Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 Mạch nguyên lý điều khiển thiết bị cấp nắp chai tự động

3 Mạch nguyên lý điều khiển thiết bị cấp nắp chai tự động

Tải bản đầy đủ - 0trang

4.3.1 Khối nguồn

Để cấp nguồn cho Aruino và để hoạt động động cơ. Ta cần một nguồn có điện

thế 12V. Vì thế, ta sử dụng mạch nguồn dung IC LM7812 như trên Hình 4.17 để cấp

nguồn cho thiết bị.



Hình 4.16: Mạch ngng sử dụng IC LM7812

Biến áp T1 có nhiệm vụ hạ dòng điện xoay chiều có điện thế 220V xuống thành

dòng điện xoay chiều có mức điện thế 12V. Dòng điện này khi qua mạch cầu Diode

D1 sẽ chuyển thành dòng điện một chiều 12V. Nhưng lúc này, dòng điện 12V vẫn chưa

ổn định. Vì thế ta sử dụng IC ổn áp LM7812 để ổn định điện áp ra 12V cấp cho thiết

bị.



Hình 4.17: Mạch nguyên lý khối nguồn 5V

Trên mạch Arduino có tích hợp mạch ổn áp 5V bằng các IC nguồn MC33269D

và IC MC33269ST cấp ra một nguồn 5V ổn định. Vì thế ta sẽ sử dụng mạch này trên

để lấy nguồn 5V cho các thiết bị như Led hồng Ngoại, Led 7 đoạn, Led đơn, mạch cầu

L298N.



48



4.3.2 Phương phám giao tiếp giữa vi điều khiển với nút nhấn.

Nút nhấn đóng vai trò như một thiết bị đóng ngắt, tùy thuộc vào trạng thái đóng

hay mở của thiết bị mà ta xác định tín hiệu đưa về vi điều khiển là mức 1 (có điện) hay

là mức 0 (khơng có điện).



Hình 4.18: Sơ đồ mạch ngun lý nút nhấn liên kết với vi điều khiển.

Đối với mức 0, ta phải thiết kế mạch luôn ở mức 1. Qua mạch ta thấy khi các

thiết bị như: nút nhấn, cơng tắt hay cơng tắt hành trình trong mạch ln ở trạng thái

hở. Lúc này điện sẽ qua điện trở kéo lên R 4,7 - 10K và về thẳng về vi điều khiển lúc

này tại bít nhận tín hiệu của thiết bị đó có điện áp ở mức cao ( mức 1) và led hiển thị

khơng sang vì khơng có mass. Diode zener có nhiệm vụ ổn định 1 dòng điện áp chuẩn

khi đưa về vi điều khiển ( vi điều khiển làm việc tốt ở mức điện áp định mức 5V). Khi

các thiết bị này được đóng lại tức các thiết bị được nối tắt thì điện áp sẽ chạy từ mức

cao về mức thấp. Vì tất cả điện áp đã qua tải tức điên trở kéo lên về mass nên tại bít

nhận tín hiệu đó có điện áp ở mức thấp ( mức 0). Lúc này led hiển thị được nối mass

nên sáng led báo hiệu. Tụ điện C1 và C2 có tác dụng như một thiết bị chống dội, lọc

phẳng điện áp nhằm chắc chắc rằng thiết bị đã được đóng hồn tồn. Vì các thiết bị

như cơng tắt hay nút nhấn đóng thì ln xảy ra việc chưa đóng dứt khốt mà còn chập

chờn tại vị trí tiếp xúc của tiếp điểm. Điều sẽ làm cho việc tiếp nhận tín hiệu của vi



49



điều khiển bị nhiễu và tụ được mắc song song với tiếp điểm nhằm khắc phục sự nhiễu

này. ( hình hoạt động ở mức 0)

Đối với mức 1 ta phải thiết kế mạch luôn ở mức 0. Có nghĩa là các thiết bị như

nút nhấn, cơng tắt hay cơng tắt hành trình trong mạch ln ở trạng thái đóng. ( hình

hoạt động ở mức 1).

4.3.3 Giao tiếp giữa vi điều khiển và cảm biến đếm.

Thị trường hiện nay có rất nhiều loại cảm biến với chức năng nhiệm vụ khác

nhau như: cảm biến siêu âm, cảm biến thu phát hồng ngoại, cảm biến nhiệt độ…v.v…

nhưng với yêu cầu của thiết bị cấp nắp tự động là đếm số lượng nên có thể chọn cảm

biến thu phát hồng ngoại. Cảm biến thu phát hồng ngoại dễ thiết kế, linh kiện dễ

tìm,giá thành rẽ.



Hình 4.19: Mạch cảm biến dùng led thu phát hồng ngoại liên kết với vi điều khiển.

Sau khi cấp nguồn, led phát hồng ngoại sẽ phát ra ánh sáng hồng ngoại. Lúc

này, led thu hồng ngoại sẽ chưa thu được ánh sáng hồng ngoại của led. Khi có vật cản,

sóng hồng ngoại của led phát sẽ bị phản xạ về led thu và lúc này led thu sẽ nhận được

tín hiệu đồng thời truyền tín hiều về Opamp LM741, Opamp LM741 sẽ so sánh mức

điện áp giữa ngõ vào không đảo (chân 3) với ngõ vào đảo (chân 2), nếu điện áp ở chân

số 3 cao hơn chân số 2 thì sẽ có điện áp ra ở chân số 6. Ta có thể điều chỉnh trị số của

biến trở R4 để tín hiệu ngõ ra ở chân số 6 tốt và ổn định hơn. Tụ C6 có nhiễm vụ lọc

50



chóng nhiễu trước khi tín hiệu ngõ ra được truyền qua transistor C1815. Transistor

C1815 có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu đồng thời đóng vai trò như một cơng tắt

đóng ngắt dòng điện. Khi có dòng điện chạy qua chân B của transistor thì tại chân C sẽ

có dòng điện và ngược lại. Tín hiệu từ chân C của transistor sẽ truyền cho vi điều

khiển.

4.3.4 Điều khiển Led 7 đoạn

Mạch nguyên lý điều khiển Led 7 đoạn được thể hiện trên Hình 4.20 Do số

lượng Led sử dụng nhiều nên Arduino không thể đáp ứng đủ số chân để sử dụng

phương pháp chốt. Vì thế, ta sử dụng IC dịch 74HC595 để điều khiển Led theo

phương pháp quét.

Ở phương pháp quét này ta sử dụng 2 IC ghi dịch 74HC595. IC 74HC595 thứ

nhất có nhiệm vụ bật, tắt các thanh Led a,b,c,d,e,f,dp để hiển thị ra led giá trị mà mình

cần hiển thị. IC 74HC595 thứ 2 có nhiệm vụ bật, tắt các led từ led 1 đến led 4 tương

ứng với từ hàng nghìn, hàng trăm, hàng chục, hàng đơn vị.



Hình 4.20: Mạch nguyên lý điều khiển led 7 đoạn



51



4.3.5. Điều khiển động cơ quay đĩa lấy nắp.



Hình 4.21: Mạch nguyên lý mạch điều khiển động cơ DC

Sơ đồ mạch nguyên lý điều khiển động cơ DC quay đĩa lấy nắp được thể hiện

trên Hình 4.21. Để điều khiển cho động cơ hoạt động, ta điều khiển chân IN1, IN2 ,

1EN bằng Vi điều khiển để điều khiển ngõ ra OUT1 và OUT được kết nối với động cơ

DC.

Để điều khiển cho động cơ quay, ta kích vào chân IN1 ở mức cao và chân IN2 ở

mức thấp để đĩa quay cùng chiều kim đồng hồ hoặc IN1 ở mức thấp và IN2 ở mức cao

để đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ. Sau đó, điều khiển tốc độ bằng cách cấp xung

PWM cho ngõ vào EN1 trên mạch điều khiển động cơ L298N.

4.4.6 Điều khiển động cơ RC Servo.

Động cơ RC Servo được dùng để quay tấm chặn đóng mở đường dẫn nắp

Để điều khiển động cơ RC Servo, ta cấp xung PWM trực tiếp vào chân xung

của RC Servo. Tùy theo xung cấp mà RC Servo sẽ quay góc khác nhau.



52



4.4 Sơ đồ điều khiển thiết bị máy cấp nắp chai tự động.

4.4.1 Sơ đồ khồi điều khiển thiết bị máy cấp nắp chai tự động.



HIỂN THỊ

(Module 4 LED 7 đoạn)



CẢM BIẾN

Thu phát hồng ngoại

Nút nhấn



Mạch điều khiển



Mạch công suất



CƠ CẤU CHẤP HÀNH

Động cơ DC

Động cơ RC Servo



Hình4.22: Sơ đồ khối hệ thống thiết bị điều khiển máy cấp nắp chai tự động

Sơ đồ khối mạch điều khiển máy cấp nắp chai tự động được thể hiện trên Hình

4.22. Khối ngn sẽ cấp nguồn 5V cho vi điều khiển, từ vi điều khiển sẽ có nguồn ra

ổn định để cấp cho các thiết bị như nút nhấn, Led hồng ngoại, Led đơn, Led 7 đoạn và

mạch điều khiển động cơ. Nguồn 12V sẽ cấp nguồn cho động cơ hoạt động. Ngoài ra,

mạch điều khiển sẽ nhận tín hiệu vào từ các thiết bị như mạch thu phát hồng ngoại và

nút nhấn và dựa vào tín hiệu này qua hệ thống điều khiển của mạch điều khiển sẽ xuất

tín hiệu ra để điều khiển các thiết bị như mạch điều khiển động cơ, Led đơn, Led 7

đoạn.



53



4.4.2



Sơ đồ điều khiển thiết bị cấp nắp chai tự động

Mạch hiển thị

Led đơn

Led 7 đoạn



Mạch điền khiển

Arduino



Cơ cấu chấp hành

Động cơ DC

Động cơ RC Servo



Cảm biến

Led Hồng ngoại

Nút nhấn



Hình 4.23: Sơ đồ điều khiển thiết bị cấp nắp chai tự động.

Sơ đồ điều khiển thiết bị cấp nắp chai tự động được thể hiện trên Hình 4.23.

Sau khi nhận được tín hiệu từ các bộ phận cảm biến như nút nhấn. Vi điều khiển sẽ

dựa vào các tín hiệu này để điều khiển cơ cấu chấp hành kích mạch điều khiển động cơ

để chạy động cơ DC và xuất xung PWM để động cơ RC Servo hoạt động. Sau đó

Mạch sẽ kích cho Led báo động cơ sáng và hiển thị số nắp đếm được ra led 7 đoạn.



54



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Mạch nguyên lý điều khiển thiết bị cấp nắp chai tự động

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×