TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNGKHOA TỰ ĐỘNG HÓA BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRẠM PHÂN LOẠI SẢN PHẨM BẰNG MÀU SẮC NGUYỄN ĐÌNH AN NGUYỄN LƯƠNG LỢI THI HOÀNG TRÔNG... NHIỆM V
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
Giới thiệu chương
Chương này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về đề tài, bao gồm các phần như đặt vấn đề, giải quyết vấn đề, ý nghĩa thực tiễn của đề tài và kết luận chương, nhằm giúp người đọc hiểu rõ hơn về nội dung chính.
Đặt vấn đề
Ngày nay, tự động hóa trong điều khiển sản xuất đang ngày càng thâm nhập vào từng khía cạnh của quy trình sản xuất Một trong những ứng dụng nổi bật của công nghệ này là phân loại sản phẩm theo màu sắc.
Các công nghệ phân loại sản phẩm như màu sắc, tính chất vật liệu và kích thước đang được tự động hóa theo dây chuyền hiện đại để đạt được hiệu quả tối ưu trong quy trình sản xuất.
+ Nâng cao độ chính xác và năng suất lao động.
+ Giảm sự nặng nhọc cho người công nhân, tiết kiệm thời gian.
+ Giảm được chi phí sản xuất đồng thời hạ giá thành sản phẩm.
Trước những yêu cầu thực tế đó, chúng em đã chọn và thiết kế mô hình phân loại sản phẩm theo màu sắc.
Mục tiêu đề tài
- Hệ thống tự động phân loại sản phẩm theo màu sắc khác nhau
- Năng suất làm vệc đạt hiệu quả cao
- Hệ thống hoạt động ổn định
- Đạt độ chính xác gia công
- Đạt được các giải pháp thiết kế tổng hợp về cơ khí truyền động cơ điện tử.
Nội dung nghiên cứu
- Sản phẩm được chia là 3 màu cơ bản với dải tần khác nhau ( Đỏ ,Vàng ,
- Tính toán và lựa chọn các cơ cấu
- Thiết kế kết cấu và xây dựng mô hình
- Lắp ráp mô hình và vận hành
Sơ đồ khối
Khi nhấn nút START, động cơ sẽ kéo băng tải di chuyển, đưa các vật có màu sắc khác nhau chạy trên băng tải Khi vật đi qua cảm biến màu, nếu cảm biến phát hiện màu đỏ, pittong 1 sẽ đẩy vật rớt xuống thùng chứa sau một khoảng thời gian Nếu cảm biến phát hiện màu xanh, pittong 2 sẽ thực hiện tương tự Đối với các màu sắc khác, băng tải sẽ tiếp tục vận chuyển sản phẩm cho đến khi chúng rơi xuống thùng chứa.
Nhấn STOP thì hệ thống dừng hoạt động.
1.7 Dự kiến kết quả đạt được
- Hoạt động đúng theo nguyên lý đặt ra
- Có thể phát triển thêm nhiều chức năng khác
Dự kiến kết quả đạt được
- Hoạt động đúng theo nguyên lý đặt ra
- Có thể phát triển thêm nhiều chức năng khác
PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHO HỆ THỐNG
Phần mềm lập trình Arduino IDE
Bộ nhớ flash : 32KB với 2KB dùng bởi bootloader
III Phầồn mêồm l p trình Arduino IDEậ
3.1 Giới thiệu chương trình Arduino IDE
Arduino IDE là phần mềm mã nguồn mở chủ yếu dùng để viết và biên dịch mã cho module Arduino Nó bao gồm cả phần cứng và phần mềm, với phần cứng chứa đến 300,000 board mạch thiết kế sẵn cùng các cảm biến và linh kiện Phần mềm hỗ trợ người dùng sử dụng linh hoạt các cảm biến và linh kiện của Arduino, phù hợp với nhiều mục đích khác nhau.
Arduino IDE là phần mềm chính thức dùng để viết và biên dịch mã cho module Arduino, giúp người dùng dễ dàng thực hiện ngay cả khi không có kiến thức kỹ thuật Để tải phần mềm này, bạn có thể truy cập trang web chính thức của Arduino.
Khi người dùng viết mã và biên dịch, IDE sẽ tạo ra file Hex cho mã nguồn File Hex là các tệp thập phân Hexa mà Arduino có thể hiểu và được truyền đến bo mạch qua cáp USB Mỗi bo Arduino đều được trang bị một bộ vi điều khiển, bộ vi điều khiển này sẽ nhận file Hex và thực thi mã đã được viết.
Arduino IDE sử dụng ngôn ngữ lập trình C/C++, rất phổ biến trong cộng đồng lập trình Nó có khả năng nhận dạng mọi đoạn code C/C++, giúp lập trình viên dễ dàng thiết kế chương trình cho các bo mạch Arduino.
Hỗ trợ lập trình tốt cho bo mạch Arduino
Arduino cung cấp một module quản lý bo mạch, cho phép người dùng lựa chọn bo mạch mong muốn và dễ dàng thay đổi bo mạch thông qua Menu.
Quá trình sửa đổi lựa chọn tự động cập nhật để đảm bảo dữ liệu trên bo mạch và dữ liệu sửa đổi luôn đồng nhất Arduino IDE hỗ trợ phát hiện lỗi trong mã code, giúp người dùng sửa chữa kịp thời, tránh tình trạng bo mạch Arduino hoạt động với mã lỗi lâu dài, dẫn đến hư hỏng hoặc giảm tốc độ xử lý.
Thư viện Library Manager vô cùng đa dạng
Arduino IDE tích hợp hơn 700 thư viện miễn phí, được phát triển bởi Arduino Software và cộng đồng Giao diện của Arduino IDE đơn giản và dễ sử dụng, giúp người dùng thao tác thuận tiện hơn Dưới đây là một số tính năng thường được sử dụng.
Một số tính năng thường xuyên sử dụng trên phần mềm
Nút kiểm tra chương trình (Verify): giúp dò lỗi phần code định truyền xuống bo mạch Arduino.
Nút tải đoạn code vào bo mạch Arduino (Upload): giúp nhập đoạn code vào bo mạch Arduino.
Vùng lập trình: người dùng sẽ viết chương trình tại khu vực này.
Thanh Menu: gồm những thẻ chức năng nằm trên cùng như File, Edit, Sketch, Tools, Help.
3.2 Hướng dẫn cch nạp code Arduino trên phn mềm Arduino IDE
Bước 1: Kết nối Arduino UNO R3 vào máy tính
Bước 2: Tìm cổng kết nối của Arduino Uno R3 với máy tính
Khi kết nối Arduino Uno R3 với máy tính, nó sử dụng một cổng COM (cổng dữ liệu ảo) để truyền tải dữ liệu Windows có khả năng quản lý đến 256 cổng COM Để xác định cổng COM đang được sử dụng cho giao tiếp giữa máy tính và mạch Arduino UNO R3, bạn cần mở chức năng Device Manager của Windows.
Bạn mở cửa sổ Run và gõ lệnh mmc devmgmt.msc.
Sau đó bấm Enter, cửa sổ Device Manager sẽ hiện lên.
Mở mục Ports (COM & LPT), bạn sẽ thấy cổng COM Arduino Uno R3 đang kết nối
Cổng kết nối ở đây là COM3.
Trong các lần kết nối tiếp theo, Windows sẽ tự động sử dụng cổng COM3, vì vậy bạn không cần phải tìm kiếm cổng COM này nữa.
Bước 3: Khởi động Arduino IDE
Bước 4: Cấu hình phiên làm việc cho Arduino IDE
Vào menu Tools -> Board -> chọn Arduino Uno
Vào menu Tools -> Serial Port -> chọn cổng Arduino đang kết nối với máy tính Ở máy của mình là COM3.
Xác nhận cổng COM của Arduino IDE ở góc dưới cùng bên phải cửa sổ làm việc
Vào menu Tools -> Programmer -> chọn AVR ISP
Bước 5: Mở và nạp mã nguồn chương trình mẫu
Nạp một chương trình mẫu bằng cách vào menu File -> Examples -> 01.Basics -
Arduino IDE sẽ mở một cửa sổ mới với mã nguồn Blink, có chức năng điều khiển đèn LED màu cam trên mạch Arduino Uno R3 nhấp nháy với chu kỳ 1 giây.
Bấm tổ hợp phím Ctrl + U để tải chương trình lên mạch Arduino Uno R3 Bạn sẽ thấy IDE xác nhận đã lập trình thành công như hình dưới.
MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM
Giới thiệu chương
Chương này sẽ trình bày các kết quả chế tạo qua quá trình thi công sản phẩm và vận hành kiểm tra hệ thống.
Mô hình thực tế
Dưới đề tài “Thiết kế trạm phân loại sản phẩm bằng màu sắc”, nhóm chúng em đã hoàn thành cơ bản nhiệm vụ được giao, mặc dù vẫn còn một số thiếu sót và cần bổ sung thêm nhiều chức năng Mô hình hiện tại đã đạt được độ ổn định tương đối.
- Băng tải chạy mượt không bị vấp, tốc độ phù hợp với khả năng xử lý màu sắc sản phẩm.
Cảm biến màu sắc ban đầu gặp phải vấn đề nhiễu ánh sáng từ bên ngoài Sau khi được che chắn và sơn màu đen để hấp thụ ánh sáng không mong muốn, cảm biến đã hoạt động hiệu quả hơn.
- Lựa chọn đúng vị trí lắp cảm biến phát hiện vị trí để đẩy vật chính xác.
- Các xi lanh đẩy hoạt động nhanh, được sản phẩm nhanh chóng rơi xuống, không bị hụt.
- Thời gian lùi về của xi lanh khá nhanh, làm giảm thời gian xử lý sản phẩm tiếp theo.
Mô hình này có khả năng phân biệt ba màu sắc cơ bản với độ chính xác cao và chi phí thấp, phù hợp cho các ứng dụng không yêu cầu quá khắt khe.
Do thời gian thực hiện đề tài có hạn, chương trình không thể tránh khỏi một số thiếu sót Mô hình hiện tại vẫn chưa hoàn thiện và chưa đạt được các chuẩn mực nhất định Rất mong quý thầy cô thông cảm, và nhóm chúng em sẽ nỗ lực để cải thiện đề tài này trong tương lai.
Để phát triển một mô hình lớn hơn có thể ứng dụng trong sản xuất công nghiệp hoặc các lĩnh vực khác, cần phải thực hiện tính toán và thiết kế một cách tỉ mỉ, chú trọng đến từng chi tiết nhỏ.
