TÍNH TỐN THIẾT KẾ
4.5. Lập trình Arduino
Mạch Arduino được lựa chọn để sử dụng trong thiết bị có mã MEGA 2560 sử dụng nguồn 7 V – 12 V
Hình 4.33: Mạch Arduino MEGA 2560
Sơ đồ chân của mạch Arduino MEGA 2560
54 chân digital (12 chân có thể được sử dụng như các chân PWM) 16 đầu vào analog
Đấu nối thiết bị với mạch Arduino và công dụng Chân Analog
+ (A0): Biến thế điều khiển thời gian di chuyển giữa các mâm
Điều chỉnh thời gian cơ cấu nội suy di chuyển giữa các mâm, có thể giảm xuống nếu bánh khơng đủ thời gian chín hoặc cơng nhân không theo kịp tốc độ máy.
+ (A1): Biến thế điều khiển thời gian rải bột vành ngoài (t1)
Điều chỉnh thời gian rải bột ở vành ngoài, thay đổi theo ý muốn người sử dụng với từng loại bánh.
+ (A2): Biến thế điều khiển thời gian rải bột vòng trong bánh (t2)
Điều chỉnh thời gian rải bột ở vòng trong bánh, thay đổi theo ý muốn người sử dụng với từng loại bánh.
+ (A3): Biến thế điều khiển độ lệch tâm
Điều chỉnh độ lệch tâm của cơ cấu rải bột so với tâm bánh để rải vòng trong bánh, thay đổi theo ý người sử dụng và loại bánh.
Chân Digital
+ (2): Nút nhấn Start
Nút khởi động chu trình hoạt động của máy + (3): Nút nhấn Stop
Nút dừng máy tại vị trí hiện tại trong chu trình và giữ ở chế độ chờ đến khi có tín hiệu từ nút nhấn Start
+ (4, 5, 6): Điều khiển xung động cơ servo nội suy trục X (PWM) Cấp xung và điều khiển động cơ servo nội suy trục X
+ (7, 8): Cảm biến hành trình trái và phải trục X
Cảm biến hành trình đảm bảo dừng máy khi bộ nội suy bị lỗi và vượt ra khỏi khoảng chuyển động được lập trình, lắp ở hai đầu trục X
+ (9, 10, 11): Điều khiển xung động cơ servo nội suy trục Y (PWM) Cấp xung và điều khiển động cơ servo nội suy trục Y
Cảm biến hành trình đảm bảo dừng máy khi bộ nội suy bị lỗi và vượt ra khỏi khoảng chuyển động được lập trình, lắp ở hai đầu trục Y
+ (23, 24): Đèn tín hiệu Start và Stop
Xuất tín hiệu Output điều khiển đèn Start và Stop + (25): Cảm biến cơ cấu rải bột
Cảm biến kiểm tra hoạt động của cơ cấu rải bột + (26): Điều khiển động cơ rải bột
Thông qua mạch rơle để cấp nguồn cho động cơ rải bột hoạt động + (27, 28): Cổng tín hiệu lỗi từ Driver của động cơ servo trục X và Y Nhận tín hiệu lỗi từ Driver của động cơ servo trục X và Y
+ (29, 30): Reset Driver của động cơ servo trục X và Y
Xuất tín hiệu reset dữ liệu Driver của động cơ servo trục X và Y, cơ cấu nội suy sẽ tiến hành dò gốc lại.
+ (31): Đèn báo lỗi
Xuất tín hiệu Output điều khiển đèn báo khi xảy ra lỗi + (32): Điều khiển valve xilanh cơ cấu rải bột
Thơng qua mạch rơle điều khiển valve kích và nhả xi lanh thay đổi bán kính rải bột + (33): Điều khiển valve xi lanh hứng bột
Thông qua mạch rơle điều khiển valve kích và nhả xilanh cơ cấu hứng bột + (34): Cảm biến hành trình kích xi lanh hứng bột
Nhận tín hiệu khi xi lanh hứng bột đến vị trí hứng bột (cuối hành trình kích) + (35): Điều khiển động cơ mâm nướng bánh
Thông qua mạch rơle để cấp nguồn cho động cơ mâm nướng bánh + (36, 37, 38, 39, 40): Điều khiển valve xi lanh li hợp trên 5 mâm bánh
Thơng qua mạch rơle điều khiển valve kích và nhả 5 xi lanh điều khiển li hợp của 5 mâm nướng bánh
Hình 4.35: Mạch rơle điều khiển bằng tín hiệu từ Arduino
Dựa trên tài liệu hỗ trợ lập trình Arduino [9] cùng tham khảo các module điều khiển trên Internet
Chu trình rải bột tại mỗi mâm nướng bánh
Hình 4.36: Chu trình rải bột tại mâm bánh
+ Bộ nội suy di chuyển đến tâm của mâm nướng bánh, xilanh hứng bột ở vị trí kích + Rút xi lanh hứng bột, kích xi lanh li hợp tương ứng của mâm, rải bột vịng ngồi
+ Sau thời gian rải bột vành ngoài (t1), bộ nội suy di chuyển theo trục Y đến vị trí lệch tâm, cùng lúc kích xi lanh thay đổi đường kính rải bột và khởi động động cơ mâm nướng bánh; rải bột vòng trong của bánh
+ Sau thời gian rải bột vành trong (t2), hồn thành bánh, kích xi lanh hứng bột, rút xi lanh li hợp và xi lanh thay đổi đường kính rải bột đồng thời ngừng động cơ mâm nướng bánh
+ Khi xi lanh hứng bột đến cuối hành trình, bộ nội suy di chuyển đến mâm nướng bánh tiếp theo đã được lập trình
Chương trình điều khiển Arduino được viết trên phần mềm Arduino IDE
Hình 4.37: Khai báo tâm các mâm nướng bánh
Chƣơng 5