Đồ án cơ điện tử Máy cho chó ăn

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC
KHOA CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG

BÁO CÁO HỌC PHẦN
THIẾT KẾ DỰ ÁN CƠ ĐIỆN TỬ

Dự án:

MÁY CHO CHÓ ĂN

SVTH: Dương Thế Vinh
Đỗ Nhật Trường
Nguyễn Khánh Linh
GVHD: Nguyễn Kim Đăng

TP. Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2018


TÓM TẮT DỰ ÁN

Hiện nay, nhu cầu nuôi chó của con người ngày càng tăng cao. Tuy nhiên không phải ai
cũng có thời gian chăm sóc cho chó của mình, vì vậy dự án máy cho chó ăn ra đời nhằm phục
vụ cho những người nuôi chó nhưng hay vắng nhà và không có thời gian cho chó ăn.
Mục tiêu của dự án là: chế tạo được máy cho chó ăn có thể hẹn giờ cùng một số tính năng
khác; tìm ra qui trình vận hành hiệu quả thiết thực; từng bước hoàn thiện sản phẩm, đáp ứng
nhu cầu của các đối tượng sử dụng khác nhau; sản phẩm được phát triển rộng trên thị trường,
mang lại lợi ích cho người dùng.
Dự án được thực hiện thông qua các phương án:
_ Phương án nghiên cứu lý thuyết: thông qua các tài liệu, các đề tài nghiên cứu khoa học
có liên quan, thu thập thông tin đã có về sản phẩm tương tự.
_ Phương án khảo sát thị trường: tiến hành khảo sát trực tiếp người nuôi chó và khảo sát

online.
_ Phương án thiết kế: thiết kế sản phẩm dựa trên các tiêu chí: nhỏ gọn, giá rẻ, hiệu quả
cao.
Dự án máy cho chó ăn sau khi thực hiện sẽ đạt được mục đích ban đầu của nó là phục vụ
cho người nuôi chó nhưng hay vắng nhà, không có thời gian cho chó ăn. Ngoài nhiệm vụ cho
chó ăn theo giờ cài sẵn ra thì máy còn có chức năng phát ra âm thanh thu hút chó; âm thanh
này còn tạo cho chó một phản xạ có điều kiện (Chó sẽ biết tới giờ ăn mỗi khi âm thanh phát
ra). Máy còn gián tiếp tạo thói quen ăn uống đúng giờ, đúng lượng cho chó thông qua hệ thống
cấp thức ăn tự động. Ngoài những điều trên, máy sẽ đạt được các mục tiêu về thông số kỹ thuật
mà nhóm đã đặt ra ban đầu. Trong thời gian sắp tới, nhóm có dự tính sẽ bổ sung thêm các chức
năng liên quan đến việc giao tiếp qua internet cho máy, biến máy thành một thiết bị IoT thực
thụ.

i


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN DỰ ÁN .......................................................................................... 1
1.1. Mục tiêu .......................................................................................................................... 1
1.2. Tổng quan dự án ............................................................................................................. 2
1.2.1. Vị trí và vai trò của dự án ........................................................................................ 2
1.2.2. Dự án liên quan ........................................................................................................ 2
1.3. Kế hoạch thực hiện ......................................................................................................... 4
1.4. Kết cấu của báo cáo ........................................................................................................ 5
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ ................................................................................................. 6
2.1. Cơ sở thiết kế cơ khí ....................................................................................................... 7
2.1.1. Cơ cấu truyền động .................................................................................................. 7
2.1.2. Cơ cấu cấp thức ăn ................................................................................................. 10
2.1.3. Các loại vật liệu sử dụng trong dự án .................................................................... 11
2.2. Cơ sở thiết kế điện – điều khiển ................................................................................... 14

2.2.1. Nguồn cấp .............................................................................................................. 14
2.2.2. Pin dự phòng mất điện ........................................................................................... 16
2.2.3. Các mạch điện – điều khiển ................................................................................... 18
2.2.4. Thiết bị âm thanh ................................................................................................... 23
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ................................................................................. 25
3.1. Thiết kế phần cơ ........................................................................................................... 25
3.1.1. Phương án 1 (người thực hiện: Dương Thế Vinh) ................................................. 25
3.1.2. Phương án 2 (người thực hiện: Nguyễn Khánh Linh) ........................................... 27
3.1.3. Phương án 3 (người thực hiện: Đỗ Nhật Trường) ................................................. 28
3.1.4. Phương án thi công ................................................................................................ 28
3.2. Thiết kế phần điện ........................................................................................................ 31
3.2.1. Phương án 1 (người thực hiện: Dương Thế Vinh) ................................................. 32
3.2.2. Phương án 2 (người thực hiện: Nguyễn Khánh Linh) ........................................... 40
3.2.3. Phương án 3 (người thực hiện: Đỗ Nhật Trường) ................................................. 45
3.3. Thi công ........................................................................................................................ 49
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ............................................................................................................ 51
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN.......................................................................................................... 52
5.1. Kết luận ......................................................................................................................... 52
5.2. Hướng phát triển ........................................................................................................... 52

ii


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Biểu đồ 1.1. Kết quả khảo sát như câu thị trường về các tính năng của máy ............................. 1
Biểu đồ 2.1. Kết quả khảo sát về vật liệu dùng cho máy ........................................................... 11
Bảng 3.1. Bảng thống kê vật tư của phương án thi công .......................................................... 30

iii

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Máy cấp thức ăn cho chó bunma .................................................................................. 2
Hình 1.2. Máy cấp thức ăn cho chó qpet 2 ................................................................................... 3
Hình 1.3. Dụng cụ cấp thức ăn, nước tự động sunzin .................................................................. 3
Hình 1.4. Dụng cụ cấp thức ăn, nước tự động bunma ................................................................. 3
Hình 2.1. Sơ đồ thiết kế máy cho chó ăn ..................................................................................... 6
Hình 2.2. Động cơ bước ............................................................................................................... 7
Hình 2.3. Động cơ DC.................................................................................................................. 8
Hình 2.4. Vít me đai ốc ................................................................................................................ 8
Hình 2.5. Bánh răng ..................................................................................................................... 9
Hình 2.6. Bộ truyền đai .............................................................................................................. 10
Hình 2.7. Bộ nguồn DC 12v ....................................................................................................... 14
Hình 2.8. Nguồn xung (nguồn tổ ong) ....................................................................................... 15
Hình 2.9. Pin 16850.................................................................................................................... 16
Hình 2.10. Pin li-po 4S ............................................................................................................... 17
Hình 2.11. Module arduino ........................................................................................................ 18
Hình 2.12. Module PIC 16f887a ................................................................................................ 18
Hình 2.13. Module LCD 16x2 ................................................................................................... 19
Hình 2.14. Module LCD 20x4 ................................................................................................... 19
Hình 2.15. Mạch cầu H đơn giản ............................................................................................... 20
Hình 2.16. Nguyên lý hoạt động của mạch cầu H đơn giản ...................................................... 21
Hình 2.17. Mạch cầu H sử dụng transistor BJT ......................................................................... 21
Hình 2.18. Buzzer ....................................................................................................................... 23
Hình 2.19. Loa 5V ...................................................................................................................... 24
Hình 3.1. Máy cho chó ăn sử dụng cơ cấu nâng ........................................................................ 25
Hình 3.2. Máy cho chó ăn sử dụng cơ cấu xoay ........................................................................ 27
Hình 3.3. Máy cho chó ăn sử dụng cơ cấu bánh vít ................................................................... 28
Hình 3.4. Mô hình máy cho chó ăn (thi công) ........................................................................... 29

Hình 3.5. Sơ đồ kết nối máy cho chó ăn .................................................................................... 31
iv


Hình 3.6. Sơ đồ nguyên lí nguồn tổ ong .................................................................................... 32
Hình 3.7. Sơ đồ nguyên lí module bàn phím 4x4 ...................................................................... 33
Hình 3.8. Sơ đồ nguyên lí module cảm biến siêu âm SRF05 .................................................... 34
Hình 3.9. Sơ đồ chân module arduino nano ............................................................................... 35
Hình 3.10. Sơ đồ nguyên lý module L298 ................................................................................. 36
Hình 3.11. Động cơ giảm tốc RF370 ......................................................................................... 37
Hình 3.12. Sơ đồ kết nối module LCD....................................................................................... 38
Hình 3.13. Sơ đồ nguyên lí module khuếch đại LM386 ............................................................ 38
Hình 3.14. Loa 4 ohm 3W .......................................................................................................... 39
Hình 3.15. Cảm biến tiệm cận hồng ngoại ................................................................................. 40
Hình 3.16. Sơ đồ chân module arduino uno ............................................................................... 41
Hình 3.17. Động cơ bước 12VDC.............................................................................................. 43
Hình 3.18. Sơ đồ nguyên lí module khuếch đại 8403 ................................................................ 44
Hình 3.19. Loa 8 ohm 0.5W ....................................................................................................... 44
Hình 3.20. Sơ đồ nguyên bàn phím 4 nút ................................................................................... 45
Hình 3.21. Sơ đồ nguyên lí module cảm biến chuyển động SR501 .......................................... 46
Hình 3.22. Sơ đồ nguyên lí module khuếch đại TDA 2030 ....................................................... 47
Hình 3.23. Loa 8Ω 1W ............................................................................................................... 48

v


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

DC

Direct Current

AC

Alternating Current

MFC

Melamine Face Chipboard

MDF

Medium Density Fiberboard

BJT

Bipolar junction transistor

MOSFET

Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor

LCD

Liquid crystal display

IC

Integrated circuit

LED

Light Emitting Diode

IoT

Internet of Things

vi


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN DỰ ÁN
1.1. Mục tiêu
Mục tiêu chung
Thiết kế và thi công được máy cho chó ăn
Mục tiêu cụ thể

Biểu đồ 1.1. Kết quả khảo sát như câu thị trường về các tính năng của máy

Dựa trên nhu cầu thị trường về máy cho chó ăn, nhóm đã quyết định đặt ra các mục tiêu cụ
thể như sau:
- Máy đạt được các chức năng:
o Máy dành cho người hay vắng nhà từ 1 đến 2 ngày
o Máy thực hiện được nhiệm vụ cho chó ăn đúng giờ
o Máy phát ra âm thanh tạo cho chó phản xa có điều kiện khi đến giờ ăn
o Có thể bảo quản thức ăn trong thời gian 2 ngày
- Máy có hình dạng đảm bảo nhu cầu thị trường:
o Có thể chứa được từ 2000cm3 thức ăn dạng hạt
o Máy có kích thước nhỏ hơn kích thước 40x60x60 cm
o Máy có trọng lượng nhỏ hơn 3kg

- Hoàn thành hệ thống cấp thức ăn:
o Có thể kiểm soát lượng thức ăn mỗi lần cấp
o Có hệ thống hẹn giờ cấp thức ăn
1


Nhiệm vụ
- Thiết kế giao diện điều khiển trên máy
- Thống kê vật tư, kinh phí, nhân công và thời gian thi công.
- Thiết kế và lập trình được:
o hệ thống cấp thức ăn đúng thời gian cài sẵn
o hệ thống cấp đúng lượng thức ăn mỗi lần cấp
o được hệ thống phát âm thanh mỗi lần cấp thức ăn

1.2.

Tổng quan dự án

1.2.1. Vị trí và vai trò của dự án
Máy tự động cấp thức ăn cho chó sẽ giải quyết được vần đề người chủ vắng nhà không
thể cho chó ăn đúng giờ. Máy sẽ giúp người chủ giảm áp lực cho việc nuôi chó. Máy sẽ tạo
điều kiện nuôi chó dành cho người không có thời gian nhưng vẫn muốn nuôi chó

1.2.2. Dự án liên quan
Hiện nay trên thị trường đã có các loại máy cho chó ăn, tuy nhiên các máy này chỉ làm
được nhiệm vụ là cho chó ăn theo giờ ngoài ra không có chức năng khác.

Hình 1.1. Máy cấp thức ăn cho chó bunma
2

Hình 1.2. Máy cấp thức ăn cho chó qpet
Ngoài ra còn có các loại dụng cụ cấp thức ăn cho chó tự động sử dụng áp suất để cấp thức ăn
và nước uống tự động cho chó.

Hình 1.3. Dụng cụ cấp thức ăn, nước tự động sunzin

Hình 1.4. Dụng cụ cấp thức ăn, nước tự động bunma
3


Ưu điểm của các loại dụng cụ này là giá thành rẻ, nhỏ gọn, dễ sử dụng. Nhược điểm của
những dụng cụ này lại rất lớn đó là không kiểm soát được lượng thức ăn cần cấp và không thể
bảo quản thức ăn trong thời gian dài và đương nhiên dụng cụ này sẽ tạo một thói quen ăn uống
không kiểm soát cho chó của bạn. Dựa trên các nhược điểm đó mà dự án “máy tự động cấp
thức ăn cho chó” ra đời nhằm đáp ứng được các nhu cầu mà người dùng mong muốn.
1.3. Kế hoạch thực hiện

4


1.4. Kết cấu của báo cáo
Báo cáo dự án “Máy cho chó ăn” được trình bày trong 5 chương, trong đó:
Chương 1 trình bày về tổng quan dự án bao gồm: Mục tiêu của dự án, vai trò của dự án
trong thực tiễn và các dự án liên quan

Chương 2 trình bày về cơ sở thiết kế bao gồm: cơ sở thiết kế cơ khí và cơ sở thiết kế điện
điều khiển.

Chương 3 trình bày về thiết kế và thi công bao gồm thiết kế phần cơ, thiết kế phần điện

và mục tiêu thi công.

Chương 4 trình bày về kết quả của dự án bao gồm các tiêu chí và các chức năng máy đã
đạt được sau khi hoàn thành.

Chương 5 trình bày về kết luận về dự án sau 15 tuần thực hiện.

Và một phụ lục về bản vẽ chi tiết và bản vẽ lắp ráp cơ khí của phương án thi công.

5


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ

Hình 2.1. Sơ đồ thiết kế máy cho chó ăn
6


2.1. Cơ sở thiết kế cơ khí

2.1.1. Cơ cấu truyền động
+ Sử dụng động cơ:
Lựa chọn động cơ:
 Phương án 1: Động cơ bước

Hình 2.2. Động cơ bước

Ưu điểm khi sử dụng trong dự án:
 Có thể kiểm soát số vòng quay động cơ, từ đó có thể thiết lập hệ thống cấp thức ăn
chính xác

 Có thể thay đổi chiểu xoay của động cơ thông qua việc điều khiển
 Mô-men cao

Nhược điểm khi sử dụng trong dự án:
 Khó sử dụng
 Khó điều khiển
 Giá thành cao

7


 Phương án 2: Động cơ DC

Hình 2.3. Động cơ DC

Ưu điểm khi sử dụng trong dự án
 Giá thành rẻ
 Dễ sử dụng
 Dễ điều khiển
Nhược điểm khi sử dụng trong dự án
 Không thể kiểm soát số vòng quay động cơ

Lựa chọn cơ cấu truyền động:
 Phương án 1: Vít me- đai ốc bi

Hình 2.4. Vít me đai ốc

Có thể sử dụng cơ cấu vít me đai ốc để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh
tiến.

8


Ưu điểm khi sử dụng trong dự án:
 Cấu tạo đơn giản
 Kích thước nhỏ, chịu được lực lớn
 Thực hiện được các dịch chuyển chính xác cao
Nhược điểm khi sử dụng trong dự án:
 Hiệu suất thấp do ma sát ren
 Mau mòn
 Khó thiết kế và lắp đặt cho máy

 Phương án 2: Bánh răng

Hình 2.5. Bánh răng
Có thể sử dụng bánh răng để tạo chuyển động xoay và hộp giảm tốc
Ưu điểm khi sử dụng trong dự án:
 Vận tốc trượt nhỏ
 Tổn thất do ma sát ít
 Hiệu suất cao (từ 0.97÷0,99)
 Kích thước nhỏ, chịu được tải lớn
 Có độ chính xác cao
 Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy.
Nhược điểm khi sử dụng trong dự án:
 Gây ồn khi hoạt động
 Cấu tạo phức tạp
9


 Phương án 3: Truyền đai

Hình 2.6. Bộ truyền đai
Có thể sử dụng bộ truyền đai để truyền động từ động cơ đến hệ thống cấp thức ăn
Ưu điểm khi sử dụng trong dự án:
 Cấu tạo đơn giản
 Giá thành rẻ
 Truyền động êm
 Khi quá tải không làm hư hỏng các chi tiết của bộ truyền
Nhược điểm khi sử dụng trong dự án:
 Kích thước cồng kềnh
 Do có trượt đại nên không đảm bảo được độ chính xác về tỉ số truyền
 Dây đai dễ bị nhiễm điện và không chịu được dầu mỡ
2.1.2. Cơ cấu cấp thức ăn
-

Vấn đề cấp thức ăn:
 Phương án 1:cơ cấu nâng (thức ăn được chứa trong cơ cấu nâng, động cơ bước xoay
làm xoay trục chính của cơ cấu nâng; trục chính xoay làm bàn nâng nâng thức ăn
lên, tràn ra và rớt xuống)
 Phương án 2: cơ cấu xoay (thức ăn rớt xuống khe của chân vịt, chân vịt xoay làm
thức ăn rớt xuống máng ăn)
 Phương án 3: cơ cấu mở (động cơ DC quay làm cơ cấu cửa mở cho thức ăn thoát ra)

10


-

Vấn đề cấp đúng lượng:
 Phương án 1: Tính toán trung gian ( có thể tính lượng thức ăn tràn ra và rớt xuống

một cách chính xác của cơ cấu nâng thông qua khoảng nâng của bàn nâng, từ đó
tính được số vòng quay của động cơ bước)
 Phương án 2: Tính toàn trung gian (tính toán lượng thức ăn rơi xuống bằng thời
gian quay động cơ)
 Phương án 3: Đo bằng cách cân (sử dụng công tắc hành trình ngắt cơ cấu mở khi
lượng thức ăn được cho vào khay lớn hơn vật làm quả cân, cân nặng theo ý muốn )

2.1.3. Các loại vật liệu sử dụng trong dự án
Dựa trên việc khảo sát thị trường mà chúng tôi đã chọn lọc và đưa vào dự án những vật
liệu thích hợp cho máy mà vẫn đảm bảo nhu cầu của thị trường.

Biểu đồ 2.1. Kết quả khảo sát về vật liệu dùng cho máy
2.1.3.1. Ván ép
Ván ép (gỗ dán) là sự sáng tạo của ngành gỗ kỹ thuật. Ván này làm từ nhiều lớp gỗ lạng
sắp xếp vuông góc liên tục lẫn nhau theo hướng vân gỗ của mỗi lớp. Các lớp này dán với nhau
bằng keo như phenol formaldehyde dưới tác dụng của nhiệt và lực ép.
Gồm 3 thành phần:
Ruột: gồm nhiều lớp gỗ mỏng được lạng từ khúc gỗ tròn rồi dán với nhau.
Mặt: là lớp veneer.
Keo: dùng để dán các lớp gỗ, gồm có keo chịu nước (Phenolic hoặc Melamine), chống ẩm MR
(Urea formaldehyde). [1]
11


Ưu điểm khi sử dụng trong dự án:
 Giá thành rẻ
 Dễ gia công
 Dễ lắp đặt
Nhược điểm khi sử dụng trong dự án:
 Bị hư hại khi gặp nước

 Là vật liệu dễ cháy
Các loại ván ép có trên thị trường:
 Gỗ ép MFC (độ dày chuẩn là 25 mm)
 Gỗ ép MDF (các độ dày từ 3 - 6 - 9 - 12 - 15 - 18 - 25 mm)
 Ván dăm ( độ dày 9 - 25mm)
 Gỗ dán (độ dày từ 5 - 18mm)
2.1.3.2. Mica
Mica là một dạng nhựa dẻo có màu hoặc trong suốt được sản xuất đúc theo tấm từ hợp
chất nhựa poly methyl methacrylate (PMMA) thủy tinh hữu cơ, có tên tiếng anh là mica
acrylic sheet hoặc nhựa thủy tinh acrylic. Tại Việt Nam, nhựa mica tấm được ứng dụng rộng
rãi trong nhiều lĩnh vực nội thất, sản xuất công nghiệp, xây dựng và hang đầu trong ngành
quảng cáo. Mica có tính cách điện và ổn định về hóa học nên nó là vật liệu được ứng dụng
trong sản xuất tụ điện. Mica còn được sử dụng là vật liệu cách điện trong các thiết bị cao thế.
Tấm nhựa mica được biết đến như là một loại chất liệu hàng đầu trong quảng cáo và ứng dụng
thay thế so sánh với thủy tinh (kính ). Loại tấm nhựa này có tỉ trọng chỉ bằng khoảng ½ so với
thủy tinh, và cho khoảng 98% ánh sáng xuyên qua nó ( đối với loại tấm mica có độ dày 3mm).
Nó bị đốt cháy ở nhiệt độ là 460 ° C (860 ° F) [2]
Ưu điểm khi sử dụng trong dự án:
 Là chất liệu dẻo có thể dễ dàng gia công lắp, uốn, ép, lắp ghép, tạo hình.
 Có khả năng lấy ánh sáng tốt.
 Có màu sắc đa dạng.
 Bề mặt phẳng, trơn bóng, láng mịn.
 Độ bền cao, chịu nhiệt tốt, chống bị ăn mòn.
 Không dẫn điện, dẫn nhiệt.
12


Nhược điểm khi sử dụng trong dự án
 Dễ bị trầy xước
 Bị nứt nếu có va chạm mạnh

Các loại mica có trên thị trường:
 Mica Đài Loan (acrylic)
 Mica Trung Quốc (tấm nhựa PS)
 Mica Nhật Bản (giống mica trung quốc nhưng bền hơn)
2.1.3.3. Nhôm
Nhôm là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số
nguyên tử bằng 13. Nguyên tử khối bằng 27 đvC. Khối lượng riêng là 2,7 g/cm3. Nhiệt độ
nóng chảy là 660oC. Nhôm là nguyên tố phổ biến thứ 3 (sau ôxy và silic), và là kim loại phổ
biến nhất trong vỏ Trái Đất.
Nhôm là một kim loại mềm, nhẹ với màu trắng bạc ánh kim mờ, vì có một lớp mỏng ôxi
hóa tạo thành rất nhanh khi nó để trần ngoài không khí. Tỷ trọng riêng của nhôm chỉ khoảng
một phần ba sắt hay đồng; nó rất mềm (chỉ sau vàng), dễ uốn (đứng thứ sáu) và dễ dàng gia
công trên máy móc hay đúc; nó có khả năng chống ăn mòn và bền vững do lớp ôxít bảo vệ. Nó
cũng không nhiễm từ và không cháy khi để ở ngoài không khí ở điều kiện thông thường. [3]

Ưu điểm khi sử dụng trong dự án:
 Khả năng chống mài mòn
 Khối lượng nhẹ
 Độ bền cao
 Chịu được tải lớn
Nhược điểm khi sử dụng trong dự án:
 Giá thành cao
 Khó gia công

Các loại nhôm có trên thị trường:
 Nhôm Shal (Việt – Pháp)
 Nhôm Vijalco (Việt – Nhật)
13

 Nhôm Itabelo (Việt – Ý)
 Sapa (Việt – Thụy Điển)
 Hondalex (Việt – Nhật)

2.1.3.4. Nhựa PVC
PVC còn được gọi là Polyvinyl clorua là một loại nhựa không mùi và ở thể rắn. Loại
nhựa này phổ biến nhất là màu trắng nhưng cũng có loại không màu hoặc màu hổ phách. [4]
Ưu điểm khi sử dụng trong dự án:
 Cách điện tốt
 Chống nước tốt
 Màu sắc đa dạng
 Giá thành rẻ
Nhược điểm khi sử dụng trong dự án:
 Độc hại khi tiếp xúc với chất phụ gia
 Chịu nhiệt kém
 Dễ bám bẩn

2.2. Cơ sở thiết kế điện – điều khiển
2.2.1. Nguồn cấp
 Phương án 1: Sử dụng bộ nguồn DC 12v

Hình 2.7. Bộ nguồn DC 12v
14


Nguyên tắc chung của các bộ nguồn này là chuyển đổi điện áp AC lớn ngõ vào thành một
điện áp AC nhỏ hơn. Tiếp đó thì sử dụng cầu diode để chuyển đổi AC thành DC kết hợp với
các tụ có giá trị lớn ngõ ra để tạo ra điện áp DC ngõ ra
Ưu điểm khi sử dụng trong dự án
 An toàn cho người sử dụng

 Giá thành rẻ
 Dễ dàng thay thế
 Cung cấp điện áp DC không đổi
Nhược điểm khi sử dụng trong dự án
 Công suất thấp
 Dòng điện phụ thuộc vào bộ nguồn

 Phương án 2: Sử dụng nguồn tổ ong

Hình 2.8. Nguồn xung (nguồn tổ ong)
Nguồn tổ ong (nguồn xung) là bộ nguồn có tác dụng biến đổi dòng điện xoay chiều
(220VAC) sang nguồn điện một chiều. Mạch nguồn sử dụng nguyên lý dao động xung kết hợp
với biến áp xung.
Ưu điểm khi sử dụng trong dự án
 Nhỏ gọn, dễ lắp đặt
 Hiệu suất cao
 Có thể cấp nhiều loại điện áp
15


Nhược điểm khi sử dụng trong dự án


Chi phí sửa chửa cao

 Khó thay thế
 Toả nhiệt lớn khi sử dụng
 Tuổi thọ nguồn không cao
2.2.2. Pin dự phòng mất điện
2.2.2.1. Pin 16850

Hình 2.9. Pin 16850
Pin sạc Li-ion 18650 là pin sử dụng công nghệ Li-ion, nó sạc được. Viên pin có điện áp
3.7V, đường kính 1.8cm và chiều dài 6.5cm.
Tuổi thọ của pin 18650 hay pin Li-ion nói chung phụ thuộc vào số lần sạc. Nói chung nó
chịu được 500 lần xả và sạc đầy. Tuy nhiên con số này chỉ là tương đối, nó còn phụ thuộc
nhiều vào nhiệt độ hoạt động của pin, chất lượng bộ sạc pin. Ví dụ như pin dùng trong các sản
phẩm laptop chơi game thương bị “nung nóng” bởi laptop với card đồ họa chuyên dụng, nó
không thể bền bằng viên pin sử dụng trong laptop thường. Pin được sạc bằng bộ sạc tốt cũng
sẽ bền hơn pin sử dụng cục sạc kém chất lượng. [5]
Ưu điểm khi sử dụng trong dự án:
 Nhỏ gọn, dễ sử dụng
 Giá thành không cao
 Dễ dàng thay thế
 Dễ tìm mua
Nhược điểm khi sử dụng trong dự án:
 Để cấp đủ nguồn cho máy hoạt động cần kết hợp nhiều cell
 Cần mạch bảo vệ
16


 Pin để lâu sẽ tự xả
 Dễ cháy nổ nếu sử dụng sai cách
2.2.2.2. Pin LI-PO 4S

Hình 2.10. Pin li-po 4S
Pin LI- PO có tên đầy đủ là Lithium-Ion Polymer người ta rút gọn thành LithiumPolymer để tránh nhầm lẫn với Li-Ion. Pin LiPo không sử dụng chất điện phân dạng lỏng mà
thay vào đó nó sử dụng chất điện phân dạng polymer khô, tương tự như một miếng phim nhựa
mỏng. Miếng phim này được kẹp (thực sự là ghép lá) giữa cực dương và cực âm của pin cho
phép trao đổi ion - do đó có tên là lithium polymer. Phương pháp này cho phép Pin có thể làm

rất mỏng với các hình dạng và kích thước của cell pin khác nhau. [5]
Pin LI-PO 4S có điệp áp là 12v, tuỳ theo từng hàng sản xuất mà có các kích thước và
dung lượng khác nhau
Ưu điểm khi sử dụng trong dự án:
 Có thể cấp nguồn trực tiếp cho máy mà không cần kết nối nhiều cell
 Có dung lượng cao
 An toàn cho người sử dụng
Nhược điểm khi sử dụng trong dự án:
 Kích thước lớn
 Trọng lượng lớn
 Giá thành cao

17


2.2.3. Các mạch điện – điều khiển
2.2.3.1. Mạch điều khiển
 Phương án 1: sử dụng module arduino

Hình 2.11. Module arduino

Thông số kỹ thuật:
 Vi điều khiển: ATmega 328 họ 8bit
 Điện áp hoạt động: 5v DC
 Số chân: 20 (14 chân digital, 6 chân analog)
 Bộ nhớ flash: 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader

 Phương án 2: sử dụng module pic 16f887a

Hình 2.12. Module PIC 16f887a

18