TRNG I HC M THÀNH PH H CHÍ MINH
KHOA XÂY DNG VÀ IN



 ÁN TT NGHIP
K S NGÀNH CÔNG NGHIP




THIT K VÀ IU KHIN
MÔ HÌNH THANG MÁY
BNG VI X LÝ PIC 16F877A









SVTH : TRN MINH PHNG
MSSV : 20762073
GVHD : ThS. TNG THANH NHÂN

TP. H Chí Minh, tháng 2 nm 2012
 án tt nghip k s công nghip GVHD : Tng Thanh Nhân

SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073

LI M U





Thang máy là mt thit b không th thiu trong vic vn chuyn ngi và hang
hóa… theo phng thng đng trong các nhà cao tng. Chính vì vy, t khi thang
máy xut hin dn nay, thang máy luôn đc nghiên cu, ci tin, hin đi hóa đ
đáp ng nhu cu ngày càng cao ca con ngi.
Trong nhng nm gn đây, ti Vit Nam, yêu cu v nhà  tng trong khi qu
đt hn ch. Do đó, xu hng phát trin nhà theo chiu cao là t
t yu. Vì vy thang
máy ngày càng tng v s lng cng nh đ cao.
Mc đích nghiên cu ca em là: Thit k và điu khin mô hình thang máy
bng vi x lý PIC16F877A – đây là mt đ tài khá mi trong vic ng dng thc
hành vi x lý. Do dó nhim v nghiên cu ca em li càng khó khn hn trong khi
hiu bit c bn v thang máy cha nhiu. Tuy nhiên, đ hoàn thành nghiên cu và
nâng cao hiu bi
t ca bn thân, em dã c gng tìm hiu qua các tài lu và qua thc
t lp ráp mô hình thang máy.
Vì đây là thit k mô hình thang máy và hiu bit thang máy cha nhiu, nên

nghiên cu ch tp trung vào các phn chính sau:
- Gii thiu v thang máy.
- Mt s mch s dng trong mô hình.
- Lu đ gii thut và gii thut cho mô hình thang máy.
 án tt nghip k s công nghip GVHD : Tóng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073

LI CM N




u tiên em xin gi li chúc sc khe đn toàn b thy cô và các đoàn th ca
trng i hc M Tp.H Chí Minh. Em gi li cám n đn khoa Xây dng và
in đã to điu kin cho em đc nhn đ tài tt nghip.
Vi s c gng ca bn thân và s giúp đ t gia đình, bn bè cùng s ch bo
tn tình ca các th
y cô trong b môn, đc bit là s hng dn ca thy Tng
Thanh Nhân mà em đã hoàn thành đ án này. Em rt mong nhn đc nhng góp ý
, b sung ca thy cô và bn bè đ đ án ca em đc hoàn thin hn.
Em xin gi đn gia đình, bn bè, thy Tng Thanh Nhân các thy cô trong b
môn li cám n trân thành nht.













 án tt nghip k s công nghip GVHD : Tóng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073
MC LC

Li m đu
Li cm n
Mc lc
Chng 1: GII THIU THANG MÁY
1
1.1. Khái nim chung v thang máy
1
1.2. Phân loi thang máy
2
1.2.1. Theo công dng thang máy 2
1.2.2. Theo h thng dn đng cabin 4
1.2.3. Theo v trí đt b ti kéo
1.2.4. Theo h thng vn hành
1.2.5. Theo thông s c bn
1.2.6. Theo kt cu các cm c bn
1.2.7. Theo v trí ca cabin và đi trng ging thang
1.2.8. Theo qu đo di chuyn c
a cabin

1.3. Các nguyên tc hot đng c bn ca thang máy
1.4. Nhng tham s cn bit đi vi thang máy
1.5. Các yêu cu truyn đng thang máy
1.5.1. Yêu cu c bn ca h truyn đng thang máy
1.5.2. Dng chính xác bung thang
4
6
6
6
6
6
7
7
8
8
9
1.5.3. B cm bin dng chính xác bung thang 11
Chng 2: GII THIU MÔ HÌNH THANG MÁY
14
2.1. Gii thiu mô hình thang máy
14
2.1.1. ng c truyn đng
14
2.1.2. Dây truyn đng
2.1.3. Bung thang
2.1.4. i trng
2.1.5. Thanh ray
14
15
15

15
2.2. S đ khi mô hình thang máy
15
2.3. Gii thiu nhim v tng khi
2.3.1. Khi PIC16F877A
2.3.2. Khi bàn phím
2.3.3. Khi cm bin
2.3.4. Khi led hin th
2.3.5. Khi điu khin đng c
2.3.6. Khi ngun
15
15
16
17
18
18
19
Chng 3: PHÂN TÍCH VÀ THIT K MCH IU KHIN TRONG MÔ
HÌNH THANG MÁY DÙNG PIC 16F877A
20
3.1. Kh
i PIC16F877A
20
3.1.1. Chân Reset, dao đng, ngun 20
3.1.2. Nhim v ca các Port
3.1.3. Ngt ngoài INT_EXT
3.2. Khi bàn phím
3.3. Khi cm bin
3.4. Khi led hin th
3.5. Khi điu khin đng c

3.6. Khi ngun
21
22
22
23
24
25
26
Chn
g
4: LU  GII THU

T
28
4.1. Ngt – nhn tín hiu gi tng
4.2. Hot đng ca mô hình thang máy
4.2.1. Quá trình m và đóng ca ca bung thang
28
31
32
 án tt nghip k s công nghip GVHD : Tóng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073
4.2.2. Quá trình đi lên và đi xung ca bung thang
4.2.3. Hot đng chính ca mô hình thang máy
Chng 5: CHNG TRÌNH
5.1. Mt s điu lu ý vi vic điu khin mô hình thang máy
5.2. Chng trình
33

35
36
36
37
KT LUN
50
PH LC 1
PH LC 2 – TNG QUAN V PIC16F877A
1. c đim vi điu khin PIC16F877A
2. T chc b nh
2.1. B nh ch
ng trình
2.2. B nh d liu
2.2.1. Thanh ghi chc nng đc bit SFG
2.2.2. Thanh ghi mc đích chung GPR
2.2.3. STACK
3. Timer
3.1. Timer 0
3.2. Timer 1
3.3. Timer 2
4. ADC
5. Comparator
6. CCP
7. Giao tip ni tip
7.1. USART
7.2. MSSP
8. Cng giao tip song song PSP (PARALLEL SLAVE PORT)
9. Ngt (INTERRUPT)
10. Watchdog Timer (WDT)
11. Ch đ SLEEP

51
52
52
52
52
53
54
56
56
56
56
57
58
59
60
62
65
65
66
67
67
68
69
DANH MC TÀI LIU THAM KHO
DANH MC WEBSITE THAM KHO
71
71

 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân



SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 1
CHNG 1: GII THIU THANG MÁY


1.1. Khái nim chung v thang máy
Thang máy là mt thit b chuyên dùng đ vn chuyn ngi, hàng hóa, vt liu,
v.v… theo phng thng đng hoc nghiêng mt góc nh hn 15
o
so vi phng thng
đng theo mt tuyn đã đnh sn.
Thang máy thng đc s dng trong các khách sn, công s, chung c, bnh
vin, đài quan sát, v.v… c đim vn chuyn thang máy so vi các phng tin vn
chuyn khác là thi gian ca mt chu k vn chuyn bé, tn sut vn chuyn ln. Ngoài ý
ngha v vn chuyn, thang máy còn là mt trong nhng yu t làm t
ng v đp và tin
nghi ca công trình.
Tùy theo đi tng nâng, chuyn khác nhau mà thang máy có cu to phù hp.
Nhng thang máy có th phân thành 2 phn chính:
- Bung thang: Cabin, đi trng, h ging.
- Bung máy (ni đt phn máy , b trí  trên cùng ca ging thang).



Hình 1.1 – Kt cu ca thang máy.
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 2
1.2. Phân loi thang máy.

Thang máy hin nay rt đa dng, vi nhiu kiu, loi khác nhau đ phù hp vi
mc đích s dng ca tng công trình. Có th phân loi thang máy theo các nguyên tc và
đc đim sau:
1.2.1.Theo công dng thang máy:
- Thang máy chuyên ch ngi (thang máy dân dng). Loi này thng dùng
trong khách sn, công s, chung c, trng hc v.v…

Hình 1.2 – Thang máy dân dng
- Thang máy chuyên ch bnh nhân. Thang máy loi này thng thy  bnh
vin, khu điu dng. Nó có kích thc ln đ cha đc bng ca hoc ging
ca bnh nhân, cùng vi bác s, nhân viên và dng c cp cu đi kèm.

Hình 1.3. – Thang máy chuyên ch bnh nhân
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 3
- Thang máy chuyên ch ngi có tính đn hàng đi kèm. Thng đc dùng cho
siêu th, khu trin lãm.
- Thang máy chuyên ch hàng có ngi đi kèm. Thng thy  kho, nhà máy,
công xng v.v…

Hình 1.4. – Thang máy chuyên ch ngi và hàng.
- Thang máy chuyên ch hàng không có ngi đi kèm. Loi thang này chuyên
dùng đ ch vt liu, thc n trong khách sn, nhà n tp th v.v…

Hình 1.5 – Thang máy chuyên ch hàng không có ngi đi kèm.
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân



SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 4
1.2.2.Theo h thng dn đng cabin
- Thang máy dn đng bng đin. c đim loi này là không b hn ch trong
hành trình lên xung.
- Thang máy dn đng cabin bng bánh rng.
- Thang máy thy lc. c đim ca loi thang này là hành trình b hn ch (ti
đa 18m).

1.2.3.Theo v trí đt b ti kéo
- i vi thang máy đin: b ti kéo đ
t phía trên ging thang, b ti kéo đt 
phía di ging thang.
- i vi thang máy dn đng cabin bng bánh rng thì b ti dn đng đt ngay
trên nóc cabin.


Hình 1.6 – Thang máy có b ti đt trên ging thang.
a,b) Thang máy dn đng bng puly ma sát.
c) Thang máy dn đng bng tang cun cáp.
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 5

Hình 1.7 – Thang máy có b ti đt di ging thang
a)Cáp treo trc tip vào dm trên ging thang.
b)Cáp vòng qua đáy cabin.

- i vi thang máy thy lc: bung máy đt ti tng trt.


Hình 1.8 – Thang máy có b nâng thy lc.
a) Pittông đy trc tip t bên di cabin.
b) Pittông đy trc tip t phía sau cabin.
c) Pittông kt hp vi cáp đy gián tip t phía sau cabin.
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 6
1.2.4.Theo h thng vn hành
- Theo mc đ t đng: loi na t đng và loi t đng.
- Theo t hp điu khin: điu khin đn, điu khin kép, điu khin theo nhóm.
- Theo t hp điu khin: điu khin trong cabin, điu khin ngoài cabin, điu
khin c trong và ngoài cabin.

1.2.5.Theo thông s
 c bn
- Theo tc đ: tc đ thp (di 1m/s) ; trung bình (1÷2,5m/s); cao (2,5 ÷ 4m/s);
rt cao (trên 4m/s).
- Theo khi lng vn chuyn ca cabin: loi nh (di 500kg); loi trung bình
(500 ÷ 1000kg); loi ln (1000 ÷ 1600kg); loi rt ln (trên 1600kg).

1.2.6.Theo kt cu các cm c bn
- Theo ku cu ca b ti kéo.
- Theo h thng cân bng.
- Theo cách treo cabin và đi trng.
- Theo h
thng ca ca cabin.
- Theo b hãm bo him an toàn cabin.

1.2.7.Theo v trí ca cabin và đi trng ging thang

- i trng b trí phía sau cabin.
- i trng b trí mt bên cabin.

Hình 1.9 – V trí cabin và đi trng.
a)i trng phía sau cabin.
b)i trng đt mt bên cabin.

1.2.8.Theo qu đo di chuyn ca cabin
- Thang máy thng đng.
- Thang máy nghiêng.
- Thang máy zigzag.


 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 7
1.3. Các nguyên tc hot đng c bn ca thang máy
Cn c vào điu kin làm vic ca thang máy và ph thuc vào s an toàn ca h
thng nên c cu điu khin thang máy cn tuân th theo mt s yêu cu sau:
- Khi bung thang đang di chuyn thì các ca tng, ca bung thang, ca tng
hm phi đóng kín đ đm bo cho ngi vn hành và hàng hóa v
n chuyn.
- Trong các thang máy hin đi, khi thang máy đang hot đng vn có th n nút
gi tng vì trong mch điu khin có b nh và ch đ u tiên đôi vi các ln
gn đng chuyn ri ca bung thang.
Nguyên lý chung khi điu khin thang máy:
- Gi bung thang ti ca tng.
- iu khin đi tng ti ca t
ng.

- iu khin bung thang khi sa cha trên bung máy.
Khi có s c, hoc điu kin liên đng cha tác đng đ thì thang s không hot
đng cho dù điu khin bng cách nào.
Trong bung thang, ngoài nút gi tng, đóng m ca còn có đèn chiu sáng, đin thoi,
chuông cp cu và nút dng tng đt ngt khi có s c.

1.4. Nhng tham s cn bi
t đi vi thang máy.
- Công sut tnh ca đng c khi nâng tài không có đi trng
-

Trong đó:
G
bt
: khi lng bung thang(kg).
G : khi lng ti (kg).
v: tc đ nâng (m/s).
g: gia tc trng trng (m/s
2
) .

: hiu sut ca c cu nâng (0,5 ÷ 0,8).
- Do thang máy có đi trng nên tính toán đi trng phù hp là cn thit. Khi
lng ca đi trng đc tính bng:



: khi lng đi trng (kg).

: h s cân bng (0,3 ÷ 0,6).

- Công sut tnh ca đng lúc nâng ti có đi trng:



- Công sut tnh ca đng lúc h ti có đi trng:



P
cn
: công sut tnh ca đng c khi nâng ti có đi trng.
P
ch
: công sut tnh ca đng c khi h ti có đi trng.
k : h s tính đn ma sát gia thanh dn hng và đi trng (1,15 ÷ 1,3).
- Tính lc kéo đt lên puli cáp kéo bung thang  tng di cùng và các ln dng
tip theo:
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 8


: s ln dng bung thang.

: khi lng ti gim sau mi ln dng.
- Mômen nâng ti:


- Mômen h ti:




: t s ca hp điu tc.
R: bán kính puli dn đng (m).

1.5.Các yêu cu truyn đng thang máy
1.5.1 Yêu cu c bn ca h truyn đng thang máy
Yêu cu c bn ca h truyn đng thang máy là bo đm cho bung thang chuyn
đng êm. Bung thang chuyn đng êm hay không là ph thuc vào gia tc khi khi đng,
khi hãm, khi phanh. Các tham s đc trng cho chuyn đng ca thang máy là:
- V
n tc di chuyn: v (m/s)
- Gia tc: a (m/s
2
)
-  git:
(m/s
3
)
Tc đ thang máy đc thit k cn c theo loi ti mà nó mang và quãng đng
tng hot đng. Tc đ quyt đnh nng sut ca thang máy. Vi nhà cao tng, vic dùng
thang máy có tc đ s tit kim đc nhiu thi gian. Tuy vy đ tng tc thang máy đòi
hi chi phí tng. Nu tng tc đ thang máy t 0,75(m/s) lên 3,5(m/s) thì giá thành s tng
lên t 4 đn 5 l
n. Do vy, tùy theo đ cao ca nhà mà phi chn thang máy có tc đ phù
hp.
Tc đ di chuyn trung bình ca bung thang có th tng bng cách gim thi gian
m máy (đng c truyn đng) và hãm máy. Có ngha là tng gia tc, nhng khi gia tc
ln s gây cm giác khó chu cho ngi, có th gây đ v hàng hóa và các cht lng trong

khi di chuyn.
Mt đi lng quan trng trong yêu cu truyn đng thang máy là đ gi
t.  git
sinh ra do s thay đi đ ln ca gia tc.  git có nh hng rt ln ti chuyn đng êm
ca thang máy. Công thc tính đ git ca thang máy là:
- o hàm bc nht ca gia tc:


- o hàm bc hai ca tc đ :


Trong trng hp vi thang máy thông thng ta phi tính theo 5 giai đon: m
máy, ch đ hot đng n đnh, hãm ti tc đ thp, bung thang đn tng, hãm dng.
Trong trng hp thang máy đn gin vi tc đ chm và quãng đng nh có th ch tính
đn ba giai đon: m máy, ch đ hot đng n đnh, hãm dng.
1.5.2. Dng chính xác bung thang
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 9
Vic chuyn đng ca thang máy có mt yêu cu quan trng không th thiu là
dng chính xác. Trong khi chuyn đng bung thang ca thang máy cn phi dng. Nu
bung thang dng không chính xác s gây ra các hin tng: khó khn cho vic bc d
hàng, đc bit là các hàng nng phi dùng con ln, xe đy. Trong mt s trng hp có th
không thc hin đc vic xp và bc d hàng hóa.
Theo tiêu chun Vit Nam, khi đ
t lên thang máy mt ti trng G = 2,5G
đm
thang
phi đm bo dng chính xác ti sàn vi sai lch cho phép không quá 2cm. Thang máy

dng chính xác giúp cho vic bc d hàng hóa ra vào d dàng, do có tng nn sut hot
đng ca thang máy.
 khc phc hu qu và đt đc đ chính xác cao khi dng, ta có th gp phi
mt s vn đ không mong mun nh sau:
- Hng thit b điu khin.
- Gây tn tht nng l
ng.
- Gây hng các thit b c khí.
- Tng thi gian t hãm ti dng.
Vic dng chính xác bung thang cn tính đn mt na hiu s ca hai qun đng
mà bung thang trt trên thanh ray khi dng bung thang đy ti và khi dng bung
thang không ti theo cùng mt chiu di chuyn. Các yu t nh hng đn dng chính xác
bung thang bao gm:
- Mômen c cu phanh.
-
Mômen quán tính ca bung thang.
- Tc đ khi bt đu hãm và mt s yu t ph khác.
Quá trình hãm bung thang xy ra nh sau: khi bung thang đn gn sàn tng, công
tc chuyn đi tng cn cp lnh lên h thng điu khin dng c đ dng bung thang.
Trong khong thi gian
t, bung thang đi đc mt quãng đng là S’ :

S’ = v
o
. t
Trong đó:
v
o
: tc đ lúc bt đu hãm.
t : thi gian tác đng ca thit b điu khin.

Khi c cu phanh tác đng là quá trình hãm bung thang, trong thi gian này bung
thang đi đc mt quãng đng S”:



Trong đó:
m : khi lng các phn chuyn đng ca bung thang (kg).

: lc phanh (N).

: lc cn tnh (N).
Du
trong biu thc ph thuc vào chiu tác dng ca lc cn tnh. Khi bung
thang di chuyn đi lên biu thc mang du (+) và khi bung thang di chuyn đi xung biu
thc mang du (-).
S” có th vit di dng:



Trong đó:
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 10
J: mômen quán tính h quy đi v chuyn đng ca bung thang (kg.m
2
)
M
ph
: mômen ma sát (N).

M
ph
: mômen cn tnh (N).

: tc đ quay ca đng c lúc bt đu phanh (rad/s).
D: đng kính puli treo cáp (m).
i: t s truyn.
Quãng đng bung thang đi đc t khi công tc chuyn đi cho lnh dng đn
khi bung thang dng ti sàn tng:


Công tc chuyn đi tng đt cách sàn tng mt khong cách nào đó mà cho bung
thang nm  gia hiu hai quãng đng trt khi bung thang đy ti và bung thang
không ti. Vi sai s ln nht (đ dng không chính xác ln nht):


Trong đó:
S
1
: quãng đng trt nh nht ca bung thang khi phanh.
S
2
: quãng đng trt ln nht ca bung thang khi phanh.
 dng chính xác bung thang cho thang máy ca nhà cao tng có tc đ bung
thang trung bình, ta phi lu ý đn yu t tc đ ca bung thang trc khi phanh hãm tc
đ ca bung thang trc khi phanh hãm tc đ

Hình 1.10
BK
1

, BK
2
: Cm bin dng chính xác bung thang.

BK
1
đt cách sàn tng mt khong S đ phát lnh dng đng c. BK
2
tác đng sau
khi bung thang đi đc mt khong so vi v trí ban đu(sàn tng di), đ phát tín hiu
đi cp tc đ ban đu. Vi tc đ nh ca bung thang thì vic dng êm và chính xác
bung thang s d thc hin.
A
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 11
Do nhiu yu t nh s thay đi ca M
hãm
, M
J
, tc đ trc khi dng nên làm cho
bung thang có th chuyn đng vi quãng đng S
max
và S
min
, tr s sai lch này là
S
và tng ng vi góc quay ca puli kéo đi trng A là
.


Trong đó:

: góc quay ca A.

: vn tóc góc ca đng c.

: tc đ chuyn đng ca bung thang.

đc chua làm hai phn:

: thành phn sau khi phát lnh dng nhng đng c vn quay vi mt tc
đ không đi cho đn khi các khí c đin tác đng.



t: thi gian đ khí c đin tác đng.

: thành phn sau khi đng c đc lnh hãm, nhng đng đng c vn
quay mt góc nào đó do nng lng còn d tha trong h thng.



J: mômen quán tính.
M
hãm
: mômen hãm.
Ly vi phân toàn phn:






Ly đo hàm gn đúng:


Qua biu thc trên ta thy
ph phuc vào 3 yu t chính , J, . Trong đó
J,
là hai tham s rt khó điu chnh vì nó ph thuc rt nhiu vào cách thành phn
khác. Do vy
thì trc khi dng thang máy ta cn phi gim tc đ ca bung thang
bng cách gim tc đ ca đng c truyn đng.

1.5.3 B cm bin dng chính xác bung thang
Hin nay có hai kiu cm bin thng đc s dng: cm bin kiu cm ng và
cm bin kiu chân không.
a) Cm bin kiu cm ng.
B c
m bin dng chính xác bung thang thc cht là mt công tc phi tip
đim và thng đc dùng b cm bin v trí kiu cm ng.
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 12

Hình 1.11 – Cm bin kiu cm ng
1)Thanh st đng.
2)Mch t h.
3)Cun dây.


Cu to ca nó gm mch t h 2, cun dây 3. Khi mch t h do đin kháng
ca cun dây bé nên dòng xoay chiu qua cun dây ln. Khi thanh st đng 1 làm kín
mch t, t thông sinh ra trong mch t tng. Làm tng đin cm L ca cun dây và dòng
đi qua cun dây s gi
m xung. in cm cun dây tng hay gim ph thuc vào v trí ca
thanh st đng 1.
Nu đu ni tip vi cun dây ca b cm bin vào mt r-le ta s đc mt
phn t phi tip đim đ dng trong h thng điu khin. Tùy thuc vào mc đích s dng
có th dùng nó làm công tc chuyn đi tng, cm bin v trí đ thc hin vic dng chính
xác bung thang hoc cm bin ch v trí bung thang. Ta mc nh hình 1.12


Hình 1.12

Cun dây ca r-le RTr đc đu ni tip vi cun dây ca cm bin kiu cm
ng (CB).  nâng cao đ tin cy, ta đu thêm t C song song vi cun dây ca b cm
bin, tr s đin dung ca t đc tính toán sao cho khi thanh st 1 che kín mch t s to
đc dòng cng hng. Khi mch t ca cm bin h, dòng đi qua cu
n dây r-le RTr đ
ln lam cho nó tác đng. Khi mch t kín, dòng đin đi qua cun dy gim xung gn
bng 0, lc này r-le không tác đng. Thông thng b cm bin CB đc lp  thành
ging thang, còn thanh st đng 1 đc lp  bung thang.






 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân



SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 13
b) Cm bin ku chân không.
B cm bin v trí kiu chân không thc cht là mt r-le t đng ct bng cách
thay đi t trng tác đng lên nam châm liên tip đim (QT) nh hình 1.13.

Hình 1.13 – Cm bin kiu chân không
NCVC: Nam châm vnh cu
QT: Tip đim thng h

Cu to cu cm bin kiu chân không bao gm: mt nam châm vnh cu
(NCVC), tác đng vào cp tip đim thng m đt trong ng thy tinh đã đc hút chân
không.  trng thái bung thang bình thng, di tác dng lc hút ca NCVC tip đim
QT đóng li. Khi b lá thép kim lo
i chn gia NCVC và QT, tip đim QT s m ra.
 thc hin cho vic dng chính xác bung thang và đm bao sao cho sàn
bung thang và sàn tng nm trên mt mt phng. Ta s dng mt cm bin kiu chân
không đc b trí nh sau: các lá thép kim loi đc đt c đnh dc ging thang, cách v
trí sàn ca mi tng mt v trí đã đc tính toán. Còn cm bin kiu chân không đt trên
nóc ca bung thang.





 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 14

CHNG 2: GII THIU MÔ HÌNH THANG MÁY


2.1.Gii thiu mô hình thang máy
Mô hình thang máy có 4 tng bao gm tng trt (tng 0), tng 1, tng 2 và tng 3.
i trng đc đt mt bên đi vi bung thang nh hình 2.1 .


Hình 2.1 – i trng đt mt bên bung thang.

Bên hông bung thang và bên hông đi trng có 2 cp thanh ray tng ng vi đi
trng và bung thang. Thanh ray giúp cho bung thang và đi trng di chuyn lên xung
mà không lch v trí.
Mô hình thang máy gm có các phn sau:
- ng c truyn đng.
- Dây truyn đng.
- Bung thang (Cabin).
- i trng.
- Thanh ray.

2.1.1.ng c truyn đng
ng c truyn đng s dng cho
mô hình là đng c
đin mt chiu vi đin áp
s dng là 6VDC. ng c tích hp sn b
gim tc. Vi tc đ quay 30 vòng / phút.
Khi đng c dng, b gim tc s
gi cho đng c đng yên. Nh vy, bung
thang s gi nguyên đc v trí.
ng c có th xoay đc chiu

thun và nghch thông qua điu khin m
ch cu
H.

2.1.2.Dây truyn đng
Dây truyn đng đc dùng đ
truyn chuyn đng quay ca đng c truyn
đng thành chuyn đng tnh tin lên xung ca
bung thang cng nh đi trng.
Dây truyn đng dùng trong mô
hình thang máy là dây xích loi nh. Mt đu
mc vào đi trng, đu còn li mc vào bun thang.
Hình 2.2
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 15
2.1.3.Bung thang
Bung thang bao gm: ca bung thang, đng c ca, cp thu phát hng ngoi
phát hin ngi, cp thu phát hng ngoi v trí ca đóng và cp thu phát hng ngoi v trí
ca m.

2.1.4.i trng
i trng đc gn vào vi mc đích gim bt lc kéo tác đng lên đng c
truyn đng.

2.1.5.Thanh ray
Tng ng vi bu
ng thang và đi trng có các cp thanh ray. Các cp thanh
ray này giúp cho cabin và đi trng di chuyn tnh tin theo đúng v trí đã đnh sn.



2.2.S đ khi ca mô hình thang máy


Hình 2.3 – S đ khi ca mô hình thang máy

2.3.Gii thiu nhim v ca tng khi
2.3.1.Khi PIC 16F877A
Trung tâm x lý tín hiu. Nhn tín hiu t khi bàn phím và khi cm bin. Các tín
hiu này đc x lý và đa ra khi hin th và khi điu khin đng c
Tín hiu nhn t khi bàn phím là mc đin áp ti các ct ca bàn phím khi khi
PIC16F877A xut đin áp mc cao hoc mc th
p ti v trí các hàng.
Tín hiu nhn t khi cm bin là mc đin áp ti ngõ ra ca các op-amp trong
khi cm bin. Khi bung thang đn v trí tng, ngõ ra ca op-amp ti v trí tng đó có giá
tr đin áp  mc cao.
Sau khi x lý tín hiu nhn đc, khi PIC16F877A đa ra tín hiu là mc đin áp
cao hoc thp đ điu khin đng c
 truyn đng hoc đng c ca. ng thi, khi cng
đa ra tín hiu (giá tr tng, trng thái đi lên hoc đi xung ca thang, điu khin cht d
liu) vào IC cht 74HC573.
.

Bàn
phím

PIC
16F877A
Khi

cm bin
iu
khin
đng c
Led
hin th
Khi
ngun
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 16

Hình 2.4 – Khi PIC16F877A

2.3.2. Khi bàn phím


Hình 2.5 – Khi bàn phím.
 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 17
Ngõ ra ca khi bàn phím đc đa vào portB ca khi PIC16F877A. Khi có s
thay đi mc đin áp ti RB0, khi PIC16F877A s bt đu quá trình quét phím đ xác
đnh v trí nút đc nhn.
 trng thái bình thng, khi cha có nút nhn, mc đin áp ti các hàng ca khi
bàn phím là mc thp và mc đin áp ti các ct là mc cao. Khi có nút nhn, đin áp mc
thp ca các hàng không thay đi, đi
n áp mc cao ti ct có nút đc nhn s chuyn

thành đin áp mc thp. S thay đi mc đin áp ti ct này s làm thay đi ngõ ra ti IC
logic AND. Ngõ ra này đc ni vào chân RB0 ca khi PIC16F877A.

2.3.3. Khi cm bin
Cm bin dùng trong khi là cm bin hng ngoi. Khi này đc chia làm 2 phn:
- Cm bin v trí bung thang gn dc theo thanh ray ca bung thang. Khi
bung thang đn v trí ca tng, đin áp ngõ ra ng vi cm bin đó s là mc
cao. Ngc li, khi không có bung thang ti v trí tng, đin áp ngõ ra ca cm
bin tng ng s là mc thp.
- Cm bin v trí ca bung thang và cm bin vt cn vào đc gn ti bung
thang. Khi ca đã đóng ht,
đin áp ngõ ra ng vi cm bin ti v trí ca đóng
ht và cm bin ti ca m ht s là mc thp. Khi ca đã đóng ht, đin áp ngõ
ra ng vi cm bin ti v trí ca đóng ht và cm bin ti v trí ca m ht s là
mc cao. Khi có ngi ra hoc vt cn ti ca ca bung thang, đin áp ca
cm bin vt cn s là mc thp.

Hình 2.6 – Khi cm bin


 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 18
2.3.4. Khi led hin th
Khi led hin th bao gm IC cht 74HC573, IC gii mã BCD 74LS247, led 7 đon
loi anode chung và led đn. Vi led 7 đon ta hin th v trí ca bung thang. Trng thái
đi lên hoc đi xung ca bung thang đc hin th trên led đn.

Hình 2.7 – IC cht 74HC573

Giá tr v trí bung thang đa ra t khi PIC16F877A  h nh phân. Giá tr v trí,
trng thái di chuyn ca bung thang và điu khin cht d liu đc ly t portA ca khi
PIC16F877A. Khi chân LE ca 74HC573 có đin áp  mc cao, d liu ngõ ra s chính là
d liu ngõ vào ca IC cht. Khi chân LE có đin áp  mc thp, d liu ngõ ra s không
thay
đi bt chp có s thay đi d liu ti ngõ vào.Giá tr v trí ca bung thang ly t
ngõ ra Q0 và Q1 ca IC cht đc đa vào ngõ vào ca IC gii mã BCD 74LS247 và xut
ra led 7 đon.

2.3.5. Khi điu khin đng c
ng c ca bung thang và đng c truyn đng là đng c đin mt chiu. Tng
đng c đc ni vào t
ng mch cu H. Vi mch cu H này, ta điu khin đc đng c
quay thun hoc quay nghch tùy theo mc đích hot đng ca thang máy.

Hình 2.8 – Khi điu khin đng c.

 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 19
Tín hiu điu khin đng c đc ly t chân RC0, RC1, RC2, RC3 ca khi
PIC16F877A. Tín hiu điu khin này đc đa vào opto cách ly quang vi mc đích tách
khi PIC16F877A ra khi phn công sut ca khi điu khin đng c.
Chân RC0 và RC1 điu khin quay thun và quay nghch đng c truyn đng di
chuyn lên xung ca bung thang. Chân RC2,RC3 điu khin vic quay thu
n và quay
nghch ca đng c ca bung thang. S quay thun hoc quay nghch ca bung thang
ng vi vic đóng hoc m ca bung thang.


2.3.6. Khi ngun
Khi có nhim v cp ngun cho các khi khác hot đng. Khi to ngun 5VDC
và 6VDC. Ngun 6VDC dùng cho đng c truyn đng và đng c ca bung thang.
Ngun 5VDC đc dùng làm ngun nuôi cho các khi.

Hình 2.9 – Khi ngun.

 án tt nghip k s công nghip GVHD : ThS. Tng Thanh Nhân


SVTH : Trn Minh Phng MSSV : 20762073 Trang 20
CHNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIT K MCH IU KHIN
TRONG MÔ HÌNH THANG MÁY DÙNG PIC 16F877A


3.1. Khi PIC 16F877A
ây là trung tâm x lý tín hiu. Vi IC đc dùng cho lp trình x lý là PIC
16F877A. Loi vi x lý này có lnh dài 14bit, b nh chng trình gm 8000 t nh, mi
t nh dài 14bit.
PIC 16F877A có 368 byte RAM và 256 byte EEFROM. Có th làm vic vi xung
nhp thch anh 20MHz tr xung. Trong mô hình thang máy ta s dng thch anh 20MHz.
Mt lnh đc thc thi vi 4 xung nhp, tng ng 0,2
.
PIC 16F877A có 40 chân, đc chia ra thành: port A – 6 chân; port B – 8 chân;
port C – 8 chân; port D – 8 chân ; port E – 3 chân; 1 chân Master Clear ; 2 chân xung giao
đng ; 4 chân ngun – 2 VDD và 2 GND.

Hình 3.1



3.1.1. Chân Reset, dao đng, ngun
Chân Master Clear (chân s 1 ca PIC) còn đc gi là Reset. Khi đin áp
trên chân Master Clear xung mc thp thì PIC b reset. Khi đin áp trên chân này
lên cao tr li thì PIC làm vic.