20171 EE5200 1 report

19 34 0
  • Loading ...
1/19 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 15/04/2018, 21:45

Quạt điện thông minh MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ I MÔ TẢ II.YÊU CẦU KĨ THUẬT .4 III GIẢI PHÁP 3.1 Vấn đề, mục tiêu cần giải 3.2 Những hạn chế giải pháp có 3.3 Giải pháp kỹ thuật quạt thông minh .7 3.3.1 Thay đổi hệ thống quét quạt 3.3.2 Lắp đặt module cảm biến phát người 3.3.3 Bổ sung trung tâm điều khiển thông minh IV THIẾT KẾ 10 4.1 Nguyên lí hoạt động tồn hệ thống .10 4.2 Phần mềm chương trình quạt thông minh 11 4.3 Thông số kĩ thuật sản phẩm quạt thông minh 17 4.4 Một số hình ảnh trình thực sản phẩm 18 V KẾT LUẬN .20 5.1 Ưu điểm hạn chế sản phẩm 20 5.2 Hướng phát triển .20 Trang 1/20 Quạt điện thơng minh DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Sơ đồ khối chế tạo quạt điện thơng minh Hình 2: Bổ sung động bước cho quạt Hình 3: Cảm biến phát người gắn tâm lồng quạt Hình 4: Vi điều khiển Atmega8 sử dụng làm trung tâm điều khiển quạt điện thông minh Hình 5: Mạch in trung tâm điều khiển quạt điện thông minh 11 Hình 6: Sản phẩm hồn chỉnh 18 Hình 7: Lắp mơ tơ, mạch điều khiển trung tâm cảm biến vào quạt 19 Hình 8: Lập trình, thử nghiệm điều chỉnh 19 Quạt điện thông minh I MÔ TẢ Hiện loại quạt điện dân dụng thị trường chế độ hoạt động thường quay quay lại phạm vi 900 – 1200 khơng gian trước quạt Trong tình có người trước quạt quạt thổi khơng gian thừa mà khơng có người Hiệu làm mát, làm thống khí giảm xuống, lượng vơ ích nhiều Từ em nghĩ đến việc thiết kế lắp ráp quạt điện có chức tự tìm khơng gian có người, từ có chương trình trình quạt hiệu vùng khơng gian có người, khơng quạt vơ ích khơng gian khơng có người II U CẦU KĨ THUẬT Các quạt điện thông thường hoạt động quạt thừa nhiều vùng khơng gian khơng có người, đồng thời việc điều chỉnh hướng quạt đến vị trí có người chưa tiện dụng, thơng minh phải trực tiếp chỉnh tay Từ em nghiên cứu lắp ráp quạt điện thơng minh – có khả tự tìm vị trí người để thực chương trình quạt thơng minh, hiệu quả, tiết kiệm Quạt điện thông minh lắp ráp từ sở quạt điện dân dụng thông thường thay đổi, bổ sung thêm chức thơng minh gồm có: - Thay đổi hệ thống điều khiển xoay trục quạt từ sử dụng túp thành sử dụng đổi hướng quạt mơ tơ bước để chủ động góc xoay quạt - Bổ sung module cảm biến phát chuyển động PIR để phát vùng có người trước quạt - Bổ sung vi điều khiển để ghi nhận khơng gian có người, điều khiển mơ tơ bước để thực chương trình quạt thơng minh hiệu - Ngồi quạt trang bị thêm module hạ áp, đổi nguồn AC – DC để nuôi module, nút bấm led hiển thị, relay để điều khiển công suất động quạt Khi hoạt động, quạt thông minh rà sốt khơng gian trước quạt, xác định đánh dấu vùng có người, từ thực chương trình quạt như: Quạt giới hạn biên: Biên độ quay trục quạt giới hạn từ vị trí có người đến vị trí có người cuối phạm vi quay quạt Khơng qt tồn góc quét khả dụng quạt Quạt điểm: Quạt dừng vị trí có người – 15 giây, quét nhanh tắt động quạt di chuyển qua vị trí khơng có người - Quạt trọng điểm: Quạt quay chậm vị trí có người, QUẠT THƠNG MINH quay nhanh di chuyển qua vị trí khơng có người Hình 1: Sơ đồ khối chế tạo quạt điện thông minh III GIẢI PHÁP 3.1.Vấn đề, mục tiêu cần giải Các loại quạt điện dân dụng chưa giải vấn đề quạt mát hiệu tiết kiệm, quạt thừa nhiều vào vùng khơng gian khơng có người nhiều Từ em đặt mục tiêu: Thiết kế, chế tạo loại quạt điện thơng minh có tính phát vùng khơng gian có người để thực chương trình quạt thơng minh cụ thể sau:  Chế độ Quạt giới hạn biên: Biên độ quay trục quạt giới hạn từ vị trí có người đến vị trí có người cuối phạm vi quay quạt Khơng qt tồn góc quét khả dụng quạt  Chế độ Quạt điểm: Quạt dừng vị trí có người – 15 giây, quét nhanh tắt động quạt di chuyển qua vị trí khơng có người  Chế độ Quạt trọng điểm: Quạt quay chậm vị trí có người, quay nhanh di chuyển qua vị trí khơng có người  Chế độ Quạt bình thường: Quạt hoạt động quạt điện thơng thường, nhiên góc mở quạt lên đến 1800 3.2.Những hạn chế giải pháp có Trên thị trường có số loại quạt có số chức như: Hẹn giờ, điều khiển từ xa, gió thoảng, làm mát, phun nước Tuy nhiên chưa có loại quạt thị trường thơng minh có khả phát vị trí người ngồi để thực chương trình quạt thông minh 3.3.Giải pháp kỹ thuật quạt thông minh 3.3.1 Thay đổi hệ thống quét quạt Theo Hình 2: em thay hệ thống chuyển động quét ngang quạt từ sử dụng túp (lấy chuyển động động quạt để quét) sang hệ thống sử dụng động bước truyền động đến quạt puly dây đai Việc thay đổi làm quạt hoàn toàn chủ động hướng quạt gió xác đến 0,50 Hình 2: Bổ sung động bước cho quạt Nhiệm vụ động bước nhận tín hiệu điều khiển từ vi điều khiển, từ điều khiển quạt quét định vị đến góc tương ứng Trong sản phẩm thử nghiệm em chọn động bước loại Nema 17 A4988 sử dụng điện áp 12 VDC, góc qt nhỏ 0,50 mơ men xoắn 1,6 Nm 3.3.2 Lắp đặt module cảm biến phát người Để giúp quạt phát khơng gian có người em bổ sung cho quạt module cảm biến chuyển động HC-SR501 sử dụng điện áp 4,5 – 12 VDC với góc quét 1000 khoảng cách phát từ – 4,5 m Để phù hợp với ứng dụng phát người thông minh quạt, em sử dụng vỏ nhựa PVC để cách li cảm biến với mơi trường giới hạn góc quét cảm biến 100 Phối hợp cảm biến chuyển động góc nhỏ chuyển động quét quạt cảm biến trở thành cảm biến phát người vị trí cố định khơng gian Module cảm biến phát người gắn vào tâm lồng quạt, quạt quét đến vùng có người, cảm biến phát gửi tín hiệu vi điều khiển để thu thập số liệu thực chương trình quạt thơng minh Hình 3: Cảm biến phát người gắn tâm lồng quạt 3.3.3 Bổ sung trung tâm điều khiển thông minh Trung tâm điều khiển thơng minh với vi xử lí Amega đóng vai trò não hệ thống Atmega vi điều khiển bit với 32 k byte với Port IO thiết kế hoạt động với xung nhịp MHz (Hình 4) Bộ điều khiển trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ cảm biến phát người, phân tích liệu xác định vùng có người, từ điều khiển mơ tơ bước thực chương trình qt thơng minh Ngồi trung tâm điều khiển nhận lệnh từ phím bấm điều khiển từ xa để thực chương trình theo yêu cầu từ người dùng, đồng thời điều khiển hiển thị trạng thái qua Led hiển thị Hình 4: Vi điều khiển Atmega8 sử dụng làm trung tâm điều khiển quạt điện thông minh IV THIẾT KẾ 4.1 Ngun lí hoạt động tồn hệ thống  Bước 1: Sau khởi động ổn định, trung tâm điều khiển điều khiển quạt quét lượt toàn không gian khả dụng quạt, phát đánh dấu vị trí có người vào sở liệu  Bước 2: Sau có liệu vị trí có người, trung tâm thực chương trình quạt quét sau: + Nếu mode chương trình chế độ “Giới hạn biên” trung tâm điều khiển mơ tơ bước qt từ vị trí góc nhỏ phát người đến vị trí góc lớn phát người + Nếu mode chương trình chế độ “Từng điểm” trung tâm điều khiển mô tơ bước dừng lại vị trí có người, thực quạt 10 – 20 giây điều khiển relay ngắt động quạt dịch chuyển nhanh đến vị trí có người khác lặp lại + Nếu mode chương trình chế độ “Trọng điểm” trung tâm điều khiển mơ tơ bước quay chậm qua vị trí có người dịch chuyển nhanh qua vị trí khơng có người lặp lại + Nếu mode chương trình chế độ “Bình thường” trung tâm điều khiển mô tơ quay phạm vi hoạt động quạt, tốc độ quét điều chỉnh nhanh chậm  Bước 3: Sau thời gian thực chương trình bước từ phút đến 10 phút (do cấu hình) trở lại bước Hình 5: Mạch in trung tâm điều khiển quạt điện thông minh 4.2 Phần mềm chương trình quạt thơng minh Chương trình phần mềm quạt nạp vi điều khiển viết ngôn ngữ C với nội dung sau: #include #include #define F_CPU 8000000UL #include #inclde "QuatGioProcess.h" #define sbi(sfr,bit) sfr |= _BV(bit) #define cbi(sfr,bit) sfr &= ~(_BV(bit)) #define DATA0_0 bit_is_clear(PINC, PC0) #define DATA0_1 bit_is_set(PINC, PC0) #define DATA1_0 bit_is_clear(PINC, PC1) #define DATA1_1 bit_is_set(PINC, PC1) #define stepPin PC3 //Define Step pin #define dirPin PC4 //Define Direction pin PC4 #define Enable PC5 //Define Enable pin PC5 #define time_step1 40000 #define time_step2 20000 #define time_step3 10000 #define RELAY_ON sbi(PORTB,PB0) #define RELAY_OFF cbi(PORTB,PB0) #define time_start 5000 PC3 char buffer[50]; int angle_min=0,angle_max=0,angle_base=0; int delta=0; int count=0; int state=0; int button=0; //ngat ISR(INT0_vect){ _delay_ms(100); if(button==0) {_delay_ms(100); button=1; PORTB= (PORTB&0x01)|0x70;} else if(button==1) {_delay_ms(100); button=2; PORTB= (PORTB&0x01)|0xB0; } else if(button==2) {_delay_ms(100); button=3; PORTB= (PORTB&0x01)|0xD0; } else if(button==3) {_delay_ms(100); button=4; PORTB= (PORTB&0x01)|0xE0; } else if(button==4) {_delay_ms(100); button=0; PORTB |= 0xF0; } _delay_ms(1000); } //quet cam bien void sensor() { int y; PORTC |= (1
- Xem thêm -

Xem thêm: 20171 EE5200 1 report , 20171 EE5200 1 report , II. YÊU CẦU KĨ THUẬT

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay