Hệ thống điều khiển băng tải và đếm số lượng sản phẩm bằng vi điều khiển

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA VẬT LÝ

--------

VÕ TRẦN NGUYÊN

“HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BĂNG TẢI VÀ ĐẾM SỐ

LƯỢNG SẢN PHẨM BẰNG VI ĐIỀU KHIỂN”

Đà Nẵng, 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA VẬT LÝ

--------

VÕ TRẦN NGUYÊN

“HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BĂNG TẢI VÀ ĐẾM SỐ

LƯỢNG SẢN PHẨM BẰNG VI ĐIỀU KHIỂN”

Chuyên ngành: Vật lý học

Khóa học: 2014 - 2018

Người hướng dẫn: Th.S Lê Xứng

Đà Nẵng, 2018

I

LỜI CẢM ƠN

ời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến nhà trường đã tạo

mọi điều kiện cho sinh viên chúng em có một môi trường học tập

tốt nhất. Cảm ơn các thầy cô trong khoa Vật lý – Trường Đại học sư

phạm – Đại học Đà Nẵng đã truyền đạt kiến thức cho sinh viên chúng em cùng lòng

nhiệt huyết với học trò, với công việc trong suốt những năm qua.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Xứng – khoa Điện Tử Viễn

Thông – Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã trực tiếp hướng dẫn, định hướng chuyên

môn, quan tâm giúp đỡ tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất trong quá trình

em thực hiện khóa luận tốt nghiệp.

Và trên hết, em xin bày tỏ lòng kính trọng và sự biết ơn sâu sắc đến gia đình

đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành tốt mọi công việc trong quá

trình thực hiện khóa luận. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa Vật lý

đã tận tình giảng dạy, trang bị cho em những kiến thức quý báu trong những năm

học vừa qua.

Mặc dù em đã cố gắng hết sức để hoàn thành đề tài khóa luận nhưng chắc

chắn sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý

kiến của quý thầy cô và các bạn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Võ Trần Nguyên

L

II

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ I

MỤC LỤC .....................................................................................................................II

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT ................................................. IV

DANH MỤC BẢNG BIỂU, DANH MỤC HÌNH ......................................................V

MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1

1. Lý do chọn đề tài .......................................................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................................1

3. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................2

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................................2

5. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................................2

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ NHỮNG LINH

KIỆN SỬ DỤNG TRONG THIẾT KẾ ...................................................................3

1.1Giới thiệu về hệ thống điều khiển ...........................................................................3

1.2Nguyên lý hoạt động.................................................................................................3

1.3Cấu trúc phần cứng AT89S52 .................................................................................4

1.3.1Các chức năng của bộ vi điều khiển AT89S52 ......................................................4

1.3.2Các chân (Pinout) ......................................................................................................5

1.4Hoạt động đình thời của AT89S52..........................................................................7

1.4.1Thanh ghi chế độ định thời TMOD ........................................................................7

1.4.2Thanh ghi điều khiển Timer ( TCON)....................................................................8

1.4.3Các chế độ đình thời Timer 0 và Timer 1 ..............................................................9

1.5Tổ chức ngắt của AT89S52......................................................................................9

1.5.1Thanh ghi IE ............................................................................................................10

1.5.2Ngắt do Timer ..........................................................................................................10

1.5.3Ngắt do cổng nối tiếp...............................................................................................10

1.6Sơ lược về các linh kiện điện tử sử dụng trong thiết kế......................................11

1.6.1Thạch anh 12MHz ...................................................................................................11

1.6.2Tụ gốm, tụ hóa .........................................................................................................11

1.6.3Điện trở .....................................................................................................................12

1.6.4Diode..........................................................................................................................12

1.6.5LED đơn....................................................................................................................13

1.6.6LED 7 đoạn...............................................................................................................13

1.6.7Relay..........................................................................................................................14

1.6.8Opto ...........................................................................................................................15

1.6.9Module cảm biến hồng ngoại .................................................................................16

1.6.10Động cơ DC 5V ......................................................................................................17

1.6.11Xi lanh khí nén hoạt động đơn ............................................................................18

1.6.12Van điện từ khí nén 5/2.........................................................................................19

1.6.13Động cơ Servo ........................................................................................................19

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN...........................................20

2.1Sơ đồ khối của hệ thống .........................................................................................20

2.2Chức năng các khối ................................................................................................20

2.2.1Khối xử lý trung tâm...............................................................................................20

2.2.2Khối cảm biến ..........................................................................................................21

2.2.3Khối hiển thị.............................................................................................................21

2.2.4Khối chấp hành........................................................................................................22

2.2.5Khối công tắc............................................................................................................23

III

2.2.6Khối nguồn ...............................................................................................................23

2.3Sơ đồ nguyên lý của hệ thống ................................................................................24

2.3.1Mạch điều khiển trung tâm AT89S52 ..................................................................24

2.3.2Mạch Reset ...............................................................................................................25

2.3.3Mạch dao động.........................................................................................................25

2.3.4Mạch hiển thị số lượng ...........................................................................................26

2.3.5Mạch chấp hành ......................................................................................................27

CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN......................................................28

3.1Thiết kế phần mềm.................................................................................................28

3.2Lưu đồ thuật toán...................................................................................................30

3.3Chương trình lập trình ..........................................................................................34

KẾT LUẬN ..................................................................................................................45

-Kết luận: ..........................................................................................................................45

-Kiến nghị: ........................................................................................................................45

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................46

Ý KIẾN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN ......................................................................47