Điều khiển từ xa dùng sóng RF cho cầu trục phòng thực hành thí nghiệm tự động hóa trường ĐHCNTTTT

Chương 3: Xây dựng mạch điều khiển từ xa dùng sóng RF và điều khiển hệ thống cầu trục Bằng sự cố gắng nỗ lực của bản thân và đặc biệt là sự giúp của thầy giáo ThS.Lê Văn Chung, các thầy

LỜI CẢM ƠN

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự

hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè

Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô ở khoa Công nghệ kỹ thuật điều khiển tự động hóa - Đại học Công nghệ thông tin và truyền thông – Đại học Thái Nguyên Năm năm em là sinh viên học tập tại trường đã được Thầy Cô cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em, để chúng em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Th.s Lê Văn Chung, giảng viên

Bộ môn Công nghệ và thiết bị tự động khoa Công nghệ kỹ thuật điều khiển tự động hóa - Đại học Công nghệ thông tin và truyền thông - Đại học Thái Nguyên người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành

đồ án tốt nghiệp

Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2016

Sinh viên

Nguyễn Thành Công

LỜI CAM ĐOAN

Em cam đoan các kết quả nghiên cứu đưa ra trong đồ án này dựa trên các kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu của riêng em, không sao chép bất kỳ kết quả nghiên cứu nào của các tác giả khác Nội dung của đồ án có tham khảo và

sử dụng một số thông tin, tài liệu từ các nguồn sách, tạp chí được liệt kê trong danh mục các tài liệu tham khảo

Nguyễn Thành Công

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI CAM ĐOAN 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 5

LỜI NÓI ĐẦU 7

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 8

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10

1.1 Hệ thống cầu trục 10

1.1.1 Giới thiệu về cầu trục 10

1.1.2 Phân loại cầu trục 10

1.1.3 Điều kiện an toàn của máy trục 18

1.2 Sóng RF 19

1.2.1 Điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến (RF) 19

1.2.2 Hoạt động 19

1.2.3 Ưu Điểm 22

1.2.4 Phân loại tần số sóng RF 22

1.2.5 Khuyết Điểm 22

1.2.6 Khắc phục 23

1.2.7 Ứng dụng sóng RF 23

1.3 Bộ điều khiển từ xa dùng sóng RF 23

1.3.1 IC PT2262 và PT2272 23

1.3.2 Relay YL E(yl303h) 31

1.3.3 Tụ điện 33

1.3.4 Điện trở 35

1.3.5 Diode 38

1.3.6 Led Đơn 38

1.2.7 Tranzitor 39

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN DÙNG SÓNG RF VÀ HỆ THỐNG

CẦU TRỤC ĐIỀU KHIỂN TỪ XA 40

2.1 Hệ thống cầu trục điểu khiển từ xa 40

2.1.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống cầu trục 41

2.1.2 Sơ đồ trạng thái của hệ thống cầu trục 42

2.1.3 Thiết kế Các nút bấm cầm tay bộ điều khiển RF 43

2.1.4 Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống cầu trục 43

2.2 Thiết kế mạch phần cứng 44

2.2.1 Mạch phát thu có IC giải mã 44

2.2.2 Thiết lập 2 bộ modul thu/phát RF 47

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DÙNG SÓNG RF VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THÔNG CẦU TRỤC 50

3.1 Bộ thu – phát RF 50

3.1.1 Nguyên lý hoạt động 51

3.2 Lưu đồ giải thuật 51

3.3 Mạch nguyên lý bộ điều khiển từ xa dùng sóng RF 52

3.3.1 Bo mạch điều khiển từ xa dùng sóng RF với 8 relay chuyển mạch 55

3.4 Mạch điều khiển từ dùng sóng RF 56

KẾT LUẬN 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 59

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 60

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Cầu trục một dầm 11

Hình 1.2 Cầu trục 2 dầm 13

Hình 1.3 Cầu trục tựa 13

Hình 1.4 Cầu trục treo 14

Hình 1.5 Cầu trục dẫn động chung 15

Hình 1.6 Cầu trục dẫn động riêng 15

Hình 1.7 Cầu trục dẫn động bằng tay 16

Hình 1.8 Các loại máy nâng hạ 17

Hình 1.9: Phân loại tần số sóng RF 22

Hình 1.10 Sơ đồ chân PT 2262 và PT 2272 24

Hình 1.11 Sơ đồ khối chức năng 2272 26

Hình 1.12 Cách tạo xung nhịp 27

Hinh 1.13 Khối mạch phát 28

Hình 1.14 Khối mạch nhận 28

Hình 1.15 Cách tạo xung của cặp IC PT2262/2272 29

Hình 1.16 Xung đồng bộ 29

Hình 1.17 Relay 31

Hình 1.18 Cuộn hút của relay 32

Hình 1.19 Tụ điện 33

Hình 1.20 Điện trở 35

Hình 1.21 Đọc giá trị điện trở 4 vòng 36

Hình 1.22 Điện trở 5 vòng màu 37

Hình 1.23 Diode 38

Hình 1.24 Tranzitor 39

Hình 2.1 Nguyên lý cầu trục 41

Hình 2.2 Sơ đồ trạng thái hệ thống cầu trục 42

Hình 2.3 Thuật toán điều khiển hệ thống cầu trục từ xa dùng sóng RF 43

Hình 2.4 Module thu 45

Hình 2.5 Module phát 45

Hình 2.6 Sơ đồ mạch phát dùng IC PT 2262 45

Hình 2.7 Sơ đồ mạch thu dùng IC PT 2272 46

Hình 2.8 bảng tra tần số 47

Hình 2.9 Bảng kết nối bit 48

Hình 2.10 Đặt bit bộ thu/nhận sóng RF 1 49

Hinh 2.11 Đặt bit bộ thu/nhận sóng RF 1 49

Hình 3.1 Bộ phát RF 50

Hình 3.2 Bộ Thu RF 50

Hình 3.3 Lưu đồ mạch thu 51

Hình 3.4 Lưu đồ mạch phát 52

Hình 3.5 Mạch thu sóng RF sử dụng PT2272 52

Hình 3.6 Mạch phát sóng RF 1 53

Hình 3.7 Mạch phát sóng RF 2 53

Hình 3.8 Sơ đồ mạch nguyên lý điều khiển xa dùng sóng RF 54

Hình 3.9 Bo mạch điều khiển từ xa dùng sóng RF 55

Hình 3.10 Bộ thu/phát RF 56

Hình 3.11 Mạch điều khiển từ xa dùng sóng RF 56

LỜI NÓI ĐẦU

Truyền dữ liệu không dây là một mảng lớn trong điện tử thông tin, dữ liệu được truyền đi có thể là tương tự cũng có thể là số Trong truyền dữ liệu không dây, hiệu quả nhất vẫn là truyền bằng sóng điện từ hay sóng Radio, bởi những ưu điểm là truyền ở khoảng cách xa, đa hướng, tần số hoạt động cao

Vì vậy em chọn đồ án tốt nghiệp là:

“Điều khiển từ xa dùng sóng RF cho cầu trục phòng thực hành thí nghiệm tự động hóa trường ĐHCNTT&TT”

Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ Sở lý thuyết

Chương 2: Bộ điều khiển dùng sóng RF và hệ thống cầu trục điều khiển từ xa

Chương 3: Xây dựng mạch điều khiển từ xa dùng sóng RF và điều khiển hệ thống cầu trục

Bằng sự cố gắng nỗ lực của bản thân và đặc biệt là sự giúp của thầy giáo ThS.Lê Văn Chung, các thầy cô trong khoa Công nghệ kỹ thuật điều khiển tự động hóa, cùng với em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn Do thời gian làm đồ án có hạn và trình độ còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô cũng như là của các bạn sinh viên để bài đồ án này hoàn thiện hơn nữa Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ths Lê Văn Chung, các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ kỹ thuật điều khiển tự động hóa trường Đại học Công nghệ thông tin và truyền thông tỉnh Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian qua

Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2016

Sinh viên

Nguyễn Thành Công

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1 Mục đích

Bằng các kiến thức đã học và tự tìm hiểu nghiên cứu, vận dụng chúng để xây dựng mạch điều khiển từ xa dùng sóng RF Qua đó giúp em rèn luyện và hiểu thêm về thiết kế, xây dựng cũng như ứng dụng của thiết bị điều khiển từ xa vào trong thực tế

Điều khiển từ xa dùng sóng RF để điều khiển hệ thống cầu trục dễ dàng hơn

3 Nội dung:

Ứng dụng được module thu phát RF điều khiển cho hệ thống cầu trục phòng thực hành thí nghiệm trường ĐHCNTT&TT Với 8 đầu ra relay điều khiển

hệ thống cầu trục

Thiết kế và thi công mạch chạy thành công

4 Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp nghiên cứu được áp dụng cho các khâu phân tích, thiết kế, là thống nhất theo phương pháp vừa làm vừa nghiên cứu

Dùng phương pháp đọc tài liệu kết hợp với so sánh để tìm hiểu lý thuyết về các nội dung cần nghiên cứu

Quá trình phân tích phải càng chi tiết càng tốt để sao cho phần cứng được tối ưu, dễ dàng cho việc viết chương trình điều khiển

Việc thiết kế là tổng hòa của các giải pháp để phần mềm của hệ thống được mềm dẻo, đảm bảo các yêu cầu khi cần thay đổi hệ thống

Đảm bảo tính mở và hướng phát triển cho hệ thống.

5 Dự kiến kết quả đạt được.

Hiểu được nguyên lý hoạt động của hệ thống cầu trục trên phòng thực hành thí nghiệm trường ĐHCNTT&TT

Xây dựng mạch điều khiển từ xa dùng sóng RF

Dùng mạch điều khiển từ xa dùng sóng RF điều khiển thành công hệ thống cầu trục trên phòng thực hành thí nghiệm trường ĐHCNTT&TT

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

 Hệ thống cầu trục.

1.1.1 Giới thiệu về cầu trục

Máy nâng chuyển là loại máy công tác dùng để thay đổi vị trí của đối tượng công tác nhờ thiết bị mang vật trực tiêp như móc treo, hoặc thiết bị gian tiếp như gầu ngoạm, nam châm điện, băng tải Sự ra đời của nó gắn liền với yêu cầu kinh tế kỹ thuật của ngành công nghiệp nhằm giảm tối đa sức người trong lao động

Đặc điểm làm việc của các cơ cấu máy nâng là ngắn hạn, lặp đi lặp lại và có thời gian dừng Chuyển động chính của máy là nâng hạ vật theo phương thẳng đứng, ngoài ra còn một số các chuyển động khác để dịch chuyển vật trong mặt phẳng ngang như chuyển động quay quanh trục máy, di chuyển máy, chuyển động lắc quanh trục ngang Bằng sự phối hợp giữa các chuyển động, máy có thể dịch chuyển vật đến bất cứ vị trí nào trong không gian làm việc của nó

Để đáp ứng yêu cầu và đòi hỏi của các ngành công nghiệp khác nhau, kĩ thuật nâng vận chuyển cũng xuất hiện nhiều loại máy nâng vận chuyển mới, luôn cải tiến và hợp lí hóa phương pháp phục vụ, nâng cao hơn độ tin cậy làm việc, tự động hóa các khâu điều khiển, tiện nghi và thỏa mãn yêu cầu của người sử dụng Tùy theo kết cấu và công dụng, máy nâng chuyển được chia thành các loại: kích, bàn tời, palăng, cầu trục, cổng trục, thang nâng.v.v

Cầu trục là loại máy trục kiểu cầu Loại này di chuyển trên đường ray đặt trên cao dọc theo nhà xưởng, xe con mang hàng di chuyển trên kết cấu thép kiểu cầu, cầu trục có thể nâng hạ và vận chuyển hàng theo yêu cầu tại bất kì điểm nào trong không gian của nhà xưởng Cầu trục được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân với các thiết bị mang vật rất đa dạng như móc treo, thiết

bị cặp, nam châm điện Đặc biệt cầu trục được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp chế tạo máy và luyện kim với các thiết bị mang vật chuyên dùng

1.1.2 Phân loại cầu trục

a Theo công dụng

Theo công dụng có các loại cầu trục công dụng chung và cầu trục chuyên dung.Cầu trục có công dụng chung có kết cấu tương tự như các loại cầu trục khác, điểm khác biệt cơ bản của các loại cầu trục này là thiết bị mang vật đa dạng,

có thể nâng được nhiều loại hàng hóa khác nhau Thiết bị mang vật chủ yếu của cầu trục này là móc treo để xếp dỡ, lắp ráp và sữa chữa máy móc, loại cầu này có tải trọc nâng không lớn và khi cần có thể dung với gầu ngoạm Nam châm điện hoặc thiết bị xếp dỡ một loại hàng hóa nhất định

Cầu trục chuyên dùng là loại cầu trục mà thiết bị mang vật của nó chuyên

để nâng một loại hàng hóa nhất định Cầu trục chuyên dùng được sử dụng chủ trong công nghiệp luyện kim với các thiết bị mang vật chuyên dùng và có chế độ làm việc rất nặng

b Theo kết cấu dầm cầu

Theo kết cấu dầm có loại cầu trục một dầm và cầu trục hai dầm

Cầu trục một dầm là loại máy trục kiểu cầu thường có một dầm chạy chữ I hay tổ hợp với các dàn thép tăng cường cứng cho dầm cầu Xe con cho palang di chuyển trên cánh dưới dầm chữ I, hoặc mang cơ cấu nâng di chuyển phía tren dầm chữ I, toàn bộ cầu trục có thể di chuyển dọc theo nhà xưởng trên đường ray chuyên dụng ở trên cao Tất các cầu trục một dầm đều dùng palang đã được chế tạo sẵn theo tiêu chuẩn để làm cơ cấu nâng hạ hàng Nếu nó được trang bị palang keo tay thì gọi là cầu trục một dầm dẫn động bằng tay, nếu được trang bị palang điện thì gọi là cầu trục một dầm dẫn động bằng điện

Hình 1.1 Cầu trục một dầm

 Bộ phận cấp điện lưới 3 pha 6 Palang điện.

 Trục truyền động 7 Dầm chính

 Cơ cấu chuyển cầu 8 Khung dàn thép

 Bánh xe di chuyển cầu 9 Móc sâu

 Dầm cuối 10 Cabin điều khiển

Cầu trục một dầm dẫn động bằng tay có kết cấu đơn giản và rẻ tiền nhất, chúng được sử dụng trong công nghiệp sữa chữa, lắp đặt thiết bị với khối lượng công việc ít, sức nâng của cầu trục loại này thường khoảng từ 0,5-5 tấn, tốc độ làm việc chậm

Cầu trục một dầm dẫn động bằng điện được trang bị palang điện nên sức nâng có thể lên 10 tấn , khẩu độ đến 30 m, gồm có bộ phận cấp điện lưới 3 pha

Xe con mang hàng di chuyển dọc trên đường ray lắp trên hai dầm chủ, trên

xe con đặt các bộ phận máy của tời chính 10, tời phụ 9 và máy di chuyển xe con 2, các dây cáp điện 8 có thể co dãn phụ hợp với trí của xe con, và cấp điện cho cầu trục nhờ hệ thanh dẫn điện 12 đặt dọc theo tường nhà xưởng, các quẹt điện ba pha tùy sát trên các thanh này, lồng thép 13 làm công tác kiểm tra theo dưới dầm cầu trục Các bộ phận của cầu trục thực hiện ba chức năng: nâng hạ hàng di chuyển xe con và di chuyển cầu trục Sức nâng của cầu trục hai dầm trong khoảng từ 5–30 tấn, khi có yêu cầu riêng có thể lên đên 500 tấn Ở cầu trục có sức nâng trên 10 tấn, thường được trang bị hai tời nâng cùng vơi hai móc câu chính và phụ, tời phụ thường có sức nâng bằng một phần tư (0,25) sức nâng của tời chính, nhưng tốc độ nâng thì lớn hơn

Hình 1.2 Cầu trục 2 dầm

Dầm chính của cầu trục hai dầm được chế tạo dạng hộp hoặc giàn không gian Dầm giàn không gian tuy nhẹ hơn dầm hộp nhưng khó chế tạo và dùng cho cầu làm dưới dạng hộp và được liên kết với các dầm chính bằng mối hàn hoặc bu lông

c Theo cách tựa của dầm chính

Theo cách tựa của dàm chính thì có loại cầu trục tựa và cầu trục treo

Hình 1.3 Cầu trục tựa

Cầu trục cầu là loại cầu trục có hai đầu của dầm chính rựa lên dầm cuối ,chúng được liên kết với nhau bởi đinh tán hoặc hàn, loại cầu trục này có kêta cấu đơn giản nhưng vẫn đảm bảo được độ tin cậy cao nên cũng được dùng phổ biến Trên hình 1.6 là hình chung của cầu trục tụa loại 1 dầm phần kết cấu gồm dầm cầu

1 có hai đầu tựa lên các dầm cuối 5 với các bánh xe di chuyển dọc theo nhà xưởng Loại cầu trục này thường dùng phương án dẫn động chung, phía trên dầm chữ I là khung thép 4 để đảm bảo độ cứng vững theo phương ngang của dầm cầu Palăng điện 3 có thể chạy dọc theo cánh thep phía dưới của dầm I nhờ cơ cấu di chuyển palăng Cabin điều khiển được treo vào kết cấu chịu lực của cầu trục

Cầu trục treo là loại cầu trục mà toàn bộ phần kết cấu có thể chạy dọc theo nhà xưởng nhờ hai ray treo hoặc nhiều ray treo Do liên kết treo của các ray phức tạp nên loại cầu trục này chỉ được dùng trong các trường hợp đặc biệt cần thiết so với cầu trục tựa cầu trục treo có ưu điểm là có thể làm dầm cầu dài hơn, do đó có thể phục vụ cả phần rìa mép của nhà xưởng thậm chí có thể chuyển hàng giữa hai nhà xưởng song song đồng thời kết cấu của cầu trục treo nhẹ hơn cầu trục tựa Tuy nhiên cầu trục treo có chiều cao nâng thấp hơn cầu trục tựa

Cầu trục treo có 2 loại: Loại 2 dây treo và 3 dây treo

Hình 1.4 Cầu trục treo a) Loại 2 dây treo b) Loại 3 dây treo.

d Theo cách bố trí cơ cấu cơ cấu di chuyển cầu trục

Cầu trục dẫn động chung

Cầu trục dẫn động riêng

Cơ cấu di chuyển của cầu trục có thể thực hiện theo 2 phương án dẫn động chung và dẫn động riêng Trong phương án dẫn động chung, động cơ động được đặt ở giữa dầm cầu và truyền chuyển động đén các bánh xe chủ động ở hai bên ray nhờ các trục truyền Các trục truyền có thể là trục quay nhanh quay chậm, quay trung bình

Hình 1.5 Cầu trục dẫn động chung

Hình 1.6 Cầu trục dẫn động riêng

Cơ cấu di chuyển dẫn động riêng hình 1.6 gồm hai cơ cấu như nhau dẫn động cho các bánh xe chủ động ở mỗi bên ray đặc biệt Công suất của mỗi động cơ thường lấy bằng 60% tổng công suất của yêu cầu Phương án này tuy có sự xô lệnh dầm cầu khi di chuyển do lực cản ở hay bên ray không đều song do nhỏ gọn, dễ lắp đặt sử dụng và bảo dưỡng mà ngày càng được sử dụng phổ biến hơn, đặc biệt là những cầu trục có khẩu độ trên 15 m

e Theo nguồn dẫn động

Cầu trục dẫn động bằng tay và cầu trục dẫn động bằng máy

Cầu trục dẫn động bằng tay: Được dùng chủ yếu trong lắp ráp sữa chữa nhỏ

và các công việc nân chuyển không cần tốc độ cao Cơ cấu nâng của loại cầu trục nầy thường là palăng kéo tay Cơ cấu di chuyển palang xích và cầu trục cũng được dẫn động bằng cách kéo xích từ dưới lên Tuy là thiết bị thô sơ song giá thành rẻ

và dễ sử dụng nên cầu trục dẫn động bằng tay vẫn được sử dụng hiệu quả trong các phân xưởng nhỏ

Hình 1.7 Cầu trục dẫn động bằng tay a) Loại 1 dầm b) loại 2 dầm.

Cầu trục dẫn động bằng động cỏ: Thường được sử dụng trong các phân xưởng sữa chữa lắp ráp lớn và công việc yêu cầu khối lượng và tốc độ làm việc cao Cơ cấu nâng của loại cầu trục này là palăng điện Cơ cấu di chuyển palang điện, xe con và cầu cũng được dẫn động bằng động cơ điện Loại cầu trục này được sử dụng phổ biến nhất do có nhiều ưu điểm nổi bậc là khả năng tự động hóa, thuận tiện cho người sử dụng và có thể sử dụng trong việc vận chuyển các loại hàng có khối lượng lớn

f Theo vị trí điều khiển

Theo vị trí điều khiển có các loại điền khiển từ cabin gắn trên dầm cầu và cầu trục điều khiển từ dưới nền nhờ nút bấm Điều khiển từ dưới nền bằng hộp nút bấm thường dùng cho các loại cầu trục 1 dầm có tải trọng nâng nhỏ

Hình 1.8 Các loại máy nâng hạ.

1.1.3 Điều kiện an toàn của máy trục

Trong thực tế tần suất xảy ra tay nạn trong sử dụng máy nâng là lớn hơn rất nhiều so với các loại máy khác Do vậy vấn đề an toàn trong sử dụng máy nâng là vấn đề quan trọng được đặt lên hàng đầu

Với cầu trục lăn do có nhiều bộ phận máy lắp với nhau và được đặt trên cao

do vậy cần phải thường xuyên kiểm tra để kịp thời phát hiện những hư hỏng như lỏng các mối ghép, rạn nứt tại các mối hàn do thời gian sử dụng lâu…

Đối với các chi tiết máy chuyển động như bánh xe, trục quay phải có vỏ bọc

an toàn nhằm ngăn những mảnh vỡ văng ra nếu có sự cố khi chi tiết máy hoạt động

Toàn bộ hệ thống điện trong máy phải được nối đất Với các động cơ đều có phanh hãm tuy nhiên phải kiểm tra phanh thường xuyên không để xảy ra hiện tượng kẹt phanh gây nguy hiểm khi sử dụng

Tất cả những người điều khiển máy làm việc hay phục vụ máy trong phạm

vi làm việc của máy đều phải học tập các quy định về an toàn lao động có làm bài kiểm tra và phải đạt kết quả

Trong khi máy làm việc công nhân không được đứng trên vật nâng hoặc bộ phận mang để di chuyển cùng với vật cùng như không được dùng dưới vật nâng đang di chuyển

Đối với máy không không hoạt động thường xuyên (nhiều ngày không sử dụng) khi đưa vào sử dụng phải kiểm tra toàn bộ kết cấu máy Để kiểm tra tiến hành thử máy với hai bước là thử tĩnh và thử động

Bước thử tĩnh: treo vật nâng có trọng lượng bằng 1,25 lần trọng lượng nâng danh nghĩa của cầu trục thiết kế và để trong thời gian từ 10 đến 20 phút

Theo dõi biến dạng của toàn bộ các cơ cấu máy Nếu không có sự cố gì xảy

ra thì tiếp tục tiến hành thử động

Bước thử động: Treo vật nâng có trọng lượng bằng 1,1 trọng lượng nâng danh nghĩa sau đó tiến hành mở máy nâng, di chuyển, hạ vật, mở máy đột ngột, phanh đột ngột Nếu không có sự cố xảy ra thì đưa máy vào hoạt động

Trong công tác an toàn sử dụng cầu trục người quản lý có thể cho lắp thêm các thiết bị an toàn nhằm hạn chế tối đa tai nạn xảy ra cho công nhân khi làm việc

Một số thiết bị an toàn có thể sử dụng đó là: Sử dụng các công tắc đặt trên những vị trí cuối hành trình của xe lăn hay cơ cấu di chuyển cổng trục Các công

tắc này được nối với các thiết bị đèn hoặc âm thanh báo hiệu nhằm báo cho người

sử dụng biết để dừng máy Đồng thời cũng có thể nối trực tiếp với hệ thống điều khiển để tự động ngắt thiết bị khi có sự cố xảy ra

Như vậy để hạn chế tối đa tai nạn xảy ra đòi hỏi người công nhân sử dụng máy phải có ý thức chấp hành nghiêm túc những yêu cầu đã nêu trên

1.2 Sóng RF

1.2.1 Điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến (RF)

Sóng vô tuyến (RF) là một dạng dao động sóng, không nhìn thấy được và được lan tỏa theo mọi hướng

Là loại điều khiển từ xa xuất hiện đầu tiên và đến nay vẫn giữ một vai trò quan trọng và phổ biến trong đời sống Nếu điều khiển IR chỉ dùng trong nhà thì điều khiển RF lại dùng cho nhiều vật dụng bên ngoài như các thiết bị mở cửa gara

xe, hệ thống báo hiệu cho xem các loại đồ chơi điện tử từ xa thậm chí kiểm soát vệ tinh và các hệ thống máy tính xách tay và điện thoại thông minh…

1.2.2 Hoạt động

Với loại điều khiển này, nó cũng sử dụng nguyên lý tương tự như điều khiển bằng tia hồng ngoại nhưng thay vì gửi đi các tín hiệu ánh sáng, nó lại truyền sóng vô tuyến tương ứng với các lệnh nhị phân Bộ phận thu sóng vô tuyến trên thiết bị được điều khiển nhận tín hiệu và giải mã nó

RF thường được xem là dao động điện chứ không phải là dao động cơ khí,

dù các hệ thống RF cơ khí vẫn tồn tại

Cácdòng điệndao động ở các tần số vô tuyến có các tính chất đặc biệt khác vớidòng một chiềuhaydòng xoay chiềudao động ở tần số thấp Năng lượng trong một dòng điện RF có thể lan truyền trong không gian như cácsóng điện từ(sóng

vô tuyến); đây là cơ sở của công nghệ vô tuyến Dòng điện RF không chạy trong lòng dây dẫn mà phần lớn lại chạy trên bề mặt của dây dẫn; điều này được gọi

làhiệu ứng bề mặt Vì lý do này, khi cơ thể con người tiếp xúc với các dòng điện

RF công suất lớn có thể gây bỏng bề mặt da và còn được gọi là bỏng RF

Dòng điện RF có thể dễ dàng ion hóa không khí, tạo ra vùng dẫn điện qua

nó Đặc tính này được áp dụng cho các khối "cao tần" trong hàn hồ quang điện, cách hàn này sử dào điện ở tần số cao hơn so với phân bố công suất sử dụng Đặc tính khác là khả năng xuất hiện dòng điện qua nơi chứa vật liệu cách điện, như chất li điện môi của một tụ điện Khi dẫn điện bằng một dây cáp điện thông thường, dòng điện RF có xu hướng phản xạ không liên tục trong cáp chẳng hạn như trong các bộ đấu nối và phản xạ ngược trở lại nguồn, gây ra sóng đứng, do đó dòng điện RF phải được truyền trên một loại cáp đặc biệt gọi là đường dây truyền tải

Khi sử dụng module phát sóng thì mọi dữ liệu của bạn sẽ được chuyển thành tín hiệu điện và sẽ được gửi đi trong không trung thông qua ănten

Sóng vô tuyến được truyền vào không trung, và càng đi xa nó càng rộng, vì vậy nó sẽ càng yếu đi Để thu được sóng vô tuyến, bạn cần phải có một mạch thu sóng Ănten của mạch thu sẽ dựa vào những dao động của sóng vô tuyến để tạo thành tín hiệu điện mà điện tử có thể hiểu được rồi từ đó dịch mã ra các giá trị

Sóng có nhiều đại lượng đặc trưng cơ bản, đó là tần số Tần số nghĩa là số lần dao động trong 1 giây Đại lượng này đặc trưng duy nhất cho mỗi mạch thu/phát sóng, nghĩa là mỗi mạch chỉ có thể truyền phát lẫn nhau khi nó cũng tần

số Ví dụ như xe điều khiển từ xa có tần số mạch phát = tần số mạch thu = 27MHz Tần số trong truyền sóng thường rất lớn (từ 27Mhz - 5GHz) nên có rất nhiều tần

số thoải mái cho bạn lựa chọn Quay lại trọng tâm câu hỏi, nếu bạn sử dụng nhiều mạch phát và nhiều mạch thu thì có thể xảy ra 1 trong 2 trường hợp sau:

Nhiều mạch thu/phát khác tần số:

Khi mạch thu đúng tần số của mạch phát thì mới truyền tin được Nếu bạn

có nhiều cặp thu phát vơi tần số khác nhau thì chẳng bao giờ bạn truyền tin sai lệch

Nhiều mạch thu/phát cùng tần số:

Lúc này thì lại có 2 vấn đề con nảy sinh, để khắc phục ta làm như sau

Vấn đề 1: Nếu gửi tín hiệu cho mạch A và mạch B cùng tần số, nhưng lúc

thì mạch A, lúc thì mạch B ta chưa xác định được lỗi Trong truyền sóng, bạn có thể phát từ một module phát đến nhiều mạch thu Thông thường, các module phát

sẽ được kết nối với Arduino thông qua một thư viện, còn các module thu có thể dùng mạch thu có IC (không cần dùng Arduino, tự hoạt động độc lập), hoặc dùng mạch thu không IC (phải dùng thông qua thư viện của Arduino) Với loại thu có IC thì bạn có thể làm điều tôi vừa nói nhưng hơi phức tạp một tí, tôi sẽ nói ở bài sau, còn với loại thu không IC bạn sẽ sử dụng thư viện của Arduino vớicấu trúc rẻ nhánđể thực hiện các lệnh Ví dụ: tôi sẽ gửi một dữ liệu là một số nguyên kiểubytevà

 Mạch thu A sẽ làm đèn LED 13 của Arduino sáng nếu nó nhận giá trị

<=100, ngược lại là tắt

 Mạch thu B sẽ làm đèn LED 13 của Arduino sáng nếu nó nhận giá trị >

100, ngược lại là tắt

 Như vậy, nếu tôi gửi giá trị 69 từ mạch thu thì đèn LED 13 của mạch A

sẽ sáng còn mạch B sẽ tắt Còn nếu tôi gửi giá trị 169 thì mạch A tắt còn mạch B tắt,

Vấn đề 2: Nếu gửi từ 2 mạch phát đến 1 mạch thu thì không thể gửi được,

vì lúc này, nó sẽ gây ra hiện tượng nhiễu, chẳng hạn mạch phát A gửi dữ liệu là 69 còn mạch phát B gửi dữ liệu là 169, như vậy mạch thu hoặc sẽ nhận được 69 hoặc

sẽ nhận được 169 => nhiễu Vì vậy, cần phải canh thời gian sao cho khi mạch A gửi, bản mạch B không gửi và ngược lại, nghĩa là chúng ta phải gửi tuần tự, không được gửi cùng một lúc

Kết luận:

Để truyền phát thông tin qua sóng vô tuyến chúng ta cần 2 module: 1 là thu,

và 2 là phát Tuỳ thuộc vào ứng dụng của ta mà ta lựa chọn tần số cho phù hợp

Những module có tần số cao thường truyền rất xa nhưng không "xuyên tường" được, trong khi đó các loại có tần số thấp hơn thì lại xuyên tường tốt.

1.2.3 Ưu Điểm

Tần số vô tuyến (RF) là dải tần số nằm trong khoảng 3kHztới 300GHz, tương ứng vớitần sốcủa cácsóng vô tuyếnvà các dòngđiện xoay chiềumang tín hiệu vô tuyến

Truyền xa hơn IR với khoảng cách khoảng 30m hoặc có thể lên tới

Tránh nhiễu sóng bằng cách truyền ở các tần số đặc biệt và nhúng mã kỹ thuật số địa chỉ của thiết bị nhận trong các tín hiệu vô tuyến Điều này giúp bộ thu

vô tuyến trên thiết bị hồi đáp tín hiệu tương ứng một cách chính xác

1.2.7 Ứng dụng sóng RF

Sóng RF có rất nhiều ứng dụng trong thực tế và thiết thực trong cuộc sống hằng ngày đặc biệt trong lĩnh vực giải trí

 Truyền hình ảnh vô tuyến

 Điều khiển oto, máy móc trong công nghiệp hiện đại từ xa

Và còn rất nhiều ứng dụng khác

1.3 Bộ điều khiển từ xa dùng sóng RF

Hiện nay, truyền dữ liệu số được ứng dụng rất rộng rãi, vi mạch hỗ trợ xử lý

tín hiệu không dây được sử dụng như PT2262, PT2272 thông tin truyền đi đã được

mã hoá sẵn

Hệ thống đơn giản gồm mạch phát dữ liệu và mạch thu dữ liệu Dữ liệu bên phát được mã hoá bằng vi điều khiển Một module phát sẽ được nối vào vi điều khiển thực hiện điều chế sóng và phát dữ liệu tới bên thu

1.3.1 IC PT2262 và PT2272

PT2262 và PT2272 là sản phẩm của Princeton Technology được phát triển

và ra đời sau dòng mã hóa 12E/D của hãng Holtek

PT2262 có 2 loại chính: loại có 8 địa chỉ mã hóa, 4 địa chỉ dữ liệu và loại có

6 địa chỉ mã hóa và 6 địa chỉ dữ liệu Mã hóa 12 bit 1 khung A0A7, D0D3

Các linh kiện PT2262 đưa vào việt Nam chỉ có loại PT2262 với 8 địa chỉ

mã hóa và 4 địa chỉ dữ liệu

Tương tự với PT2262 có 2 kiểu thì PT2272 cũng có 2 kiểu: PT2272 có 8 địa chỉ giải mã và 4 dữ liệu đầu ra thường được kí hiệu: PT2272 – L4 + một loại nữa là PT2272 có 6 địa chỉ giải mã và 6 giữ liệu ra: kí hiệu PT2272 – L6 (loại L4

là thông dụng ở việt nam và ít có loại L6

PT2262 có “3 mũ 12” mã hóa tức là có thể mã hóa 531441 mã mới có thể

trùng lặp lại So với thằng anh HT12E ra đời trước nó thì nó trội hơn hẳn về cái khoản mật mã này (HT12E chỉ có 2 mũ 12 mã hóa).

Hình 1.10 Sơ đồ chân PT 2262 và PT 2272

Cách mã hóa PT2262 có thể làm được bằng cách nối ngắn mạch các chân

“mã hóa địa chỉ” lên dương nguồn (mã hóa +) và xuống âm nguồn (mã hóa -) hoặc

có thể bỏ trống (mã hóa 0)

Dữ liệu + mã hóa được truyền trên một khung 12 bit gồm 8 bit đầu là mã hóa (A0A7) và 4 dữ liệu Bởi vậy bạn có thể truyền được song song 4 bit dữ liệu 0 hoặc 1 Nếu để truyền dữ liệu thì nên để mặc định cho 4 chân dữ liệu này là 0 hoặc

là 1 bằng cách nối thêm điện trở “kéo lên” hoặc “đưa xuống” GND) để tránh nhiễu

PT2262 dùng dao động ngoài: đơn giản là chỉ cần lắp thêm 1 điện trở dao động vào chân 15 và chân 16 của PT2262

+ Tín hiệu encoder được đưa ra ở chân 17 của PT2262, chân này thường ở mức 1 khi tín hiệu nghỉ và mức 0 khi tín hiệu hoạt động

Tín hiệu đưa ra gồm: sóng mang dao động <700 KHz + địa chỉ mã hóa + dữ liệu

+ Tần số Sóng mang dao động được quyết định bởi R chân 15 và 16 và

được tính bằng: f = R/12

Ví dụ: mắc điện trở 470k vào chân 15 và 16 đầu ra chân 17 sẽ có 470/12 = khoảng 39Khz (cái này có thể làm điều khiển hoặc truyền dữ liệu bằng hồng ngoại với con PT2262 đấy nhé.)

PT2262 có điện áp rộng: Có thể làm việc được từ 2,5V đến 15V Trong datasheet của nó là từ 4V nhưng qua thời gian rất dài làm việc và nghiên cứu con này có thể khẳng định được về điện áp của nó làm việc rất thấp “đã từng chế tạo

và xuất xưởng gần 1 vạn mạch sử dụng cặp PT2262 và PT2272 để làm điều khiển”

PT2272 là con giải mã của PT2262 nó cũng có 8 địa chỉ giải mã tương ứng +4 dữ liệu ra +1 chân báo hiệu mã đúng VT (chân 17)

Cách giải mã như sau: Chân 15 và 16 cũng cần một điện trở để làm dao động giải mã Trong dải hồng ngoại hoặc dưới 100KHz có thể dùng R rất lớn hoặc không cần Nhưng từ khoảng 100KHz dao động trở lên thì bắt buộc phải dùng R

để tạo dao động cho PT2272

Giải mã: các chân mã hóa của PT2262 (chân 1 đến chân 8), nối thế nào thì các chân giải mã của PT2272cũng phải nối tương tự như vậy

Chân nào nối dương, chân nào nối âm, chân nào bỏ trống…vv thì chân (1 đến 8) của PT2272 hãy làm như thế Khi truyền một mã đúng và giải mã đúng thì chân 17 của PT2272 sẽ có điện áp cao đưa ra, báo hiệu là đã đúng mã hóa 4 chân

dữ liệu có thể truyền song song, nối tiếp rất độc lập

- Hoạt động IC PT2272

Khi xung mã lệnh phát ra từ ic PT2262, nhóm xung mã lệnh này sẽ được đưa vào ic PT2272 để được giải mã và phát ra tín hiệu để điều khiển các thiết bị Hoạt động bên trong của ic giải mã lệnh PT2272 xem hình sau:

Hình 1.11 Sơ đồ khối chức năng 2272

Chức năng chúng ta thấy hoạt động của ic PT2272 sẽ như sau:

-Chân OSC1 và OSC2 dùng gắn điện trở để định tần cho xung nhịp, xung nhịp này cần thiết cho hoạt động của ic

-Các chân địa chỉ là A0 đến A5 và chân địa chỉ/dữ liệu là A6/D5 đến A11/D0, trạng thái bit trên các chân này dùng xác lập mã lệnh dùng cho việc dò

Bit 0 là lúc các chân địa chỉ hay các chân dữ liệu cho nối masse.

Bit 1 là lúc các chân địa chỉ hay các chân dữ liệu cho nối lên nguồn dương.Bit F là lúc các chân địa chỉ này bỏ trống

Khối mạch bên phát

nếu chân đó bỏ trống thì xem như là bit F Chỉ khi mã lệnh của bên phát và bên thu được đặt giống nhau và tần số xung nhịp phù hợp, lúc đó cặp IC này mới "hiểu nhau", có tác dụng dùng trong điều khiển, nếu có khác nhau thì bên thu sẽ không nhận ra bên phát và sẽ không phát lệnh điều khiển VT theo lệnh của bên phát.

Cách thức tạo ra dãy xung mã lệnh của cặp IC PT2262/2272:

Hình 1.15 Cách tạo xung của cặp IC PT2262/2272

Trên đây là các mã lệnh (Code word), một mã lệnh gồm 12bit AD theo sau cùng là 1 xung đồng bộ Trình tự các bit sẽ được tách dò, để có thể là bit địa chỉ A0…A11 hay bit dữ liệu D0 D11 còn tùy theo phiên bản PT2272

Tùy theo cách thức chúng ta đặt mã bit trên các chân địa chỉ hay chân dữ liệu, chúng ta sẽ tạo ra một code word tương ứng và khi bên phát cho phát ra nhóm

mã lệnh này và bên thu nhận vào nhóm mã lệnh này, qua so sánh trong mạch computer logic nếu thấy trùng mã ic PT2272 sẽ phát lệnh điều khiển trên chân VT

Xung đồng bộ

Mã hóa bit.

Cơ bản PT2262/2272 sử dụng mỗi bít gồm 3 trạng thái 0,1 và f Mỗi trạng thái sẽ có 1 kiểu mã hóa bit code khác nhau Mỗi bit code mã hóa chứa trong 32 chù kỳ tần số mã hóa của OSC(32α) thuộc vào vị trí điện trở gắn trên chân OSC1

và OSC2 Sau khi có xung nhịp có chu kỳ là α, bây giờ người ta tạo ra các dạng xung khác nhau dùng để chỉ trạng thái các bít: đó là bít 0, bít 1 và bít F

Bit 0 được thay thế bằng chuỗi 10001000

Bit 1 được thay thế bằng chuôi 11101110

Bit f được thay thế bằng chuôi 10001110

Sync Bít được thay thế bằng chuỗi