Sử dụng arduino cho máy đóng gói cà phê dạng bột
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.47 MB, 65 trang )
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
----KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN---
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề Tài: SỬ DỤNG ARDUINO CHO MÁY ĐĨNG GĨI
CÀ PHÊ DẠNG BỘT.
GVHD: Hà Chí Kiên.
Sinh Viên Thực Hiện:
1. Phạm Trọng Nghĩa
2. Nguyễn Bá Phúc
3. Lê Văn Tâm
(14037771)
(14083861)
(14039071)
TP.HCM,Ngày 13 Tháng 06 Năm 2018
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.
Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài
(1): Phạm Trọng Nghĩa
MSSV: 14037771
(2): Nguyễn Bá Phúc
MSSV: 14083861
(3): Lê Văn Tâm
MSSV: 14039071
2.
Tên đề tài
SỬ DỤNG ARDUINO CHO MÁY ĐÓNG GÓI CÀ PHÊ DẠNG BỘT
3.
Nội dung
Tìm hiểu cấu tạo và chứa năng của Borad mạch Arduino.
Thiết kế và chế tạo các chi tiết của máy đóng gói.
Sử dụng Board mạch Arduino để điều khiển các q trình đóng gói sản
phẩm.
4.
Kết quả đạt được
Hiểu được cách lập trình và sử dụng các chức năng của Board Arduino.
Thi công chế tạo các chi tiết cơ khí và sử dụng các van khí nén.
Thi cơng chế tạo và vận hành máy đóng gói bao bì rời.
Giảng viên hướng dẫn
Tp. HCM, ngày
tháng năm 20..
Sinh viên
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 4
1. Đặt vấn đề: ......................................................................................................... 4
2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước: ............................... 5
3. Mục tiêu đề tài: .................................................................................................. 7
4. Giới hạn đề tài: .................................................................................................. 7
5. Giải pháp và ý tưởng: ........................................................................................ 7
6. Kết quả đạt được................................................................................................ 7
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG ........................................................................... 8
1.1 Giới thiệu chung về cà phê dạng bột .............................................................. 8
1.1.1 hối ượng th t ch ........................................................................................... 8
1.1. . Độ ốp c
ột cà phê ........................................................................................ 8
1.1. . Độ
ột cà phê ......................................................................................... 8
c
1.1. .
àu c
ột cà phê ............................................................................................ 8
1.1. .
ic
ột cà phê ............................................................................................. 8
1.3. Quy trình sản xuất cà phê bột ........................................................................ 9
1.4. Giới thiệu về Mạch Arduino UNO R3 .......................................................... 9
CHƯƠNG : ĐỊNH LƯỢNG VÀ ĐÓNG GÓI ........................................................ 15
2.1. Mục đ ch và phạm vi ứng dụng ................................................................... 15
2.1.1 Nghiên cứu đề tài .............................................................................................. 15
.1. Ý tưởng ............................................................................................................. 15
2.1.3. Định ượng ....................................................................................................... 16
2.1.4. Đóng gói ........................................................................................................... 17
2.2. Phân loại ....................................................................................................... 17
. .1. Định ượng..................................................................................................... 17
2.2.2. Đóng gói ......................................................................................................... 17
. . Các
áy định ượng vật liệu rời. ................................................................. 18
. .1. Th ng định ượng ............................................................................................. 19
1
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
2.3.2. V t định ượng ................................................................................................ 20
2.3.3. Đĩ định ượng:............................................................................................. 22
. . Các
áy đóng gói vật iệu............................................................................ 25
. .1.
áy đóng gói hoạt động theo nhịp .................................................................. 25
. . .
áy đóng gói hoạt động liên tục ..................................................................... 26
2.5. Kết luận ......................................................................................................... 27
CHƯƠNG : CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ, TIẾN HÀNH ........................................ 28
.1. Các phương án định ượng ........................................................................... 28
. . Các phương án đóng gói .............................................................................. 28
CHƯƠNG : TÍNH TỐN THIẾT KẾ ........................................................................... 30
4.1. Tính toán, thiết kế phễu cấp bột ................................................................... 30
4.2. Hộp định ượng ............................................................................................. 32
4.3. Tính tốn, thiết kế ống định ượng .............................................................. 33
4.4. Khung máy ................................................................................................... 35
4.5. Hộp chứa bao ................................................................................................ 36
4.6. Băng tải ......................................................................................................... 37
4.7. T nh toán động cơ cho ăng tải.................................................................... 40
CHƯƠNG : THIẾT KẾ PHẦN ĐIỀU KHIỂN MÁY .................................................... 42
.1: Các phương án .............................................................................................. 42
5.2: Các dữ liệu đầu vào điều khi n .................................................................... 42
. : Điều khi n khí nén ....................................................................................... 42
. : Điều khi n Adruino (UNO) ......................................................................... 42
CHƯƠNG 6: Q TRÌNH THI CƠNG CHẾ TẠO ........................................................ 43
6.1. Các thiết bị sử dụng ...................................................................................... 43
6.1.1 Bộ relay. ............................................................................................................ 45
6.1.2 Nguồn tổ ong 24vdc. ......................................................................................... 46
6.1.3
ạch hạ áp L
96 ........................................................................................ 47
6.1. Nút Nhấn. .......................................................................................................... 47
6.1.5 Role Omron 24v ................................................................................................ 48
2
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
6.1.6 Van khí nén ....................................................................................................... 49
6.1.7 Pittong ............................................................................................................... 52
6.1.8 R y trượt vuông ................................................................................................ 54
6.1.9 Động Cơ
6.1.10 Dây nhiệt
VDC. .............................................................................................. 55
VDC ............................................................................................ 55
6.2 Quá trình thi cơng .......................................................................................... 56
CHƯƠNG 7: ẾT LUẬN, HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ......................................... 59
7.1. Hiệu quả kinh tế: .......................................................................................... 59
7.2. Hạn chế: ........................................................................................................ 60
7. . Hướng phát tri n đề tài: ............................................................................... 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 61
LỜI CẢ
ƠN ................................................................................................................... 62
3
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
LỜI MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề:
Nước t đ ng trong quá trình hội nhập
ạnh
ẽ nên các ngành sản uất trong nước
đ ng đối đầu với rất nhiều thách thức từ các tập đoàn ớn ên ngồi. Loại hình sản uất
th cơng nhỏ ẻ đ ng cho thấy khả năng cạnh tr nh yếu ké
và dễ dàng ị o i khỏi
ôi
trường kinh do nh khốc iệt. Vì thế, cơ cấu kinh tế đ ng có ước chuy n dịch đáng k
theo hướng cơng nghiệp hó và từng ước hiện đại hó đ cải thiện quy
ơ sản uất và
tăng khả năng cạnh tr nh.
Ngày n y, trong cơng cuộc cơng nghiệp hó và hiện đại hó cũng như tiến trình hội
nhập sâu vào nền kinh tế thế giới nói chung và các quốc gi trong tố chức WTO nói riêng
đặt r cho nền kinh tế và sản uất c
c
thế giới. Có th nhận thấy
chúng t cần phải đáp ứng được các yêu cầu chung
ột điều à nền sản uất c
chúng t hiện tại
ng t nh
th công và hết sức ạc hậu, do đó điều kiện cần và đ đ q trình hội nhập thành cơng
à phải hiện đại hó nền kinh tế, hiện đại hó và tự động quá trình sản uất.
Nhận thấy tầ
qu n trong cú tự động hó trong sản uất , hiện n y rất nhiều công ty
đã chấp nhận đầu tư các phịng nghiên cứu, chuy n gi o cơng nghệ. Tự động hó trong
ọi ngành nghề , ĩnh vực hiên đ ng được đặt ên hàng đầu trong sự ph t tri n ở nước t
và thường uyên được
ng r thảo uận trong các kỳ họp ở quốc hội.
Công nghệ định ượng và đóng gói –
sự phát tri n
ạnh
ột ộ phận c
cơng nghệ tự động hó - thực
ẽ trong thời gi n qu .
Nền kinh tế đ ng phát tri n với tốc độ tăng trưởng GDP c o, nền công nghiệp đ ng
ngày càng đi ên theo hướng hiện đại, trong đó có cơng nghiệp chế iến và cân… Các dự
án thu hút hàng tỷ USD được công ố gần đây trong các ĩnh vực thực ph
ỹ ph
, sản ph
Việt N
đ ng
, đồ uống,
y tế, thuốc và phòng th nghiệ ... cho thấy, những ĩnh vực này ở
ở rộng qui
ô phát tri n. Nhiều DN chế iến, đóng gói ở Việt N
đ ng từng ước nỗ ực hiện đại hoá cơ sở hạ tầng, th y đổi phương thức sản uất,
rộng và cập nhật công nghệ
ở
ới đ hướng tới hệ thống sản uất tiên tiến, có khả cạnh
tr nh c o trên thương trường trong và ngoài nước...
4
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
Với nhu cầu thiết thực đó, nhó
đóng gói cà phê à
nghiên cứu quyết định chọn
áy đinh ượng và
đề tài nghiên cứu chế tạo tốt nghiêp. Đề tài này không những à đáp
ứng u thế hiện n y
à cịn ph hợp với năng ực c
nhó
nghiên cứu hiện n y.
2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước:
Với cơng nghệ tự động ngày đ ng ột phát tri n thì việc phải n tì
cứu và đư r những phát
nói chung và các
tịi nghiên
inh cũng như những cải tiến kỹ thuật cho công nghệ tự động
áy định ượng và đóng gói nói riêng đ ng rất được qu n tâ . Nước t
hiện n y đã nghiên cứu và chế tạo được rất nhiều oại
áy cân định ượng và đóng gói.
Điều này đã giúp cho nền sản uất trong nước rất nhiều, nó giúp các do nh nghiệp giả
được những khoản chi ph đầu tư
áy
óc nước ngồi rất
ắc tiền. Với đội ngũ các nhà
nghiên cứu trẻ, những kỹ sư giỏi đã được đào tạo chuyên
ôn hứ hẹn sẽ cho r đời rất
nhiều những công trình kho học cũng như những chiếc
áy
ới trong tương i.
Trên thế giới thì đã có rất nhiều những cơng trình nghiên cứu và đã cho r đời rất
nhiều những công nghệ rất hiện đại. Công nghệ sản uất cân đo đã phát tri n rất
ẽ, các sản ph
được sản uất theo
ột dây truyền khép k n và hoàn toàn tự động hố.
Hiện n y thì vẫn có những nghiên cứu về những ứng dụng các phần
iệu
ới, các cơ cấu
ới đ phục vụ và hồn thiện hơn.
Hình 0.1.
ạnh
áy định ượng
5
â
o y và đóng gói
ề
ới, các vật
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
Hình 0. .
Hình 0.3.
áy cân định ượng đóng bao
áy định ượng bằng ống
6
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
Hình 0.4.
3. Mục tiêu đề tài:
Thiết kế, chế tạo
áy định ượng sử dụng vít tải
áy định ượng và đóng gói. Sử dụng các cơ cấu đơn giản, ứng
dụng công nghệ và kiến thức đã học vào thực tế. T nh toán và chế tạo được
ột chiếc
áy đáp ứng được nhu cầu thực tế, giá thành chế tạo rẻ, dễ sử dụng.
4. Giới hạn đề tài:
Là các cơ cấu đơn giản, giá thành rẻ. Định ượng ở
ức độ tương đối. Nằ
trong khả năng kiến thức được giảng dạy và có t nh thực tế.
5. Giải pháp và ý tưởng:
Dự trên các ứng dụng công nghệ đ ng được sử dụng phổ iến hiện n y, đư r
nhiều các phương án thiết ảo được kế và chế tạo s u đó sẽ ự chọn những phương án
khả thi nhất, hợp ý nhất đ tiến hành chế tạo đả
6. Kết quả đạt được.
Chế tạo thành cơng
ơ hình
những yêu cầu đặt r .
áy định ượng và đóng gói cà phê dạng ột.
hình phải hoạt động tốt và đã đáp ứng được các yêu cầu
nghiên cứu thê
đ
n đầu. Tuy nhiên vẫn cần phải
áy ngày càng hoàn thiện hơn, ứng dụng các công nghệ
tiên tiến hơn vào trong máy.
7
ô
ới hơn,
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Giới thiệu chung về cà phê dạng bột
h i ượng th t ch
Bột cà phê ln có khối ượng riêng thấp hơn ột các loại ngũ cốc khác, Nếu có
điều kiện so sánh, bạn cầm trong tay trong 2 bịch 500g, bịch nào chứ cà phê, h y chư
tỷ lệ bột cà phê nhiều) thì sẽ nhiều đầy hơn, to hơn, khối ượng bột chứa bên trong nhiều
hơn nên chúng t có cả tưởng bịch cà phê nguyên chất nhẹ hơn.
1.1.1
Độ p c
ột cà phê
Bột cà phê nguyên chất xốp nhẹ, có khối ượng riêng thấp, nên có khuynh hướng
nổi lên trên, còn bột c a các hạt ngũ cốc khác có khối ượng riêng lớn hơn , nên chì
xuống nh nh hơn.
1.1.
Độ
c
ột cà phê
Bột cà phê pha tạp, khơng ngun chất có vẻ
ướt, thậm chí vón cục khi được
t m nhiều caramen tạo màu, khác hẳn với bột cà phê thật rất khô và tơi ốp.
1.1.
àu c
ột cà phê
hi r ng đến nhiệt độ và thời gian thích hợp… ột cà phê có àu nâu đậm. Do
thói quen người tiêu d ng đòi hỏi ly cà phê phải có àu đen, ặt khác, hạt các đậu nành
rang và xay ra bột có àu nâu ngã vàng đục, hồn tồn khơng giống àu nâu đậm c a
bột cà phê thật.
1.1.
ic
ột cà phê
Nhiều người vẫn bị lầm lẫn và đánh giá c o
i c hương iệu hóa học được t m
vào đậu, bắp bởi vì họ ít có dịp ngửi mùi cà phê bột nguyên chất. Bột đậu nành có mùi
gắt, hòa quyện với hương iệu bốc lên một
i thơ nặng nề chứ không dịu dàng như
mùi nguyên th y c a cà phê rang
1.1.
8
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
1.3. Quy trình sản xuất cà phê bột
Hình 1.6. Quy trình sản xuất cà phê bột
1.4. Giới thiệu về Mạch Arduino UNO R3
Mạch Arduino Uno là dòng mạch Arduino phổ biến, khi mới bắt đầu làm quen,
lập trình với Arduino thì mạch Arduino thƣờng nói tới chính là dịng Arduino UNO.
Hiện dịng mạch này đã phát tri n tới thế hệ thứ 3 (Mạch Arduino Uno R3). Arduino
Uno R3 à dòng cơ ản, linh hoạt, thường được sử dụng cho người mới bắt đầu. Bạn có
th sử dụng các dịng Arduino khác nhau: Arduino Mega, Arduino Nano, Arduino
icro… Nhưng với những ứng dụng cơ ản thì mạch Arduino Uno là lựa chọn phù hợp
nhất.
9
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
Hình 1.7: Board mạch Arduino
Hình 1.8: Chip Atmega 328
Arduino UNO có th sử dụng vi điều khi n họ 8bit AVR là: ATmega8 (Board
Arduino Uno r2), ATmega168, ATmega328 (Board Arduino Uno r3). Bộ não này có th
xử lí những tác vụ đơn giản như điều khi n đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe
điều khi n từ , điều khi n động cơ ước, điều khi n động cơ serve, à
ột trạ đo
nhiệt độ – độ m và hi n thị ên àn hình LCD,… h y những ứng dụng khác.
Mạch Arduino UNO R3 với thiết kế tiêu chu n sử dụng vi điều khi n
ATmega328. Tuy nhiên nếu yêu cầu phần cứng c a bạn không cao hoặc túi tiền khơng
cho phép, bạn có th sử dụng các loại vi điều khi n khác có chức năng tương đương
nhưng rẻ hơn như AT eg 8 ộ nhớ flash 8KB) hoặc ATmega168 (bộ nhớ flash 16KB).
Nguồn sử dụng Arduino:
UNO R3 có th đƣợc cấp nguồn 5V thông qua cổng USB hoặc cấp nguồn ngoài
với điện áp khuyên dùng là 7-12V DC hoặc điện áp giới hạn là 6- 0V. Thường thì cấp
nguồn bằng pin vng 9V là hợp lí nhất nếu bạn khơng có sẵn nguồn từ cổng USB. Nếu
cấp nguồn vƣợt quá ngưỡng giới hạn trên, bạn sẽ làm hỏng Arduino UNO.
Các chân năng ượng:
GND (Ground): cực âm c a nguồn điện cấp cho Arduino UNO. Khi bạn dùng
các thiết bị sử dụng những nguồn điện riêng biệt thì những chân này phải được nối với
nhau.
5V: cấp điện áp V đầu ra. Dòng tối đ cho phép ở chân này là 500mA.
3.3V: cấp điện áp . V đầu ra. Dòng tối đ cho phép ở chân này là 50mA.
Vin (Voltage Input): đ cấp nguồn ngoài cho Arduino UNO, bạn nối cực dương
c a nguồn với chân này và cực âm c a nguồn với chân GND.
10
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
IOREF: điện áp hoạt động c vi điều khi n trên Arduino UNO có th được đo ở
chân này. Và dĩ nhiên nó n à V. ặc dù vậy bạn không được lấy nguồn 5V từ chân
này đ sử dụng bởi chức năng c a nó khơng phải là cấp nguồn.
RESET: việc nhấn nút Reset trên o rd đ reset vi điều khi n tương đương với
việc chân RESET được nối với GND qu 1 điện trở 10 Ω.
Lưu ý:
Arduino UNO khơng có bảo vệ cắ ngược nguồn vào. Do đó bạn phải hết sức c n
thận, ki m tra các cực âm – dƣơng c a nguồn trƣớc khi cấp cho Arduino UNO. Việc làm
chập mạch nguồn vào c a Arduino UNO sẽ biến nó thành một miếng nhựa chặn giấy.
mình khun bạn nên dùng nguồn từ cổng USB nếu có th .
Các chân 3.3V và V trên Arduino à các chân d ng đ cấp nguồn ra cho các thiết
bị khác, không phải là các chân cấp nguồn vào. Việc cấp nguồn sai vị trí có th làm hỏng
o rd. Điều này khơng được nhà sản xuất khuyến khích. Cấp nguồn ngồi không qua
cổng USB cho Arduino UNO với điện áp dưới 6V có th làm hỏng board.
Cấp điện áp trên 13V vào chân RESET trên board có th làm hỏng vi điều khi n
ATmega328.
Cường độ dòng điện vào/ra ở tất cả các chân Digital và Analog c a Arduino UNO
nếu vượt quá 200mA sẽ làm hỏng vi điều khi n.
Cấp điệp áp trên 5.5V vào các chân Digital hoặc Analog c a Arduino UNO sẽ làm
hỏng vi điều khi n.
Cường độ dịng điện qua một chân Digital hoặc Analog bất kì c a Arduino UNO
vƣợt quá 40mA sẽ làm hỏng vi điều khi n. Do đó nếu khơng d ng đ truyền nhận dữ
liệu, bạn phải mắc một điện trở hạn dòng.
Khi các bạn sử dụng mạch Arduino, đặc biệt một số bạn mới bắt đầu tiếp xúc, làm
quen thì việc cấp nguồn nên thận trọng. Theo mình thì nên sử dụng nguồn 5V chu n qua
USB, hoặc sử dụng nguồn 9v cấp cho cổng đầu vào mạch Arduino. Trách trường hợp
hỏng mạch Arduino.
Bộ nhớ sử dụng:
Vi điều khi n Atmega328 tiêu chu n sử dụng trên Arduino uno r3 có:
11
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
32KB bộ nhớ Flash: những đoạn lệnh bạn lập trình sẽ được ưu trữ trong bộ nhớ Flash
c vi điều khi n. Thường thì sẽ có khoảng vài KB trong số này sẽ được dùng cho
oot o der nhưng đừng lo, bạn hiếm khi nào cần quá 20KB bộ nhớ này đâu.
2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị các biến bạn khai báo khi lập
trình sẽ ưu ở đây. Bạn khai báo càng nhiều biến thì càng cần nhiều bộ nhớ RAM. Tuy
vậy, thực sự thì cũng hiếm khi nào bộ nhớ RAM lại trở thành thứ mà bạn phải bận tâm.
Khi mất điện, dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất.
1KB cho
EEPROM E ectric y Er se e Progr
e Re d On y
một chiếc ổ cứng mini – nơi ạn có th đọc và ghi dữ liệu c
phải lo bị mất khi cúp điện giống như dữ liệu trên SRAM.
e ory : đây giống như
ình vào đây à khơng
Các cổng vào/ra trên Arduino Board:
Hình 1.9: Các cổng ra/vào
Mạch Arduino UNO có 1 chân digit d ng đ đọc hoặc xuất tín hiệu. Chúng chỉ có 2
mức điện áp là 0V và 5V với dòng vào/ra tối đ trên ỗi chân là 40mA. Ở mỗi chân đều
có các điện trở pull-up từ được cài đặt ng y trong vi điều khi n ATmega328 (mặc định
thì các điện trở này khơng được kết nối).
Một số chân digital có các chức năng đặc biệt như s u:
Chân Serial: 0 RX và 1 TX : d ng đ gửi (transmit – TX) và nhận (receive – RX) dữ
liệu TTL Serial. Arduino Uno có th giao tiếp với thiết bị khác thông qua 2 chân này. Kết
12
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
nối bluetooth thường thấy nói nơm na chính là kết nối Serial khơng dây. Nếu không cần
giao tiếp Serial, bạn không nên sử dụng 2 chân này nếu không cần thiết.
Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, và 11: cho phép bạn xuất ra xung PWM với độ phân giải
8bit (giá trị từ 0 → 28 -1 tương ứng với 0V → V ằng hàm analogWrite(). Nói một
cách đơn giản, bạn có th điều chỉnh được điện áp ra ở chân này từ mức 0V đến 5V thay
vì chỉ cố định ở mức 0V và V như những chân khác.
Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Ngoài các chức năng
thơng thường, chân này cịn d ng đ truyền phát dữ liệu bằng giao thức SPI với các
thiết bị khác.
LED 13: trên Arduino UNO có 1 đèn ed àu c
k hiệu chữ L). Khi bấm nút Reset,
bạn sẽ thấy đèn này nhấp nháy đ báo hiệu. Nó được nối với chân số 13. Khi chân này
được người dùng sử dụng, LED sẽ sáng.
Arduino UNO Broad có 6 chân n og A0 → A cung cấp độ phân giải tín hiệu
10 it 0 → 10 -1 đ đọc giá trị điện áp trong khoảng 0V → V. Với chân AREF trên
board, bạn có th đ đư vào điện áp tham chiếu khi sử dụng các chân analog. Tức là nếu
bạn cấp điện áp 2.5V vào chân này thì bạn có th d ng các chân n og đ đo điện áp
trong khoảng từ 0V → . V với độ phân giải vẫn là 10bit.
Đặc biệt, Arduino UNO có 2 chân A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp
I2C/TWI với các thiết bị khác.
Lập trình cho Arduino:
Các thiết bị dựa trên nền tảng Arduino được lập trình bằng ngơn riêng. Ngôn ngữ
này dựa trên ngôn ngữ Wiring được viết cho phần cứng nói chung. Và Wiring lại là một
biến th c a C/C++. Một số người gọi nó là Wiring, một số khác thì gọi là C hay C/C++.
Riêng mình thì gọi nó à “ngơn ngữ Arduino”, và đội ngũ phát tri n Arduino cũng gọi
như vậy. Ngôn ngữ Arduino bắt nguồn từ C/C++ phổ biến hiện n y do đó rất dễ học, dễ
hi u. Nếu học tốt chương trình Tin học 11 thì việc lập trình Arduino sẽ rất dễ thở đối với
bạn.
Đ lập trình cho Mạch Arduino, nhà phát tri n cung cấp một
Arduino được gọi là Arduino.
IDE (Intergrated Development Environment) như hình dưới đây:
13
ơi trường lập trình
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
Hình 1.10: Giao diện lập trình
14
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
CHƯƠNG : ĐỊNH LƯỢNG VÀ ĐÓNG GÓI
2.1. Mục đ ch và phạm vi ứng dụng
2.1.1 Nghiên cứu đề tài
Trong công nghiệp sản xuất chế biến hiện n y, cơng đoạn đóng gói sản ph m giử một
vai trò hết sức quan trọng. Một sản ph
sẽ giúp nhà sản xuất dễ tiêu thụ sản ph
được đóng gói đúng chất ượng và mẫu
và đảm bảo sản ph
ã đẹp
được bảo quản âu hơn,
đảm bảo uy tín nhà sản xuất.
Hiện n y các
áy đóng gói trên thị trường cũng rất đ dạng và phong phú. Qua quá
trình nghiên cứu, chúng em nhận thấy rằng các
đi
áy đóng gói trên thị trường có những
chung và riêng như s u:
Đi
tương đồng:
Đ phần đều sử dụng hệ thống con ăn được gia nhiệt đ thực hiện gấp mí và cắt gói
sản ph m.
Giống nhau ở cơ cấu dẫn màng.
Đi m khác biệt:
Do dạng phơi liệu được đư vào đ đóng gói à khác nh u: dạng bột, dạng hạt, dạng
dung dịch…
à đòi hỏi phải chế tạo những hệ thống cấp liệu khác nhau phục vụ cho
những nhà sản xuất khác nhau.
Bộ điều khi n: PLC, điện khí nén, hệ truyền động bánh răng truyền thống.
2.1.2 Ý tưởng
Xuất phát từ buổi thực tập tại Công Ty Thiết Bị Điều Khi n và Giải Pháp Tự Đơng
Hóa (ASC). Cụ th là vị trí thực tập tại cơng ty phân bón Hiệp Phước trụ sở tại Khu công
Nghiệp Hiệp Phước.
15
Đồ án tốt nghiệp
Từ đó, Nhó
GVHD: Hà Chí Kiên
thực tập bọn e
đã quyết định lập thành nhó
hình thành 1 đồ án đóng gói cà phê ột dự theo
áy đóng
đồ án và đư r ý tưởng
o ì phân ón Hiệp Phước
nhưng sử dụng Arduino UNO .Nó khác cũng tương đối nhau nhưng về phần cơ ản như
cơ kh ,kh nén,điện cũng tương đối.
Việc đư r ý tưởng đó nhằm cải thiện năng suất sản ph m c a nhà máy.
2.1.3 Định ượng
Trong các nhà áy thực ph
ổ sung và thành ph
như
, q trình định ượng ngun iệu, định ượng vật iệu
có ý nghĩ
ọi chỉ tiêu chất ượng c
ớn đ đả
sản ph
ảo năng suất và hiệu suất sản uất cũng
.
Đối tượng định ượng rất đ dạng và phong phú như: dạng rời, ỏng t nhớt, ỏng
nhớt, đậ
đặc, dẻo, nhão, quánh. Do đó, t y theo cấu tạo và t nh chất c
định ượng
Các
sản ph
cần
à có các phương pháp và các thiết ị định ượng khác nh u.
áy định ượng thường được ắp ng y dưới oong ke chứ , đặt trước các
16
áy và
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
thiết ị chế iến hoặc các
2.1.4 Đóng gói
Trong ã hội hiện n y,
áy trộn v.v...
ọi sản ph
đưới nhiều dạng khác nh u nhằ
ục đ ch ảo quản sản ph
ợi trong vận chuy n, t ng t nh th
ỹ cho sản ph
cách định ượng nhất à đối với những
dạng và kết cấu c
sản ph
s u khi sản uất r đều phải được đóng gói
.
âu dài, giữ vệ sinh, tiện
ặt khác, đóng gói cũng à
ặt hàng tiêu dung và thực ph
ột
. T y theo hình
à có những cách đóng gói khác nh u.
2.2. Phân loại
2.2.1. Định ượng
2.2.1.1. Theo nguyên tắc định ượng
-
áy định ượng theo th tích: Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng nhưng
ức độ chính
xác thấp.
áy định ượng theo trọng ượng: Kết cấu phức tạp, giá thành c o nhưng mức độ
-
chính xác cao.
- Phương pháp định ượng th t ch có s i số từ -3% nên chỉ áp dụng khi đo ường sơ
ộ. Phương pháp định ượng theo khối ượng có s i số định ượng thấp khoảng 0,1% nên
được áp dụng khi cần đo ường ch nh ác các cấu tử c
hốn hợp.
2.2.1.2. Theo phương thức làm việc:
-
áy định ượng liên tục.
-
áy định ượng gián đoạn (từng mẻ).
2.2.1.3. Theo tính chất vật liệu:
-
áy định ượng vật liệu rời.
-
áy định ượng vật liệu dẻo.
-
áy định ượng vật liệu lỏng.
2.2.2. Đóng gói
Các loại áy đóng gói có th phân loại như sau:
-
áy đóng gói vật liệu dạng khối:
à phịng…
17
áy đóng gói
ỳ ăn iền, bánh kẹo,
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
áy đóng gói vật liệu dạng lỏng:
-
áy đóng gói sữa, dầu sa tế, dầu gội
đầu…
áy đóng gói vật liệu dạng rời:
-
áy đóng gói đường, bột ngọt, cà phê,
bột giặt…
Các áy định ượng vật liệu rời.
Đ định ượng vật iệu rời h y à các sản ph
hạt, người t d ng các
áy định
ượng th t ch và trọng ượng, định ượng iên tục và từng phần. Phương pháp định ượng
theo th t ch có s i số ớn hơn nhưng kết cấu
áy đơn giản hơn, s i số nằ
trong giới
hạn cho phép nên vẫn được sử dụng rộng rãi trong nhiều dây chuyền sản uất.
Những
tải,
áy định ượng cấp iệu iên tục thường gặp là oại th ng, đĩ , v t tải, ăng
áy ắc, pittông, rung ắc và d o động cũng như oại trọng ượng à
nử tự động.
18
việc tự động và
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
1 Th ng định ượng
1 1 Đặc đi m và phạm vi ứng dụng:
-
áy định ượng th tích làm việc liên tục.
- Định ượng các sản ph m dạng rời, dạng hạt, bột vv..
2.3.1.2. Phân loại:
- Ki u thùng hình trụ hay thùng có nhiều cạnh hình .1 và
.1
: Đ điều
chỉnh dịng sản ph m nhờ lực ma sát và lực bám dính với bề mặt thùng.
- Ki u hình quạt: loại hốc (hình 2.1c) và loại cánh ( hình 2.1d):Ở các loại thùng
này thì loại thùng trụ nhẵn và có những nếp gợn nhỏ dùng cho sản ph m bột và hạt
nhỏ. Những thùng mài cạnh dùng cho sản ph m dạng cục nhỏ và cục trung bình.
a)
b)
c)
Hình 2.1. Các th ng định ượng
Th ng định ượng hình trụ
Th ng định ượng có cạnh
c Th ng định ượng có hốc
19
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
Hình 2.2. Th ng định ượng có cánh
1. Trục thùng
. Lỗ đ tháo
2. Thùng
4. Cái nạo đ cào vật iệu dư ở trong các ngăn
5. Ngăn
6. Th ng chứ iệu 7. Trục nạo
Tốc độ vòng c
ằng tấ
th ng từ 0,0
đến 1 /s. Năng suất c
chắn th y đổi chiều dầy c
lớp sản ph
th ng có th
điều chỉnh
đi vào, hoặc th y đổi số vịng quay
c a tang.
Năng suất thùng cấp liệu ki u t ng trơn Hình .1
Q = 3600.F.v.k.
được tính theo cơng thức :
, kg/h
Trong đó:
F : Diện t ch tiết diện c
v : Tốc độ trung ình c
ố,
2.
sản ph
Thường lấy bằng vận tốc vòng c
chảy qua lỗ, (m/s )
t ng định ượng v = 0,025 - 1 m/s)
k : Hệ số chứ đầy c a cửa xuống liệu, phụ thuộc khối ượng riêng c a hạt
: Trọng ượng riêng c
sản ph
kg/
3
2.3.2. V t định ượng
1 Đặc đi m và phạm vi ứng dụng:
-
áy định ượng th tích làm việc liên tục.
- V t định ượng d ng đ cấp và định ượng sản ph m dạng hạt, cục nhỏ và dạng bột
trong những trường hợp bỏ qua hiện tượng nghiền nát.
- Máy có th định ượng ở vị tr đặt nằm ngang hay nằm nghiêng một góc nào đó.
20
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
2.3.2.2. Cấu tạo v t định ượng
Hình 2.3. V t định ượng
21
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: Hà Chí Kiên
Năng suất c
Năng suất c
v t định ượng:
v t định ượng được ác định theo công thức :
Q = 47 D2 SK n ( kg/h)
[3] Trang 66
Trong đó:
D : Đường k nh v t oắn , m
S : Bước vít, m
Thường thường : S = (0,8 - 1,0)
K : Hệ số đổ đầy, K= 0,8 - 1,0
n : Số vịng quay c a vít xoắn trong 1 phút. Đối với sản ph
inh động
n = 40 -
80 v/ ph, t inh động hơn thì n = 0 - 40 v/ph.
: hối ượng riêng c
sản ph
kg/m3)
Đ tránh vật iệu t ch tụ trong v t định ượng cần phải đả
Trong đó : Dc :
ảo tỉ ệ: D
(4-5)Dc(mm)
ch thước lớn nhất c a cục sản ph m.
2.3.3. Đĩ định ượng:
1 Đặc đi m và phạm vi ứng dụng:
-
áy định ượng th tích làm việc liên tục
- Dùng đ cấp và định ượng vật liệu dạng hạt nhỏ và dạng bột khô.
- Đảm bảo cấp liệu đ ch nh ác khi năng suất tương đối lớn.
Sơ đồ kết cấu:
Đĩ qu y
â
định ượng hình .
à
ột đĩ qu y nằ
đĩ được điều chỉnh ằng ống tiếp iệu di động
Động cơ điện à
qu y trục thẳng đứng
22
ph
ng ng 1, sản ph
ên ngoài ống tháo c
qu cơ cấu truyền động.
ở trên
oong ke.
