng giấy Form nên không thể yêu cầu độ chắc chắn và tính toán về mặt cơ khí. Tuy nhiên mô hình cũng có tính thẩm mỹ nhất định, thiết kế gọn gàng, dễ thao tác, phần nguồn và phần điều khiển được bố trí hợp lí, logic.
Khi mất điện thì mạch tự động chuyển nguồn sang máy phát, tuy nhiên do điều kiện kinh tế và giới hạn của đề tài nên nhóm sử dụng chính nguồn 220VAC thay cho máy phát, và nguồn được chuyển qua lại bằng relay. Trong quá trình chuyển nguồn, do relay bật làm mạch hoạt động bị gián đoạn, để khắc phục thì nhóm đã lắp thêm tụ điện sau nguồn 5VDC cấp cho vi điều khiển và các cảm biến,… để lúc mất nguồn thì điện vẫn còn lưu lại chờ quá trình chuyển nguồn diễn ra xong thì mạch hoạt động lại như bình thường.
Nguồn cấp cho relay và động cơ đều là 12V nhưng nếu sử dụng chung thì sẽ gây nhiễu nên phải sử dụng nguồn riêng. Nguồn cho relay lấy từ bộ nguồn xung, nguồn cho động cơ lấy từ Adapter.
Việc điều khiển động cơ trực tiếp từ vi điều khiển có thể làm vi điều khiển bị nhiễu có thể gây hỏng, để khắc phục nhóm đã điều khiển động cơ qua Opto cách li để cách li phần điều khiển và phần công suất đảm bảo mạch hoạt động an toàn.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 81 Hình 5. 1 – Cabin đang dừng ở tầng 0.
Đây là hình ảnh cabin của thang máy đang dừng ở tầng 0 hay tầng trệt, led 7 đoạn hiển thị vị trí tầng là 0.
Hình 5. 2 – Cabin đang dừng ở tầng 2.
Đây là hình ảnh cabin của thang máy đang dừng ở tầng 2, led 7 đoạn hiển thị vị trí tầng là 2.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 82 Hình 5. 3 – Các thành phần bên trong mô hình.
Các thành phần bên trong mô hình: nguồn adapter 5V, nguồn tổ ong 12V, mạch nguồn cung cấp cho mạch hoạt động.
Hình 5. 4 – Mạch điều khiển được đặt trong tủ điều khiển.
Mạch điều khiển gồm: PIC 16F887, mạch điều khiển động cơ, các IC, các header kết nối led 7 đoạn, nguồn, nút nhấn.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 83
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN