Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnThiết kế mạch đếm sản phẩm ứng dụng PLC và Vi điều khiểnvv
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học kĩ thuật, đã làm cho cuộc sống của chúng ta ngày càng được nâng cao về mọi mặt cả trong sinh hoạt hàng ngày cũng như trong sản xuất. Với xu hướng tự động hoá và mục tiêu tăng năng suất lao động nhiều thiết bị máy móc và các mạch điện tử đã được nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế sản xuất. Với sự ra đời của các mạch điện tử đã làm tăng đáng kể năng suất lao động và làm giảm sức lao động của con người trong quá trình sản xuất. Trong tài liệu này chúng tôi xin giới thiệu một mạch điện tử đã được ứng dụng nhiều trong thực tế đó là mạch đếm sản phẩm. Mạch điện tử này có độ chính xác cao và dễ sử dụng, nó đã thay thế cho các công nhân đứng máy nâng cao năng suất lao động tăng hiệu suất làm việc của máy móc Mục đích của mạch đếm sản phẩm là giúp cho nhà máy, xí nghiệp đếm được số lượng sản phẩm của máy tạo ra một cách đơn giản, chính xác hiệu quả và năng suất cao mà không cần tốn sức của công nhân. Yêu cầu của mạch đếm sản phẩm là chạy một cách chính xác, mạch chạy ổn định, gọn nhẹ, dễ lắp đặt, dễ sữa khi có hỏng hóc và rẽ tiền. Dựa trên phương pháp nghiêng cứu và phân tích đặc tính chức năng của các linh kiện điện tử, nguyên lý làm việc của các các IC và áp dụng những kiến thức đã học cùng với sự hướng dẫn của giáo viên phụ trách để nghiên cứu xây dựng nên một mạch có chức năng đếm sản phẩm hoạt động tốt ổn định và đúng với yêu cầu đề tài. Mạch đếm sản phẩm là mạch thuộc đề tài đồ án 1, nghiên cứu và thực hiện đồ án 1 giúp sinh viên làm quen với việc làm đồ án tốt nghiệp, làm quen với cách học tự nghiên cứu, học tập và làm việc chung với nhóm. Do kiên thúc còn hạn hẹp và chưa có kinh nghiệm nghiên cứu và cách làm đồ án. Nên trong quá trình thực hiện đề tài này không tránh khỏi những thiếu xót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn. Chúng em xin chân thành cảm ơn. DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 1 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA LỜI CẢM ƠN Nhóm sinh viên thực hiện xin chân thành cảm ơn cô Lê Thị Thanh Huyền đã luân theo sát, giúp đỡ tận tinh, và có những lời khuyên bổ ích giúp chúng em hoàn thành đồ án này. Trong suất quá trình thực hiện đồ án “ Mạch điếm sản phẩn ” chúng em cũng đã nhận được rất nhiều đóng góp và giúp đỡ của các thầy cô trong trường và các bạn cùng lớp. Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy cô, và các bạn đã giúp đỡ chúng em trong quá trình làm đồ án. Đặc biệt chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Công Nghiệp TP.Hồ Chí Minh, và các thầy cô trong truờng đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức hay và bổ ích. Chúng em xin chan thành cảm ơn. DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 2 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 1.1 IC 7490 1.1.1 Sơ đồ chân và chức năng của các chân. Trong các mạch số ứng dụng, ứng dụng đếm chiếm một phần tương đối lớn. IC 7490 là IC đếm thường được dùng trong các mạch số ứng dụng đếm 10 và trong các mạch chia tần số. IC 7490 là IC 14 chân,trongđó: Chân 14 nhận xung vào Chân 12,11,9,8 dữ liệu ngõ ra. Chân 10 nối GND. Chân 5 nối VCC Chân 13,4 không được sử dụng. Chân 2,3,6,7 RESET Chân 1 nhận xung clock báo tràn,led hiển thị từ số 9 về số 0. Hình 1. Sơ đồ chân IC 7490 DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 3 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA 1.1.2 Cấu tạo và xử lý tín hiệu của IC 7490 Cấu tạo của IC 7490 như hình sau : Hình 2. Cấu tạo của IC 7490 Trong cấu tạo của IC 7490, ta thấy có thêm các ngõ vào Reset0 và Reset9. Bảng giá trị của IC 7490 theo các ngõ vào Reset như sau: DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 4 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA Hình 3. Bảng giá trị cho các ngõ vào Reset IC 7490 H: Tín hiệu ở mức L :Tín hiệu ở mức thấp X :giá trị tùy chọn IC 7490 là IC đếm bất đồng bộ cơ bản và thông dụng. Để được tiện lợi, mỗi mạch đếm được chia làm 2 phần : phần đầu là một FF với ngõ xung vào là A để chia đôi tần số ( mạch đếm 1 bit), tần tiếp theo là 3 bộ FF với ngõ xung vào là B để thực hiện việc chia 5 tần số. Khi dùng IC 7490, có 2 cách nối mạch cho cùng chu kỳ đếm 10, tức là tần số tín hiệu ở ngõ ra sau cùng bằng 1/10 tần số xung CK, nhưng dạng tín hiệu ra khác nhau. Mạch đếm 2x5: Nối ngõ ra QA với ngõ vào B, xung clock (CK) nối với ngõ vào A. Mạch đếm 5x2: Nối ngõ ra QD với ngõ vào A, xung đếm (CK) nối với ngõ vào B. Bảng trạng thái đếm cho 2 dạng mạch đếm trên: DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 5 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA Hình 4.Bảng trạng thái kiểu điếm Hình 5. Bảng trạng thái kiểu điếm 2x5 của IC 7490 5x2 của IC 7490 Dạng sóng ngõ ra sau cùng trong 2 trường hợp trên: Hình 6. Dạng sóng ngõ ra theo hai kiểu điếm của 7490 Theo như hình, ta thấy dạng sóng ở các ngõ ra của hai mạch cùng đếm 10 nhưng khác nhau: Kiểu đếm 2x5 cho tín hiệu ra ở QD không đối xứng Kiểu đếm 5x2 cho tín hiệu ra ở QA đối xứng Bảng sự thật của IC 7490 DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 6 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA Hình 7. Bảng sự thật của IC 7490 1.2 IC 7447 1.2.1 Sơ đồ chân và chức năng của các chân. Chân 1,2,6,7 tín hiệu ngõ vào. Chân 3 hiển thị số 0. Chân 4 kiểm tra led 7 đoạn. Chân 5 chốt trạng thái trước đó. Chân 8 nối nguồn GND. Chân 9,10,11,12,13,14,15 là mức logic ngõ ra. Chân 16 nối nguồn dương VCC. Sơ đồ chân của IC 7447 như sau : DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 7 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA Hình 8. Sơ đồ chân IC 7447 1.2.2 Cấu tạo và sử lý tín hiệu của IC 7447 IC 7447 là IC giải mã led 7 đoạn.IC này thuộc họ TTL.Nó nhận tính hiệu BCD từ ngõ ra QA,QB,QC,QD của IC 7490 để giải mã ra led 7 đoạn. Cấu tạo của IC 7447 như sau : Hình 9. Sơ đồ cấu tạo IC 7447 Để IC hoạt động ta kết nối chân 16 (Vcc) với nguồn 5 V, chân số 8 với đất. Ngõ vào có 4 chân là 7,1,2,6 tương ứng với D, C, B, A trong đó mức ý nghĩa giảm dần từ D đến A. IC này có chân 3(LT) dùng để kiểm tra led 7 đoạn tức là chân này nối với mức 0V thì các ngõ ra đều là mức cao hay led 7 đoạn hiển thị số 0, chân 5(RBI) là chân cho phép hoạt động. Chân 4 (BI) dùng để ngắt chế độ hoạt động . Vì các chân ngõ ra của IC 7447 là mức thấp cho nên ta phải sử dụng led loại Anot chung. DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 8 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA Ta có bảng sự thật như sau : Hình 10. Bảng sự thật của IC 7447 Sơ đồ hiển thị led 7 đoạn của IC 7447 DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 9 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA Hình 11. Sơ đồ hiển thị led 7 đoạn của IC 7447 1.3 IC tạo xung LM 555 IC 555 là mạch tích hợp analog- digital. Nó được sử dụng rất nhiều trong thực tế, đặc biệt là trong lĩnh vực điều khiển vì nếu kết hợp với các linh kiện RC thì nó có thể định thì hoặc tạo xung chuẩn, tạo tín hiệu kích hay điều khiển các linh kiện bán dẫn công suất như Transistor , SCR , Triac… 1.3.1 Sơ đồ chân và chức năng của các chân. Chân số 1(GND): cho nối mase để lấy dòng cấp cho IC Chân số 2(TRIGGER): ngõ vào của 1 tần so áp, mạch so áp dùng các transistor PNP. Mức áp chuẩn là 2*Vcc/3. Chân số 3(OUTPUT): Ngõ ra .trạng thái ngõ ra chỉ xác định theo mức volt cao (gần bằng mức áp chân 8) và thấp (gần bằng mức áp chân 1) Chân số 4(RESET): dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4 nối masse thì ngõ ra ở mức thấp. Còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tùy theo mức áp trên chân 2 và 6. Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC 555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài cho nối mass. Tuy nhiên trong hầu hết các mạch ứng dụng chân số 5 nối mass qua 1 tụ từ 0.01uF-0.1uF, các tụ có tác dụng lọc bỏ nhiễu giữ cho mức áp chuẩn ổn định. Chân số 6(THRESHOLD) : là ngõ vào của 1 tầng so áp khác mạch so sánh dùng các transistor NPN mức chuẩn là Vcc/3 Chân số 7(DISCHAGER) : có thể xem như 1 khóa điện và chịu điều khiển bỡi tầng logic khi chân 3 ở mức áp thấp thì khóa này đóng lại ngược lại thì nó mở ra. Chân 7 tự nạp xả điện cho 1 mạch R-C lúc IC 555 dùng như 1 tầng dao động . Chân số 8 (Vcc): cấp nguồn nuôi Vcc để cấp điện cho IC.Nguồn nuôi cấp cho IC 555 trong khoảng từ +5v đến +15v và mức tối đa là +18v DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 10 [...]... cách làm các đồ án 2, đồ án tốt nghiệp sau này MỞ RỘNG Chúng ta có thể dùng vi đièu khiển thay cho IC số, kết hợp điếm sản phẩm và đóng thùng sản phẩm Mạch đếm sản phẩm này tuy là một mạch nhỏ nhưng có rất nhiều ứng dụng và ta cũng có thể phát triển thành các mạch khác cũng có ứng dụng thiết thực như mạch đếm tiền, mạch điều khiển ở trạm xăng TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Giáo trình KỸ THUẬT SỐ ĐHCN TPHCM 1... ta có thể đếm dần lên tùy theo ý muốn 2.8 Ưu điểm, khuyêt điểm của mạch điếm sản phẩm Mạch đếm sản phẩm có ưu điểm là mạch đơn giản,gọn nhẹ,hoạt dộng ổn định,chính xác,dễ lấp đặt và sữa chữa .Mạch có giá trị thiết thực khi thực hiện đếm số lượng sản phẩm được xuất ra từ các băng chuyền một cách chính xác thay thế cho vi c đếm sản phẩm của công nhân giúp tiết kiệm sức lao động Mạch đếm sản phẩm hoạt... clock để đếm nên khi hai sản phẩm ứng quá gần nhau thì tín hiệu hồng ngoại vẫn bị che khuất nên mạch vẫn đếm cho một sản phẩm, để khắc phục các nhược điểm này thì yêu cầu các sản phâm trên băng chuyền phải có một khoảng cách tối thiểu sao cho tín hiệu hồng ngoại từ led phát đến led thu sau khi có một sản phẩm đi qua KẾT LUẬN Mạch đồ án 1 một là một bài tập lớn, một thử thách đối với sinh vi n, tuy... cạnh những ưu điểm thì mạch cũng tồn tại một số khuyết điểm như sau:tín hiệu hồng ngoại từ led phát không đủ mạnh để truyền đi xa trong không gian nên để led thu hoạt động một cách mạnh và ổn định nhất thì khoảng cách của led thu và phát phải không quá xa,chính vì vậy sản phẩm được đếm không quá lớn, hạn chế của mạch đếm sản phẩm là chỉ đếm những sản phẩm có kích thước nhỏ Vì mạch hoạt động theo nguyên... của mạch DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 22 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA 2.3 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn Hình 32 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 2.4 Sơ đồ nguyên lý mạch phát hồng ngoại Hình 33 Sơ đồ nguyên lý mạch phát hồng ngoại DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 23 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA 2.5 Sơ đồ nguyên lý mạch thu hồng ngoại Hình 34 Sơ đồ nguyên lý mạch. .. F G CA CA DP 8 3 5 4 8 U6 R2 R Hình 35 Sơ đồ nguyên lý mạch điếm, giải mã và hiển thị DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 25 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA Hình 36 Sơ đồ mạch in 2.7 Nguyên lý hoạt động chung Khi có một sản phẩm đi qua diữa led thu và led phát thì led thu nhận được một xung và cấp vào chân số 2 của IC555 lúc này mạch IC55 ở phần thu nhận được một xung âm hẹp (do tín... 20 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠCH .21 2.2 Sơ đồ khối tổng quát .21 DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 29 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA 2.2 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 22 2.3 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 23 2.4 Sơ đồ nguyên lý mạch phát hồng ngoại 23 2.5 Sơ đồ nguyên lý mạch thu hồng ngoại 24 2.7 Sơ đồ nguyên lý mạch điếm, giải mã và hiển thị... IC LM555 DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 14 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA 1.4 IC 7805_ IC ổn áp 5 Vol Với những mạch điện không đòi hỏi độ ổn định của điện áp quá cao, sử dụng IC ổn áp thường được người thiết kế sử dụng vì mạch điện khá đơn giản Các loại ổn áp thường được sử dụng là IC 78xx, với xx là điện áp cần ổn áp Ví dụ 7805 ổn áp 5V, 7812 ổn áp 12V Vi c dùng các loại IC ổn... tuy nhiên với đồ án 1 giúp cho sinh vi n vận dụng một cách cụ thể kiến thức của mình đã học một cách sáng tạo, giúp sinh vi n quen dần với cách học tự nghiên cứu, học tập và làm vi c với nhóm để nghiên cứu và thực hiện đồ án một cách tốt nhất Hơn thế nữa, DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 27 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA đồ án 1 một còn giúp sinh vi n quen dần với cách làm các đồ... Tia hồng ngoại có vận tốc truyền bằng vận tốc ánh sáng và được thu lại và sử lý sang tín hiệu số bằng: TSOP1138, TSOP1738, TSOP1736-38Khz 1.9.2 Led thu hồng ngoại là loại led nhận xung kgi có cung phát ra từ led phát.nó có nhiệm vụ nhận xung và đưa vào bộ đếm của 7490.led thu co 2 loại (2 chân và 3 chân) Sơ đồ chân: DỒ ÁN HỌC PHẦN 1 MẠCH ĐIẾM SẢN PHẨM 20 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH LỚP CDVT10NA . 0.86µm đến 0.98µm. Tia hồng ngoại có vận tốc truyền bằng vận tốc ánh sáng và được thu lại và sử lý sang tín hiệu số bằng: TSOP1138, TSOP1738, TSOP1736-38Khz 1.9.2 Led thu hồng ngoại. là loại led