đặt vấn đề dẫn nhập lí do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án. Chương 2: Cơ sở lý thuyết Trình bày các lý thuyết liên quan đến vấn đề mà đề tài sẽ dùng để thực hiện thiết kế, thi công cho đề tài. Chương 3: Thiết kế và tính toán Trình bày tổng quan các yêu cầu của để tài về thiết kế và các tính toán hệ thống bao gồm sơ đồ nguyên lý toàn mạch và của từng phần của hệ thống. Chương 4: Thi công hệ thống Trình bày kết quả thi công phần cứng và kết quả hình ảnh trên màn hình hay mô phỏng tín hiệu, kết quả thống kê.
Chương 5: Kết quả, nhận xét và đánh giá Trình bày kết quả của cả quá trình nghiên cứu làm đề tài bao gồm thời gian nghiên cứu, kết quả đạt được, nhận xét, đánh giá về đề tài và tính ứng dụng của đề tài trong thực tiễn. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Trình bày kết quả đạt được so với mục tiêu đề ra ban đầu, nhận xét và đánh giá kết quả đạt được của đề tài nghiên cứu. Hướng phát triển của đề tài sau này trong quá trình nghiên cứu. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2.1 HỆ THỐNG BĂNG CHUYỀN TRONG CÔNG NGHIỆP 2.1 Giới thiệu Băng chuyền là một trong những bộ phận quan trọng trong dây chuyền sản xuất, lắp ráp của các doanh nghiệp, nhà máy trong cả nước. Băng chuyền chuyển hàng công nghiệp góp phần tạo nên một môi trường sản xuất năng động, khoa học và giải phóng sức lao động, tăng năng suất, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Sử dụng băng chuyền tải hàng để chuyển hàng hóa trong kho hoặc trong khi sản xuất giúp nâng cao tính chuyên nghiệp và cải thiện bộ mặt cho nhà máy, với ước tính chi phí đầu tư hệ thống băng chuyền thấp giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí đáng kể. Theo những đặc điểm cấu tạo cho thấy băng chuyền phù hợp với nhiều lĩnh vực sản xuất như sử dụng băng chuyền trong đóng gói sản phẩm, băng chuyền linh kiện điện tử, băng chuyền lắp ráp trong lĩnh vực ô tô hoặc xe máy, băng chuyền chế biến trong thực phẩm.
Tùy theo từng loại hình sản xuất mà có giải pháp thiết kế và lắp ráp riêng để phù hợp đảm bảo băng chuyền chuyển hàng hoạt động liên tục, ổn định mà không có hư hỏng xảy ra.1: Hệ thống băng chuyền trong công nghiệp BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4 do an CHƯƠNG 2.2 Cấu tạo chính của hệ thống băng chuyền - Khung băng chuyền: thường được làm bằng nhôm định hình, thép sơn tĩnh điện hoặc inox. - Dây băng chuyền: Thường là dây băng PVC dày 2mm và 3mm hoặc dây băng PU dày 1.5mm tùy từng ứng dụng cụ thể. - Động cơ truyền động: Là động cơ giảm tốc công suất 0. - Bộ điều khiển băng chuyền: Thường gồm có biến tần, sensor, timer, PLC.
- Cơ cấu truyền động gồm có: Rulo kéo, con lăn đỡ, nhông xích. - Hệ thống bàn thao tác trên băng chuyền thường bằng gỗ, thép hoặc inox trên mặt có dán thảm cao su chống tĩnh điện. - Hệ thống đường khí nén và đường điện có ổ cắm để lấy điện cho các máy dùng trên băng chuyền. - Ngoài ra thường có thêm đường điện chiếu sáng để công nhân thao tác lắp ráp.2: Các thành phần chính của hệ thống băng chuyền 2.3 Các loại băng tải phổ biến - Băng tải xích: sử dụng trong các ngành công nghiệp, đặc biệt trong công nghiệp ô tô thường sử dụng các các hệ thống băng tải xích để truyền tải phụ tùng xe hơi thông qua các nhà máy sơn.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 5 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ Ở LÝ THUYẾT Hình 2.3: Băng tải xích - Băng tải ải con lăn: thường dùng trong công nghiệp ệp thực phẩm, vận chuyển các hộp ộp sản phẩm, giá đỡ thùng th hàng. Băng tải con lăn chia ra làm 4 lo loại là băng tải con lăn nhựa, ựa, băng tải con lăn nhựa PVC, băng tải con lăn thép mạ kẽm, bbăng tải con lăn truyền ền động bằng motor.4: Băng tải con lăn BỘ Ộ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Băng tải cao su: thường được sử dụng để vận chuyển than, kẽm, quặng …từ vùng khai thác ra vùng tập kết.
Loại này có thể lắp trên mọi địa hình và mọi khoảng cách.5: Băng tải cao su - Băng tải xoắn ốc: thường dùng trong công nghiệp thực phẩm và nước giải khát, bao bì dược phẩm, bán lẻ…Nó vận chuyển vật liệu theo một dòng liên tục.6: Băng tải xoắn ốc BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Băng tải đứng: thường vận chuyển hàng hóa giống như thang máy Hình 2.7: Băng tải đứng - Băng tải linh hoạt: thường sử dụng trong vận chuyển bao bì thực phẩm, đóng gói hồ sơ, công nghiệp dược phẩm…. - Băng tải rung: thường được sử dụng vận chuyển thực phẩm, phù hợp với môi trường khắc nghiệt.2 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 2.1 Chuẩn giao tiếp 1 dây Chuẩn giao tiếp 1 dây (1 wire) do hãng Dallas giới thiệu. Trong chuẩn giao tiếp này chỉ cần 1 dây để truyền tín hiệu.
Là chuẩn giao tiếp không đồng bộ và bán song công. Trong giao tiếp này tuân theo mối liên hệ chủ (master) và tớ (slave) một cách chặt chẽ. Trên một bus có thể gắn 1 hoặc nhiều thiết bị tớ nhưng chỉ có một chủ có thể kết nối đến bus này 10. Bus dữ liệu khi ở trạng thái rảnh (khi không có dữ liệu trên đường truyền) phải ở mức cao do vậy bus dữ liệu phải được kéo lên nguồn thông qua một điện trở.
Giá trị điện trở này có thể tham khảo trong datasheet của thiết bị. Các thiết bị tớ kết nối với cùng một bus được phân biệt với nhau nhờ 64 bit địa chỉ duy nhất (64-bit serial number). 8 byte (64 bit) này và được chia làm ba phần chính: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 8 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Bắt đầu với LSB, là byte đầu tiên là mã họ thiết bị có độ lớn 8 bit xác định kiểu thiết bị.
- 6 byte tiếp theo lưu trữ địa chỉ riêng của thiết bị. - Byte cuối cùng (MSB) là byte kiểm tra tính toàn vẹn dữ liệu cyclic redundancy check (CRC) có giá trị tương ứng với giá trị của 7 byte đầu tiên. Nhờ byte CRC giúp cho master xác định có địa chỉ được đọc có bị lỗi hay không. Với 224 địa chỉ khác nhau tạo ra một số lượng rất lớn các địa chỉ.
Do vậy vấn đề về địa chỉ không phải là vấn đề chính trong chuẩn giao tiếp này.8: Sơ đồ kết nối theo chuẩn 1 dây Cách thức hoạt động: Tín hiệu trên bus 1 dây chia thành các khe thời gian 60 µs. 1 bit dữ liệu được truyền trên bus dựa trên khe thời gian (time slots). Các thiết bị tớ cho phép có thời gian nền có một chút khác biệt từ thời gian nền danh nghĩa. Tuy nhiên đối với thiết bị chủ cần có bộ định thời với độ chính xác cao, để đảm bảo giao tiếp đúng với các thiết bị tớ có thời gian nền khác biệt 3.
Bốn thao tác hoạt động cơ bản của bus 1 wire là: Reset/Presence, gửi bit 1, gửi bit 0 và đọc bit. Thao tác byte như gửi byte và đọc byte dựa trên thao tác từng bit. - Gửi bit 1 (“Write 1” signal) Thiết bị chủ kéo bus xuống mức thấp trong khoảng 1 đến 15µs. Sau đó nhả bus (releases the bus) cho đến hết phần còn lại của khe thời gian.9: Gửi bit 1 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 9 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Gửi bit 0 (“Write 0” signal) Kéo bus xuống mức thấp trong ít nhất 60µs, với chiều dài tối đa là 120 µs.10: Gửi bit 0 Lưu ý: giữa các lần gửi bit (0 hoặc 1) phải có khoảng thời gian phục hồi bus (recovery time) tối thiểu 1 µs. - Đọc bit Thiết bị chủ kéo bus xuống mức thấp từ 0 -15µs. Khi đó thiết bị tớ khi đó sẽ giữ bus ở mức thấp nếu muốn gửi bit 0. Nếu muốn gửi bit 1 đơn giản là nhả bus.
Bus nên lấy mẫu 15µs sau khi bus kéo xuống mức thấp.11: Đọc bit - Reset/Presence (báo hiện diện) Thiết bị chủ kéo bus xuống thấp ít nhất 8 khe thời gian (tức là 480 µs) và sau đó nhả bus. Khoảng thời gian bus ở mức thấp đó gọi là tín hiệu reset. Nếu có thiết bị chủ gắn trên bus nó sẻ trả lời bằng tín hiệu presence tức là thiết bị tớ sẻ kéo bus xuống mức thấp trong khoảng thời gian 60µs. Nếu không có tín hiệu Presence, thiết bị chủ sẻ hiểu rằng không có thiết bị slave nào trên bus, và các giao tiếp tiếp theo sẻ không thể diễn ra.12: Trạng thái Reset/Presence BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 10 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.13: Qúa trình truyền dữ liệu của chuẩn giao tiếp 1 dây 2.2 Board Arduino Mega 2560 Sơ lược Arduino Mega 2560 là sản phẩm tiêu biểu cho dòng mạch Mega là dòng board mạch có nhiều cải tiến so với Arduino Uno (54 chân digital I/O và 16 chân analog I/O). Đặc biệt bộ nhớ flash của Mega được tăng lên một cách đáng kể, gấp 4 lần so với những phiên bản cũ của Uno R3. Điều này cùng với việc trang bị 3 timer và 6 cổng ngắt interrupt khiến board mạch Mega hoàn toàn có thể giải quyết được nhiều bài toán khó, cần điều khiển nhiều loại động cơ và xử lý song song nhiều luồng dữ liệu số cũng như tương tự. Ngoài việc phát triển được ưu tiên, việc kế thừa cũng được đặc biệt lưu ý.
Trên mạch Mega các chân digital vẫn từ 0-13, analog từ 0-5 và các chân nguồn tương tự thiết kế của Uno. Do vậy việc phát triển, nghiên cứu Arduino Mega tương tự như Arduino Uno. Ngoài ra, ở phiên bản này, các nhà thiết kế đã mạnh dạn thay đổi thiết kế. Để có thêm được nhiều vùng nhớ và nhiều chân I/O hơn, một vi điều khiển khác đã thay thế cho Atmega1280.
Theo dòng phát triển của vi điều khiển nhúng, những dự án lớn cần nhiều dung lượng flash hơn. Do vậy, Arduino Mega 2560 ra đời với sứ mệnh giải những bài toán như thế. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 11 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Board Arduino Mega 2560 Arduino Mega 2560 là board mạch vi điều khiển, xây dựng dựa trên vi điều khiển Atmega 2560.