đồ án điện tử tìm hiểu và thiết kế mô phỏng lò ấp trứng

57 1.6K 18
đồ án điện tử tìm hiểu và thiết kế mô phỏng lò ấp trứng

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học máy tính và điện tử đã hỗ trợ rất lớn đến sự ra đời và phát triển của công nghệ tự động. Công cuộctự động hóa đã tạo ra một bước ngoặt trong quá trình sản xuất cũng như sinh hoạt của con người. Các máy móc dần dần thay thế sức lao động tay chân của con người, thực hiện các công việc phức tạp và tốn nhiều công sức thay cho con người với hiệu quả và khối lượng công việc rất cao. Công việc ấp trứng gia cầm vốn được làm thủ công yêu cầu phải thực hiện nhiều thao tác liên tục trong nhiều ngày đêm với sự giám sát chặt chẽ các yếu tố về nhiệt độ, độ ẩm, độ thông thoáng khí… Máy ấp trứng là sản phẩm tự động hóa tất yếu ra đời để thay thế con người trong công việc này. Với sự có mặt của kỹ thuật điện tử, chiếc máy ấp trứng không chỉ hoạt động độc lập và chính xác trong thời gian dài. Nó còn giao tiếp được với máy tính để giúp người giám sát nắm được các thông số cũng như cài đặt các yêu cầu một cách đơn giản. Xuất phát từ tính thực tiễn của một máy ấp trứng gà, trên cở sở các kiến thức đã có và ham muốn về lĩnh vực này, tôi xin chọn đề tài làm đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu việc giám sát, điều khiển thông số của lò ấp trứng công nghiệp”. Trên cơ sở những kiến thức đã học, đồ ánsẽ tập trung tìm hiểu, nghiên cứucơ chế làm việc cơ bản của 1 máy ấp trứng gia cầm. Đặc biệt, từ đó để thiết kế, chế tạo một mạch điện tử đơn giản với chức năng, nhiệm vụ và nguyên lí làm việc tương đồng với một máy ấp trứng gà tự động phù hợp với giá thành và điều kiện kinh tế trong nước, đặc biệt là khu vực nông thôn. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến với các thầy cô trong trường Đại Học Điện Lực, đặc biệt là các thầy cô trong Khoa Điện Tử - Viễn Thông đã tận tâm dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức quý báu trong những năm học qua tại trường. Em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến với Thầy Đỗ Quốc Đáng, giảng viên trường ĐH Điện Lực đã tận tâm hướng dẫn, cung cấp tài liệu và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt tập đồ án tốt nghiệp này. Và cuối cùng gửi lời cám ơn đến tất cả những người thân, ba mẹ, bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ và động viên em trong quá trình học tập cũng như trong quá trình thực hiện đồ án này. Mặc dù đã cố gắng hết sức để thực hiện luận văn này nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo tận tình từ các Thầy cô và các bạn. Hà Nội, tháng 01 năm 2015 Sinh viên thực hiện : Phùng Hữu Hải TÓT TẮT ĐỒ ÁN Đồ án tìm hiểu về nguyên lí làm việc cơ bản của 1 lò ấp trứng. Từ đó thiết kế một mạch mô phỏng đơn giản với chức năng mô tả minh họa tương đồng. Nội dung Đồ án này gồm có 3 chương: Chương 1: Tổng quan về lò ấp trứng công nghiệp Chương 2: Thiết kế hệ thống giám sát điều khiển Chương 3: Phần mềm giám sát, điều chỉnh trên máy tính NHẬN XÉT ( Của giảng viên hướng dẫn ) Giảng viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT ( Của giảng viên phản biện ) Giảng viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phùng Hữu Hải GVHD: Th.s Đỗ Quốc Đáng Trang 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phùng Hữu Hải MỤC LỤC GVHD: Th.s Đỗ Quốc Đáng Trang 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phùng Hữu Hải DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Tên hình ảnh Trang 1 Máy ấp trứng tự động 12 2 Bộ xử lý trung tâm, hiển thị và nút bấm 13 3 Khay trứng dùng trong máy ấp trứng điều áp 13 4 Sơ đồ chân chip Atmega328P 16 5 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 18 6 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động cảm biến DHT21 19 7 Quá trình gửi tín hiệu start của MCU 20 8 Text LCD 16x2 21 9 Kết nối textLCD với vi điều khiển 23 10 Cổng RS232 và 1 số linh kiện để ghép nối với UART 24 11 Cổng COM (RS232) 27 12 Sơ đồ ghép nối RS232 ra ngoài sử dụng IC Max232 29 13 Sơ đồ mạch chuẩn giao tiếp RS232 dùng DS275 30 14 Sơ đồ mạch chuẩn giao tiếp RS232 dùng transitor 30 15 Khối xử lý trung tâm 31 16 Khối hiển thị 32 17 Khối cảm biến nhiệt độ, độ ẩm 32 18 Khối cảnh báo và nút ấn 33 19 Khối điều khiển thiết bị 33 20 Mạch in mặt dưới 34 21 Mạch in 3D mặt trên 34 22 Giao diện phần mềm arduino IDE 35 23 Giao diện phần mềm terminal v1.9b 36 24 Terminal nhận tín hiệu từ mạch và hiển thị 37 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÒ ẤP CÔNG NGHIỆP 1.1. Giới thiệu Dựa trên các yếu tố của việc ấp trứng tự nhiên do gia cầm thực hiện. Máy ấp trứng đưa ra các giải pháp kĩ thuật tương tự.Với các ưu thế hơn hẳn về sản lượng ấp cho một mẻ trứng.Trong đề tài này, em xin giới thiệu về cấu trúc tổng quát của máy ấp trứng được tổng kết sau quá trình tham khảo tài liệu. GVHD: Th.s Đỗ Quốc Đáng Trang 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phùng Hữu Hải Các loại trứng gia cầm khác có các yêu cầu khác nhau về nhiệt độ, độ ẩm và thời gian ấp nở.Về cơ bản, máy ấp trứng tự động gồm bốn khâu: nhiệt độ, đảo trứng, độ ẩm và thông gió, các thông số kỹ thuật đều được điều chỉnh bằng mạch bán dẫn và vi điện tử. Để có giống mạnh khoẻ, tỷ lệ nở cao, máy phải giải quyết được triệt để bốn khâu trên. Khâu nhiệt đóng vai trò quan trọng nhất, quả trứng ấp không đủ nhiệt thì phôi sẽ không phát triển.Để giữ nhiệt, các vỏ máy được thiết kế dày và có chức năng cách ly tốt, góp phần lưu nhiệt khi mất điện.Trong máy có các hệ thống dây điện trở, có chức năng sinh nhiệt, mỗi dây có công suất tùy thuộc vào thể tích của lồng ấp.Để đóng, ngắtmạch điện và dây điện trở sinh nhiệt, có thể sử dụng rơle điện tử không tiếp điểm, dùng tri-ắc công suất lớn, bộ đóng ngắt hoạt động với độ tin cậy cao. Khâu đảo trứng là khâu thứ hai trong quá trình ấp.Thông thường trứng được đảo vài giờ một lần, một lần kéo dài khoảng 10 phút. Việc đảo trứng thực hiện chậm vì tránh hiện tượng va đập làm hư trứng. Dàn đảo sẽ đảo với một góc không quá 60 o hoặc thấp hơn tùy vào thiết kế của giá để trứng. Một quả trứng bình thường chứa 6,5% đến 6,6% lượng nước. Trong quá trình tiếp nhiệt độ để phát triển thành con giống, lượng nước sẽ bị bay hơi dần. Máy ấp trứng phải có hệ thống cung cấp độ ẩm tự động và điều chỉnh được tuỳ ý.Thông thường máy ấp có giàn phun nước tự động để giữ cho độ ẩm không thay đổi tùy thuộc vào từng giai đoạn của trứng. Thông gió là phần không thể thiếu trong quá trình ấp.Các quạt thông gió phải gắn với cửa chớp mở tự động mỗi khi quạt hoạt động.Việc gắn với cửa chớp là để đảm bảo việc cách ly với môi trường bên ngoài, đảm bảo việc giữ nhiệt.Việc thông gió có thể kết hợp với việc giảm nhiệt cho máy ấp. 1.2. Công nghệ ấp trứng của lò Một hệ thống thu thập dữ liệu của lò ấp bao gồm: - Các cảm biến. GVHD: Th.s Đỗ Quốc Đáng Trang 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phùng Hữu Hải - Chuyển đổi dữ liệu. - Xử lý dữ liệu. - Đa hợp dữ liệu. - Truyền dữ liệu. - Xử lý tính toán dữ liệu. - Lưu trữ dữ liệu. - Hiển thị dữ liệu. 1.2.1. Cấu tạo máy ấp trừng: Gồm vỏ máy và ruột máy a. Vỏ máy: Khung vỏ làm bằng sắt, có kết cấu rất chắc chắn để trong quá trình vận chuyển không bị biến dạng, là nơi chứa ruột máy và khối lượng trứng khá lớn Vỏ được làm bằng 3 lớp với các vật liệu: carton, xốp, kẻm tảng nhiệt để trong quá trình ấp không chịu sự tác động của môi trường, làm nhiệt độ trong buồng ấp luôn luôn ổn định, tiết kiệm điện Bộ điều khiển đặt trên nóc vỏ trong hộp, cách nhiệt hoàn toàn với buồng ấp GVHD: Th.s Đỗ Quốc Đáng Trang 10 [...]... trong quá trình ấp, trứng nhận được lượng oxy cần thiết và xả khí độc GVHD: Th.s Đỗ Quốc Đáng Trang 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hữu Hải SVTH: Phùng 1.3 Kỹ thuật ấp trứng bằng máy ấp tự động (áp dụng trứng gà) Thời gian ấp trứng gà bắt đầu đưa vào ấp đến ngày 21 là nở ra gà con .Trứng to nở trễ, trứng nhỏ nở sớm, thời gian nở chênh lệch khoảng 5-10 giờ 1.3.1 Công đoạn chuẩn bị máy ấp: • Máy ấp trứng phải được... ấp trứng: GVHD: Th.s Đỗ Quốc Đáng Trang 18 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hữu Hải SVTH: Phùng Hình Máy ấp trứng tự động Hình Bộ xử lý trung tâm, hiển thị và nút bấm Hình Khay trứng dùng trong máy ấp trứng điều áp GVHD: Th.s Đỗ Quốc Đáng Trang 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hữu Hải SVTH: Phùng CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN Từ việc tìm hiểu cấu tạo, cơ chế hoạt động của máy ấp trứng công nghiệp cũng như các... máy và tiến hành vệ sinh để cho đợt ấp kế tiếp 1.3.2 Nhiệt độ ấp trứng: a Nhiệt độ cho ấp trứng gà đơn kỳ: Ngày ấp Từ 1 – 7 ngày Từ 8 – 18 ngày Từ 19 – 21 ngày Nhiệt độ máy 37,8 độ C 37,6 độ C 37,2 độ C b Nhiệt độ cho ấp trứng gà đa kỳ: Trong máy có nhiều lô trứng được đưa vào thời gian khác nhau.Vì vậy, phải sử dụng chế độ nhiệt mà tất cả các lô trứng đều có thể chấp nhận được GVHD: Th.s Đỗ Quốc Đáng... kỹ thuật ấp trứng gà trong Chương I, Chương II từ cơ sở đó sẽ tiến hành xây dựng 1 hệ thống giám sát điều khiển đơn giản có tính tương đồng với hệ thống giám sát điều khiển của lò, từ đó giúp nâng cao nhận thức về hệ thống và làm cơ sở để hiểu hơn và phát triển các ứng dụng của lĩnh vực điện tử 2.1 Sơ đồ khối hệ thống Hệ thống được thiết kế dựa trên sơ đồ khối phía dưới, với các tín hiệu đầu vào là:... càng tốt • Hiện nay, một số máy ấp trứng có chức năng khử trùng diệt khuẩn bằng tia cực tím Sẽ rất tiện lợi thay thế chúng ta diệt khuẩn bằng thuốc • Nên bật máy ấp từ 2 – 4 giờ để đạt đúng nhiệt độ thích hợp sau đó mới cho trứng vào khay • Hoặc có thể cho trứng vào máy và tiến hành xông khử trùng 1 lượt Phương pháp này chỉ áp dụng cho trứng ấp đơn kỳ • Khi đưa trứng vào ấp, nên ghi lại ngày trên khayđể... 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hữu Hải SVTH: Phùng Số trứng đầu tiên từ 1 – 15 ngày Sau đó cố định nhiệt độ máy ấp Gà bắt đầu nở 37,8 độ C 37,6 độ C 35 độ C 1.3.3 Độ ẩm ấp trứng: • Những ngày đầu tiên nhiệt độ ấp cao nên độ ẩm phải cao để giảm bớt sự bốc hơi nước trong trứng • Vào vài ngày cuối của thời kỳ ấp, sự trao đổi chất của phôi mạnh nhất nên nhiệt độ của trứng tăng lên cao Vì vậy, nhiệt độ của máy ấp. ..ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hữu Hải SVTH: Phùng b Ruột máy Ruột máy làm bằng sắt, có kết cấu chắc chắn, tách rời với vỏ máy.Tất cả các hệ thống cấp nhiệt, quạt đối lưu, hệ thống đảo dính liền với ruột máy.Ưu điểm của thiết kế này là rất tiện lợi cho quá trình bảo hành, bảo dưỡng, dễ dàng vệ sinh máy 1.2.2 Giá và khay trứng: Trong máy phải thiết kế giá để đặt các khay trứng vào.Giá phải có trục... Đỗ Quốc Đáng Trang 20 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hữu Hải SVTH: Phùng 2.2 Thiết kế phần cứng Phần cứng bao gồm: - Khối xử lý trung tâm: chip ATmega328P Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT21, (cảm biến nhiệt độ DS18B20):đo nhiệt độ, độ ẩm của môi trường từ đó sẽ có điều khiển thích hợp với từng thời kỳ - ấp trứng Khối hiển thị LCD 16x2: hiển thị độ ẩm vànhiệt độ theo ngưỡng đã định sẵn - và hiển thị độ ẩm và nhiệt... chân tùy vào đời máy và main của máy tính Việc thiết kế giao tiếp với cổng RS232 cũng tương đối dễ dàng, đặc biệt khi chọn chế độ hoạt động là không đồng bộ và tốc độ truyền dữ liệu thấp * Ưu điểm của giao diện nối tiếp RS232: + Khả năng chống nhiễu của các cổng nối tiếp cao + Thiết bị ngoại vi có thể tháo lắp ngay cả khi máy tính đang được cấp điện + Các mạch điện đơn giản có thể nhận được điện áp... tín hiệu điện áp chênh lệch giữa một dây dẫn và đất Do đó ngay từ đầu tiên ra đời nó đã mang vẻ lỗi thời của chuẩn TTL, nó vấn sử dụng các mức điện áp tương thích TTL để mô tả các mức logic 0 và 1 Ngoài mức điện áp tiêu chuẩn cũng cố định các giá trị trở kháng tải được đấu vào bus của bộ phận và các trở kháng ra của bộ phát Mức điện áp của tiêu chuẩn RS232C (chuẩn thường dùng bây giờ) được mô tả như . Thầy cô và các bạn. Hà Nội, tháng 01 năm 2015 Sinh viên thực hiện : Phùng Hữu Hải TÓT TẮT ĐỒ ÁN Đồ án tìm hiểu về nguyên lí làm việc cơ bản của 1 lò ấp trứng. Từ đó thiết kế một mạch mô phỏng. cần thiết và xả khí độc. GVHD: Th.s Đỗ Quốc Đáng Trang 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phùng Hữu Hải 1.3. Kỹ thuật ấp trứng bằng máy ấp tự động (áp dụng trứng gà) Thời gian ấp trứng gà bắt đầu đưa vào. đã học, đồ ánsẽ tập trung tìm hiểu, nghiên cứucơ chế làm việc cơ bản của 1 máy ấp trứng gia cầm. Đặc biệt, từ đó để thiết kế, chế tạo một mạch điện tử đơn giản với chức năng, nhiệm vụ và nguyên

Ngày đăng: 27/07/2015, 23:18

Từ khóa liên quan

Mục lục

  •  

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan