thiết kế và thi công hệ thống đếm và phân loại sản phẩm theo chiều cao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
-------o0o--------

BÁO CÁO ĐỒ ÁN 2
NĂM HỌC: 2021- 2022
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐẾM
VÀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TRẦN TRỌNG
HIẾU SINH VIÊN THỰC HIỆN:

Lớp:
Mã số sinh viên:

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày,tháng,năm 2021

)


Báo cáo đồ án

GVHD: Trần Trọng Hiếu

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TP. HCM, ngày….tháng…..năm……..

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
TÊN ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐẾM VÀ
PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO
Giảng viên hướng dẫn: Trần Trọng Hiếu
Thời gian thực hiện: ..
Sinh viên thực hiện: Lâm Hồng Quy
Nội dung đề tài:
-

Tìm hiểu tổng quan lý thuyết.
Xây dựng mục tiêu đề tài.
Thiết kế và thi công hệ thống đếm và phân loại sản phẩm theo chiều cao
Thực nghiệm và đánh giá đề tài
Kế hoạch thực hiện:

-

Từ ngày …đến ngày …: Nhận đề tài
Từ ngày … đến ngày …: Nghiên cfíu đề tài
Từ ngày … đến ngày…: Tiến hành thi cơng lắp ráp và thfí nghiệm
Từ ngày … đến ngày …: Viết báo cáo
Xác nhận của giảng viên hướng dẫn

TP. HCM, ngày…. tháng ….. năm…..
Sinh viên

SVTH: Lâm Hoàng Quy

1

Báo cáo đồ
án
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: Trần Trọng Hiếu
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TP. HCM, ngày….tháng…..năm……..

NHẬN XÉT
ĐỒ ÁN
CỦA GIẢNG
VIÊN HƯỚNG
DẪN
Tên đồ án:
ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ
HIỂN THỊ TRÊN LED MA
TRẬN NỐI TIẾP
Giảng viên hướng dẫn:
T
r
ầ
n

Lâm
Ho
àn

g
Qu
y
20
02
19
03
00

T
r
ọ
n
g
H
i
ế
u
Đánh giá
Đồ án
1.

SVTH: Lâm Hoàng
Quy

Về cuốn
báo cáo:
Số trang

Số bảng số

liệu
Số tài liệu
tham khảo
3


Báo cáo đồ
án

GVHD: Trần Trọng Hiếu

n
h

S
ố

v
ẽ

c
h
ư
ơ
n
g

S
ả
n

………………………………………
………………………………………
………………
………………………………………
………………………………………
………………
………………………………………
………………………………………
………………

p
h
ẩ
m

S
ố
h
ì

Một số nhận xét về hình thfíc cuốn
báo cáo:
………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………

………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………
………………………………
2.

Về nội dung đồ án:

………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………
………………………………………………
SVTH: Lâm Hồng
Quy

4


…………………………
3.

Về tính fíng dụng:

………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………

4.

Về thái độ làm việc của sinh viên:

……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
………………………………
Đánh giá chung:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
…………………………
Điểm sinh viên:
Lâm Hoàng Quy: …../10

Người nhận
(Ký tên và ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN
…………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….
.………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 201…
Tác giả

(Họ tên sinh viên)


MỤC LỤC
DANH MỤC KÝ HIỆU, CỤM TỪ VIẾT TẮT..................................................................7
DANH MỤC BẢNG BIỂU..................................................................................................8
DANH MỤC HÌNH ẢNH....................................................................................................9

Hình 2.3: Các cổng vào ra.......................................................................... 15
2.1.6.Ngơn ngữ lập trình cho Arduino................................................................................... 16

Hình 2.4: Giao diện phần mềm Arduino IDE............................................. 17
MỤC LỤC....................................................................................................................i
DANH MỤC KÝ HIỆU, CỤM TỪ VIẾT TẮT........................................................iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU........................................................................................iv

DANH MỤC HÌNH ẢNH...........................................................................................v
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI..................................................................1
1.1 Đặt vấn đề................................................................................................................1
1.2 Các công trình nghiên cfíu liên quan........................................................................1
1.3 Mục tiêu đề tài.........................................................................................................1
… 1

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT...........................................................................2
2.1 …..................................................................................................................................2
2.1.1

….........................................................................................................................2

2.1.2

….........................................................................................................................2

2.2 …..................................................................................................................................2
… 2

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ THỰC HIỆN............................................................................3
3.1 …..................................................................................................................................3
3.1.1

….........................................................................................................................3


3.1.2

….........................................................................................................................3

3.2 …..................................................................................................................................3
… 3

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM................................................................4
4.1 …..................................................................................................................................4
4.1.1

….........................................................................................................................4

4.1.2

….........................................................................................................................4

4.2 …..................................................................................................................................4
… 4

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG ĐỀ TÀI...........................................5
5.1 Kết quả đạt được......................................................................................5
5.2 Hạn chế....................................................................................................5
5.3 Hướng phát triển của đề tài.......................................................................5

PHỤ LỤC....................................................................................................................6
Code chương trình........................................................................................................... 6
Giới thiệu phần mềm sfí dụng…......................................................................................6
Hướng dẫn cài đặt phần mềm..........................................................................................6
…6


DANH MỤC KÝ HIỆU, CỤM TỪ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU

THUẬT NGỮ


DANH MỤC BẢNG BIỂU
•


DANH MỤC HÌNH ẢNH



Báo cáo đồ
án

GVHD: Trần Trọng Hiếu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1. Đặt vấn đề:

Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, cơng nghệ kỹ thuật điện tfí đã hiện diện
trong hầu hết các thiết bị con người sfí dụng từ lĩnh vực dân dụng đến công
nghiệp, quân sự. Hơn 60 năm từ khi thiết bị bán dẫn đầu tiên ra đời cho đến nay
đã có những bước phát triển nhanh chóng đến kinh ngạc, đem tới sự tiện nghi đáp
fíng cho cuộc sống của con người. Từ những thiết bị điện tfí đầu tiên to lớn cồng
kềnh hiệu suất thấp rồi đến những chiếc máy tính bỏ túi đầu tiên trợ giúp con
người với khả năng tính tốn lên đến hàng trăm ngàn phép tính trên giây cho tới
hiện nay với sự ra đời của công nghệ nano đã biến những thfí khơng thể thành có
thể, mọi thfí như máy tính bỏ túi, đồng hồ, máy ảnh số, chiếc điện thoại bản... đều

được tích hợp trong một chiếc điện thoại nhỏ gọn mà người dùng có thể đem đi
bất cfí nơi đâu một cách dễ dàng.
Sự phát triển vượt bậc của cơng nghệ điện tfí dẫn đến sự ra đời của các chip
vi xfí lý thơng minh với mfíc độ tích hợp cao fíng dụng vào các dây chuyền sản
xuất hiện đại. Nhiệm vụ của con người trong các khâu sản xuất dần được giảm nhẹ
bởi các hệ thống điều khiển thơng minh có khả năng tự động hóa các cơng đoạn
cao giúp giảm giá thành nhân cơng, an tồn hơn trong vận hành, điều khiển và
đem lại hiệu suất làm việc cao hơn. Trong bối cảnh hiện nay, nền cơng nghiệp
nước ta vẫn cịn khá mới mẽ trong lĩnh vực tự động hóa, hầu hết các máy móc và
cơng nghệ sản xuất đều phải nhập từ các quốc gia khác có nền cơng nghệ cao hơn,
do đó chỉ phí để đầu tư các hệ thống máy móc này khá đắt tiền mà nhiều doanh
nghiệp vừa và nhỏ khơng có đủ chi phí mua các máy móc đó. Từ thực tế trên nên
em quyết định thực hiện đồ án “Thiết kế và thi công hệ thống đếm và phân loại
sản phẩm theo chiều cao” để tìm hiểu cơ sở lý thuyết tới hệ thống thực tiễn về một
dây chuyển sản xuất cơ bản nhất làm cơ sở để phát triển những hệ thống phfíc tạp
và đáp fíng nhu cầu thực tế hơn sau này.
1.2. Các cơng trình nghiên cfíu liên quan.
1.2.1. Trong nước
Các hệ thống băng tải đếm sản phẩm của công ty Việt Thống, công ty Thiên Phú,
công ty Tuấn Thành.
1.2.2. Ngồi nước
Trên thế giới, mơ hình phân loại sản phẩm có mặc khắp trong các lĩnh vực :
Chuyển phát nhanh, ngành công nghiệp nhẹ, ngành công nghiệp may mặc
và ngành công nghiệp dược liệu.
1.3. Mục tiêu đề tài
SVTH: Lâm Hoàng Quy

11

- Mục tiêu của đề tài này là làm ra mơ hình có thể đếm và phân loại sản phẩm theo
chiều cao.
- Nếu là mơ hình này với quy mơ lớn như trong các cơng ty, doanh nghiệp thì có
nhiều tính năng như:
+ Dễ dàng kiểm sốt được số lượng sản phẩm, vừa tăng được năng suất công
việc so với hình thfíc sản xuất truyền thống.
+ Có thể kết hợp được với nhiều hệ thống băng tải khác để đẩy nhanh
q trình vận chuyển và đếm sản phẩm nhanh chóng, chính xác nhất.
+ Có thể sfí dụng được ở mọi khơng gian, quy mơ nhà máy, xí nghiệp.
+ Tiết kiệm được: thời gian, khơng gian và nhân lực.
-Ngồi ra, sau khi làm xong đề tài, ta có thể hiểu biết thêm nhiều thfí:
+ Biết thêm về nguyên lí hoạt động
+ Nâng cao kĩ năng lập trình vi điều khiển, hàn mạch, làm sản phẩm điện tfí.
+ Phát triển khả năng tư duy trong q trình nghiên cfíu.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Arduino Uno R3
2.1.1 Tổng quan về Arduino
Arduino thật ra là một bo mạch vi xfí lý được dùng để lập trình tương tác
với các thiết bị phần cfíng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thiết bị khác.
Đặc điểm nổi bật của Arduino là môi trường phát triển fíng dụng cực kỳ dễ sfí
dụng, với một ngơn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả với
người ít am hiểu về điện tfí và lập trình. Và điều làm nên hiện tượng Arduino
chính là mfíc giá rất thấp và tính chất nguồn mở từ phần cfíng tới phần mềm.

SVTH: Lâm Hồng Q u
y

12

Báo cáo đồ
án

GVHD: Trần Trọng Hiếu

Hình 2.1: Arduino Uno R3.
2.1.2. Một vài thông số của Arduino Uno R3
Vi điều khiển
Điện áp hoạt động
Tần số hoạt động
Dòng tiêu thụ
Điện áp vào khuyên dùng
Điện áp vào giới hạn
Số chân Digital I/O
Số chân Analog
Dòng tối đa trên mỗi
chân I/O
Dòng ra tối đa (5V)
Dòng ra tối đa (3.3V)
Bộ nhớ flash
SRAM
EEPROM

ATmega328 họ 8bit
5V DC (chỉ được cấp qua cổng USB)
16 MHz
khoảng 30mA
7-12V DC
6-20V DC

14 (6 chân hardware PWM)
6 (độ phân giải 10bit)
30 mA
500 mA
50 mA
32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi
bootloader
2 KB (ATmega328)
1 KB (ATmega328)

Bảng 2. 1: Một vài thơng số của Arduino UNO

Hình 2.2: Vi điều khiển
Arduino UNO có thể sfí dụng 3 vi điều khiển họ 8bit AVR là ATmega8,
ATmega168, ATmega328. Bộ não này có thể xfí lí những tác vụ đơn giản như điều
khiển đèn LED nhấp nháy, xfí lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, làm một trạm đo nhiệt
độ - độ ẩm và hiển thị lên màn hình LCD,…

15


2.1.3. Nguồn
Arduino UNO có thể được cấp nguồn 5V thơng qua cổng USB hoặc cấp
nguồn ngoài với điện áp khuyên dùng là 7-12V DC và giới hạn là 6-20V. Thường
thì cấp nguồn bằng pin vng 9V là hợp lí nhất nếu khơng có sẵn nguồn từ cổng
USB. Nếu cấp nguồn vượt quá ngưỡng giới hạn trên, sẽ làm hỏng Arduino UNO.
Các chân năng lượng
• ND (Ground): cực âm của nguồn điện cấp cho Arduino UNO. Khi
bạn dùng các thiết bị sfí dụng những nguồn điện riêng biệt thì những
chân này phải được nối với nhau.

• 5V: cấp điện áp 5V đầu ra. Dòng tối đa cho phép ở chân này là
500mA.
• 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu ra. Dịng tối đa cho phép ở chân này là
50mA.
• Vin (Voltage Input): để cấp nguồn ngoài cho Arduino UNO, bạn nối
cực dương của nguồn với chân này và cực âm của nguồn với chân
GND.
• IOREF: điện áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO có
thể được đo ở chân này. Và dĩ nhiên nó ln là 5V. Mặc dù vậy bạn
khơng được lấy nguồn 5V từ chân này để sfí dụng bởi chfíc năng
của nó khơng phải là cấp nguồn.
• RESET: việc nhấn nút Reset trên board để reset vi điều khiển tương
đương với việc chân RESET được nối với GND qua 1 điện trở
10KΩ.
Lưu ý:
• Arduino UNO khơng có bảo vệ cắm ngược nguồn vào. Do đó phải
hết sfíc cẩn thận, kiểm tra các cực âm – dương của nguồn trước khi
cấp cho Arduino UNO. Việc làm chập mạch nguồn vào của Arduino
UNO sẽ biến nó thành một miếng nhựa chặn giấy. Nên dùng nguồn
từ cổng USB nếu có thể.
• Các chân 3.3V và 5V trên Arduino là các chân dùng để cấp nguồn ra
cho các thiết bị khác, không phải là các chân cấp nguồn vào. Việc
cấp nguồn sai vị trí có thể làm hỏng board. Điều này khơng được
nhà sản xuất khuyến khích.
• Cấp nguồn ngồi khơng qua cổng USB cho Arduino UNO với điện
áp dưới 6V có thể làm hỏng board.
• Cấp điện áp trên 13V vào chân RESET trên board có thể làm hỏng
vi điều khiển ATmega328.
• Cường độ dịng điện vào/ra ở tất cả các chân Digital và Analog của
Arduino UNO nếu vượt quá 200mA sẽ làm hỏng vi điều khiển.

• Cấp điệp áp trên 5.5V vào các chân Digital hoặc Analog của


Arduino UNO sẽ làm hỏng vi điều khiển.
• Cường độ dịng điện qua một chân Digital hoặc Analog bất kì của
Arduino UNO vượt quá 40mA sẽ làm hỏng vi điều khiển. Do đó nếu
khơng dùng để truyền nhận dữ liệu phải mắc một điện trở hạn dòng.
2.1.4. Bộ nhớ
Vi điều khiển Atmega328 tiêu chuẩn cung cấp cho người dùng:
• 32KB bộ nhớ Flash: những đoạn lệnh bạn lập trình sẽ được lưu trữ
trong bộ nhớ Flash của vi điều khiển. Thường thì sẽ có khoảng vài
KB trong số này sẽ được dùng cho bootloader 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 lưu 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 thfí mà bạn phải bận tâm. Khi mất
điện, dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất.
• 1Kb cho EEPROM( Electrically Eraseble Programmable Read Only
Memory): đây giống như một chiếc ổ cfíng mini – nơi bạn có thể
đọc
và ghi dữ liệu của mình vào đây mà khơng phải lo bị mất khi cúp
điện giống như dữ liệu trên SRAM.
2.1.5. Các cổng vào ra

Hình 2.3: Các cổng vào ra
Arduino UNO có 14 chân digital dùng để đọc hoặc xuất tín hiệu. Chúng
chỉ có 2 mfíc điện áp là 0V và 5V với dòng vào/ra tối đa trên mỗi chân là
40mA. Ở

mỗi chân đều có các điện trở pull-up từ được cài đặt ngay trong vi điều khiển
ATmega328 (mặc định thì các điện trở này không được kết nối).
Một số chân digital có các chfíc năng đặc biệt như sau:
• 2 chân Serial: 0 (RX) và 1 (TX): dùng để gfíi (transmit – TX) và
nhận (receive – RX) dữ liệu TTL Serial. Arduino Uno có thể giao
tiếp với thiết bị khác thơng qua 2 chân này. Kết nối bluetooth thường
thấy nói nơm na chính là kết nối Serial khơng dây. Nếu khơng cần
giao tiếp Serial, bạn khơng nên sfí dụng 2 chân này nếu khơng cần
thiết
• Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, và 11: cho8 phép bạn xuất ra xung
PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ 0 → 2 -1 tương fíng với 0V →
5V) bằng hàm analogWrite(). Nói một cách đơn giản, bạn có thể
điều chỉnh được điện áp ra ở chân này từ mfíc 0V đến 5V thay vì chỉ
cố định ở mfíc 0V và 5V như những chân khác.
• Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK).
Ngồi các chfíc năng thơng thường, 4 chân này cịn dùng để truyền
phát dữ liệu bằng giao thfíc SPI với các thiết bị khác.
• LED 13: trên Arduino UNO có 1 đèn led màu cam (kí hiệu chữ L).
Khi bấm nút Reset, bạn sẽ thấy đèn này nhấp nháy để báo hiệu. Nó
được nối với chân số 13. Khi chân này được người dùng sfí dụng,
LED sẽ sáng.
2.1.6.Ngơn ngữ lập trình cho Arduino


Hình 2.4: Giao diện phần mềm Arduino IDE.
Thiết kế bo mạch nhỏ gọn, trang bị nhiều tính năng thơng dụng mang lại
nhiều lợi thế cho Arduino, tuy nhiên sfíc mạnh thực sự của Arduino nằm ở phần
mềm. Môi trường lập trình đơn giản dễ sfí dụng, ngơn ngữ lập trình Wiring dễ

hiểu và dựa trên nền tảng C/C++ rất quen thuộc với người làm kỹ thuật. Và quan
trọng là số lượng thư viện code được viết sẵn và chia sẻ bởi cộng đồng nguồn mở
là cực kỳ lớn
Arduino IDE là phần mềm dùng để lập trình cho Arduino. Mơi trường lập
trình Arduino IDE có thể chạy trên ba nền tảng phổ biến nhất hiện nay là
Windows, Macintosh osx và Linux. Do có tính chất nguồn mở nên mơi trường
lập trình này hồn tồn miễn phí và có thể mở rộng thêm bởi người dùng có kinh
nghiệm.
Ngơn ngữ lập trình có thể được mở rộng thông qua các thư viện C++. Và
do ngơn ngữ lập trình này dựa trên nền tảng ngơn ngữ c của AVR nẽn người dùng
hồn tồn có thể nhúng thêm code viết bằng AVR vào chương trình nếu muốn.
2.2.IC74HC595
2.2.1Thông số kĩ thuật:
Điện áp hoạt động: 2 – 6V
8 bit serial vào, 8 bit serial hoặc song song
ra. Thanh ghi lưu trữ với 3 trạng thái ra.
Thanh ghi dịch với xóa trực tiếp.
Tần số quét 100Mhz (đặc
trưng).
Khả năng xuất: Xuất song song (điều khiển bus), Xuất Serial.
-IC 74HC595 là IC ghi dịch 8bit kết hợp chốt dữ liệu, đầu vào nối tiếp đầu
ra song song, và đầu ra 3 trạng thái.
-IC 74HC595 thường dùng trong các mạch quét led 7, led matrix …để tiết
kiệm số chân VDK tối đa (3 chân). Có thể mở rộng số chân vi điều khiển bao
nhiêu tùy thích mà k ic nào có thể làm dc bằng việc mắc nối tiếp đầu vào dữ liệu
các ic với nhau.


2.2.2.Sơ đồ chân IC 74HC595

Hình 2.5: Sơ đồ chân IC 74HC595
- Các chân từ 1 tới 7 và chân số 15 là ngõ ra của IC (fíng với Q0, Q1, …, Q7)
- Chân DS (chân số 14) là ngõ vào của IC (đây là IC vào nối tiếp nên ta chỉ cần 1
ngõ vào là đủ).
- Chân 16 - VCC là chân cấp nguồn dương (từ 2V đến 6V)
- Chân số 8 GND là chân cấp Ground – cực (-) của nguồn.
- Chân SHCP là chân đưa xung clock (xung nhịp) vào IC và khi có cạnh lên của
xung thì IC đưa tín hiệu ở ngõ vào vào bộ nhớ của IC để chờ xfí lý.
(Xung clock là 1 chuỗi tín hiệu logic 0 và 1 có thể là 1 xen kẽ với 0 cũng có thể là
0,1 ngẫu nhiên, nhưng nói chung nó là 1 chuổi tín hiệu logic. Cịn cạnh lên và
cạnh xuống của xung thì các bạn có thể thấy trên hình, cạnh lên là khi xung clock,
chuyển trạng thái từ 0 lên 1, còn cạnh xuống là thời điểm khi chuyển từ 1 xuống 0.
Vậy khi có cạnh lên của xung tại chân SHCP thì 1 tín hiệu logic từ ngõ vào của IC
sẽ được lưu trữ vào trong IC để chờ tín hiệu cho phép xfí lý. Bộ nhớ tối đa của IC
là 8 bit, nếu vượt quá ngưỡng này thì giá trị mới sẽ được đưa vào IC và đồng thời
giá trị cũ nhất của IC sẽ được xoá đi.)


- Chân STCP là chân đưa xung clock vào IC để khi có cạnh lên của xung thì IC
đưa tồn bộ 8bit data đã được lưu (đã nói ở chân SHCP) ra ngõ ra của IC.
- Chân MR| là chân reset IC (tfíc là trả IC về trạng thái ban đầu – khi chân này tích
cực thì tồn bộ bộ nhớ của IC sẽ bị xoá tất cả bằng 0, tuy nhiên lưu ý là lúc này
tín hiệu ở ngõ ra khơng bị xố mà vẫn giữ ngun giá trị trước đó) và chân này
tích cực mfíc thấp (LOW active) có nghĩa là muốn reset IC thì phải đưa 0V vào
chân này.
- Chân EO| là chân Output Enable chân khi được tích cực thì mới cho phép ta điều
chỉnh được giá trị ngõ ra. Khi tên chân IC mà có dấu gạch trên đầu tfíc là nó tích
cực thấp (LOW active) tfíc là muốn tích cực chân này thì ta phải đưa 0v (GND)
vào chân này. Còn nếu khi chân này khơng được tích cực (tfíc là đưa mfíc logic 1
vào chân này thì ngõ ra bị đưa lên trạng thái trở kháng cao)

Bây giờ chúng ta đã đủ kiến thfíc để tìm hiểu chân số 9 chân Q7S. Chữ S ở đây là
viết tắt cho từ Serial (nối tiếp) chân này thường được dùng khi ta nối tiếp các IC
74HC595 với nhau (chân Q7S của con trước nối vào chân DS của con sau) chân
này sẽ có giá trị của bit trọng số cao của bộ nhớ IC (Bit mới được đưa vào sẽ nằm
ở vị trí LSB – trong số thấp) nếu mắc nối tiếp các IC 74HC595 lại với nhau theo
cách như vậy thì khi bit MSB bị đẩy ra khỏi bộ nhớ của IC sẽ không mất đi mà
trước đó nó đã được sao chép qua IC phía sau.
2.3. Cảm Biến E18-D80NK

Hình 2.6: Cảm Biến E18-D80NK
2.3.1. Thơng số kỹ thuật E18-D80NK
Dạng đóng ngắt: Thường mở (NO - Normally Open)
Số dây tín hiệu: 3 dây (2 dây cấp nguồn DC và 1 dây tín hiệu).
Nguồn điện cung cấp: 5VDC.


Khoảng cách phát hiện: 3 ~ 80cm.
Có thể điều chỉnh khoảng cách qua biến
trở. Dịng kích ngõ ra: 300mA.
Chân tín hiệu ngõ ra: dạng Transistor NPN đã được kéo nội trở 10k lên VCC,
khi có vật cản sẽ xuất ra mfíc thấp (Low-GND), khi khơng có vật cản sẽ ở mfíc
cao (High-VCC).
Chất liệu sản phẩm: nhựa.
Có led hiển thị ngõ ra màu
đỏ. Kích thước: 18 x 45mm
2.3.2Sơ đồ chân E18-D80NK
E18-D80NK có cách nối dây tương đối đơn giản:
+Màu nâu: VCC, nguồn dương 5VDC.
+Màu xanh dương: GND, nguồn âm 0VDC
+Màu đen: Chân tín hiệu cấu trúc Transistor NPN đã kéo trở nội 10k lên VCC.

Hình 2.7: Sơ đồ chân của E18-D80NK
2.4.LED 7
đoạn
2.4.1Giới
thiệu
Led 7 đoạn là 7 đèn led được sắp xếp thành hình chữ nhật như hình bên dưới


Hình 2.8: Led 7 đoạn
Mỗi led là một đoạn. Khi mỗi đoạn chiếu sáng thì một phần của chữ số (hệ thập
phân hoặc thập lục phân) sẽ được hiển thị. Đơi khi có thêm led thfí 8 để biểu thị
dấu thập phân khi có nhiều led 7 đoạn nối với nhau để hiển thị các số lớn hơn 10.
2.4.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Led 7 đoạn
Mỗi đèn led 7 đoạn có chân đưa ra khỏi hộp hình vng. Mỗi một chân sẽ được
gán cho một chữ cái từ a đến g tương fíng với mỗi led. Những chân khác được nối
lại với nhau thành một chân chung.
Như vậy bằng cách phân cực thuận (forward biasing) các chân của led theo một
thfí tự cụ thể, một số đoạn sẽ sáng và một số đoạn khác không sáng cho phép hiển
thị ký tự mong muốn. Điều này cho phép chúng ta hiển thị các số thập phân từ 0
đến 9 trên cùng một led 7 đoạn.
Chân chung được sfí dụng để phân loại led 7 đoạn. Vì đèn led có 2 chân, 1 chân là
anode và 1 chân là cathode nên có 2 loại led 7 đoạn là cathode chung (CC) và
anode chung (CA).
Sự khác nhau giữa 2 loại có thể thấy ngay ở tên gọi của nó. Loại CC là các chân
cathode được nối chung với nhau. Còn loại CA là các chân anode được nối chung
với nhau. Cách chiếu sáng mỗi loại như sau:
Loại CC (common cathode): Tất cả các chân cathode được nối với nhau và nối đất,
hay logic là 0. Mỗi phân đoạn được chiếu sáng bằng cách sfí dụng điện trở đặt tín
hiệu logic 1 (hay mfíc cao) để phân cực thuận từng cực anode (từ a đến g) .

Hình 2.9: Led 7 đoạn loại cathode chung
Loại CA (common anode): Tất cả các chân anode được nối với nhau với logic là 1.
Mỗi phân đoạn được chiếu sáng bằng cách sfí dụng điện trở tín hiệu logic 0 (hay
low) vào các cực cathode (từ a đến g).

Hình 2.10: Led 7 đoạn loại anode chung
Nói chung loại CA phổ biến hơn trong 2 loại. Loại CA không thay thế được cho
loại CC trong mạch điện, và ngược lại vì cách nối đèn led bị đảo ngược.
Tùy vào chữ số thập phân nào được hiển thị mà một bộ đèn led cụ thể sẽ được
phân cực thuận. Ví dụ để hiển thị chữ số 0, cần phải chiếu sáng 6 đoạn tương fíng
là a, b, c, d, e và f. Như vậy các số từ 0 đến 9 có thể hiển thị bằng 1 led 7 đoạn như
hình bên dưới.

2.5. Motor DC
2.5.1. Giới thiệu
Động cơ điện một chiều là máy điện chuyển đổi năng lượng điện một chiều sang
năng lượng cơ. (Máy điện chuyển đổi từ năng lượng cơ sang năng lượng điện là
máy phát điện).
Động cơ DC giảm tốc V1 là loại được lựa chọn và sfí dụng nhiều nhất hiện nay
cho các mơ hình, thiết kế Robot đơn giản… Động cơ DC giảm tốc V1 có chất
lượng tương đối cùng với khả năng dễ lắp ráp đem lại sự tiện dụng, thích hơp cho
mơ hình đồ án này.
2.5.2. Thơng số kỹ thuật


- Điện áp hoạt động: 3→ 9VDC
- Dòng điện tiêu thụ: 110→ 140Ma
- Tỉ số truyền: 1:120

- Số vòng/phút:
* 50 vòng/phút – 3VDC
* 83 vòng/phút – 5VDC
- Momen: ~1Kg.Cm
2.5.3. Cấu tạo và Hoạt động
Gồm có 3 phần chính stator (phần cảm), rotor (phần fíng), và phần chỉnh lưu (chổi
than và cổ góp).
- Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cfíu,
hay nam châm điện.
- Rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều. - Bộ phận
chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dịng điện trong khi chuyển động quay
của rotor là liên tục.
2.6. Module LM2596
2.6.1. Giới thiệu
Mạch Giảm Áp LM2596 là module giảm áp có khả năng điều chỉnh được dịng ra
đến 3A. Tfíc là khi cấp nguồn 9v vào module, sau khi giảm áp ta có thể lấp được
nguồn 3A < 9v... như 5V hay 3.3V.

Hình 2.11: Module giảm áp
2.6.2. Thơng số kỹ thuật
∙ Module nguồn khơng sfí dụng cách ly
∙ Nguồn đầu vào từ 4V - 35V.
∙ Nguồn đầu ra: 1V - 30V.
∙ Dịng ra Max: 3A
∙ Kích thước mạch: 53mm x 26mm