a. Linh kiện chính
- Khối xử lí màu sắc bao gồm: Arduino Uno R3, cảm biến vật cản E18-D80NK và cảm biến màu sắc TCS-3200.Trong đó:
+Cảm biến vật cản E18-D80NK để nhận biết xoài đến vị trí cần đọc màu sắc. Chọn E18-D80NK vì chỉ có 3 dây, với điện áp 5V thích hợp giao tiếp với Arduino Uno R3.
+Arduino Uno R3: nhận tín hiệu từ cảm biến vật cản E18-D80NK, Arduino Uno R3 sẽ cho phép cảm biến màu sắc TCS-3200 hoạt động.
+TCS-3200: đọc màu sắc của xoài, gửi về Arduino Uno R3.
b. Thông số kĩ thuật của các linh kiện
Arduino Uno R3
Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit
Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ được cấp qua cổng USB)
Tần số hoạt động 16 MHz
Dòng tiêu thụ khoảng 30mA
Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC
Điện áp vào giới hạn 6-20V DC
Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM) Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit) Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 30 mA
Dòng ra tối đa (5V) 500 mA
Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA
Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader
SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Bảng 9: Thông số Arduino Uno R3
Hình 17: Chân trị Arduino Uno R3
TCS-3200
- Thông số kĩ thuật cảm biến màu TCS-3200:
+ Chuyển đổi cường độ ánh sáng thành tần số có độ phân giải cao. + Lập trình lựa chọn bộ lọc màu sắc khác nhau và dạng tần số xuất ra. + Giao tiếp trực tiếp với vi điều khiển.
+ Điện áp 2.7 – 5.5V. + thước: 28.4 x 28.4mm.
+ Tần số ngõ ra có độ rộng xung 50%.
+ Tần số tỉ lệ với ánh sáng có cường độ và màu sắc khác nhau. + Tần số ngõ ra nằm trong khoảng 2 Hz- 500KHz.
E18-D80NK
- Thông số kĩ thuật của cảm biến E18-D80NK:
+ Dạng đóng ngắt: Thường mở (NO - Normally Open)
+ Số dây tín hiệu: 3 dây (2 dây cấp nguồn DC và 1 dây tín hiệu). + Nguồn điện cung cấp: 5VDC. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Khoảng cách phát hiện: 3 ~ 80cm.
+ Có thể điều chỉnh khoảng cách qua biến trở. + Dòng kích ngõ ra: 300mA.
+ Chân tín hiệu ngõ ra: dạng Transistor NPN đã được kéo nội trở 10k lên VCC, khi có vật cản sẽ xuất ra mức thấp (Low-GND), khi không có vật cản sẽ ở mức cao (High-VCC).
+ Chất liệu sản phẩm: nhựa. + Có led hiển thị ngõ ra màu đỏ. + Kích thước: 18 x 45mm.
c. Sơ đồ đấu nối của khối xử lí màu sắc
Hình 18: Sơ đồ đấu nối khối xử lí màu sắc
d. Sơ đồ mạch in
- Sơ đồ thiết kế mạch in đi dây một mặt trên EasyEDA của mạch công suất giao tiếp giữa Arduino với PLC:
Hình 19:Thiết kế mặt trên của mạch công suất
Hình 21:Mạch in của mạch giao tiếp công suất
- Sau khi in mạch ra board đồng, cần kiểm tra các đường dây có bị hở.
Khi khoan lỗ để hàn chân linh kiện cũng phải dùng mũi khoan sao cho hợp lý với chân linh kiện, điều này giúp linh kiện khi lắp vào mạch được chắc chắn, việc hàn linh kiện cũng dễ dàng hơn.
- Sơ đồ bố trí linh kiện để quan sát và gắn linh kiện cho đúng chiều:
Hình 23: Hình 3D mặt dưới mạch công suất
- Danh sách các linh kiện được liệt kê trong bảng dưới đây:
STT Tên linh kiện Giá trị Số lượng Ghi chú
1 Arduino Uno R3 1 2 TCS-3200 1 3 Led đơn 2 4 OPTO PC 817 2 5 Điện trở 220Ω 4 6 Điện trở 1k Ω 2 7 Cảm biến E18- D80NK 1 8 Domino 2 Loại 3 9 Header 2
10 Dây bus 2 Đực-cái
Bảng 10: Bảng linh kiện khối xử lí màu sắc