Chương 3 XÂY DỰNG HỆ THỎNG PHÁN LOẠI THEO DỌ TRONG DỤC CỦA CHẤT LỎNG 13 ¡

DANH SÁCH CÁC THUẬT NGỮ / TÊN GỌI STT Thuật ngữ / tên 1 Sản phẩm trong Chai nhựa chứa nước lọc 2 Sản phẩm đục Chai nhựa chứa nước pha đục màu trắng sữa 3 Sản phẩm lỗi Qui ước là sản p

MỤC LỤC

Chương 1 TỔNG QUAN 6

1 Giới thiệu đề tài 6

2 Mục đích nghiên cứu 6

3 Nhiệm vụ 7

4 Giới hạn đề tài 7

Chương 2 NGHIÊN CỨU BÀI TOÁN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 8

1 Hình ảnh một số hệ thống ứng dụng băng chuyền 8

2 Một vài loại cảm biến phân loại sản phẩm 10

2.1 Cảm biến Hach Solitax – đo độ đục và độ lắng cặn 10

2.2 Thiết bị đo độ đục OBS-5 (MỸ) 11

3 Lựa chọn bài toán để thực hiện 12

Chương 3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG “PHÂN LOẠI THEO ĐỘ TRONG ĐỤC CỦA CHẤT LỎNG” 13 1 Thiết kế hệ thống 13

1.1 Sơ đồ khối hệ thống 13

1.2 Thiết kế phần cứng 14

1.2.1 Nguồn 14

1.2.2 Cảm biến 15

1.2.3 Hệ thống băng chuyền 19

1.2.4 Khối điều khiển trung tâm 23

1.2.5 Giao tiếp và hiển thị 25

1.3 Thiết kế phần mềm 27

1.3.1 Lưu đồ giải thuật chương trình chính 28

1.3.2 Lưu đồ giải thuật chương trình quét phím – xử lý giao tiếp hiển thị 29

1.3.3 Lưu đồ giải thuật chương xử lý sản phẩm đục 30

1.3.4 Chương trình điều khiển trên 89C51 31

2 Sản phẩm hoàn chỉnh 35

Chương 4 Kết quả thử nghiệm hệ thống 43

Chương 5 Kết luận 45

PHỤ LỤC 47

1 Vi điều khiển 89c51 47

1.1 Sơ đồ chân và chức năng từng chân 49

1.1.1 Các Port: 49

1.1.2 Các ngõ tín hiệu điều khiển: 51

1.2 Tổ chức bộ nhớ 52

1.2.1 Bộ nhớ trong 52

1.2.2 Bộ nhớ ngoài: 60

1.3 Tóm tắt tập lệnh của 89C51 : 63

1.3.1 Các mode định vị (Addressing Mode) : 63

1.3.2 Các kiểu lệnh (Instruction Types): 66

2 Opto 75

3 Linh kiện công suất 75

4 IC 74LS02 76

5 IC đệm 74LS244 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2-1: Một hệ thống ứng dụng băng chuyền 8

Hình 2-2: Một hệ thống ứng dụng băng chuyền 8

Hình 2-3: Một hệ thống ứng dụng băng chuyền 9

Hình 2-4: Mô phỏng cấu tạo và nguyên lý đầu đo độ đục, lắng cặn 10

Hình 2-5: Thiết bị đo độ đục OBS-5 11

Hình 3-1: Sơ đồ khối thiết kế hệ thống phân loại theo độ trong đục của chất lỏng 13

Hình 3-2: Sơ đồ mạch nguồn 14

Hình 3-3: Sơ đồ nguyên lý cảm biến 3 (phân loại theo độ trong đục chất lỏng) 17

Hình 3-4: Sơ đồ nguyên lý mạch chuyển áp 12V thành 5V bằng Opto 18

Hình 3-5: Mạch điều khiển băng chuyền 20

Hình 3-6: Mạch điều khiển cần gạt 21

Hình 3-7: Khối điều khiển trung tâm 23

Hình 3-8: Khối bàn phím 25

Hình 3-9: Khối hiển thị sử dụng 2 led 7 đoạn 26

Hình 3-10: Lưu đồ giải thuật chương trình chính 28

Hình 3-11: Lưu đồ giải thuật chương trình quét phím – xử lý giao tiếp hiển thị 29

Hình 3-13: Hình sản phẩm nhìn từ bên phải 35

Hình 3-14: hình sản phẩm nhìn từ trên xuống 36

Hình 3-15: hình băng chuyền đang di chuyển sản phẩm trong 37

Hình 3-16: hình băng chuyền lúc gạt sản phẩm lỗi 38

Hình 3-17: Hình vi mạch điều khiển trung tâm 39

Hình 3-18: Hình mạch điều khiển cần gạt 40

Hình 3-19: Hình bàn phím điều khiển giao tiếp hiển thị 41

Hình 3-20: Hình mạch chuyển đổi áp 12V thành 5V 42

Hình 0-1: Cấu trúc phần cứng của vi điều khiển 89C51 48

Hình 0-2: Tổ chức chân của 89C51 49

Hình 0-3: tổ chức bộ nhớ dữ liệu của 89C51 54

Hình 0-4: Truy xuất bộ nhớ mã ngoài 60

Hình 0-5: Truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài 61

Hình 0-6: Mạch Reset cho 89C51 62

Hình 0-7:Cấu tạo Opto 75

Hình 0-8: MOSFET IRF540 76

Hình 0-9: MOSFET IRF9540 76

Hình 0-10: cấu tạo IC 74LS02 77

Hình 0-11: Bảng chân trị của IC 74LS02 77

Hình 0-12: Cấu tạo IC 74LS244 77

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 4-1: Bảng ghi nhận kết quả thử nghiệm 44

Bảng 5-1: Bảng chức năng các chân thuộc port 3 của 89C51 50

Bảng 5-2: Bảng trạng thái các thanh ghi của 89C51 sau khi reset 63

Bảng 5-3 Bảng các giới hạn thông số giúp IC 74LS02 hoạt động tốt 77

Bảng 5-4: Bảng chân trị IC 74LS244 78

Bảng 5-5: Bảng thông số cơ bản IC 74LS244 78

DANH SÁCH CÁC THUẬT NGỮ / TÊN GỌI

STT Thuật ngữ / tên

1 Sản phẩm trong Chai nhựa chứa nước lọc

2 Sản phẩm đục Chai nhựa chứa nước pha đục màu trắng sữa

3 Sản phẩm lỗi Qui ước là sản phẩm đục

4 Sản phẩm không lỗi Qui ước là sản phẩm trong

5 Lần vận hành hệ

thống Được tính từ lúc băng chuyền bắt đầu được khởi động và vận hành cho đến khi kết thúc

6 Số sản phẩm đặt Số lượng sản phẩm không lỗi mong muốn có được trong

8 Phím Xem Trong Nút bấm trên bàn phím cho phép hiển thị số lượng sản

phẩm trong hiện tại

9 Phím Xem Đục Nút bấm trên bàn phím cho phép hiển thị số lượng sản

phẩm đục hiện tại

10 Phím Tăng / Giảm Nút bấm trên bàn phím dùng để thao tác thiết lập số sản

phẩm đặt (tăng hoặc giảm)

11 Phím OK Nút bấm trên bàn phím dùng để xác nhận số sản phẩm

đặt

Chương 1 TỔNG QUAN

1 Giới thiệu đề tài

Phân loại sản phẩm là một bài toán đã và đang được ứng dụng rất nhiều trong thực tế

hiện nay Dùng sức người, công việc này đòi hỏi sự tập trung cao và có tính lặp lại, nên

các công nhân khó đảm bảo được sự chính xác trong công việc Chưa kể đến có những

phân loại dựa trên các chi tiết kĩ thuật rất nhỏ mà mắt thường khó có thể nhận ra Điều

đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng sản phẩm và uy tín của nhà sản xuất Vì vậy,

hệ thống tự động nhận dạng và phân loại sản phẩm ra đời là một sự phát triển tất yếu

nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách này

Tùy vào mức độ phức tạp trong yêu cầu phân loại, các hệ thống phân loại tự động có những quy mô lớn, nhỏ khác nhau Tuy nhiên có một đặc điểm chung là chi phí cho các hệ thống này khá lớn, đặc biệt đối với điều kiện của Việt Nam Vì vậy hiện nay đa

số các hệ thống phân loại tự động đa phần mới chỉ được áp dụng trong các hệ thống có

yêu cầu phân loại phức tạp, còn một lượng rất lớn các doanh nghiệp Việt Nam vẫn sử

dụng trực tiếp sức lực con người để làm việc Vì vậy tôi hy vọng thông qua việc lựa

chọn đề tài này tôi có thể thu thập cái nhìn sâu sát hơn về bài toán phân loại sản phẩm

và tích góp những kinh nghiệm quý báu làm nền tảng cho tương lai có thể góp một

phần công sức vào phát triển những hệ thống tự động với chi phí hợp lý áp dụng cho Việt Nam

2 Mục đích nghiên cứu

 Khẳng định khả năng làm việc độc lập và khả năng tự nghiên cứu, nắm bắt công

nghệ

 Khẳng định khả năng vận dụng những kiến thức đã học để thiết kế, thi công một

mô hình tự động hóa hoàn chỉnh

 Ôn và nắm chắc lại kiến thức đã học nhằm nâng cao mức độ tự tin để chuẩn bị

bước vào môi trường làm việc thực tế sau khi tốt nghiệp

 Vì phạm vi ứng dụng của bài toán là khá cao nên việc thực hiện đề tài này sẽ

giúp tôi có được những kinh nghiệm quý báu cho quá trình làm việc sau này

3 Nhiệm vụ

 Nghiên cứu hệ thống băng chuyền phân loại sản phẩm

 Nghiên cứu một vài loại cảm biến phân loại sản phẩm

 Ứng dụng thiết kế và thi công 1 loại băng chuyền phân loại sản phẩm cụ thể

4 Giới hạn đề tài

Do chi phí, thời gian có hạn nên sản phẩm chỉ dừng lại ở mức đáp ứng được yêu cầu

của một Luận văn Tốt Nghiệp

 Chỉ phân lọai đơn giản 2 mức – sản phẩm lỗi và sản phẩm không lỗi

 Xử lý đơn giản sản phẩm sau khi phân loại Tập trung vào việc phân loại được

chính xác loại sản phẩm

Chương 2 NGHIÊN CỨU BÀI TOÁN PHÂN LOẠI SẢN

PHẨM

1 Hình ảnh một số hệ thống ứng dụng băng chuyền

Hình 2-1: Một hệ thống ứng dụng băng chuyền

Hình 2-2: Một hệ thống ứng dụng băng chuyền

Hình 2-3: Một hệ thống ứng dụng băng chuyền

2 Một vài loại cảm biến phân loại sản phẩm

Để phân loại sản phẩm có rất nhiều công nghệ Trong đó phổ biến là cách dùng các loại

cảm biến và cách xử lý hình ảnh do camera chụp lại Trong phạm vi luận văn này tôi

hướng về cách sử dụng cảm biến nên tập trung tìm hiểu một vài cảm biến liên quan

2.1 Cảm biến Hach Solitax – đo độ đục và độ lắng cặn

Cảm biến Hach SOLITAX thích hợp sử dụng cho ngành nước dùng để đo độ đục và lắng cặn Nguyên lý hoạt động: phát và nhận ánh sáng phản xạ, cường độ ánh sáng phản xạ thể hiện mức độ đục hoặc lắng cặn của nước thô hay nước sạch trong bể chứa

Hình 2-4 mô phỏng cấu tạo của loại đầu đo này

Giá trị đo của loại đầu đo này không phụ thuộc vào màu sắc của nước, bề mặt đầu đo

có tuabin quét lau mặt kính thường xuyên nên đảm bảo đo chính xác độ đục, lắng cặn

(độ chính xác lên đến 98.5%)

Hình 2-4: Mô phỏng cấu tạo và nguyên lý đầu đo độ đục, lắng cặn

2.2 Thiết bị đo độ đục OBS-5 (MỸ)

Hình 2-5: Thiết bị đo độ đục OBS-5

Đặc tính:

 Hệ thống laser được điều khiển bởi bộ vi xử lý

 Đo được nồng độ đến 100g/l

 Sensor độ dẫn điện, nhiệt độ và áp suất

 Truyền dữ liệu thông qua cổng RS-232

3 Lựa chọn bài toán để thực hiện

Bài toán tôi lựa chọn để thực hiện là: PHÂN LOẠI THEO ĐỘ TRONG ĐỤC CỦA

CHẤT LỎNG

Hệ thống có những đặc điểm sau:

 Sản phẩm được phân loại: là những chai nhựa chứa nước tinh khiết (trong – không lỗi) và nước pha (đục – lỗi)

 Hệ thống xử lý 2 loại sản phẩm này như sau:

o Phát hiện là sản phẩm không lỗi (chai chứa nước trong) thì cho chạy tiếp

đến cuối băng chuyền

o Phát hiện là sản phẩm lỗi (chai chứa nước đục) thì gạt ra khỏi băng

chuyền

 Cho phép linh hoạt thiết lập số lượng sản phẩm đặt (số lượng sản phẩm không lỗi) cần có trong 1 đợt vận hành hệ thống Và cho phép hiển thị các thông số: số

sản phẩm trong hiện tại, số sản phẩm đục hiện tại

 Số lượng sản phẩm đặt / số lượng sản phẩm trong / đục đếm được được giới hạn

Chương 3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG “PHÂN LOẠI THEO

 Khối điều khiển trung tâm:

Chịu trách nhiệm xử lý tất cả các tín hiệu được gửi về từ các khối khác và ra quyết định

điều khiển tương ứng

 Băng Chuyền

Nhận lệnh từ khối điều khiển trung tâm và thực hiện di chuyển sản phẩm đúng về cuối

băng chuyền; gạt sản phẩm lỗi ra khỏi băng chuyền

 Bộ phận phân loại sản phẩm

Chịu trách nhiệm phân loại sản phẩm và thông báo kết quả về cho khối điều khiển

trung tâm

ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM

GIAO TIẾP &

HIỂN THỊ

CẢM BIẾN phân loại sản phẩm

BĂNG CHUYỀN

Dùng để nhập số lượng sản phẩm đúng cần có trong 1 đợt vận hành hệ thống và cho lựa chọn hiển thị các thông số: số lượng sản phẩm đúng, số lượng sản phẩm sai trong đợt vận hành hiện tại của hệ thống.

1.2 Thiết kế phần cứng

Sản phẩm bao gồm:

 Một băng chuyền được kéo bởi động cơ DC 24v/30w

 Một cần gạt dùng để gạt sản phẩm lỗi được gắn trực tiếp vào trục động cơ DC 24v/15w

 Một bàn phím dùng để nhập số liệu và được hiển thị trên 2 led 7 đoạn

 Cảm biến phân loại có thể thay đổi dễ dàng cho các ứng dụng phân lọai khác nhau

1.2.1 Nguồn

C2 1100u

C1 2200u/50v

J2

DC5V

1 2

C2 1100u

104

J2

DC12V

1 2

Bao gồm:

 Một nguồn 5V cấp cho vi điều khiển

 Một nguồn 12V cấp cho cảm biến

 Một nguồn DC không ổn áp cấp cho động cơ DC

1.2.2 Cảm biến

Bao gồm 3 cảm biến:

 Cảm biến 1 – phát hiện có sản phẩm:

Dùng để phát hiện có sản phẩm trên băng chuyền hay không để từ đó ra quyết định khi

nào sẽ tiến hành phân loại sản phẩm

Sử dụng cảm biến KEYENCE - FS2 áp vào 12V đến 24V

Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của cảm biến đã sử dụng

Cảm biến phát ra một chùm ánh sáng, khi gặp vật cản (trong khoảng cách , có thể điều

chỉnh được khoảng cách này) ánh sáng phản xạ trở lại sẽ được đầu thu tiếp nhận, cảm

biến có thể điều chỉnh được đầu ra ở mức cao hoặc mức thấp theo từng ứng dụng cụ

thể Độ nhạy của cảm biến cũng có thể được điều chỉnh dễ dàng bằng các nút điều

chỉnh trên cảm biến

Đầu ra của cảm biến:

 Mức 0 tương ứng với trường hợp có sản phẩm

 Mức 1 tương ứng với trường hợp không có sản phẩm

 Cảm biến 2 – phát hiện sản phẩm đã được gạt khỏi băng chuyền :

Dùng để phát hiện sản phẩm đục đã được gạt ra khỏi băng chuyền hay chưa

Sử dụng cảm biến SUNX – CX24 áp vào 12V đến 24V

Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của cảm biến đã sử dụng

Cảm biến phát ra một chùm sáng , khi có vật cản sẽ làm chùm sáng phản xạ lại và được

đầu thu tiếp nhận xử lý

Là cảm biến công nghiệp nên cảm biến SUNX – CX24 có độ chính xác cao, chống

nhiễu tốt, cảm biến có thể điều chỉnh được đầu ra ở mức cao hoặc mức thấp theo từng

ứng dụng cụ thể Độ nhạy của cảm biến cũng có thể được điều chỉnh dễ dàng bằng các

nút điều chỉnh trên cảm biến

Đầu ra của cảm biến:

 Mức 0 tương ứng với sản phẩm đục đã được gạt khỏi băng chuyền

 Mức 1 tương ứng với trường hợp sản phẩm chưa được gạt

 Cảm biến 3 – phân loại sản phẩm:

Chịu trách nhiệm phân loại sản phẩm và thông báo kết quả về cho khối điều khiển

trung tâm Trong phạm vi bài luận văn này, cảm biến chỉ đơn giản phân biệt 2 loại sản

phẩm theo mức độ trong, đục và trả kết quả là:

 0V tương ứng với sản phẩm trong

 12V tương ứng với sản phẩm đục được opto chuyển thành mức 5V trước khi

đưa về vi điều khiển trung tâm

Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của cảm biến đã sử dụng

Cảm biến họat động dựa trên nguyên lý thu phát quang, khi có sản phẩm đi qua đầu thu

của cảm biến sẽ nhận được ánh sáng phản xạ từ vật và xử lý đầu ra tương ứng Dựa vào

nguyên lý trên, cảm biến phân loại độ đục được chia thành 2 phần: phần thu là một

module phát laser và phần thu là một quang trở kết hợp với mạch so sánh Khi quang trở không nhận được ánh sáng thìđầu ra của cảm biến là 12V, ngược lại khi quang trở

nhận được ánh sáng thì đầu ra của cảm biến là 0V

PHAT LASER

R6 QUANGTRO

Q1 D468

VCC

R7 470K

R5 2.2K

+

-U8A

TLC272

3 2

1

D2 LED R4 10K

Hình 3-3: Sơ đồ nguyên lý cảm biến 3 (phân loại theo độ trong đục chất lỏng)

Cảm biến bao gồm 2 phần: phần thu và phần phát

 Phần phát: là một module phát tia lazer trực tiếp sang phần thu

 Phần thu: là một quang trở kết nối với một mạch OPAMP so sánh Khi có ánh sáng (tương ứng với chiếu qua sản phẩm trong) từ phần phát chiếu qua thì ngõ ra của cảm biến sẽ ở mức 0V Khi không có ánh sáng (tương ứng với

chiếu qua sản phẩm đục) từ phần phát thì ngõ ra của cảm biến sẽ ở mức 12V

R1 1K

R2 680

R2 680

VCC_12V

ISO1 OPTO

1.2.3 Hệ thống băng chuyền

Bao gồm các bộ phận:

 Động cơ băng chuyển: dùng để di chuyển sản phẩm

 Động cơ gạt: dùng để di chuyển sản phẩm lỗi

 Cảm biến: thông báo trạng thái hoạt động của băng chuyền về khối điều

khiển trung tâm

 Bộ điều khiển băng chuyền: nhận tín hiệu điều khiển từ khối điều khiển

trung tâm và điều khiển các động cơ hoạt động

 Băng chuyền

Băng chuyền được khởi động khi bấm nút xác nhận Ok từ bàn phím

Băng chuyền dừng khi đạt được số lượng sản phẩm đặt hoặc sản phẩm lỗi vượt mức

qui định trong một lần vận hành

Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển băng chuyền:

PC817

4

3 1

2 VCC_5V

R13 100

MOTOR

MOTOR BC2

1 2 D8 1N4001

D3 10V

R16 330

R11 1.2K

R3 8.2K

VCC_24V

R1 8.2K

Q2 IRF540 1

2

R2 5.6K

Q5 2n2222 VCC_5V

VCC_5V

R15 330

Q6 2n2222

D2 10V

VCC_24V

R12 1.2K

P0.5

VCC_5V

VCC_24V

R14 100

Q1 IRF540 1

VCC_24V

VCC_24V VCC_24V

MOTOR2

MOTOR BC1

1 2

R4 5.6K P0.4

D7 1N4001

Hình 3-5: Mạch điều khiển băng chuyền

Nguyên lý họat động của mạch điều khiển băng chuyền:

 Băng chuyền được chạy hoặc dừng thông qua chân p0.5 của 89c51

 Nguồn cấp cho động cơ băng chuyền là nguồn DC=(12-24V), được cách ly hoàn

toàn với nguồn cấp cho 89c51 bới opto PC817

 Khi có tín hiệu mức cao từ chân p0.5 thì transitor Q6 được phân cực thuận làm cho opto PC817 dẫn điện tạo ra áp 10V kích mosfet IRF540 dẫn kéo theo động

cơ chạy

 Khi tín hiệu ở chân p0.5 xuống mức thấp thì transitor Q6 ngưng dẫn làm opto ngưng dẫn Không có điện áp kích, mosfet IRF540 sẽ ngưng dẫn kéo theo động

cơ dừng

 Cần gạt

Cần gạt được gắn với băng chuyền dùng để gạt những sản phẩm được phân loại là đục

ra khỏi băng chuyền

Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển cần gạt

D7 1N4001 Q5

2n2222

R3 8.2K

R8 5.6K

R6 8.2K

D8 1N4001

D6 1N4001

2

VCC_24

VCC_24

D2 10V

R1 5.6K

D9 1N4001

D3 10V

Q3 IRF540

1

Q6 2n2222

VCC_24

R14 100

U5A

74LS02

2 3

1

R5 5.6K

MOTOR MOTOR DC

1 2

R11 1.2K

R9 330

R4 5.6K

R12 1.2K

R7 8.2K

VCC_5V

VCC_5V

VCC_24

R10 330

Q1 IRF9540

2

D1 10V

VCC_24

Q2 IRF540

1

R13 100

U5C

74LS02

8 9

 Ngõ vào p0.6 là ngõ vào cho phép cần gạt hoạt động Khi P0.6= 0 cần gạt được

cho phép họat động, p0.6 =1 cần gạt ngưng họat động

 Ngõ vào p0.7 la ngõ vào gạt Khi p0.7=0 cần gạt tác động gạt sản phẩm lỗi ra

ngòai băng chuyền, khi p0.7=1 cần gạt trả về vị trí

 Các thông số của mạch:

 Áp kích cho Mosfet:

Chọn Vm=10v,=>Vm=10=R1*24/(R1+R2)

=>R2=1.4R1

Chọn R1=5,6k =>R2=7,8k(chọn 8.2k)

 Chọn điện trở hạn dòng cho Opto:

Chọn Io=15mA, => R=5/15=333(om), chọn điện trở R=330om

1.2.4 Khối điều khiển trung tâm

Chịu trách nhiệm xử lý tất cả các tín hiệu được gửi về từ các khối khác và ra quyết định

điều khiển tương ứng

Sơ đồ mạch điều khiển trung tâm

N6

C1 10U

1

18 14

11 15

9 5

19

A1 A3

P1.4

N6 CB_PHAN_LOAI

CB_CAN_GAT

Q1 2N1132

C3 30P

L4 P1.2

3

A C E

G DP 3

R2 100 p1.5

L5 L6

P0.1 p1.1

p1.2

VCC_5V

P1.3

Q2 2N1132

29 31

1 3 5 7

21 23 25 27

10 12 14 16

39 37 35 33

RST XTAL2

PSEN ALE/PROG

EA/VPP

P1.0 P1.2 P1.4 P1.6

P2.0/A8 P2.2/A10 P2.4/A12 P2.6/A14

P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.4/T0 P3.6/WR P3.7/RD

P0.0/AD0 P0.2/AD2 P0.4/AD4 P0.6/AD6

DC_BC

P1.6

L6 L3 P1.5

L3

U5

LED 7

7 4 1

3

A C E

G DP 3

R3 RESISTOR SIP 9

Vi điều khiển trung tâm sử dụng 89c51

Nhận tín hiệu / thông tin từ:

 bàn phím nhập thông qua các chân từ p0.2 đến p0.5 tương ứng với các phím bấm: tăng số sản phẩm đặt; giảm số sản phẩm đặt; xác nhận Ok; xem số sản

phẩm trong; xem số sản phẩm đục

 Cảm biến phân loại sản phẩm thông qua chân p3.4

 Cảm biến sản phẩm thông qua chân p3.3

 Cảm biến vị trí cần gạt thông qua chân p3.5

Và chuyển thông tin / lệnh đến:

 Mạch điều khiển động cơ băng chuyền thông qua chân p0.4

 Mạch điều khiển động cơ cần gạt thông qua chân p0.6 (cho phép / không cho phép cần gạt hoạt động – có tác dụng khóa cần gạt) và p0.7 (ra lệnh cần gạt hoạt

động / dừng hoạt động

1.2.5 Giao tiếp và hiển thị

 Khối giao tiếp:

Là một bàn phím gồm 5 phím bấm:

 Phím tăng dùng để tăng số sản phẩm đặt Tăng tối đa đến 99

 Phím giảm dùng để giảm số sản phẩm đặt Giảm tối đa về 00

 Phím OK: dùng để xác nhận số sản phẩm đặt đồng thời khởi động hệ thống băng

 Khối hiển thị:

Dùng hiển thị chung cho số sản phẩm đặt, số lượng sản phẩm trong hiện tại và số lượng

sản phẩm sản phẩm đục hiện tại tùy thuộc vào yêu cầu hiển thị tương ứng

L8 L4

R14 10K

U4

LED 7

7 6 4 2 1 9

3 8 A

B C D E F

G DP

3 8

L5 L7

U5

LED 7

7 6 4 2 1 9

3 8 A

B C D E F

G DP

3 8

P0.1

L1

L6 L1

L8 L6

Q1 2N1132

VCC_5V

R16

1K P0.0

L2

L7 L2

R13 10K

L3 L3

Hình 3-9: Khối hiển thị sử dụng 2 led 7 đoạn

1.3 Thiết kế phần mềm

Một quy trình hoạt động thành công của hệ thống đươc mô tả như sau:

Để bắt đầu ta thiết đặt số lượng sản phẩm đặt Việc thiết đặt được thực hiện thông qua

2 phím tăng, giảm trên bàn phím Khi đạt đến số lượng cần thiết, bấm xác nhận bằng

nút Ok băng chuyền sẽ bắt đầu hoạt động (Số sản phẩm đặt nằm trong khoảng 1 đến

99) Các chai nước lần lượt được đặt lên đầu băng chuyền, chuyền đi và được kiểm tra

xem là trong hay đục Nếu là chai nước trong băng chuyền sẽ tiếp tục di chuyển chai nước đến cuối băng chuyền Nếu là chai nước đục cần gạt sẽ hoạt động gạt chai nước

ra khỏi băng chuyền Hệ thống băng chuyền cứ tiếp tục cho đến khi đạt được số lượng

sản phẩm không lỗi bằng số sản phẩm đặt đã định ra trước đó hoặc số sản phẩm lên đến

100 thì sẽ dừng lại Trong quá trình băng chuyền hoạt động, ta có thể thực hiện một vài

thao tác sau:

 Xem số lượng chai nước đạt chất lượng hiện đã được chuyền đến cuối băng

chuyền (trong 1 lần hoạt động)

 Xem số lượng chai nước lỗi – chưa đạt chất lượng (đã phát hiện trong lần hoạt

động hiện tại)

 Xem lại số lượng chai nuớc đã thiết đặt

 Thiết đặt lại số lượng chai đạt chất lượng cần có Sau khi thiết đặt lại thông số

này và bấm xác nhận bằng nút Ok hệ thống sẽ dựa trên con số mới thiết đặt để

quyết định khi nào sẽ dừng lại Nếu số lượng này lớn hơn hoặc bằng số sản

phẩm đạt chất lượng hiện đã được chuyền đến cuối băng chuyền tại thời điểm

đó thì hệ thống vẫn tiếp tục hoạt động dựa trên thông số thiết đặt mới Trong trường hợp ngược lại hệ thống sẽ sét đặt số sản phẩm đặt bằng đúng số lượng

sản phẩm trong hiện tại

1.3.1 Lưu đồ giải thuật chương trình chính

Hình 3-10: Lưu đồ giải thuật chương trình chính

Y

Y PHÁT HIỆN CÓ SẢN PHẨM?

TĂNG SỐ LƯỢNG SẢN PHẨM TRONG

KẾT THÚC

THỰC HIỆN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

THIẾT LẬP SỐ SP ĐẶT - KHỞI ĐỘNG BĂNG CHUYỀN

XỬ LÝ GIAO TIẾP VÀ HIỂN THỊ

1.3.2 Lưu đồ giải thuật chương trình quét phím – xử lý giao tiếp

Hiển thị số sản phẩm trong hiện tại

Y

Y

Sét Sp đặt về 0 Hiển thị số Sp đặt

1.3.3 Lưu đồ giải thuật chương xử lý sản phẩm đục

SẢN PHẨM ĐÃ RƠI KHỎI BĂNG CHUYỀN?

Y

Y DỪNG HỆ THỐNG

TĂNG SỐ LƯỢNG SẢN PHẨM LỖI TRẢ CẦN GẠT VỀ VỊ TRÍ

Hình 3-12: Lưu đồ giải thuật chương trình xử lý sản phẩm đục

N

1.3.4 Chương trình điều khiển trên 89C51

;CHUONG TRINH DK BANG CHUYEN PHAN LOAI SP

;HANG CHUC, P0.1 LED DON VI

CB_SP BIT P3.3 ;CB DEM SP, DUNG NGAT NGOAI 1 DEM SP,

;KHI CO SP NHAY VAO NGAT

;DE XEM SP TRONG HAY DUC, NEU TRONG

;THI DEM SP, DUC THI GOI CHUONG TRINH

;GAT

CAN GAT VE VI TRI CU

MAIN:

XEM_TRONG: JB TRONG, XEM_DUC

ENTER: JB OK, XUAT_LED

2 Sản phẩm hoàn chỉnh

Hình 3-13: Hình sản phẩm nhìn từ bên phải

Hình 3-14: hình sản phẩm nhìn từ trên xuống

Hình 3-15: hình băng chuyền đang di chuyển sản phẩm trong

Hình 3-16: hình băng chuyền lúc gạt sản phẩm lỗi

Hình 3-17: Hình vi mạch điều khiển trung tâm