Luận Văn Thạc Sĩ Về Hệ Thống Điều Khiển Băng Tải và Đếm Số Lượng Sản Phẩm Sử Dụng Vi Điều Khiển

• Tác giả: Võ Trần Nguyên
• Người hướng dẫn: Th.S Lê Xứng
• Trường học: Đại học Đà Nẵng - Trường Đại học Sư phạm
• Chuyên ngành: Vật lý học
• Đề tài: Hệ thống điều khiển băng tải và đếm số lượng sản phẩm bằng vi điều khiển
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Đà Nẵng

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ NHỮNG LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG THIẾT KẾ
• 1.1. Giới thiệu về hệ thống điều khiển
• 1.2. Nguyên lý hoạt động
• 1.3. Cấu trúc phần cứng AT89S52
• 1.3.1. Các chức năng của bộ vi điều khiển AT89S52
• 1.3.2. Sơ đồ chân của vi điều khiển AT89S52
• 1.4. Hoạt động định thời của AT89S52
• 1.4.1. Thanh ghi chế độ định thời TMOD
• 1.4.2. Thanh ghi điều khiển Timer (TCON)
• 1.4.3. Các chế độ định thời Timer 0 và Timer 1
• 1.5. Tổ chức ngắt của AT89S52
• 1.5.1. Thanh ghi IE
• 1.5.2. Ngắt do Timer
• 1.5.3. Ngắt do cổng nối tiếp
• 1.6. Sơ lược về các linh kiện điện tử sử dụng trong thiết kế
• 1.6.1. Thạch anh 12MHz
• 1.6.2. Tụ gốm, tụ hóa
• 1.6.3. Module cảm biến hồng ngoại
• 1.6.4. Xi lanh khí nén hoạt động đơn
• 1.6.5. Van điện từ khí nén 5/2
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
• 2.1. Sơ đồ khối của hệ thống
• 2.2. Chức năng các khối
• 2.2.1. Khối xử lý trung tâm
• 2.2.2. Khối cảm biến
• 2.2.3. Khối hiển thị
• 2.2.4. Khối chấp hành
• 2.2.5. Khối công tắc
• 2.3. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống
• 2.3.1. Mạch điều khiển trung tâm AT89S52
• 2.3.2. Mạch dao động
• 2.3.3. Mạch hiển thị số lượng
• 2.3.4. Mạch chấp hành
• 3. CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
• 3.1. Thiết kế phần mềm
• 3.2. Chương trình lập trình
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Hệ thống điều khiển băng tải

Hệ thống điều khiển băng tải là một phần quan trọng trong các dây chuyền sản xuất tự động. Hệ thống này sử dụng vi điều khiển để điều khiển hoạt động của băng tải, giúp vận chuyển sản phẩm một cách hiệu quả. Trong luận văn, tác giả tập trung vào việc thiết kế và ứng dụng vi điều khiển AT89S52 để điều khiển băng tải. Hệ thống bao gồm các khối chính như khối nguồn, khối xử lý trung tâm, khối chấp hành, khối cảm biến và khối hiển thị. Công nghệ điều khiển này không chỉ tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn giảm thiểu sự can thiệp của con người, tăng hiệu suất và độ chính xác.

1.1 Nguyên lý hoạt động

Hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý điều khiển tự động. Băng tải công nghiệp được điều khiển bởi hai động cơ DC, trong đó một động cơ chịu trách nhiệm vận chuyển sản phẩm và động cơ còn lại điều khiển thùng đựng sản phẩm. Cảm biến hồng ngoại được sử dụng để phát hiện sản phẩm lỗi và sản phẩm cần chọn. Khi sản phẩm lỗi được phát hiện, động cơ Servo sẽ quay gạt để loại bỏ sản phẩm khỏi băng tải. Hệ thống tự động này đảm bảo quy trình sản xuất liên tục và chính xác.

1.2 Ứng dụng vi điều khiển

Vi điều khiển AT89S52 được lập trình để điều khiển toàn bộ hệ thống. Nó quản lý hoạt động của các động cơ, cảm biến và hiển thị số lượng sản phẩm. Công nghệ vi điều khiển này cho phép hệ thống hoạt động một cách linh hoạt và hiệu quả, đồng thời dễ dàng mở rộng cho các ứng dụng khác trong tương lai.

II. Đếm sản phẩm tự động

Đếm sản phẩm là một khâu quan trọng trong quy trình sản xuất. Hệ thống sử dụng cảm biến hồng ngoại để phát hiện và đếm số lượng sản phẩm trên băng tải. Kết quả đếm được hiển thị trên LED 7 đoạn, giúp người vận hành dễ dàng theo dõi. Quản lý sản phẩm tự động này không chỉ giảm thiểu sai sót mà còn tăng tốc độ sản xuất. Hệ thống còn có khả năng phân loại sản phẩm lỗi và sản phẩm đạt chuẩn, đảm bảo chất lượng đầu ra.

2.1 Cảm biến và hiển thị

Cảm biến hồng ngoại được đặt tại các vị trí chiến lược trên băng tải để phát hiện sản phẩm. Khi sản phẩm đi qua, cảm biến gửi tín hiệu đến vi điều khiển, từ đó cập nhật số lượng sản phẩm. LED 7 đoạn được sử dụng để hiển thị số lượng sản phẩm và thùng đựng, giúp người vận hành dễ dàng kiểm soát quy trình.

2.2 Tối ưu hóa quy trình

Hệ thống đếm sản phẩm tự động giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất bằng cách giảm thiểu thời gian và công sức của con người. Giải pháp công nghệ này không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn đảm bảo độ chính xác trong việc đếm và phân loại sản phẩm.

III. Ứng dụng thực tế và giá trị

Luận văn đã đề xuất một giải pháp công nghệ hiệu quả cho việc điều khiển băng tải và đếm sản phẩm trong các nhà máy sản xuất. Hệ thống sản xuất này có thể được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, từ sản xuất linh kiện điện tử đến đóng gói thực phẩm. Robot công nghiệp và hệ thống tự động như vậy đang trở thành xu hướng trong thời đại công nghiệp 4.0, giúp các doanh nghiệp cạnh tranh hiệu quả hơn.

3.1 Giá trị thực tiễn

Hệ thống được thiết kế trong luận văn có giá trị thực tiễn cao, đặc biệt trong các nhà máy vừa và nhỏ. Tự động hóa quy trình sản xuất giúp giảm chi phí nhân công và tăng năng suất. Công nghệ điều khiển sử dụng vi điều khiển cũng dễ dàng tích hợp vào các hệ thống hiện có.

3.2 Hướng phát triển

Trong tương lai, hệ thống có thể được mở rộng với các tính năng như kết nối IoT để quản lý sản phẩm từ xa hoặc tích hợp trí tuệ nhân tạo để phân tích dữ liệu sản xuất. Giải pháp công nghệ này sẽ tiếp tục đóng góp vào sự phát triển của ngành công nghiệp tự động hóa.