Đang tải... (xem toàn văn)
ghuy
Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: Nguyễn Trường Duy MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 LỜI CẢM ƠN 4 PHẦN 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 5 1.ĐẶT VẤN ĐỀ 5 2.MỤC TIÊU 5 3.NHỮNG SẢN PHẨM LIÊN QUAN 5 4.PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN 7 5.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 8 6.GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 8 PHẦN 2. NỘI DUNG 9 Chương 1. GIỚI THIỆU LINH KIỆN 9 1.1 IC 74192 9 1.2 IC 74247 10 1.3 IC 7485 11 1.4 LED 7 ĐOẠN 12 1.5 IC 555 13 1.6 LM 7805 14 1.7 Led thu – phát hồng ngoại 15 1.8 C1815 15 1.9 IC 741 16 Chương 2. THIẾT KẾ 17 2.1 Sơ đồ khối 17 2.1.1 Sơ đồ khối 17 2.1.2 Nguyên tắc hoạt động 17 2.2 Thiết kế 18 2.2.1 Khối nguồn 18 2.2.2 Khối thu phát hồng ngoại 18 2.2.3 Khối đếm 19 2.2.4 Khối so sánh 19 SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 1 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: Nguyễn Trường Duy 2.2.5 Khối đặt trước số đếm 20 2.2.6 Khối giải mã và hiển thị 20 2.3 Sơ đồ nguyên lý 21 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 21 2.3.2 Nguyên lý hoạt động toàn mạch 22 Chương 3. THI CÔNG 23 3.1 Sơ đồ mạch in 23 3.2 Sơ đồ đặt linh kiện 24 3.3 Quá trình lắp ráp và cân chỉnh mạch 25 Phần 3. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 26 1. Kết luận 26 2. Hướng phát triển 26 Phần 4. PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 PHỤ LỤC 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 LỜI NÓI ĐẦU e&f Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển làm nền tảng thúc đẩy các ngành công nghiệp, nông nghiệp … cùng phát triển. Việc ứng dụng những thành tựu của ngành khoa học kỹ thuật sẽ giảm bớt nhân lực, thời gian, chi phí … trong các dây chuyền sản xuất. Với những thành tựu của khoa học kỹ thuật đã được ứng dụng vào sản xuất thì mạch đếm sản phẩm mang lại lợi ích lớn trong dây chuyền sản xuất của các nhà máy. Việc đếm chính xác số sản phẩm trên dây chuyền, có thể đặt trước được số SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 2 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: Nguyễn Trường Duy đếm sản phẩm mong muốn để kết thúc lấy sản phẩm đó là mục tiêu đặt ra của mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm. Mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm được nghiên cứu và phân tích dựa trên chức năng của các linh kiện cũng như các IC số. Mục tiêu hướng đến của mạch đếm sản phẩm là độ chính xác cao, thiết kế và thi công đơn giản, rẻ tiền. Từ những kiến thức đã học, thực hành và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn em đã hoàn thành “Mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm dùng IC số” . LỜI CẢM ƠN e&f Để hoàn thành đồ án “ Mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm” em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn Trường Duy – giảng viên khoa Điện – Điện Tử, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM. Cùng với sự giúp đỡ chân tình của các bạn trong lớp 12341 em đã thực hiện tìm hiểu sâu về mạch. SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 3 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: Nguyễn Trường Duy Trong quá trình tìm hiểu đề tài, thi công mạch không tránh khỏi những sai sót. Em mong Thầy cùng các bạn góp ý để đề tài hoàn thiện hơn và em hiểu sâu hơn về đề tài. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! PHẦN 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1. ĐẶT VẤN ĐỀ: Những thành tựu của ngành kỹ thuật điện – điện tử đã được ứng dụng trong nhiều ngành. Để tăng năng xuất lao động, giảm thời gian, giảm thiểu chi phí, nhất là hạn chế tai nạn lao động trong công nghiệp…vì vậy, mạch điện tử có vai trò rất quan trọng trong dây chuyền sản xuất công nghiệp. Để để hạn chế tối đa thời gian, nhân lực và tăng độ chính xác trong việc đếm số sản phẩm trên một dây chuyển sản SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 4 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: Nguyễn Trường Duy xuất công nghiệp từ đây mạch đếm sản phẩm được ứng dụng rộng và ngày càng được nghiên cứu sâu hơn. Từ thực tiễn đó, em đã muốn tìm hiểu và thi công về mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm. 2. MỤC TIÊU: Mạch đếm sản phẩm sẽ đếm số sản phẩm đi qua bằng phương pháp đếm xung. Mỗi sản phẩm đi qua trên băng chuyền sẽ chắn ngang quá trình thu và phát hồng ngoại của Led thu – Led phát tạo một xung điện, xung điện này đi vào khối đếm và được đếm tăng 1 đơn vị sản phẩm nhờ IC 74192. Sau đó hiển thị số đếm thông qua led 7 đoạn nhờ IC 74247 giải mã. Để đặt trước một số đếm bất kỳ ta tác động xung vào phần mạch hiển thị số đếm trước qua nút nhấn và hiển thị ra led 7 đoạn. Số đếm trong phần mạch đếm sẽ được so sánh với số đặt trước trong phần mạch đặt trước số đếm qua IC 7485, khi 2 giá trị đếm được và số đặt trước bằng nhau thì mạch tự động Reset về 00 ở khối đếm lên sau đó tiếp tục đếm khi có sản phẩm qua. Khi đếm đến giá trị đặt trước mạch có khối hiển thị đèn led sáng. 3.NHỮNG SẢN PHẨM LIÊN QUAN: • Khi đổ xăng ở các trạm bán xăng lẻ, bạn thường đặt trước số tiền trả. Nhân viên bán xăng nhập số tiền vào cây xăng và hiển thị lên bảng ( có thể chỉ hiển thị trong vài giây rồi tự động reset về 0 bảng giá phải trả - đây chính là thao tác nhập trước số đếm cho mạch. Xăng được bơm ứng với tín hiệu xung vào và có mạch đếm để hiển thị số tiền tương ứng với số xăng đã được bơm – đây là khối đếm lên. Khi số tiền đếm bằng số tiền nhập vào trước thì ngưng việc bơm xăng thông qua khối so sánh. Khi nhân viên cất lại cần bơm xăng tương ứng với việc nhấn nút reset lại mạch và trả về 0 trên bảng hiển thị. Đây là một trong số những ứng dụng thực tiễn của mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm. • Trong dây chuyền sản xuất sản phẩm công nghiệp, sản phẩm chạy trên băng chuyền cắt ngang tín hiệu thu phát hồng ngoại hay cảm biến hồng ngoại tạo xung điện. SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 5 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: Nguyễn Trường Duy Xung điện được đưa vào khối đếm và sau đó hiển thị số sản phẩm. Cũng có thể hệ thống liên kết với máy tính và tự động lưu trữ dữ liệu vào máy tính. Nếu muốn làm ra với một số lượng sản phẩm nhất định thì có thể tạo khối đặt trước số đếm. • “ Mạch đếm sản phẩm ” cũng được ứng dụng trong máy đếm tiền. Khi tiền được thả vào khay sẽ được cuốn vào máy bằng các bánh răng và đệm cao su, tiền sẽ được chạy qua một con mắt điện tử là mắt đếm, mắt này sẽ thống kê được lượng tiền chạy qua rồi đưa lên bảng điện tử hiển thị. 4.PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN: SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 6 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: Nguyễn Trường Duy Để hoàn chỉnh mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm cần thiết kế các khối sau: khối nguồn 5V,khối thu phát hồng ngoại, khối đếm, khối đặt trước số đếm, khối so sánh, khối hiển thị. Phương án thực hiện: • Khối thu phát hồng ngoại: Dùng Led thu và Led phát hồng ngoại. Việc dùng Led phát và thu hồng ngoại có nhiều nhược điểm. Hạn chế nhược điểm của khối thu phát hồng ngoại khi dùng Led phát và Led thu là mạch tạo dao động xung trước Led phát để tăng tần số cho Led phát. Dùng cảm biến ( gồm cả phần phát và thu), phần phát thường dùng laser vì có tính định hướng cao và ổn định, để phát ra ánh sáng mục đích chống nhiễu so với các loại ánh sáng khác và chính xác hơn. Phần thu là transistor quang để thu ánh sánh hồng ngoại. • Khối đếm: Lắp mạch dùng IC số. Lắp mạch dùng vi xử lý. Lắp mạch dùng vi điều khiển. 5.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN: 1. Khối thu phát hồng ngoại: dùng led thu và led phát hồng ngoại. 2. Khối đếm: dùng IC 74N192. 3. Khối giải mã led 7 đoạn: dùng IC 7447. 4. Khối đặt trước số đếm: dùng nút nhấn. 5. Khối so sánh: dùng IC 7485. 6.GIỚI HẠN ĐỀ TÀI: 1. Mạch chỉ đếm được sản phẩm khi sản phẩm che được ánh sáng thu phát hồng ngoại. 2. Đếm sản phẩm phạm vi từ 1 đến 99. SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 7 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: Nguyễn Trường Duy PHẦN 2. NỘI DUNG Chương 1. GIỚI THIỆU LINH KIỆN 1.1 IC 74192 Hình ảnh thực tế IC 74192 Sơ đồ chân IC 74192 SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 8 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: Nguyễn Trường Duy Bảng trạng thái IC 74192 Bảng thông số IC74192 • IC 74192 là IC đếm BCD. - Các giá trị ra được thể hiện ở các chân QA , QB , QC , QD trong đó QA là LSB còn QD là MSB . - Các chân A , B , C , D là các chân để điều khiển giá trị bắt đầu đếm. - Chân DOWN là chân khi có xung kích vào thì giá trị ra được đếm xuống . - Chân UP là chân khi có xung kích vào thì giá trị ra được đếm lên. - Chân VCC là chân cấp nguồn còn chân GND là chân nối mass. - Chân CO\ và chân BO\ dùng để liên kết với IC 74192 khác để đếm được giá trị cao hơn. - Chân CLR dùng để xóa giá trị về 0. 1.2 IC 74247 Hình ảnh thực tế IC 74247 Sơ đồ chân IC 74247 Bảng trạng thái IC 74247 SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 9 Đồ án 1. “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm” GVHD: Nguyễn Trường Duy Sơ đồ chân IC 74247 Bảng thông số IC 74247 - Chân 1, 2, 6, 7: chân dữ liệu BCD vào: chân 7 = 20, chân 1 = 21, chân 2= 22, chân 6=23. - Chân 13, 12, 11, 10, 9, 15, 14: các chân ra tác động mức thấp, tương ứng với các đoạn a, b, c, d, e, f, g, f trên led 7 đoạn . - Chân 8:chân nối GND. - Chân 16: chân nối VCC. - Chân 4: gồm ngõ vào xóa BI được để không hay nối VCC cho hoạt động giải mã bình thường. Khi nối BI ở mức thấp, các ngỏ ra đều tắt bất chấp trạng thái của ngỏ vào. - Chân 5: ngõ vào xóa gợn sóng RBI được nối lên VCC hay để không khi không dùng để xóa số 0 vô nghĩa( số 0 trước số có nghĩa hay số 0 thừa bên trái dấu chấm thập phân…) - Chân 3: là chân ngõ vào dùng để kiểm tra led, khi nối mức thấp thi các led đều sáng bất chấp ngõ vào dữ liệu. 1.3 IC 7485 Hình ảnh thực tế IC 7485 Sơ đồ chân IC 7485 SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 10 [...]... công tốt mạch “ Mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm Thực hiện đúng yêu cầu Thầy hướng dẫn đề ra: • Mạch đếm lên khi có sản phẩm qua • Có thể đặt trước số đếm bất kỳ • Mạch đếm đến số đặt trước thì tự động Reset về 00 và đếm lên tiếp 2 Hướng phát triển “ Mạch đếm sản phẩm có đặt trước số đếm có thể phát triển: • Đếm xuống • Dừng dây chuyền sản xuất khi đếm đến 1 số lượng sản phẩm đặt trước • Dùng cảm... Để đặt trước một số đếm bất kỳ ta tác động xung vào phần mạch hiển thị số đếm trước qua nút nhấn và hiển thị ra led 7 đoạn Số đếm trong phần mạch đếm sẽ được so sánh với số đặt trước trong phần mạch đặt trước số đếm qua IC 7485, khi 2 giá trị đếm được và số đặt trước bằng nhau thì mạch tự động Reset về 00 ở khối đếm lên sau đó tiếp tục đếm khi có sản phẩm qua Khi đếm đến giá trị đặt trước mạch có khối... 12341132 Khối thu phát hồng ngoại 26 Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm Khối đếm GVHD: Nguyễn Trường Duy Khối đặt trước số đếm Khối so sánh 3.3 Quá trình lắp ráp và cân chỉnh mạch Khối so sánh SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 Khối thu phát hồng ngoại 27 Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm Khối nguồn GVHD: Nguyễn Trường Duy Khối đặt trước số đếm Khối đếm Phần 3 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT... so sánh thì ICLM741 thực hiện như sau : Nếu V+ > V- thì Vout = 1 Nếu V+ < V- thì Vout = 0 SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 15 GVHD: Nguyễn Trường Duy Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 16 GVHD: Nguyễn Trường Duy Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 17 GVHD: Nguyễn Trường Duy Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm ... trước mạch có khối hiển thị đèn led sáng SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 24 Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm Chương 3 GVHD: Nguyễn Trường Duy THI CÔNG 3.1 Sơ đồ mạch in Khối nguồn SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 Khối thu phát hồng ngoại 25 Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm Khối đếm GVHD: Nguyễn Trường Duy Khối đặt trước số đếm Khối so sánh 3.2 Sơ đồ đặt linh kiện Khối nguồn SVTH: Trần... Nguyễn Trường Duy Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm Chương 2 2.1 Sơ 2.1.1 THIẾT KẾ đồ khối Sơ đồ khối SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 19 GVHD: Nguyễn Trường Duy Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm 2.1.2 Nguyên tắc hoạt động • Khối thu phát hồng ngoại: GVHD: Nguyễn Trường Duy Led thu và Led phát sẽ phát và thu tín hiệu hồng ngoại liên tục khi có sản phẩm qua thì ánh sáng hồng ngoại... Led sáng Khi đếm lên lớn hơn giá trị đặt vào thì tự động Reset về 00 và đếm lên tiếp 2.2.5 Khối đặt trước số đếm SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 22 Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm - GVHD: Nguyễn Trường Duy Xung đếm và xung cắt được nối vào cổng AND khi giá trị đặt trước và giá trị đếm khác nhau thì xung cắt =1 (qua cổng NOT ) do vậy cổng AND chỉ phụ thuộc vào xung đếm khi giai trị đặt trước. . .Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm đặt trước số đếm • GVHD: Nguyễn Trường Duy Bảng trạng thái IC 7485 Để có thể đặt trước được giá trị đếm tối đa ta cần phải có sự so sánh giữa giá trị đếm trong mạch và giá trị cần đặt trước IC7 4LS85 là một trong những IC thực hiện chức năng so sánh đó - Chân 16 : cấp nguôn VCC - Chân 8 : nối mass - Các chân... đặt trước số đếm GVHD: Nguyễn Trường Duy Nguyên lý hoạt động toàn mạch Mạch đếm sản phẩm sẽ đếm số sản phẩm đi qua bằng phương pháp đếm xung 2.3.2 Mỗi sản phẩm đi qua trên băng chuyền sẽ chắn ngang quá trình thu và phát hồng ngoại của Led thu – Led phát tạo một xung điện, xung điện này đi vào khối đếm và được đếm tăng 1 đơn vị sản phẩm nhờ IC 74192 Sau đó hiển thị số đếm thông qua led 7 đoạn nhờ IC. .. trị đếm bằng nhau thì xung cắt =0 lúc này ngõ ra của cổng AND luôn luôn =0 nên mạch đếm không đếm được nủa 2.2.6 Khối giải mã và hiển thị • Khi có xung đếm vào IC đếm hàng đơn vị thì IC sẽ đếm từ 0 đến 9 theo mã nhị phân và được đưa đến IC giải mã 74LS247 để giải mã và hiển thị ra led 7 đoạn 2.3 Sơ đồ nguyên lý 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch SVTH: Trần Thị Hảo - 12341132 23 Đồ án 1 “ Mạch đếm sản phẩm . tắt bán dẫn, khi chưa có mức cao tác động thì C1815 ngưng hoạt động, làm cho dòng không thể chạy từ nguồn qua tải xuống mass nên mạch không hoạt động, khi có mức cao tác động vào chân B(base). trong máy đếm tiền. Khi tiền được thả vào khay sẽ được cuốn vào máy bằng các bánh răng và đệm cao su, tiền sẽ được chạy qua một con mắt điện tử là mắt đếm, mắt này sẽ thống kê được lượng tiền. phát. Dùng cảm biến ( gồm cả phần phát và thu), phần phát thường dùng laser vì có tính định hướng cao và ổn định, để phát ra ánh sáng mục đích chống nhiễu so với các loại ánh sáng khác và chính