Thiết kế sản phẩm nhập môn thiết bị đếm số lượng sản phẩm

Thiết kế sản phẩm nhập môn thiết bị đếm số lượng sản phẩm Thiết kế sản phẩm nhập môn thiết bị đếm số lượng sản phẩm Thiết kế sản phẩm nhập môn thiết bị đếm số lượng sản phẩm Thiết kế sản phẩm nhập môn thiết bị đếm số lượng sản phẩm

-   

-BÁO CÁO NHẬP MÔN

Đề tài: Thiết kế sản phẩm nhập môn - thiết bị đếm số

lượng sản phẩm

Giảng viên: PGS.TS Nguyễn Xuân Quyền

Nhóm sinh viên thực hiện:

1 Nguyễn Phương Linh Điện tử 08 - K65 20203730

2 Vương Thị Thu Thủy Điện tử 08 - K65 20203602

3 Phan Công Tài Điện tử 08 - K65 20203566

Hà Nội, năm 2021

MỤC LỤC

MỞ BÀI……… 3

CHƯƠNG I CẤU TẠO CHUNG SẢN PHẨM 4

I.1 CÁC THIẾT BỊ CẦN SỬ DỤNG 4

I.1.1 Arduino UNO R3 4

I.1.2.Cảm ứng siêu âm HC-SR04 5

I.1.3 lCD 5

I.1.4.Mạch chuyển đổi I2C cho LCD 6

I.1.5 Buzzer 6

I.1.6.Vỏ hộp, dây nối, dây nguồn 7

I.2 CẤU TRÚC SẢN PHẨM SAU HOÀN THIỆN 7

I.2.1 Sơ đồ khối và sơ đồ mạch trên Proteus: 7

I.2.2 Code lập trình trên Arduino nạp vào sản phẩm 8

CHƯƠNG II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, ƯU, NHƯỢC ĐIỂM VÀ HÌNH ẢNH THỰC TẾ SẢN PHẨM 9

II.1 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ƯU ĐIỂM, NHƯỢC ĐIỂM SẢN PHẨM 9

II.1.1 Nguyên lý hoạt động 9

II.1.2.Ưu điểm sản phẩm 9

II.1.3 Nhược điểm sản phẩm 10

II.2 MỘT SỐ HÌNH ẢNH SẢN PHẨM THỰC TẾ TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO VÀ HOÀN THIỆN 10

II.2.1 Hình ảnh chế tạo sản phẩm 10

KẾT LUẬN 12

TÀI LIỆU THAM KHẢO 13

MỞ ĐẦU

Thay vì phải kiểm đếm và ghi chép bằng tay Thì với bộ đếm sản phẩm, việc đếm sản phẩm có thể diễn ra tự động (dùng cảm biến siêu âm)

Ý tưởng xuất phát từ thực tế về việc ứng dụng đếm được số lượng lớn sản phẩm trên một băng chuyền ở quy mô công nghiệp hỗ trợ con người, từ đo giảm được nhân lực lao động trong dây chuyền sản xuất, tiết kiệm được chi phí sản xuất ra một sản phẩm và giảm được giá thành của sản phẩm ấy, góp phần nâng cao hiệu suất lao động Đây chỉ là thiết bị có cấu tạo đơn giản, quy mô nhỏ, được thực hiện bởi nhóm sinh viên năm nhất chưa có nhiều kinh nghiệm nghiên cứu về ngành học Điện tử - Viễn thông, vẫn còn rất nhiều thiếu sót, rất mong nhận được nhận xét và bổ sung từ thầy và mọi người, từ đó cải thiện được chất lượng sản phẩm mà nhóm nghiên cứu trong hiện tại và tương lai

4

CHƯƠNG I CẤU TẠO CHUNG SẢN PHẨM

I.1 CÁC THIẾT BỊ CẦN SỬ DỤNG

I.1.1 Arduino UNO R3

Hình 1: Arduino UNO R3 Thông số kỹ thuật:

Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit

Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ được cấp qua cổng USB)

Tần số ho ạt động 16 MHz

Dòng tiêu thụ khoảng 30mA

Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC

Điện áp vào giới hạn 6-20V DC

Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM)

Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit)

Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 30 mA

Dòng ra tối đa (5V) 500 mA

Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA

Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader SRAM 2 KB (ATmega328)

EEPROM 1 KB (ATmega328)

I.1.2.Cảm ứng siêu âm HC-SR04

Hình 2: Cảm ứng siêu âm HC – SR04 Điện áp làm việc 5VDC

Dòng điện 15mA

Tần số 40 Khz

Khoảng cách phát hiện 2cm – 300cm

Tín hiệu đầu ra Xung mức cao 5V, mức thấp 0V

Góc cảm biến Không quá 15 độ

Độ chính xác cao Lên đến 3mm

Chế độ kết nối VCC / Trig (T-Trigger) / Echo (R-Receive) / GND I.1.3 lCD

Hình 3: LCD Kích thướ c hộp 159 x 125 x 40 mm (DxRxC)

Nguồn cấp ±12V, 5V

Chuẩn kết nối với KIT chính: Header 20x2

Sử dụng LCD 16x2 để hiển thị kí tự trong bảng ASCII

Màu sắc hiển thị Nền xanh, chữ đen

Điều ch ỉnh Độ tương phản màn hình LCD bằ ng biến trở

Chế độ đi ều khiển 8 bít hoặc 4 bit

Điều khiển bật/tắt đèn màn hình black light

Có thể mở rộng sử dụng LCD 192x64

6

I.1.4.Mạch chuyển đổi I2C cho LCD

Hình 4: Mạch chuyển đổi 12C cho LCD Điện áp hoạt động 2.5-6V DC

Hỗ trợ màn hình LCD1602,1604,2004 (driver HD44780)

Giao tiế p I2C

Địa chỉ m ặc định 0X27 (có thể điều chỉnh bằng ngắn mạch chân A0/A1/A2) Kích thước 41.5mm(L)x19mm(W)x15.3mm(H)

Trọng lượng 5g

Tích hợp Jump chốt để cung cấp đèn cho LCD hoặc ngắt

Tích hợp biến trở xoay điều chỉnh độ tương phản cho LCD

I.1.5 Buzzer

Hình 5: Buzzer

Áp lự c âm thanh 80dB min./10cm/DC12V

Tần số dao động 4.2±0.5KHz

Dòng điện tiêu thụ 8mA max./DC12V

Điện áp hoạt động 3～12V

Phạm vi nhiệt độ hoạt động -20℃ ～ +70℃

Đường kính ngoài φ13.8 ± 0.2mm

Chiều cao 7.5mm ± 0.2mm

Chiều rộng pin 7.6±0.2mm

Đường kính Pin φ0.7±0.1mm

Trọng lượng 1g

Vật liệu v ỏ ngoài PPO(UL94V-1)

I.1.6.Vỏ hộp, dây nối, dây nguồn

Hình 6: Vỏ hộp, dây nối, nguồn

I.2 CẤU TRÚC SẢN PHẨM SAU HOÀN THIỆN

I.2.1 Sơ đồ khối và sơ đồ mạch trên Proteus:

Hình 7: Sơ đồ khối thiết bị

8

Hình 8: Sơ đồ khối trên Arduino I.2.2 Code lập trình trên Arduino nạp vào sản phẩm

Hình 9: Code nhập vào sản phẩm

CHƯƠNG II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, ƯU, NHƯỢC ĐIỂM

VÀ HÌNH ẢNH THỰC TẾ SẢN PHẨM

II.1 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ƯU ĐIỂM, NHƯỢC ĐIỂM SẢN PHẨM II.1.1 Nguyên lý hoạt động

Dùng cảm biến siêu âm HC-SR04 để đo khoảng cách, cần lắp cảm biến ở vị trí băng truyền và vị trí lắp được căn chỉnh sao cho vùng quét của cảm biến là tốt nhất Khi sản phẩm đi qua, khoảng cách ta đo được sẽ nhỏ hơn khoảng cách ban đầu như vậy đã đếm được một sản phẩm và tiếp tục, dữ liệu đếm sẽ truyền đến bảng LCD hiển thị

II.1.2.Ưu điểm sản phẩm

- Thay thế cho phương thức đếm thủ công

- Đảm bảo tính chính xác, liên tục và kịp thời

- Quan sát trực quan thông qua bảng LCD hiển thị

- Đẩy nhanh quá trình kiểm đếm sản phẩm

- Tiết kiệm thời gian, chi phí, nhân sự

10

II.1.3 Nhược điểm sản phẩm

Độ chính xác phụ thuộc vào sản phẩm đếm và cách lập trình trên Arduino II.2 MỘT SỐ HÌNH ẢNH SẢN PHẨM THỰC TẾ TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO VÀ HOÀN THIỆN

II.2.1 Hình ảnh chế tạo sản phẩm

12

KẾT LUẬN

Sản phẩm có thể được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy công nghiệp, xưởng sản xuất… khi chúng được cải tiến một cách hợp lý và phát triển thêm những tính năng nâng cao hiệu suất làm việc là linh động hơn tùy vào loại sản phẩm mà thiết bị đang và sẽ thực hiện đếm Chúng phục vụ cho khâu kiểm đếm số lượng sản phẩm một cách chính xác và hiển thị thông qua bảng LCD, nhằm hỗ trợ tối đa cho người quản lí

có thể nắm bắt và kiểm soát được hoạt động sản xuất có đáp ứng được yêu cầu đặt ra hay không Để sản phẩm có thể được tôi ưu hóa tốt hơn, nhóm chúng em cần trải qua thêm các quá trình nghiên cứu và khảo sát thực tế, đóng góp ý kiến từ thầy và mọi người

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] https://arduinokit.vn/tao-am-thanh-bang-arduino/

[2] https://arduinokit.vn/giao-tiep-i2c-lcd-arduino/

[3] http://arduino.vn/bai-viet/233-su-dung-cam-bien-khoang-cach-hc-sr04