Thiết kế và điều khiển mô hình thang máy sử dụng vi điều khiển PIC42FJ128GB106 :Khóa luận tốt nghiệp khoa Công nghệ Điện

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH

THANG MÁY SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN

PIC24FJ128GB106

GVHD : THS. NGUYỄN TRUNG DŨNG

SINH VIÊN: LÂM BÁ HÀO 14030821

NGUYỄN VĂN CƯỜNG 14030731

HỒ VĂN HÙNG 14065951

NGUYỄN HOÀNG HUY 14022421

LỚP : DHDKTD10A & DHDKTD10B.

TPHCM, Ngày 14 Tháng 6 Năm 2018.

i

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài :

(1): Lâm Bá Hào , MSSV: 14030821.

(2): Nguyễn Văn Cường, MSSV: 14030731.

(3): Hồ Văn Hùng, MSSV: 14065951.

(4): Nguyễn Hoàng Huy, MSSV: 14022421.

2. Tên đề tài :

THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH THANG MÁY SỬ DỤNG VI

ĐIỀU KHIỂN PIC24FJ128GB106.

3. Nội dung :

Thiết kế và điều khiển mô hình thang máy 4 tầng sử dụng vi điều khiển

PIC24FJ128GB106.

4. Kết quả

Thiết kế và lấp ráp được phần cứng thang máy 4 tầng.

Ứng dụng thành công vi điều khiển PIC24FJ128GB106 vào điều khiển thang

máy.

Giảng viên hướng dẫn Tp. HCM, ngày 14 tháng 06 năm 2018

Sinh viên

ii

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

iii

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

iv

LỜI NÓI ĐẦU

Tự động hóa ngày càng đóng vai trò quan trọng trong đời sống công nghiệp. Ngày

nay ngành tự động đã phát triển tới trình độ rất cao nhờ những tiến bộ của lý thuyết điều

khiển, vi xử lý, PLC… mỗi loại đều có những đặc thù riêng.

Sự bùng nổ của tiến bộ khoa học kỹ thuật nhất là trong lĩnh vực: điện tử tin học,

với nhịp độ phát triển của nhân loại, con người đã ngày càng có nhiều nhu cầu hơn, mỗi

thứ đều phải tiện nghi phương tiện đi lại dễ dàng nhanh chóng, tháng máy là phương

tiện đi lại khá phổ biến và nó đã tồn tại từ nhiều năm nay.

Trong những năm gần đây, tốc độ xây dựng tăng cao, đặc biệt là nhà cao tầng

tăng nhanh ở các thành phố lớn trong cả nước. Chính sự gia tăng số lượng nhà cao tầng

hiện nay gắn với việc sử dụng thang máy nhằm đáp ứng tiện nghi sử dụng. Như vậy nhu

cầu sử dụng thang máy hiện nay là rất lớn.

Trong cấu hình hệ thống thang máy thì hệ thống điều khiển đóng vai trò rất quan

trọng, nó quyết định mọi hoạt động của thang máy. Hiện nay, kĩ thuật điều khiển thang

máy thường được sử dụng hai phương pháp chính: Điều khiển bằng vi xử lý và điều

khiển bằng PLC. Trong đó vi điều khiển PIC có ưu điểm như: độ tin cậy cao, rẻ tiền,

ứng dụng điều khiển ở phạm vi rộng, điều khiển tốc độ thang máy mượt hơn nên được

sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp điều khiển thang máy ngoại nhập.

Do đó, trong đồ án này em sẽ dùng vi điều khiển PIC để điều khiển thang máy.

Nhưng vì thời gian làm đồ án không nhiều cùng với trình độ còn hạn chế nên không thể

tránh khỏi sai sót, rất mong được sự chỉ bảo, góp ý kiến của quý thầy cô.

v

MỤC LỤC

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ...............................................................i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................ ii

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN........................................................... iii

LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................iv

MỤC LỤC.......................................................................................................................v

DANH SÁCH HÌNH VẼ.............................................................................................. vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG ...........................................................................................ix

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ THANG MÁY .........................................................1

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY ..........................................................1

1.1.1 Phân loại thang máy ........................................................................................2

1.1.2 Cấu tạo thang máy ..........................................................................................4

1.1.3 Chức năng của một số bộ phận trong thang máy ............................................5

1.1.4 Yêu cầu về an toàn trong điều khiển thang máy............................................14

1.2 BỘ ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU TRONG THANG MÁY......................................15

1.2.1 Thang máy dùng PLC....................................................................................16

1.2.2 Thang máy dùng board vi xử lý Microprocessor...........................................18

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC24FJ128GB106 ...............19

2.1 LỊCH SỬ RA ĐỜI VI ĐIỀU KHIỂN PIC ..........................................................19

2.2 CÁC ĐẶT TÍNH CỦA VI ĐIỀU KHIỂN PIC ...................................................20

2.3 VI ĐIỀU KHIỂN PIC24FJ128GB106 ................................................................21

2.3.1 Tổng quan về thiết bị ....................................................................................21

2.3.2 Tính năng bổ sung ........................................................................................21

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG THANG MÁY TRÊN PHẦN MỀM...........................24

3.1 SƠ ĐỒ DÂY VÀ CÁC KHỐI TRÊN PROTEUS8 ............................................24

3.1.1 Khối vi điều khiển ........................................................................................25

3.1.2 Khối động cơ và mạch điều khiển động cơ ..................................................26

3.1.3 Khối cảm biến vị trí ......................................................................................27

3.1.4 Khối nút nhấn chọn tầng bên trong cabin .....................................................28

3.1.5 Khối nút chọn tầng ngoài hành lang..............................................................29

3.1.6 Khối điện trở treo ..........................................................................................30

3.2 TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM DỊCH CCS C COMPILER ............................30

3.2.1 Giới thiệu về phần mềm CCS C Compiler ...................................................31

3.2.2 Tạo một Project sử dụng Pic Wizard ............................................................32

3.3 NẠP FILE HEX VÀO PIC TRONG PROTEUS ĐỂ CHẠY MÔ PHỎNG. .....34

CHƯƠNG 4: THI CÔNG MÔ HÌNH THANG MÁY .............................................35

4.1 CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MÔ HÌNH ...........................................35

4.1.1 Động cơ chính ...............................................................................................35

4.1.2 Động cơ cửa ..................................................................................................36

vi

4.1.3 Driver điều khiển động cơ .............................................................................37

4.1.4 Cảm biến quang ............................................................................................38

4.1.5 Cảm biến vật cản ...........................................................................................39

4.1.6 Vi điều khiển PIC24FJ128GB106 ................................................................40

4.2 THIẾT KẾ MẠCH IN .........................................................................................58

4.2.1 Mạch điều khiển chọn tầng trong cabin ........................................................58

4.2.2 Mạch điều khiển chọn tầng ngoài hành lang .................................................58

4.3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH THANG MÁY ............................................................59

4.3.1 Cabin .............................................................................................................59

4.3.2 Phần cửa cabin ...............................................................................................59

4.3.3 Đấu dây tín hiệu vào PIC ..............................................................................60

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN..........................................61

5.1 NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC.......................................................................61

5.1.1 Về lý thuyết và kỹ năng mềm .......................................................................61

5.1.2 Về kỹ năng phần cứng ..................................................................................61

5.2 NHỮNG KHÓ KHĂN TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ............................61

5.3 HƯỚNG MỞ RỘNG ..........................................................................................62

TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................63

PHỤ LỤC ......................................................................................................................64

LỜI CẢM ƠN................................................................................................................65