Báo cáo bài tập lớn môn Hệ thống cơ điện tử Đề tài: Thùng rác tự động

Báo cáo bài tập lớn môn
Hệ thống cơ điện tử
Đề tài: Thùng rác tự động
Các thành viên nhóm:
Nguyễn Văn Dương ( Nhóm trưởng )
Trần Duy Đô
Nguyễn Việt Hùng
Trần Huy Lực
Trịnh Quốc Hiệp
Nguyễn Thành Long


Các loại thùng rác cơ truyền thống


Nhược điểm của thùng rác cơ truyền thống:
- Thùng rác đạp chân sử dụng lâu ngày sẽ có hiện tượng
kẹt, khó dậm chân, khi nhả chân nắp không đóng xuống.
- Thùng rác nắp lật phải dùng tay mở lắp mỗi lần vứt rác
làm mất vệ sinh, bất tiện



- Sản phẩm thùng rác tự động


Chức năng của sản phẩm:
- Thùng rác làm việc ở 2 chế độ: Auto và Manual.
- Auto: Khi đưa rác lại gần nắp, nắp thùng tự động mở lên., sau đó sẽ tự
động đóng lại trong vòng 5 giây khi bàn tay di chuyển khỏi vị trí phía trên bảng
điều khiển hồng ngoại. Nếu không di chuyển bàn tay đi, nắp thùng rác vẫn mở.

- Manual: Nếu nhấn nút bên trái bảng điều khiển hồng ngoại, nắp thùng sẽ
được mở ra và không tự động đóng lại. Chức năng này sử dụng trong trường
hợp bạn cần th
ường xuyên vứt rác, loại bỏ các túi rác hay khi cần làm sạch thùng rác. Nếu
muốn đóng nắp lại, bạn chỉ cần nhấn nút bên phải và hệ thống sẽ trở lại chế
độ Auto.


Demo sản phẩm
Các chi tiết:
- Vi điều khiển họ AVR : atmega16 –ngôn ngữ C
- Cảm biến tiệm cận E18-D80NK(NPN)
- Động cơ RC servo MG995 (4,8 – 7,2V): thực hiện công việc
đóng mở lắp thùng
- Nguồn: 9V
- Thùng rác
- Nắp thùng
- Nút nhấn


Cảm biến tiệm cận E18-D80NK(NPN)
Nguồn cung cấp: 5 VDC
Khoảng cách phát hiện: 3 - 80 cm
Bài toán: cảm biến được vật khi lại gần và truyền giá trị về
mạch điều khiển.
Cảm biến được đặt trên nắp thùng. Khi tay bạn đưa gần nắp
thùng tầm 10cm thì cảm biến sẽ đóng, đưa đầu ra 0 V về mạch
để xử lý. Ngoài ra, cảm biến đặt ở trên nắp cũng hạn chế thùng tự
mở nắp khi có vật lạ đi qua thân thùng.

Động cơ RC Servo MG955
Điện áp: 4.8- 7.2V
Kích thước: 40x19x43 mm
Với điện áp 4.8V :-sức kéo của động cơ: 13Kg/cm
Tốc độ vận hành :0.17s với góc 60 oC
Với điện áp 6V sức kéo là:15Kg/cm
Tốc độ vận hành 0.13 s với góc 60oC
Điện áp vận hành: 3.5V- 8.4V
Nhiệt độ : 0 - 55oC
Bài toán 1: điều khiển động cơ
Giải: khi mạch điều khiển nhận tín hiệu của cảm biến, vi điều khiển tạo
xung PWM điều khiển góc quay của động cơ, từ đó nắp thùng sẽ mở 1 góc
định sẵn.
Bài toán 2: Nếu mất nguồn đột ngột (Trường hợp khẩn cấp)
Giải: Vì khi mất nguồn lúc nắp thùng đóng, động cơ servo sẽ không có
chế độ treo. Vì vậy, nắp thùng được thiết kế độc lập với trục quay của động
cơ, nắp thùng chỉ dựa vào thanh chữ U làm nhiệm vụ nâng đỡ từ trục của
động cơ. Khi mất nguồn, nắp thùng sẽ được mở bằng cách thủ công (bằng
tay).


Sản phẩm: chất liệu inox( hoặc nhựa), kích thước 345x340x490 mm


Các bộ phận:
Thân thùng: chất liệu: inox ( hoặc nhựa),
kích thước: 345x340x440 mm, dày 3mm.

Nắp thùng: kích thước 351x346x50 mm, kích thước nắp mở ra 300x310x2 mm
Tích hợp mạch điều khiển, động cơ Servo, Nguồn ( Pin), cảm biến bên trong nắp
và nút ấn ở mặt trên của nắp.




Hướng phát triển sản phẩm:
Phương hướng 1: Lồng túi rác tự động
Khi cho 1 loại túi bóng vào trong thùng, thùng rác sẽ lồng túi tự động để
túi gắn vào thân thùng.
Phương hướng 2: Dập túi rác khi rác đầy
Khi phát hiện rác trong thùng đầy đến 1 mức định sẵn, thùng rác sẽ tự
động dập miếng túi rác và thông báo là “Rác đã đầy, cần được đổ”.
Phương hướng 3: Thùng rác tự đi đổ rác
Khi rác đầy, thùng rác sẽ đi đến vị trí được định sẵn và để túi rác đã dập
miếng ra vị trí đổ rác đó.
Phương hướng 4: Chế tạo nắp thùng rác cho những loại thùng có sẵn
trên thị trường


- Phân công công việc:
Phần cứng : ( Thiết kế , mô phỏng, tìm hiểu về modun điều khiển )
+ Trần Huy Lực.(tìm hiểu cảm biến)
+ Nguyễn Việt Hùng,(tìm hiểu mạch điều khiển)
+ Phạm Thành Long. (tìm hiểu động cơ )
“ đưa ra các thông số , cách giao tiếp và guyên lí hoạt động,
và ráp phần cứng”
Điều khiển.(lập trình, mô phỏng , làm mạch)
+ Trần Duy Đô , Trịnh Quốc Hiệp. (lập trình điều khiển)

+ Nguyễn Văn Dương: (tìm tài liệu vđk, làm mạch nguyên lí)
Báo Cáo, Làm Silde.

chế tạo


- Các nguồn tìm hiểu:
Sản phẩm thùng rác thông minh có trên thị trường:
/> />Sản phẩm tự làm sử dụng vi điều khiển adruino:
/>Hình ảnh:
/>