Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động Luận văn tốt nghiệp 1 Chương I: TỔNG QUAN MÔ HÌNH MÁY BÁN NƯỚC NGỌT LON TỰ ĐỘNG NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI : 1./ Giới thiệu tổng quan một số máy bán nước tự dộng hiện có trên thị trường . Yêu cầu của đề tài tốt nghiệp bao gồm việc thiết kế chế tạo hoàn thiện mô hình máy bán nước ngọt lon tự động mục đích sử dụng rộng rãi trong xã hội hiện nay mà cụ thể : Con người đã chế tạo được nhiều loại máy phục vụ nhu cầu sinh hoạt trong cuộc sống . Gần đây trên thị trường đã xuất hiện nhiều máy bán nước ngọt lon tư động. Với sự góp mặt cuả máy này con người có thêm một khoảng thời gian để nghiên cứu khoa học làm công tác xã hội…v…v… Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã xuất hiện nhiều máy bán nước ngọt lon tự động. Sau đây một số loại máy có trên thị trường. Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động Luận văn tốt nghiệp 2 2/GIỚI HẠN VẤN ĐỀ : Mô hình máy bán nước tự động rất đa dạng về nguồn gốc và chủng loạI, lần đầu thực hiện nghiên cứu đề tài: “máy bán nước ngọt lon tự động “” trong điều kiện:  Thời gian thực hiện đề tài chỉ trong một học kỳ.  Kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều.  Tài liệu về vi xử lý và các vấn đề về máy còn hiếm.  Vật tư và linh kiện không đồng bộ. Vì vậy em đã thực hiện nghiên cứu đề tài với những đặc điểm chính sau đây : Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động Luận văn tốt nghiệp 3  Thiết kế và thi công mô hình máy bao gồm nhiều phần tử chấp hành Vansolenoid,Động cơ AC 220V ,Cảm biến nhận và thối tiền. Dùng loại đồng xu 5000 và 2000 là số tiền đưa vào cảm biến Dùng loạI đồng xu 500 và 1000 là số tiền được dùng để thối  Thiết kế và thi công mạch hiển thị LED  Thiết kế và thi công mạch điều khiển máy bán nước ngọt lon .  Lập trình bằng vi xử lý vớI ngôn ngữ lập trình ASSEMLY. 3/MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Thực hiện đề tài “Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động”là một công việc đề người thực hiện đề tài nghiên cứu kỹ khái niệm, nguyên lý làm việc của máy cũng như tập lệnh của vi xử lý để đi đến thiết kế và thi công mô hình máy dùng trong thực tế Sản phẩm của đề tài nếu được phát triển rộng ,đi sâu hơn thì có thể cung cấp và tạo cho mô hình máy với những sản phẩm đa dạng bao gồm cả nước ngọt lẫn thực phẩm nước uống như ca phê,trà,đá chanh v.v…. Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động Luận văn tốt nghiệp 4 Chương II : GIỚI THIỆU VỀ VI XỬ LÝ HỌ MSC-51 I/Giới Thiệu Chung Về Họ Vi Điều Khiển 8051 Họ vi điều khiển 8051 được chế tạo dựa trên kiến trúc được tối ưu hóa cao cho các hệ thống điều khiển nhúng (embedded systems). 8051 là họ vi điều khiển được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay trên thế giới với nhiều dạng ứng dụng khác nhau từ các ứng dụng quân sự cho đến các ứng dụng trong dân dụng. Sự đa dạng về các khả năng và ngoại vi dựa trên một lõi cấu trúc tối ưu và ổn định, khả năng mạnh mẽ và linh hoạt, sự phổ biến và giá thành hạ đã làm cho họ vi điều khiển 8051 trở thành một sự lựa chọn tối ưu cho nhiều ứng dụng điều khiển. Tất cả được tích hợp trên 1 chip 40 chân. Hình 2.1- Sơ đồ chân họ vi điều khiển 8051 Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động Luận văn tốt nghiệp 5 II/ Sơ đồ cấu trúc của vi điều khiển 8051 Hình 2.2- Sơ đồ cấu trúc vi điều khiển 8051 2.1 Chức năng của từng chân Port 0: gồm các chân từ 32 đến 39, nhiệm vụ xuất/nhập. Trong các thiết kế lớn hơn có bộ nhớ ngoài, port 0 trở thành bus địa chỉ và bus dữ liệu đa hợp. Port 1: gồm các chân từ 1 đến 8, công dụng xuất/nhập, giao tiếp với các thiết bị ngoại vi. Ngoài ra, chân P1.0 và P1.1 có chức năng khác: Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động Luận văn tốt nghiệp 6 Port 2: gồm các chân từ 21 đến 28, nhiệm vụ xuất/nhập và là byte địa chỉ cao của bus địa chỉ 16-bit cho các thiết kế có bộ nhớ chương trình ngoài. Port 3: gồm các chân từ 10 đến 17, nhiệm vụ xuất/nhập. Ngoài ra còn có chức năng riêng. PSEN: chân 29 - cung cấp tín hiệu điều khiển cho phép ta truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài. ALE: chân 30 - chân xuất tín hiệu chốt địa chỉ để giải mã đa hợp bus dữ liệu và bus địa chỉ. EA: chân 31 - chân truy xuất ngoài. Nếu chân này nối lên 5V, 8051 thực thi chương trình trong ROM nội. Và nếu được nối với GND (và chân PSEN ở mức logic 0), chương trình cần thực thi chứa ở bộ nhớ ngoài. RESET: chân 9 - là ngõ vào xoá chính của 8051. XTAL1 và XTAL2: chân 18 và 19 - được ghép nối với thạch anh. 2.2 Tổ chức bộ nhớ Cấu trúc của họ vi điều khiển có khả năng tổ chức bộ nhớ thành 3 vùng không gian nhớ vật lý khác nhau, bao gồm : Không gian nhớ chương trình: CODE memory space. Không gian nhớ dữ liệu bên trong : DATA memory space. Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động Luận văn tốt nghiệp 7 Không gian nhớ dữ liệu bên ngoài: XDATA memory space. Hình 2.3- Tổ chức bộ nhớ của họ vi điều khiển 8051. Mỗi không gian nhớ bao gồm các địa chỉ liên tiếp nhau từ 0 cho đến địa chỉ lớn nhất, mỗi địa chỉ tương ứng với 1 byte trong không gian nhớ. Các vùng nhớ, ô nhớ có địa chỉ trùng (chồng lên nhau) được phân biệt bằng các câu lệnh khác nhau chỉ ra sự truy cập đến các vùng nhớ khác nhau. Vùng nhớ chương trình ( CODE Space): Đây là vùng nhớ chứa chương trình của vi điều khiển. Vùng nhớ chương trình được địa chỉ bởi 16-bit địa chỉ vì vậy dung lượng tối đa có thể lên đến 64K byte có địa chỉ từ 0000H đến FFFFH. Vi điều khiển truy cập đến vùng nhớ này với thuộc tính là vùng nhớ chỉ đọc (Read Only Memory). Vùng nhớ chương trình được vi điều khiển truy cập qua: Bus địa chỉ 16 bit : qua cổng P0 (và tín hiệu chốt địa chỉ ALE), P2. Bus dữ liệu 8 bit: cổng P0. Tín hiệu đọc bộ nhớ. Về mặt phần cứng, các loại bộ nhớ thường được sử dụng cho bộ nhớ chương trình gồm: ROM, EPROM, EPPROM hoặc thuận tiện nhất là FlashROM hay thậm chí là SRAM, RAM. Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động Luận văn tốt nghiệp 8 Vùng nhớ nhớ dữ liệu bên trong (Internal RAM): Vùng nhớ dữ liệu bên trong là bộ nhớ RAM, bao gồm 3 vùng nhớ : 128 byte RAM địa chỉ thấp (Lower 128 Internal RAM) - DATA: nằm bên trong chip (onchip RAM memory), có địa chỉ từ 00H đến 7FH. Việc truy cập đến một byte nhớ trong vùng nhớ này chỉ mất 1 đến 2 chu kỳ máy (tùy thuộc lệnh) và đây là vùng nhớ có tốc độ truy cập lớn nhất trong các vùng nhớ của họ vi điều khiển 8051. Các biến có tần số truy cập thường xuyên nên được lưu trữ trong vùng nhớ này, tuy nhiên vùng nhớ này có dung lượng bị giới hạn nên cần lưu ý khi sử dụng, tránh hiện tượng tràn bộ nhớ. Vùng nhớ này có một số địa chỉ có khả năng truy cập đến từng bit. 128 byte RAM địa chỉ cao (Upper 128 Internal RAM) - IDATA: nằm bên trong chip (onchip RAM memory), có địa chỉ từ 80H đến FFH. Chỉ một số vi điều khiển nhất định mới có thêm vùng nhớ này. Vùng nhớ các thanh ghi đặc biệt (Special Function Register) - SFRs: đây là các thanh ghi điều khiển hệ thống ngắt và toàn bộ các ngoại vi của vi điều khiển. Có một số thanh ghi có thể truy cập đến từng bit. Các thanh ghi này có địa chỉ từ 80H đến FFH - trùng với địa chỉ của 128 byte RAM địa chỉ cao, hai vùng nhớ này được phân biệt nhau nhờ các cách định địa chỉ (Addressing Mode). Vùng nhớ dữ liệu bên ngoài (XDATA Space): Vùng nhớ này được định địa chỉ bởi 16 bit và có dung lượng tối đa là 64K byte, có địa chỉ từ 0000H đến FFFFH. Vùng nhớ này được vi điều khiển truy cập qua: Bus địa chỉ 16 bit : qua cổng P0 (và tín hiệu chốt địa chỉ ALE), P2. Bus dữ liệu 8 bit: cổng P0. Tín hiệu đọc bộ nhớ. Tín hiệu ghi bộ nhớ. Các cách định địa chỉ bộ nhớ ( Addressing Mode): Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động Luận văn tốt nghiệp 9 Họ vi điều khiển 8051 cung cấp rất nhiều cách định địa chỉ khác nhau tạo ra sự linh hoạt trong việc truy cập các vùng nhớ khác nhau cho cùng một không gian địa chỉ. Các mode định địa chỉ gồm: Định địa chỉ trực tiếp (Direct Addressing): Địa chỉ của byte nhớ được chỉ rõ bởi 8-bit địa chỉ trong câu lệnh, áp dụng cho: 128 byte RAM địa chỉ thấp (Lower 128 Internal RAM) - DATA và vùng nhớ các thanh ghi đặc biệt (Special Function Register) - SFRs. Định địa chỉ gián tiếp (Indirect Addressing): Sử dụng các thanh ghi để chứa dịa chỉ của byte nhớ. Các thanh ghi này có thể là R0, R1, DPTR, áp dụng cho cả vùng nhớ nhớ dữ liệu bên trong (Internal RAM) và vùng nhớ dữ liệu bên ngoài (XDATA Space). Định địa chỉ thanh ghi: Các thanh ghi có thể truy cập thông qua tên của chúng, áp dụng cho đa số các thanh ghi đặc biệt SFRs. Định địa chỉ bank thanh ghi. Sử dụng 3-bit để lựa chọn các thanh ghi R0 đến R7 của bank thanh ghi được chọn, áp dụng cho các thanh ghi R0, R7 của các bank thanh ghi. Định địa chỉ chỉ số. Được sử dụng để truy cập các bảng tra cứu (lookup table) chứa trong bộ nhớ chương trình. Sử dụng một thanh ghi 16 bit (DPTR hoặc PC) chỉ đến địa chỉ cơ bản của bảng tra cứu và thanh ghi chứa A chứa chỉ số cụ thể của các byte trong bảng tra cứu. Chỉ áp dụng cho vùng nhớ chương trình. Định hằng số tức thời. 2.3 Tập lệnh của họ vi điều khiển 8051 Tập lệnh của họ vi điều khiển 8051 được chia thành các nhóm: Nhóm lệnh số học: Arithmetic Instructions. Nhóm lệnh lôgic: Logical Instructions. Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động Luận văn tốt nghiệp 10 Nhóm lệnh di chuyển dữ liệu: Data Transfers Instructions. Nhóm lệnh lôgic bit: Boolean Instructions. Nhóm lệnh điều khiển dòng chương trình: Program Branching Instructions. Các chương trình được cấu tạo từ nhiều lệnh, chúng được xây dựng logic, sự nối tiếp của các lệnh được nghĩ ra một cách hiệu quả và nhanh chóng, kết quả của chương trình khả thi. Tập lệnh họ MSC-51 được sự kiểm tra của các mode định vị và các lệnh của chúng có các Opcode 8 bit. Điều này cung cấp khả năng 28 = 256 lệnh được thi hành và một lệnh không được định nghĩa. Vài lệnh có 1 hoặc 2 byte bởi dữ liệu hoặc địa chỉ thêm vào Opcode. Trong toàn bộ các lệnh có 139 lệnh 1 byte, 92 lệnh 2 byte và 24 lệnh 3 byte. A/ Các mode định vị (Addressing Mode) : Các mode định vị là một bộ phận thống nhất của tập lệnh. Chúng cho phép định rõ nguồn hoặc nơi gởi tới của dữ liệu ở các đường khác nhau tùy thuộc vào trạng thái của người lập trình. 8951 có 8 mode định vị được dùng như sau: +Thanh ghi. +Trực tiếp. +Gián tiếp. +Tức thời. +Tương đối. +Tuyệt đối. +Dài. +Định vị. B/ Các kiểu lệnh (Instruction Types): 1) 8951 chia ra 5 nhóm lệnh chính: +Các lệnh số học. +Lệnh logic. +Dịch chuyển dữ liệu. +Lý luận. +Rẽ nhánh chương trình. [...]... bỏn nc ngt lon t ng Dn b m kh trỡnh PCA ( Programmable Counter Array ): iu bin rng xung PWM, chc nng so sỏnh B nh Fla sh Di 1K Lun vn tt nghip nhit hot in ỏp hot ng RA M 64 K Di ng 4,5 - 0 - 700C 5,5V 14 Tc xung nhp 6 12 clock clock mode mode 0- 0- 20MHz 33MHz H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng Hỡnh 2.3- S khi chc nng chip vi iu khin P89C51RD2BN Lun vn tt nghip 15 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng Hỡnh... mỏy bỏn nc ngt lon t ng SN74LS247 l ic gii mó BCD sang 7 on, cú ngừ ra tớch cc mc thp, ngun cung cp 5VDC Hỡnh 3.2- S chõn v mch IC SN74SN247 Lun vn tt nghip 27 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng Bng : Hỡnh 3.3-Bng gii mó a ch dựng IC SN74LS247 C/GII THIU CC THIT B DNG TRONG Mễ HèNH 1./ CM BIN NHN TIN : a./ Cu to: + ip ỏp u vo : 12V + ip ỏp u ra : 5V Lun vn tt nghip 28 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng b./... lng tớnh vn gi nguyờn khi nú c pha tp trong nguyờn liu (GaAl)As Trong trng hp ny rng vựng cm cú th c thay i tựy theo lng Al Vi cỏch ny ngi ta cú th to ra cỏc dóy súng t 850-900nm v do ú cú th to s iu hng cho Led hng ngoi phỏt ra bc súng thớch hp nht cho Lun vn tt nghip 23 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng im cc i detector Trong dóy ph tn ca súng in t thỡ súng hng ngoi chim mt khong rng nht Nhng cho n nay... + X2 = 1: hot ng ch 6 xung nhp cho mt chu k mỏy Lun vn tt nghip 21 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng + X2 = 0: hot ng ch 12 xung nhp cho mt chu k mỏy 3.4 Cỏc thụng s v giỏ tr hot ng c trng ca chip vi iu khin P89C51RD2BN Hỡnh 2.6- cỏc thụng s ca vi iu khin P89C51RD2BN Lun vn tt nghip 22 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng Chng III : CC PHN T C DNG TRONG Mễ HèNH MY CNG NH IU KHIN MY A/ S LC V B THU PHT HNG... bỏn nc ngt lon t ng Cc dng Dõy tớn hiu Trong 2 khe ny ta mun s dng loi khe no cng c Lu ý : Khi s dng loi cm bin ny cm sai v trớ cc õm v cc dng thỡ b cm bin ny s b hng (cm bin khụng c bo v d xy ra tỡnh hung chỏy lines khi ta cp ngun khụng ỳng cc ) 2./ CM BIN THI TIN : 2.1./ Cu to : - in ỏp u vo : 220V 2.2./ S u dõy : 3./ VAN SOLENOID : 3.1 / Cu to : Lun vn tt nghip 30 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng... H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng -Thựng cha nc Yn : Chiu cao:500mm Chiu di:460mm Chiu rng:14mm Thanh nhụm gi Solenoid cú kớch thc chiu di l 380mm.Khong cỏch to tõm gn Solenoid l 25 mm vi cỏc lỏ nhụm mng dựng lm khp to lc y Solenoid khi nú c kớch hot 1.3/Nguyờn lý hat ng: Dựng cha hng vi nguyờn lý n gin Khi Solenoid c kớch hot thỡ nc ngt bờn trong thựng cha ri ra ngoi ng thi lon lin k s tr li v trớ... chung c s dng vi ngun vo l 220VACv ngun ra 24VDC cung cp cho mch vi x lý cng nh PLC Lun vn tt nghip 34 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng Hỡnh 4.4- S ni dõy chung gia vi x lý v PLC 5./S u dõy ca mch vi x lý Hỡnh 4.5- S u dõy ca mch vi x lý Lun vn tt nghip 35 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng 6./ Mụ hỡnh c lm hon chnh 6.1/Mụ hỡnh c nhỡn theo gúc nghiờng: Hỡnh 4.6- hỡnh c nhỡn theo gúc nghiờng 6.2/ Hỡnh c... thanh ghi SADEN Chc nng ny h tr vic truyn cỏc bn tin qung bỏ (truyn bn tin cho nhiu vi iu khin cựng mt lỳc) trong mt mng truyn thụng ni tip s dng cỏc vi iu khin Lun vn tt nghip 19 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng - Cu trỳc u tiờn ngt m rng: vi iu khin P89C51RD2BN cú 4 mc u tiờn ngt (0 n 3) c xỏc nh nh thanh ghi chc nng c bit t mc u tiờn ngt l IP (nh cỏc vi iu khin bỡnh thng) v cú thờm thanh ghi IPH (a... cú th lp trỡnh bng phn mm ngng phỏt xung ALE nhm gim nhiu tỏc ng lờn h thng Ngng phỏt xung ALE bng cỏch t giỏ tr 1 cho bit AO ca thanh ghi AUXR ( cú a ch 8EH) Lun vn tt nghip 20 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng Thanh ghi chc nng c bit AUXR - B nh chng trỡnh FlashROM: b nh chng trỡnh ca chip vi iu khin P89C51RD2BN l b nh FlashROM cú dung lng 64Kbyte, cú th xoỏ/ghi 10000 ln Ngoi ra vic ghi chng trỡnh vo... tiờp ph bin: UART, Enhanced UART , I2C, CAN Bus in ỏp hot ng thp: mc in ỏp hot ng cú th xung ti 1,5V Cỏc phn t tng t: cỏc b chuyn i tng t/ s (ADC) 8 bit, 10 bit Lun vn tt nghip 11 H thng mỏy bỏn nc ngt lon t ng Cỏc chc nng bo v v chng nhiu: PHILIPS cung cp mt s gii phỏp mch phn cng cng nh phn mm nhm thc hin cỏc chc nng bo v cng nh chng nhiu cho vi iu khin v h thng trong quỏ trỡnh hot ng, bao gm: Watchdog . nhiều máy bán nước ngọt lon tự động. Sau đây một số loại máy có trên thị trường. Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động. Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động Luận văn tốt nghiệp 1 Chương I: TỔNG QUAN MÔ HÌNH MÁY BÁN NƯỚC NGỌT LON TỰ ĐỘNG NỘI DUNG CỦA