CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Cùng sự phát triển của công nghệ hiện đại, người ta, từ chỗ đủ ăn, đủ mặc, có chỗ ở đi đến ăn ngon, mặc đẹp, ở đẹp, tiện nghi. Công nghệ hiện đại phục vụ con người ta từ lớn đến nhỏ, như điện thoại di động, là cuộc sống máy giặt, xe máy, ô tô, nhà cửa. cái gì cũng sẵn, nhiều loại, nhiều lựa chọn với các tính năng phục vụ đủ mọi yêu cầu. Tuy vậy có một công việc mà không thể thiếu của cuộc sống, nhà nào cũng phải trải qua hàng ngày, đó là phơi quần áo và chỗ phơi.
Ở các đô thị Việt Nam có một nét rất đặc trưng: bao nhiêu công trình kiến trúc to, nhỏ, riêng chung đều được trang tri bằng các loại quần áo, chăn màn, vỏ ga gối, khăn, tất. người ta phơi lên lan can, chăng sợi dây vào bất cứ chỗ nào có thể buộc được, hay làm cái sào hoặc đơn giản là móc lên hoa sắt cửa sổ. Có những ngôi nhà mà gia chủ của nó mất tiền tỷ trang trí nội thất, ngoại thất: cửa kính, sơn, ve. nhưng rồi lại sử dụng quần áo phơi bao phủ hết toàn bộ.
Việt Nam là khu vực nhiệt đới gió mùa, thường xuyên xuất hiện những cơn mưa rào bất chợt, nhất là vào mùa mưa, khiến cho người dân gặp rất nhiều khó khăn khi vừa phơi đồ, vừa làm công việc khác trong nhà, hoặc tâm trạng đầy lo lắng khi đang phơi đồ mà phải đi làm, đi học. Giàn phơi đồ tự động rất cần thiết trong cuộc sống. Đặc biệt là những gia đình ở thành phố phải đi làm từ sáng đến tối nên không thể ở nhà để gom quần áo khi trời mưa, khi đi làm về thì quần áo đã ướt hết. Mùa mưa thường kéo dài 5-6 tháng vì thế các gia đình thường gặp nhiều khó khăn trong việc phơi quần áo vào mùa mưa vì thế đề tài này là rất hửu ích cho cuộc sống thành thị.2 ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Tạo tiền đề cho việc phát triển mô hình giàn phơi ngoài thực tế.
- Giúp người tiêu dùng có cái nhìn tổng quát về mô hình giàn phơi đồ. - Bảo quản áo quần tránh bị ướt khi trời mưa - Ứng dụng vi xử lý ngoài thực tiển 1.3 mục tiêu nghiên cứu của đề tài Mục tiêu nghiên cứu: chế tạo ra được giàn phơi đồ với những tính năng mà nhu cầu thực tế đang cần như: - Thu đồ lại khi trời mưa tránh cho đồ bị ướt. - Kích thước gọn nhẹ để được ở những nơi có không gian hạn chế. - Hoạt động ổn định, dể sử dụng.
- Có độ thẩm mỹ cao, bền bỉ khi để ngoài trời. - Kết cấu đơn giản và có thể tháo rời khi vận chuyển. - Giá cả hợp lý phù với thu nhập của nhiều gia đình.4 Đối tượng nghiên cứu 1.1 Đối tượng nghiên cứu: - Các giàn phơi đồ trong nước và ngoài nước đã chế tạo - Phần khung của giàn phơi - Hệ thống thu gom quần áo - Các cảm biến điện tử như cảm biến sáng, cảm biến tối, cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, cảm biến đo cường độ sáng vv…. - Hệ thống vi mạch, arduino uno, PLC, transistor - Nghiên cứu động cơ DC - Bánh răng, dây đai 1.2 Phạm vi nghiên cứu - Nhu cầu thực tế của sản phẩm - Những tính năng cần thiết và phù hợp với yêu cầu thực tế của sản phẩm - Kết cấu cơ khí và hệ thống điều khiển đáp ứng được những tính năng của sản phẩm.
- Sử dụng trong các đô thị và nông thôn có nhu cầu - Phục vụ cho hộ gia đình nhỏ lẻ.5 Phương pháp nghiên cứu 1.1 Cơ sở phương pháp luận: - Cơ sở chủ yếu dựa trên nhu cầu thực tiễn của cuộc sống đang cần để nghiên cứu và chế tạo. - Thời gian thực hiện đề tài chỉ trong một học kỳ. - Kinh nghiệm thực tế chưa nhiều. - Tài liệu về vi xử lý và cảm biến còn hiếm.
- Vật tư và linh kiện không đồng bộ. - Khả năng chính xác thấp. - Hiểu biết còn hạn chế.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể Làm khảo sát để tìm hiều nhu cầu thực tế có đang cần sản phẩm đó không. Nếu cần thì sản phẩm đó phải đáp ứng được những yêu cầu gì.
Tìm hiểu những sản phẩm có sẵn trên thị trường. Để từ đó đưa ra được sản phẩm với những tính năng cần thiết, phù hợp với nhu cầu thực tế và có thể học hỏi được những thiết kế hay áp dụng vào sản phẩm để sản phẩm được hoàn thiện hơn. Đề tài là tính toán ,chế tạo hệ thống điều khiển cho giàn phơi ,tuy nhiên để có tính trực quan hơn em đã thiết kế phần cơ khí để đưa ra giải pháp mô hình có tính ứng dụng và ưu việt nhất .từ đó phát triển cao hơn đưa vào sử dụng trong thực tế và đây cũng là hướng đi mới đầy triển vọng cho các doanh nghiệp và kỹ sư Việt Nam .Đề tài « tính toán , thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển cho giàn phơi quần áo tự động ’’. không nằm ngoài nhận định trên .điều quan trọng hơn hết là các vấn đề liên quan đến việc tính toán thiết kế , chế tạo ,nguyên lý hoạt động của giàn phơi và phần lý thuyết về mạch điện tử ,cảm biến và mạch điều khiển bằng vi điều khiển.nó sẽ là nguồn thông tin hữu ích cho những ai muốn tìm hiểu về lĩnh vực tự độngng hóa trong sinh hoạt.
3 do an CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2. Giới thiệu Ngày nay , kỹ thuật điện tử đã liên tục có những tiến bộ vượt bậc, đặc biệt là trong kỹ thuật chế tạo vi mạch điện tử và công nghệ chế tạo cảm biến. Sự ra đời và phát triển nhanh chóng của kỹ thuật điện tử mà đặc trưng là kỹ thuật vi xử lý và kỹ thuật công nghệ chế tạo cảm biến đã tạo ra một bước ngoặt quan trọng trong sự phát triển của khoa học kỹ thuật tạo tiền đề cho việc chế tạo các sảm phẩm máy móc có tính năng tự động hóa cao hơn và thông minh hơn. Cùng với đó ngày càng phát triển, người ta, từ chỗ đủ ăn, đủ mặc, có chỗ ở đi đến ăn ngon, mặc đẹp, ở đẹp, tiện nghi.
Công nghệ hiện đại phục vụ con người ta từ lớn đến nhỏ, như điện thoại di động, là cuộc sống máy giặt, xe máy, ô tô, nhà cửa. cái gì cũng sẵn, nhiều loại, nhiều lựa chọn với các tính năng phục vụ đủ mọi yêu cầu. Tuy vậy có một công việc mà không thể thiếu của cuộc sống, nhà nào cũng phải trải qua hàng ngày, đó là phơi quần áo và chỗ phơi. Ở các đô thị Việt Nam có một nét rất đặc trưng: bao nhiêu công trình kiến trúc to, nhỏ, riêng chung đều được trang tri bằng các loại quần áo, chăn màn, vỏ ga gối, khăn, tất.
người ta phơi lên lan can, chăng sợi dây vào bất cứ chỗ nào có thể buộc được, hay làm cái sào hoặc đơn giản là móc lên hoa sắt cửa sổ. Có những ngôi nhà mà gia chủ của nó mất tiền tỷ trang trí nội thất, ngoại thất: cửa kính, sơn, ve. nhưng rồi lại sử dụng quần áo phơi bao phủ hết toàn bộ. Một vài năm gần đây trên thị trường cũng đã xuất hiện một vài giải pháp cho phơi quần áo ở gia đình, trong đó được sử dụng nhiều nhất có 3 sản phẩm: giá phơi bằng thép sơn tĩnh điện hoặc inox; dây phơi inox và sào phơi bắt vào tường.1 Nghiên cứu thị trường 2.1 Ngoài nước Hiện nay khoa học kỹ thuật phát triển trên, thế giới hình thức che mưa để bảo vệ đồ vật rất phong phú và đa dạng.
Đỉnh cao cho công nghệ che mưa đó là các sân vận động thể thao trên thế giới.1a : sân vận động hiện đại Các Sân vận động thể thao hiện đại đều trang bị hệ thống che mưa. + Nguyên lý của mái che : Hệ thống che mưa sẽ được kích hoạt bằng người điều khiển khi trời mưa, mái che sẽ tự động đi ra thông qua các thanh đở, che chắn mưa cho vật bên dưới. + ưu điểm : - Che chắn được vùng không gian rộng lớn bên dưới - Có độ thẩm mỹ cao 5 do an + Nhược điểm - Chi phí giá thành chế tạo cao. - Việc thiết kế mái che đi rất khó khăn.
- Thời gian làm đồ chỉ có một học kỳ. - Phải sử dụng trong không gian rộng lớn, như vậy không phù hợp với giới hạn của đề tài đưa ra. - Một công ty ở Hàn quốc đã sản xuất và kinh doanh giàn phơi đồ tự động, xuất khẩu đi nhiều nước trong đó có Việt Nam.1b : giàn phơi đồ tự động do hàn quốc sản xuất 6 T do an + Cấu tạo : gồm có nhà chứa quần áo, thanh ray chạy. Giàn phơi đồ này Sử dụng nguồn điện gia đình 220v ,có bộ cảm biến khi có nước rơi vào và bộ cảm biến ánh sáng hoạt động độc lập, các cảm biến này kết nối với bộ công tắc bật/tắt nguồn cho một mô tơ kéo và đẩy bộ chuyển động để đưa giá phơi ra hay thu giá phơi vào khi có tín hiệu từ các bộ cảm biến chuyền về.
+ Nguyên lí hoạt động: Khi hệ thống cảm biến nhận diện thời tiết có tín hiệu, tín hiệu sẽ đc gửi về bộ sử lý. Lúc này động cơ được nối trục với bánh đai của thanh ray hoạt động, sẽ tự động thu quần áo hay đồ phơi vào khi trời đột nhiên đổ mưa hoặc trời tối và tự động kéo giá phơi ra phơi khi trời tạnh mưa hoặc trời sáng… + Ưu điểm - mô hình dể sử dụng - Kiểu dáng sang trọng có độ thẩm mỹ cao. - thuận lợi cho việc di chuyển. - có thể sử dụng trong không gian hạn chế như sân thượng.
+ Nhược điểm - Chi phí, giá thành cho giàn phơi khá cao: 5. Nguồn (http://gianphoinhapkhau.com/gian-phoi-quan-ao-thong-minh-tu-dong-thu-quan-ao- khi-co-mua-3472303.html) - Áo quần dể bị ẩm khi trời mưa. - Khó khăn trong việc bảo trì do hệ thống điện phức tạp.2 Trong nước Hiện nay ở việt nam chưa có công ty nào sản xuất đại trà giàn phời đồ tự động,chủ yếu chỉ nhập khẩu từ nước ngoài vào và chế tạo nhỏ lẻ. - Trên kênh youtube.000 lượt view hướng dẩn làm giàn phơi đồ tự động.
(website: https://www.com/watch?v=sux-0lcaiXc ) Hình 3.2a: giàn phơi tự động trong youtube Giàn phơi này khá đơn sơ, được gắn vào tường sử dụng 1 bộ cảm biến mưa và ánh sáng, có đầy đủ tính nắng như giàn phơi đồ của người hàn quốc sản xuất.