LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay đất nước ta đang trong quá trình Cơng nghiệp hố, hiện đại hố. Chính vì vậy
có rất nhiều khu cơng nghiệp đã và đang được hình thành với nhiều dây chuyền thiết bị hoạt
động hiện đại cùng với sự đầu tư và góp vốn đến từ các nước khác trên thế giới.
Trong những thập niên gần đây, các thiết bị điện tử được ứng dụng rộng rãi trên khắp
thế giới. Sự đa dạng và phát triển của ngành này không ngừng biến đổi. Điện tử là một trong
những ngành kỹ thuật tinh vi của Thế giới, nó là một phương tiện dường như khơng thể thiếu
trong mọi lĩnh vực như: viễn thơng, y khoa, các phịng thí nghiệm, nghiên cứu, v…v.. Nó đảm
bảo hiệu suất trong công việc cũng như độ tin cậy thỏa mãn cho người sử dụng, điện tử là một
ngành mà tín hiệu vận động đặt trên cơ sở dòng điện và điện áp. Từ những linh kiện nhỏ và
đơn giản ta có thể tạo ra các thiết bị thật sự hữu dụng trong cuộc sống hằng ngày và đặc biệt
trong sản xuất. Những thiết bị tinh vi giúp giải phóng sức lao động, tạo ra hiệu suất lao động
chưa từng có, một máy họat động có thể thay thế cho vài chục nhân, thậm chí cịn hơn thế nữa.
Hiện nay đất nước ta đang trong quá trình phát triển và hội nhập, chính vì thế các mặt hàng
được sản xuất ra khơng những đạt tiều chuẩn về chất lượng, mà còn đòi hỏi phải có độ chính
xác cao về hình dạng, kích thước, trọng lượng…
Trong các Nhà máy, các sản phẩm được sản xuất ra trước khi được xuất xưởng thì phải
trải qua nhiều giai đoạn kiểm tra sản phẩm. Tuỳ theo sản phẩm được sản xuất ra mà nó phải
được kiểm tra qua các khâu khác nhau, chẳng hạn như kiểm tra về chất lượng, kích thước, hình
dạng, hoặc trọng lượng …Trong đề tài : THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH PHÂN LOẠI
SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO CÓ KẾT NỐI MÁY TÍNH.
Đề tài này sẽ giúp cho em phần nào hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của các dây
chuyền thiết bị được dùng trong việc phân loại sản phẩm.

1


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU:------------------------------------------------------------------------------1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI----------------------------------------------2
1.1 Mục đích đề tài -------------------------------------------------------------------------2

1.2 Tính cấp thiết của đề tài --------------------------------------------------------------2
1.3 Nhiệm vụ đề tài -------------------------------------------------------------------------2
1.4 Phương pháp nghiên cứu ------------------------------------------------------------2
1.5 Giá trị thực tiển ------------------------------------------------------------------------3
1.6 Nội dung đề tài -------------------------------------------------------------------------3
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ----------------------------------------------------5
2.1 Yêu cầu với máy cần thiết kế --------------------------------------------------------5
2.1.1 Yêu cầu chung với cơng việc cần thiết kế -----------------------------------------5
2.1.2 An tồn trong sử dụng ----------------------------------------------------------------5
2.1.3 Tính cơng nghệ và tính kinh tế -----------------------------------------------------5
2.1.4 Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng ---------------------------------------------------5
2.1.5 Khả năng làm việc --------------------------------------------------------------------6
2.1.6 Độ tin cậy ------------------------------------------------------------------------------6
2.1.7 Lựa chọn phương án thiết kế --------------------------------------------------------6
2.2 Giới thiệu các linh kiện và hình ảnh thực tế -------------------------------------7
2.2.1 Băng tải ---------------------------------------------------------------------------------7
2.2.2 Nút nhấn -------------------------------------------------------------------------------8
2.2.3 Led 7 đoạn -----------------------------------------------------------------------------11
2.2.4 Cảm biến hồng ngoại v1 -------------------------------------------------------------13
2.2.5 Vi điều khiển Pic 16F877A----------------------------------------------------------18
2.2.6 Moter rc servo--------------------------------------------------------------------------31
2.2.8 Module lm1596 -----------------------------------------------------------------------36
2


2.2.9 Vật liệu làm máng --------------------------------------------------------------------38
2.2.15 Giới thiệu vật liệu dùng để phân loại ---------------------------------------------39
2.1.16 Chương trình viết code sử dụng----------------------------------------------------41
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH ---------------------------------42
3.1 Thiết kế phần cứng --------------------------------------------------------------------42

3.1.1 Yêu cầu thiết kế -----------------------------------------------------------------------42
3.1.2 Thiết kế ---------------------------------------------------------------------------------44
3.2 Thiết kế phần mềm -------------------------------------------------------------------49
3.2.1 Yêu cầu của phần mềm---------------------------------------------------------------49
3.2.2 Lưu đồ giải thuật ----------------------------------------------------------------------49
3.2.3 Lập trình --------------------------------------------------------------------------------51
3.3 Mạch in-----------------------------------------------------------------------------------53
3.4 Bản vẻ mơ hình ------------------------------------------------------------------------54
3.5 Hình ảnh thực tế -----------------------------------------------------------------------55
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ---------------------------60
4.1 Kết quả đạt được -----------------------------------------------------------------------60
4.2 Kết quả chưa đạt được ---------------------------------------------------------------61
4.3 Kết luận ----------------------------------------------------------------------------------61
4.4 Hướng phát triển ----------------------------------------------------------------------61
Phụ lục ----------------------------------------------------------------------------------------62
Tài liệu tham khảo -------------------------------------------------------------------------70

3


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp tại nhà máy, các khu công nghiệp và tham
quan các doanh nghiệp sản xuất, em đã được thấy nhiều khâu được tự động hóa trong q trình
sản xuất. Một trong những khâu tự động trong dây chuyền sản xuất tự động hóa đó là số lượng
sản phẩm sản xuất ra được các băng tải vận chuyển và sử dụng hệ thống nâng gắp sản phẩm để
đưa vào hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều dài và chiều cao.
Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hồn tồn chưa
được áp dụng trong những khâu phân loại sản phẩm theo chiều dài và chiều cao sản phẩm,

đóng bao bì mà vẫn cịn sử dụng nhân cơng, chính vì vậy nhiều khi cho ra năng suất thấp chưa
đạt hiệu quả.
Từ những điều đã được nhìn thấy trong thực tế cuộc sống và những kiến thức mà em đã
học được ở trường muốn tạo ra hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời vẫn đảm bảo
được độ chính xác cao trong phân đoạn phân loại sản phẩm theo kích cỡ và đếm. Nên em đã
quyết định thiết kế và thi cơng một mơ hình sử dụng hệ thống phân loại sản phẩm theo kích cỡ
và đếm để phân loại sản phẩm vì nó rất gần gũi với thực tế, vì trong thực tế có nhiều sản phẩm
được sản xuất ra địi hỏi phải có thiết kế chính xác và nó thật sự rất có ý nghĩa đối với em, góp
phần làm cho xã hội ngày càng phát triển mạnh hơn, để xứng tầm với sự phát triển của thế
giới.
1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:
Phân loại sản phẩm là một yêu cầu cấp thiết trong công nghiệp nhằm thay thế cho con
người đặt biệt là phân loại sản phẩm theo tiêu chí khác nhau. Đã có nhiều mơ hình có thể phân
loại sản phẩm theo các tiêu chí đơn giản như phân loại từ tính, theo màu sắc hoặc theo khối
lượng
Thiết kế và ứng dụng pic dung để điều khiển mơ hình băng tải phân loại sản phẩm theo
kích cở là nội dung chính của cơng trình nghiên cứu. Mơ hình bao gồm khối cơ khí và khối
điều khiển. Để làm được cơng việc phức tạp này ở đây sử dụng một hệ thống băng tải và cảm
biến hồng ngoại v1 để phân loại sản phẩm. Bộ sử lý sử dụng là pic 16F877A với nhiều tính
năng ưu việt và giá thành tốt . Mặc dù mơ hình đơn giản nhưng có thể cho phép giải quyết một
số nội dung và điều khiển tự động.
Hiện nay, phân loại sản phẩm là một công đoạn sử dụng rất nhiều trong thực tế sản
xuất. khi dùng sức người, cơng việc này địi hỏi sự tập trung cao và có tính lập lại nên người
thao tác khó đảm bảo được tính chính xác trong cơng việc. Mặc khác có những yêu cầu phân
loại dựa trên các yêu cầu kỹ thuật rất nhỏ mà mắt thường có thể nhận ra. Điều này ảnh hưởng
trực tiếp tới năng suất và chất lượng sản phẩm. vì vậy , hệ thống tự động nhận dạng và phân
loại ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách này .
4



1.3 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI:
-

Tìm hiểu pic 16F877a
Tìm hiểu về cảm biến hồng ngoại
Tìm hiểu về lập trình visual basic
Thiết kế thi cơng mơ hình
Lập trình cos cho bo điều khiển
Lập trình điều khiển trên máy tính
Chạy thử và hồn thiện hệ thống

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
Phương pháp điều tra: khảo sát thực tế tình hình trong lĩnh vực điểu khiển tự động; công
đoạn phân loại sản phẩm trong sản suất; cấu tạo và nguyên lý hoạt động của vi xử lý PIC phục
vụ cho việc hệ thống hóa số liệu ban đầu để thiết kế.
Các phương pháp tính tốn, thiết kế mơ hình và các hệ thống tự động: sử dụng các phần
mềm AutoCAD; …
Mơ hình cơ bản phải phù hợp với nguyên lý phân loại trong thực tế.
Lắp ráp, đấu nối và vận hành điều khiển dễ dàng.
Sử dụng các vật tư, thiết bị, linh kiện thông dụng dễ dàng thay thế sữa chữa.
Đảm bảo tính thẩm mỹ và gọn gàng. Các cơ cấu truyền động, kết nối phải đảm bảo
cứng vững và tuổi thọ cao.

1.5 GIÁ TRỊ THỰC TIỂN :
Kết quả nghiên cứu là một giải pháp cho hình thức phân loại sản phẩn trong thực tế.
Nâng cao chất lượng phân loại sản phẩm từ thủ công lên máy móc tự động. Loại bỏ những
5


nhược điểm và nguy hiểm trong phân loại sản phẩm thủ cơng an tồn lao đơng cho con người,

tiết kiệm lao động chân tay.
Giảm thời gian cho các nghành đòi hỏi kỹ thuật phân loại sản phẩm, mang tính cách
mạng trong việc chuyển hình thức phân loại từ người sang máy. Tăng và đảm bảo độ chính xác
cao trong cơng đoạn phân loại sản phẩm khi một ngày càng có nhiều yêu cầu cao hơn trong
lĩnh vực phân loại.
Đánh nhanh q trình chuyển giao cơng nghệ và áp dụng cơng nghệ vào các quá trình
phân loại sản phẩm mà lao động thủ cơng cịn chiếm phần đơng.
1.6 NỘI DUNG ĐỀ TÀI:
-

Có thể phân loại sản phẩm theo chiều cao
Có thể đếm sản phẩm và hiển thị trên màn hình led và màn hình máy tính

CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 U CẦU ĐỐI VỚI MÁY CẦN THIẾT KẾ:

6


2.1.1 YÊU CẦU CHUNG VỚI CÔNG VIỆC THIẾT KẾ MÁY:
-

Chạy ổn định…
Phân biệt được kích thước sản phẩm,
Độ tin cậy cao.
An tồn khi sử dụng.
Tính cơng nghệ và tính kinh tế. Đảm bảo máy nhỏ gọn, chi phí chế tạo thấp nhất.
Những yêu cầu về công nghệ tháo lắp:
 Tháo lắp và điều chỉnh thuận lợi.

 Giảm thời gian lắp.
2.1.2 AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG:

Một kết cấu làm việc an tồn có nghĩa là trong điều kiện sử dụng bình thường thì kết
cấu đó khơng gây ra tai nạn nguy hiểm cho người sử dụng, cũng như không gây hư hại cho
thiết bị, nhà cửa và các đối tượng xung quanh.
2.1.3 TÍNH CƠNG NGHỆ VÀ TÍNH KINH TẾ:
Đây là một trong những yêu cầu cơ bản đối với máy để thỏa mãn u cầu về tính cơng
nghệ và tính kinh tế thì máy được thiết kế có hình dạng, kết cấu, vật liệu chế tạo phù hợp với
điều kiện sản suất cụ thể, đảm bảo khối lượng và kích thước nhỏ nhất, ít tốn vật liệu nhất, chi
phí về chế tạo thấp nhất kết quả cuối cùng là giá thành thấp.
Máy nên thiết kế với số lượng ít nhất các chi tiết, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và lắp
ráp, chọn cấp chính xác chế tạo cho phù hợp nhưng vẫn đảm bảo được điều kiện và quy mô
sản xuất cụ thể.
2.1.4 CÁC CHỈ TIÊU VỀ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG:
Máy thiết kế phải có năng suất và hiệu suất tương đối cao, ít tốn năng lượng, kích thước
máy cố gắng thật nhỏ, gọn, chi phí đầu tư thấp, vận hành tương đối dễ dàng …
Để làm được điều này ta cần hoàn thiện về sơ đồ kết cấu của máy đồng thời chọn các
thông số thiết kế và các quan hệ về kết cấu hợp lý.

2.1.5 KHẢ NĂNG LÀM VIỆC:
Máy có thể hồn thành các chức năng đã định mà vẫn giữ được đồ bền, khơng thay đổi
kích thước cũng như hình dạng của máy, ngồi ra vẫn giữ được sự ổn định, có tính bền mịn,
chịu được nhiệt và chấn động.

7


Để máy có đủ khả năng làm việc cần xác định hợp lý hình dạng, kích thước chi tiết
máy, chọn vật liệu thích hợp chế tạo chúng và sử dụng các biện pháp tăng bền như nhiệt luyện

2.1.6 ĐỘ TIN CẬY:
Độ tin cậy là tính chất của máy vừa thực hiện chức năng đã định đồng thời vẫn giữ
được các chỉ tiêu về sử dụng (như năng suất, công suất, mức độ tiêu thụ năng lượng, độ chính
xác) trong suốt quá trình làm việc hoặc trong quá trình thực hiện công việc đã quy định.
Độ tin cậy được đặc trưng bởi xác suất làm việc khơng hỏng hóc trong một thời gian quy
định hoặc q trình thực hiện cơng việc.
2.1.7 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ:
A / PHƯƠNG ÁN 1 :
Phân loại sản phẩm theo chiều cao bằng lập trình PLC
-

Ưu điểm : Thiết kế dễ dàng , chi phí rẻ
Nhược điểm : có nhiều sinh viên làm đồ án này rồi khơng có sự mới mẻ , độ ổn định
thấp , không bền , linh kiện dễ hư hỏng, ứng dụng thực tế chưa được rọng rải
B/ PHƯƠNG ÁN 2 :

Phân loại sản phẩm theo chiều cao bằng lập trinh pic 16F8877A
-

Ưu điểm : Thiết kế dễ dàng , chi phí rẻ , chưa có sinh viên trong trường làm đồ án này ,
Nhược điểm : lập trình phức tạp
C/ KẾT LUẬN

Chọn phương án hai để thi công mô hình

2.2 GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN VÀ HÌNH ẢNH THỰC TẾ:
2.2.1 BĂNG TẢI:
A/ GIỚI THIỆU CHUNG BĂNG TẢI:

8



Băng tải thường được dùng để di chuyển các vật liệu đơn giản và vật liệu rời theo
phương ngang và phương nghiêng. Trong các dây chuyền sản xuất, các thiết bị này được sử
dụng rộng rãi như những phương tiện để vận chuyển các cơ cấu nhẹ, trong các xưởng luyện
kim dùng để vận chuyển quặng, than đá, các loại xỉ lị trên các trạm thủy điện thì dùng vận
chuyển nhiên liệu. Trên các kho bãi thì dùng để vận chuyển các loại hàng bưu kiện, vật liệu hạt
hoặc 1 số sản phẩm khác. Trong 1 số ngành công nghiệp nhẹ, cơng nghiệp thực phẩm, hóa chất
thì dùng để vận chuyển các sản phẩm đã hoàn thành và chưa hoàn thành giữa các công đoạn,
các phân xưởng, đồng thời cũng dùng để loại bỏ các sản phẩm không dùng được.
 A.1.1 ƯU ĐIỂM BĂNG TẢI:
Cấu tạo đơn giản , bền, có khả năng vận chuyển rời và đơn chiếc theo các hướng nằm
ngang, nằm nghiêng hoặc kết hợp giữa nằm ngang với nằm nghiêng.Vốn đầu tư khơng lớn
lắm, có thể tự động được, vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng, làm việc tin cậy, năng suất
cao và tiêu hao năng lượng so với máy vận chuyển khác không lớn lắm .
 A.1.2 CẤU TẠO CHUNG BĂNG TẢI:

Hình1.1: cấu tạo chung băng chuyền.
1. Bộ phận kéo cùng các yếu tố làm việc trực tiếp mang vật.
2. Trạm dẫn động, truyền chuyển động cho bộ phận kéo.
3. Bộ phận căng, tạo và giữ lực căng cần thiết cho bộ phận kéo.
4. Hệ thống đỡ (con lăn, giá đỡ...) làm phần trựợt cho bộ phận kéo và các yếu tố làm
việc
 A.1.3 CÁC LOẠI BĂNG TẢI TRÊN THỊ TRƯỜNG HIỆN NAY:
Bảng 1.1:Danh sách các loại băng tải.

9


 A.1.4 GIỚI THIỆU BĂNG TẢI TRONG MƠ HÌNH:

Do băng tải dung trong hệ thống làm nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm nên trong mơ hình
đồ án đã lựa chọn loại băng tải dây đai để mô phỏng cho hệ thống dây chuyền trong nhà máy
với những lý do sau đây :
- Tải trọng băng tải không quá lớn.
- Kết cấu cơ khí khơng q phức tạp.
- Dễ dàng thiết kế chế tạo.
- Có thể dễ dàng hiệu chỉnh băng tải.
Tuy nhiên loại băng tải này cũng có 1 vài nhược điểm như độ chính xác khi vận chuyển
khơng cao, đôi lúc băng tải hoạt động không ổn định do nhiều yếu tố: nhiệt độ môi trường ảnh
hưởng tới con lăn, độ ma sát của dây đai giảm qua thời gian…

2.2.2 NÚT NHẤN:
 A.2.1 KHÁI NIỆM:
Nút ấn còn gọi là nút điều khiển là 1 loại khí cụ điện điều khiển bằng tay, dùng để điều
khiển từ xa các khí cụ điện đóng cắt bằng điện từ, điện xoay chiều, điện 1 chiều hạ áp, các

10


dụng cụ báo hiệu và cũng để chuyển đổi các mạch điện điều khiển, tín hiệu liên động bảo
vệ….
Nút ấn thường dùng để khởi động, dừng và đảo chiều quay các động cơ điện bằng cách
đóng cắt các cuộn dây nam châm điện của công tắc tơ, khởi động từ.
Loại button rất phổ biến, cũng như đèn LED, loại button này cũng có các kính thước
cạnh 6mm hoặc 12m. Loại 6mm hay được dùng trong các dự án nhỏ.

Hình 3.1 Nút nhấn 6mm và 12mm.
 A.2.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC:
Nút ấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thuờng mở và thường đóng và vỏ
bảo vệ. khi tác động vào nút ấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái và khi khơng cịn tác động,

các tiếp điểm trở lại trạng thái ban đầu.
Nút ấn thường đặt trên bảng điều khiển, ở tủ điện, trên hộp nút ấn. các loại nút ấn thơng
dụng có dịng điện định mức là 5A, điện áp ổn định mức là 400V, tuổi thọ điện đến 200.000
lần đóng cắt, tuổi thọ cơ đến 1000000 lần đóng cắt. nút ấn màu đỏ thường dùng để đóng máy,
màu xanh để khởi động máy.

11


Hình 3.2: Nút nhấn start và stop.
 A.2.3 NÚT NHẤN TRONG MƠ HÌNH:
Thay vì chỉ có 2 chân như cơng tắc, nút nhấn có 4 chân chia làm 2 cặp. Những chân
trong cùng một cặp được nối với nhau, những chân khác cặp thì ngược lại. Khi bạn nhấn nút,
cả 4 chân của nút nhấn đều được nối với nhau, cho phép dịng điện từ một chân bất kì có thể
tới 3 chân cịn lại.

Hình 3.3: Nút nhấn 4 chân.

2.2.3 LED 7 ĐOẠN:
12


 A.3.1 GIỚI THIỆU LED 7 ĐOẠN:
Led 7 đoạn là một công cụ thông dụng được dùng để hiển thị các thông số dưới dạng
các số từ 0 đến 9. Mặc dù công cụ LCD giúp chúng ta thể hiện các thông số một cách linh
động hơn nhưng led 7 đoạn vẫn được sử dụng nhiều trong công nghiệp do các ưu thế của nó
như : ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, dễ tạo sự chú ý và góc nhìn rộng.
LED 7 đoạn dùng nhiều trong các mạch hiện thị thơng báo, hiện thị số, kí tự đơn giản...
LED 7 đoạn được cấu tạo từ các LED đơn sắp xếp theo các đoạn nét để có thể biểu diễn các chữ
số hoặc các kí tự đơn. Tùy vào kích thước của số và kí tự mà mỗi đoạn được cấu tạo bởi một hay

nhiều LED đơn. Qua đó người ta chỉ cần các bit tương ứng với các LED đơn để điều khiển, hiển
thị số từ 0 đến 9 và các kí tự
 A.3.2 CẤU TẠO:
LED 7 thanh bao gồm 7 thanh LED được đánh dấu là các kí tự a, b, c, d, e, f, g và
một dấu chấm thập phân kí hiệu là dp. Ta có thể xem LED 7 đoạn là một tổ hợp gồm 8
LED. 8 LED này có một đầu (Anode hoặc Cathode) được nối chung và được bố trí theo
một qui tắc nhất định dùng để hiển thị các chữ số thập phân. Có hai loại LED 7 thanh, đó là
loại Anode chung (cực Anode của các LED được nối chung với nhau) và loại Cathode
chung (cực Cathode của các LED được nối chung với nhau). Tùy theo từng loại LED mà ta
có các phương pháp điều khiển các LED trong tổ hợp đó sáng tắt một cách thích hợp. Đối
với loại Anode chung, một LED sẽ được bật sang nếu mức logic đưa vào chân điều khiển
đoạn LED đó là mức logic 0. Đối với loại Cathode chung, một LED sẽ được bật sáng nếu
mức logic đưa vào chân điều khiển đoạn LED đó là mức logic 1.

13


Vcc

a. Bộ hiển thị led 7 thanh

a

a

b

b

c


c

d

d

e

e

f

f

g

g

b. Loại anode chung

c. Loại Cathod chung

Hình 3.6 LED 7 thanh
Hình vẽ trên là một LED 7 thanh loại Cathode chung. Thực ra cấu trúc các chân của LED
7 thanh có thể thay đổi chứ không cố định. Một phương pháp để xác định chính xác các chân
điều khiển của LED 7 thanh là kiểm tra từng chân của LED đó.Dựa vào hình vẽ ta có thể hiểu
được một phần nào phương pháp hiển thị của một LED .

2.2.4 CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI V1:

14


 A.4.1 MÔ TẢ:
* Tia hồng ngoại
Tia hồng ngoại là những bức xạ khơng nhìn thấy được, có bước sóng lớn hơn bước sóng
của ánh sáng đỏ (λ > 0,75μm), có bản chất là sóng điện từ.m), có bản chất là sóng điện từ.
Trên cảm biến hồng ngoại được sử dụng sẽ có 1 đèn Led để truyền tín hiệu hồng ngoại.
Tín hiệu này sẽ được nhận bởi đèn Led thu và chuyển thành dạng xung điện, sau đó các xung
điện này được chuyển đổi thành dữ liệu được sử dụng cho các thiết bị điện tử.
* Về cảm biến hồng ngoại V1:
Cảm biến có khả năng thích nghi với mơi trường, có một cặp truyền và nhận tia hồng
ngoại.
Cảm Biến Vật Cản Hồng Ngoại V1 sử dụng tốt trong môi trường ánh sáng thông
thường do module sử dụng ánh sáng hồng ngoại gồm có 1 bóng thu và bóng phát, phát ra tần
số hồng ngoại nhất định sẽ không ảnh hưởng bởi ánh sáng thường. module tích hợp ic so sánh
giúp cảm biến được chính xác hơn.
Tia hồng ngoại phát ra một tần số nhất định, khi phát hiện hướng truyền có vật
cản (mặt phản xạ), phản xạ vào đèn thu hồng ngoại, sau khi so sánh, đèn màu xanh sẽ
sáng lên, đồng thời đầu cho tín hiệu số đầu ra (một tín hiệu bậc thấp).
Khoảng cách làm việc hiệu quả 2 ~ 5cm, điện áp làm việc là 3.3 V đến 5V. Độ
15


nhạy sáng của cảm biến được điều chỉnh bằng chiết áp, cảm biến dễ lắp ráp, dễ sử dụng
Có thể được sử dụng rộng rãi trong robot tránh chướng ngại vật, xe tránh chướng
ngại vật và dị đường....
 A.4.2 THƠNG SỐ KỸ THUẬT:



















Bộ so sánh sử dụng LM393, làm việc ổn định
Điện áp làm việc: 3.3V - 5V DC.
Dong tiêu thụ:
o Vcc = 3.3V: 23 mA
o Vcc = 5.0V: 43 mA
Khi bật nguồn, đèn báo nguồn màu đỏ sáng.
Lỗ vít 3 mm, dễ dàng cố định, lắp đặt.
Kích thước: 3.2cm * 1.4cm
Các mô-đun đã được so sánh điện áp ngưỡng thông qua chiết áp, nếu sử dụng ở chế độ
thông thường, xin vui lịng khơng tự ý điều chỉnh chiết áp.
Góc hoạt động: 35°
Khoảng cách phát hiện: 2 ~ 30 cm
LED báo nguồn và LED báo tín hiệu ngõ ra
Mức logic ngõ ra:

o Mức thấp - 0V: khi có vật cản
o Mức cao - 5V: khi khơng có vật cản
Kích thước: 3.2cm x 1.4cm
Góc qt: 35 Độ
Tín hiệu đầu ra tích cực thấp. Khi phát hiện vật cản sẽ có tín hiệu trả về làm sáng LED.

Hình 3.25: Cấu tạo cảm biến V1.
 A.4.3 CỔNG GIAO TIẾP:


VCC: điện áp chuyển đổi từ 3.3V đến 5V (có thể
được kết nối trực tiếp đến vi điều khiển 5V và 3.3V)
16





GND: GND ngoài
OUT: đầu ra kỹ thuật số (0 và 1)
 A.4.4 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC:

Hình 3.26: Cách thức làm việc cảm biến.
Tia hồng ngoại phát ra một tần số nhất định, khi phát hiện hướng truyền có vật cản
(mặt phản xạ), phản xạ vào đèn thu hồng ngoại, sau khi so sánh, đèn màu xanh sẽ sáng
lên, đồng thời đầu cho tín hiệu số đầu ra (một tín hiệu bậc thấp).
Nó có một cặp truyền hồng ngoại và ống tiếp nhận, khi phát hiện hướng đáp ứng
với những trở ngại ( bề mặt phản xạ ) , phản ánh nhận hồng ngoại của các ống .
Sau khi xử lý mạch so sánh , chỉ số màu xanh sẽ sáng lên , đồng thời đầu ra giao
diện đầu ra tín hiệu một tín hiệu kỹ thuật số ( một tín hiệu cấp độ thấp) , có thể điều chỉnh

khoảng cách phát hiện thông qua các núm chiết , phạm vi khoảng cách hiệu quả 2 ~ 80
cm , dễ lắp ráp và sử dụng.
Nguyên lý hoạt động cảm biến khi có vật trước cảm biến chân OUT tín hiệu sẽ
thay đổi trạng thái ở ngõ ra.
Khoảng cách phát hiện vật cản trong điều kiện tối ưu từ 2 - 30cm. Khoảng cách
cho kết quả tốt trong điều kiện thực tế là 2-10 cm. Điều chỉnh khoảng cách bằng cách
thay đổi giá trị của biến trở tinh chỉnh. Sóng hồng ngoại có thể phản xạ về nhiều
hướng nên cần kết hợp cách li LED phát ở các phía khơng mong muốn phát hiện vật cản
( ngăn khơng cho sóng hồng ngoại phản xạ lại LED thu gây nhiễu tín hiệu) để tăng hiệu
quả phát hiện.

17


Hình 3.27: Nguyên lý hoạt động.

Hình 3.28: Minh hoạ nguyên lý hoạt động

18


Hình 3.29: Cách thức làm việc của cảm biến V1.

19


2.2.5 VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A:
 A.5.1 SƠ ĐỒ CHÂN:

Hình 5.1: Vi điều khiển PIC 16F877A . Hình 5.2: Sơ đồ chân PIC 16F877A


 A.5.2 CÁC TÍNH NĂNG CỦA CÁC CHÂN VI ĐIỀU KHIỂN:

Bảng 5.1: Tính năng các chân Pic 16F877A.
Tên

Chân Loại

Mô tả chức năng

OSC1/CLKI

13

I

Dao động tinh thể lối vào dao động ngoài

OSC2/CLKO

14

O

Dao động tinh thể hoặc lối ra xung nhịp

MCLR/Vpp

1


I/P

Lối vào reset. Lối vào điện áp nạp trình
Vpp

20