.8 Dây cáp kết nối Arduino

Rơ le là một cơng tắc điện tự động. Dịng điện chạy qua cuộn dây rơ le sinh ra từ trường hút lõi sắt non, từ đó làm đổi cơng tắc. Dịng điện qua cuộn dây có thể được bật hoặc tắt, do đó, rơle có hai vị trí chuyển đổi. Rơle được sử dụng phổ biến trong các

35

bo mạch điều khiển tự động, chuyên dùng để đóng ngắt dịng điện lớn mà hệ thống mạch điều khiển không thể can thiệp trực tiếp người ta sẽ sử dụng rơ le để đóng ngắt dịng điện lớn. Rơle có nhiều hình dạng, kích thước và chân cắm khác nhau.

Các chân trên rơ le

Rơ le có 2 trạng thái ON và OFF. Việc rơle ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào dòng điện chạy qua rơle. Trên rơ le có 3 ký hiệu: NO, NC và COM.

Trạng thái, biểu tượng của rơ le COM (common): Là chân chung để kết nối đường dây nguồn dự phịng, ln được kết nối với một trong hai chân cịn lại. Cịn việc đấu vào chân nào thì tùy vào trạng thái làm việc của rơ le.

NC và NO là hai chân chuyển đổi: NC (thường đóng): nghĩa là thường đóng. Tức là khi rơ le ở trạng thái OFF, chân COM sẽ + NO (Thường Mở): Khi rơ le ở trạng thái ON (có dịng điện chạy qua cuộn dây), chân COM sẽ được nối với chân này. Khi rơ le ở trạng thái TẮT, nếu bạn muốn dịng điện có thể điều khiển được, hãy kết nối COM và NC. Khi rơ le được bật, dịng điện bị cắt. Nếu khơng, hãy kết nối COM và NO.

 Cấu tạo của rơ le gồm 3 phần:

1. Cuộn dây đóng vai trị là nam châm điện. 2. Cần dẫn động

3. Các chân

36  Ngun lí hoạt động của Relay

Khi dịng điện chạy qua mạch thứ nhất (1), nó kích hoạt nam châm điện (màu nâu). Tạo ra từ trường (màu xanh) thu hút một tiếp điểm (màu đỏ) và kích hoạt mạch thứ hai (2). Khi tắt nguồn, một lò xo kéo tiếp điểm trở lại vị trí ban đầu, tắt mạch thứ hai một lần nữa.

 Chức năng của rơ le

Chuyển mạch nhiều dòng điện hoặc điện áp sang các tải khác nhau sử dụng một tín hiệu điều khiển.

Cách ly các mạch điều khiển khỏi mạch tải hoặc mạch được cấp điện xoay chiều khỏi mạch được cấp điện một chiều.

Giám sát các hệ thống an toàn cơng nghiệp và ngắt điện cho máy móc nếu đảm bảo độ an toàn.

Sử dụng một vài rơ-le để cung cấp các chức năng logic đơn giản như ‘AND,’ ‘NOT,’ hoặc ‘OR’ cho điều khiển tuần tự hoặc khóa liên động an toàn.

 Phân Loại Rơ le

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại Relay với nguyên lí và chức năng làm việc rất khác nhau. Vì vậy có nhiều cách để phân loại Relay.

 Phân loại theo nguyên lí làm việc gồm các nhóm:

· Rơ le điện cơ (rơle điện từ, rơle từ điện, rơle điện từ phân cực, rơle cảm ứng...) · Rơ le nhiệt

· Rơ le từ

· Rơ le điện từ - bán dẫn, vi mạch · Rơ le số

 Phân theo nguyên lí tác động của cơ cấu chấp hành:

37

· Rơ le không tiếp điểm (rơle tĩnh): loại này tác động bằng cách thay đổi đột ngột các tham số của cơ cấu chấp hành mắc trong mạch điều khiển như: điện cảm, điện dung, điện trở...

 Phân loại theo đặc tính tham số vào: · Rơ le dòng điện

· Rơ le điện áp · Rơ le công suất

 Phân loại theo cách mắc cơ cấu:

· Rơle sơ cấp: loại này được mắc trực tiếp vào mạch điện cần bảo vệ.

· Rơle thứ cấp: loại này mắc vào mạch thơng qua biến áp do lường hay biến dịng điện.  Ứng dụng của Rơ le

Ngày nay, rơ-le được ứng dụng nhiều trong việc khắc phục những vấn đề liên quan đến công suất và cần sự ổn định cao và đòi hỏi sự an toàn trong quá trình thực hiện. Relay được dùng để chia tín hiệu đến nhiều bộ phận khác trong hệ thống sơ đồ mạch điện điều khiển. Không những vậy, rơ le còn được làm phần tử đầu ra và cách ly được điện áp giữa các phần chấp hành như: điện xoay chiều, điện áp lớn với phần điều khiển để truyền tín hiệu cho bộ phận phía sau. Được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và sinh hoạt bởi tính năng tự động hóa.

Chọn Relay cho mơ hình  Yêu cầu:

· Rơ le phải hoạt động tốt trong môi trường nhiệt độ tương đối. · Điện áp điều khiển phù hợp với mơ hình.

· Thời gian tác động của Relay đối với thiết bị nhanh.

38

Hình 4.10 Rơ le SRD-12VDC-SL-C

Bảng: 4.7: Thông số kỹ thuật của Ro le SRD-5VDC-SL-C

Điện áp điều khiển 5V

Dòng điện cực đại 10A

Thời gian tác động 10ms

Thời gian nhả hãm 5ms

Nhiệt độ hoạt động 25 oC ~ 70oC

4.2.4 Nút nhấn.

 Cấu tạo

Nút nhấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường đóng thường mở và các tiếp điểm bảo vệ. Khi tác động vào nút nhấn các tiếp điểm chuyển trạng thái và khi khơng cịn tác động các tiếp điểm trở lại trạng thái ban đầu.

39

Nút nhấn có ba phần: Bộ truyền động, các tiếp điểm cố định và các rãnh. Bộ truyền động sẽ đi qua toàn bộ công tắc và vào một xy lanh mỏng ở phía dưới. Bên trong là một tiếp điểm động và lị xo. Khi nhấn nút, nó chạm vào các tiếp điểm tĩnh làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm. Trong một số trường hợp, người dùng cần giữ nút hoặc nhấn liên tục để thiết bị hoạt động. Với các nút nhấn khác, chốt sẽ giữ nút bật cho đến khi người dùng nhấn nút lần nữa.

Hình 4.11 Nút nhấn

4.2.5 Van khí nén

Van điện từ khí nén tên tiếng anh là solenoid valve đây là tên gọi chung của van, vì chiếc van hoạt động chủ yêu dựa vào cuộn hút điện từ chúng kích hoạt và điều khiển chiếc van hoạt động, van điện từ khí nén có nhiều loại khác nhau như van khí nén 3/2, 5/2, 5/3, 4/3, 2/2 nhưng ở đề tài này nhóm em chọn van khí nén 3/2. Và dùng van khí nén thường đóng.

Van điện từ khí nén 3/2 hay van điện từ 3/2 đây đều là tên gọi của 1 loại van đó là loại van điện từ 3 cửa 2 vị trí loại này được điều khiển chủ yếu bằng cuộn coil điện từ,

40

van có chức năng đóng mở và xả (1 cổng vào, 1 cổng ra, 1 cổng xả), chỉ sử dụng hơi khí nén, thường được dùng để điều khiển xi lanh khí nén 1 chiều (loại tác động đơn). Điện áp: DC12V, DC24V, AC110V, AC220V…

Đối với van 3/2 thường đóng (NC), đối với van 3/2 thường mở và thường mở cấu tạo bên ngoài hoàn toàn giống nhau.

Trang thái chưa được cấp điện vào đầu coil thì (P) và (A) không thông nhau, (A) và (R) thông nhau.

Khi đầu coil được cấp điện thì van đảo chiều (P) và (A) lúc này sẽ thông với nhau, (A) và (R) lúc này sẽ khơng thơng nhau nữa.

Hình 4.12 Van khí nén thường đóng 3/2

4.2.6 Cảm biến màu sắc

Cảm biến màu sắc TCS3200 sử dụng IC TAOS TCS3200 RGB với 4 led trắng. Cảm biến màu TCS3200 có thể phát hiện và đo lường một phạm vi gần như vơ hạn của màu sắc có thể nhìn thấy. Cảm biến màu TCS3200 tích hợp 1 dãy bộ dị ánh sáng quang bên trong, với mỗi cảm biến ứng với các màu đỏ, vàng, xanh lá. [4]

 Với mục đích phân loại màu trái xồi vàng. Nên nhóm quyết định đung cảm biến màu sắc TCS3200.

41

Hình 4.13 Cảm biến màu sắc TCS3200

 Thông số kỹ thuật:

+ Điện áp cung cấp: (2.7V đến 5.5V)

+ Chuyển đổi từ cường độ ánh sáng sang tần số với độ phân giải cao + Lập trình lựa chọn bộ lọc màu sắc khác nhau và dạng tần số xuất ra. + Điện năng tiêu thụ thấp. Giao tiếp trực tiếp với vi điều khiển.

 Nguyên lý hoạt động

 Ánh sáng trắng là hỗn hợp rất nhiều ánh sáng có bước sóng màu sắc khác nhau. Khi ta chiếu ánh sáng trắng vào một vật thể bất kì. Tại bề mặt vật thể sẽ xảy ra hiện tượng hấp thụ và phản xạ ánh sáng.

 Ví dụ:

Một trái xoài có màu xanh khi được chiếu vào ánh sáng trắng thì những ánh sáng khơng nằm trong dải bước sóng màu xanh sẽ bị hấp thụ. Cịn ánh sáng có bước sóng nằm trong dải màu xanh sẽ bị phản xạ ngược lại khiến mắt ta nhận biết trái xoài đó màu xanh.

 Ứng dụng:

 Áp dụng để phân loại màu sắc, cảm ứng và hiệu chuẩn ánh sáng mặt trời, kiểm tra dải đọc, kiểm tra màu sắc phù hợp.

42

4.2.7 Cảm vật cản

Cảm biến vật cản E3F-DS30Y2 dùng ánh sáng hồng ngoại để xác định khoảng cách tới vật cản cho độ phản hồi nhanh và rất ít nhiễu do sử dụng mắt nhận và phát tia hồng ngoại theo tần số riêng biệt.

Cảm biến này có thể chỉnh khoảng cách báo mong muốn thơng qua biến trở, được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như: robot tránh chướng ngại vật, đếm sản phẩm trong dây chuyền, chống trộm,...

 Nhóm sử dụng cảm biến vật cản nhằm phát hiện trái xoài xanh đi qua cảm biến và truyền tín hiệu cho Arduino nhằm kính hoạt bộ đếm để đếm số lượng trái xoài xanh và hiện thị trên màn hiển thị lcd2004, đồng thời kích hoạt máy bơm bắt đầu quá trình phun thuốc bảo quản.

Hình 4.14 Cảm biến vật cản Thông số kỹ thuật:

 Model: E3F-DS30Y2

 Ngõ ra: 2 dây AC thường đóng (NO - Normally Close), mắc nối tiếp với tải AC như công tắc

 Nguồn cấp: 90 ~ 250VAC

43

 Dịng làm việc: 300mA

 Có thể điều chỉnh khoảng cách nhận của cảm biến bằng biến trở

 Có led hiển thị ngõ ra màu đỏ.

 Vật liệu vỏ: nhựa ABS

 Kích thước: 18 x 68mm

4.2.8 Mạch giảm áp đầu ra 5V

Nhỏ gọn có khả năng giảm áp từ 12V xuống 5V mà vẫn đạt hiệu suất cao (92%). Thích hợp cho các ứng dụng chia nguồn, hạ áp, cấp cho các thiết bị như camera, motor, robot…

Hình 4.15 Mạch giảm áp đầu ra 5V

 Thông số kỹ thuật.

Điện áp làm việc: DC 9V – 36V; Điện áp đầu ra: 5.2V / 5A / 25W Công suất đầu ra:

44 Đầu vào 9 ~ 24V: Đầu ra 5.2V / 6A / 30W Đầu vào 24 ~ 32V: đầu ra 5.2V / 5A / 25W Đầu vào 32 ~ 36V: đầu ra 5,2V / 3,5A / 18W

Kích thước: 63 * 27 * 10mm (chiều dài * chiều rộng * chiều cao) Trọng lượng: 22g

 Hướng dẫn sử dụng

Module có 2 đầu vào IN, OUT, 1 biến trở để chỉnh áp đầu ra. Khi cấp điện cho đầu vào (IN) thì người dùng vặn biến trở và dùng VOM để đo mức áp ở đầu ra (OUT) để đạt mức điện áp mà mình mong muốn. Điện áp đầu vào từ 4-35V, điện áp ra từ 1,25- 30V, dịng Max 3A, có thể cấp nguồn sử dụng tốt cho raspberry và module sim…

 Lưu ý:

Nếu bạn xoay biến trở mà thấy áp khơng đổi thì cứ xoay tiếp 10 vịng nữa hoặc xoay ngược lại. Vì mạch dùng biến trở tinh chỉnh nên số vịng xoay có thể lên đến 14 vòng. Cấp nguồn điện ngược sai cực sẽ làm hỏng mạch

Không nên sử dụng ngõ ra tải là động cơ, nên sử dụng với các tải thuần trở.

4.2.9 Màn hình hiển thị

Màn hình text LCD2004 xanh dương sử dụng driver HD44780, có khả năng hiển thị 4 dòng với mỗi dịng 20 ký tự, màn hình có độ bền cao, rất phổ biến, nhiều code mẫu và dễ sử dụng thích hợp cho những người mới học và làm dự án.

Yêu cầu: Nhận tín hiệu từ cảm biến quang. Mỗi lần phát hiện như vậy kết hợp với bộ đếm. Màn hình sẽ hiển thị tất cả số lần đêm được.

Thông số kỹ thuật:

Điện áp hoạt động là 5 V. Kích thước: 98 x 60 x 13.5 mm

45 Chữ trắng, nền xanh dương

Khoảng cách giữa hai chân kết nối là 0.1 inch tiện dụng khi kết nối với Breadboard. Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết nối, đi dây điện Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng để sử dụng ít điện năng hơn.

Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu

Có bộ ký tự được xây dựng hổ trợ tiếng Anh và tiếng Nhật, xem thêm HD44780 datasheet để biết thêm chi tiết.

Bảng 4.8: Bảng số liệu lcd2004

Chân Ký hiệu Mô tả Giá trị

1 VSS GND 0V

2 VCC 5V

3 VEE Độ tương phản

4 RS Lựa chọn thanh ghi RS=0 (mức thấp) chọn thanh ghi lệnh RS=1 (mức cao) chọn thanh ghi dữ liệu

5 R/W Chọn thanh ghi đọc/viết dữ liệu R/W=0 thanh ghi viết R/W=1 thanh ghi đọc

6 E Enable

7 DB0

Chân truyền dữ liệu 8 bit: DB0DB7

8 DB1 9 DB2 10 DB3 11 DB4 12 DB5 13 DB6 14 DB7 15 A Cực dương led nền 0V đến 5V 16 K Cực âm led nền 0V

46

4.2.14 Nguồn tổ ong 24VDC-5A

 Giới thiệu

Nguồn tổ ong 24V 5A luôn đạt được sự ổn định và an toàn tuyệt đối cho thiết bị, khiến bạn thật sự rảnh tay trong việc bảo hành, sữa chữa thiết bị

Đánh giá

Nguồn tổ ong 24V 5A xịn thiết kế chắc chắn với vỏ kim loại bền bỉ. linh kiện lắp ráp cẩn thân,

 Chức năng của sản phẩm:

Chỉnh lưu từ lưới điện xoay chiều thành điện 1 chiều cung cấp cho các thiết bị điện tử.

Dùng trong các mạch ổn áp, cung cấp dòng áp đủ tranh trường hợp sụt áp, dòng ảnh hưởng tới mạch

Hiệu quả cao, giá thành thấp, độ tin cậy cao.

47

4.2.10 Đầu phun thuốc bảo quản

Béc phun thuốc sử dụng để phun xịt thuốc trừ sâu, thuốc bảo quản, tưới cây, phun xịt tưới lan, hoa. Béc phun thuốc dùng tốt với các loại máy bơm áp lực mini 12v 24v để phun xịt hoặc có thể dùng cho các máy phun thuốc áp lực cao công suất lớn rất tốt. Yêu cầu: Đầu phun phải có độ bền tốt do phải kết hợp với dây phun thuốc bảo quản. Đảm bảo dễ sửa chữa, tháo lắp. Như vậy mới giúp trái xồi có thể được phun thuốc đều các mặt và giữ được độ bảo quản tốt cho trái xồi trong q trình di chuyển từ lúc sau phân loại cho đến tay người tiêu dùng

Hình 4.17 Đầu phun thuốc bảo quản

4.2. Thuốc bảo quản

 Giới thiệu

Sau khi thu hoạch thì việc bảo quản nơng sản là một khâu vơ cùng quan trọng đối với bà con mình. Có nhiều cách bảo quản từ truyền thống đến hiện đại khác nhau. Việc

48

lựa chọn chế phẩm sinh học để bảo quản cũng là một trong những giải pháp được khuyến khách sử dụng hiện nay. Hidano smile là một trong số chế phẩm sinh học ra dời nhằm đáp ứng nhu cầu trên.

 Thành phần:

 Tổng hợp từ chủng vi sinh vật có ích

 Thảo dược có tính dược liệu cao  Công dụng:

 Giữ cho nông sản được tươi lâu hơn, kiềm hãm trái cây chín chậm theo ý muốn.

 Giảm dư lượng hóa học trong rau, củ, quả... mà khơng gieo trồng theo hướng nơng sản sạch.

Kiềm hãm trái cây chín chậm theo ý muốn  Hướng dẫn sử dụng:

 Quy cách:

 Chai 1 lít - 5 lít - 10 lít và 20 lít

 Pha 1lít cùng 30 lít nước

 Phun sương hoặc trần sơ qua rau, quả cần bảo quản

 Lưu ý: Lắc đều trước khi sử dụng  An tồn và cảnh báo

 Sản phẩm khơng độc hại cho môi trường, vật nuôi và người khi tiếp xúc

 Bảo quản nơi khơ, thống mát, tránh ánh nắng trực tiếp

 Khơng dùng móc, vật nhọn làm thủng bao

49

CHƯƠNG 5: THI CÔNG

5.1 Mô hình sản phẩm

Hình 5.1 Bản vẽ 3D mơ hình Thiết kế, chế tạo máy phân loại trái xoài trên Solidwords.

50

Hình 5.2 Bản vẽ 2d mơ hình Thiết kế, chế tạo máy phân loại trái xồi trên Solidwords[6]

51

5.2 Sản phẩm

Hình 5.3 Sản phẩm sau thi cơng

52

Mô tả hoạt động:

 Đầu tiên chúng ta sẽ cấp nguồn cho hệ thống. Khi đó cảm biến màu sắc, màn hình lcd và mạch giảm áp sẽ được kích hoạt sáng lên.