Nghiên cứu, chế tạo, thử nghiệm giàn phơi đồ tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM GIÀN PHƠI ÐỒ TỰ ÐỘNG

GVHD: TS. CÁI VIỆT ANH DŨNG
SVTH: NGUYỄN VĂN TÂM
MSSV: 12146162

S KL 0 0 4 7 8 0

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài : “ NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM GIÀN

PHƠI ĐỒ

TỰ ĐỘNG”
Giảng viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

TS. CÁI VIỆT ANH DŨNG

MSSV:
Lớp:
Khoá:

12146162
121462B
2012 - 2016

NGUYỄN VĂN TÂM

Tp. Hồ Chí Minh, ngày ..... tháng .... năm 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


BỘ MƠN: CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: “ NGHIÊN

CỨU, CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM GIÀN
PHƠI ĐỒ TỰ ĐỘNG ”

Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
MSSV:

TS. CÁI VIỆT ANH DŨNG

Lớp:
Khoá:

121462B
2012 - 2016

NGUYỄN VĂN TÂM

12146162

Tp. Hồ Chí Minh, ngày ..... tháng .... năm 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn ……………………………..

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Giảng viên hướng dẫn:
Sinh Viên Thực Hiện:

TS. Cái Việt Anh Dũng
Nguyễn Văn Tâm

MSSV 12146162

I. TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM GIÀN PHƠI ĐỒ TỰ
ĐỘNG.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
1. Các yêu cầu thực hiện và thông số của đề tài.
-

Phục vụ để phơi đồ và tránh mưa khi cần thiết
Vận hành ổn, cơ cấu chính xác, an tồn.
Ứng dụng cảm biến, vi mạch để theo dõi thời tiết và dựa theo các thông số đo được để
đưa đồ ra phơi cũng như thu đồ khi trời đổ mưa, lúc chập tối.

- Kiểu dáng đơn giản đẹp, thân thiện với môi trường
2. Nội dung thực hiện:
Đồ án được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng những kiến thức
đã được học trong nhà trường để thiết kế, tạo ra một mơ hình giàn phơi đồ tự động để ứng
dụng vào thực tế
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:
24/02/2016
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 28/07/2016

TRƯỞNG BỘ MÔN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)

 Được phép bảo vệ …………………………………………
(GVHD ký, ghi rõ họ tên)

i


LỜI CAM KẾT
-

Tên đề tài:

-

GVHD
SVTH

NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM GIÀN PHƠI ĐỒ TỰ
ĐỘNG
TS.Cái Việt Anh Dũng
Nguyễn Văn Tâm
MSSV: 12146162
Lớp: 121462B

SĐT : 0167 216 2443
Email :

- Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 28/7/2016
- Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) này là cơng trình do
chính tơi nghiên cứu và thực hiện. Tơi khơng sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được
cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tơi xin chịu
hồn tồn trách nhiệm”.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày …. tháng …. năm 20…..
Ký tên

ii


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt đề tài này em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Cơ Khí Máy
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy, truyền
đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong quãng thời gian qua.
Cảm ơn Nhà Trường và bộ môn Cơ Điện Tử đã tạo mọi điều kiện cho quá trình học tập
và nghiên cứu. cảm ơn tập thể lớp Cơ Điện Tử 2 (121462) đã giúp đỡ rất nhiều.
Đặc biệt, nhóm xin gởi lời cảm ơn chân thành tới thầy Cái Việt Anh Dũng đã tận tình
giúp đỡ, chỉ bảo và trực tiếp hướng dẫn em trong thời gian qua để em hoàn thành tốt đồ án
Tốt Nghiệp.
Những tuần qua là khoảng thời gian em đã rất cố gắng nghiên cứu, phác thảo, xây dựng
và hoàn thành kế hoạch đồ án Tốt nghiệp một cách tốt nhất có thể theo sự chỉ dẫn đầy tận
tình của thầy Cái Việt Anh Dũng. Tuy vậy, mặc dù em nhiệt tình và cố hết sức nhưng đồ
án “NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM GIÀN PHƠI ĐỒ TỰ ” của em chắc hẳn
sẽ không tránh khỏi những thiếu sót bao gồm cả yếu cố khách quan và chủ quan. Vì thế,
em kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của q thầy cơ và sự đóng góp tích cực từ
phía các bạn sinh viên. Chân thành cảm ơn!

TP. Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 6 năm 2016
sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Tâm

iii


TÓM TẮT ĐỀ TÀI
TÊN ĐỀ TÀI: “ NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM GIÀN PHƠI ĐỒ TỰ
ĐỘNG”
Nội dung chính đề tài
-

Thiết kế và tính tốn phần cơ khí bao gồm: phần khung, mái che, thanh ray.

-

Thiết kế phần điều khiển bao gồm: phần điện-điện tử và chương trình điều khiển .

-

Tính Tốn chọn động cơ
Chế tạo ra sản phẩm hồn chỉnh và tiến hành chạy thử.

Sau khi nghiên cứu em nhận thấy đề tài này có tính thực tiễn cao, có thế ứng dụng
rộng rãi vào trong cuộc sống và có tính thương mại cao .Hiện nay đã có một số công
ty đã chế tạo giàn phơi đồ thông minh nhưng khơng nhiều chủ yếu là các cơng ty
nước ngồi với kiểu dáng và mẫu mã đa dạng và phong phú như: giàn phơi gán tren
tường, tràn nhà có thể xếp lai để tiết kiệm diện tích, giàn phơi độc lập.

Vì thế em quyết định chọn phương án giàn phơi đồ độc lập có mái che mưa vì tính
linh hoạt của nó có thể di chuyển đến bất cứ ni nào mong muốn.
Phương án này vấn cồn nhiều hạn chế cần khắc phục: khích thước khá lớn khơng
phù hợp với những khơng gian chật hẹp, lượng đồ phơi được cịn ít chỉ phù hợp sử
dụng cho cá nhân không phù hợp cho một gia đình.
Phương hướng phát triển: sản phẩm cần được cải tiến để có kích thước nhỏ gọn
hơn và tăng được lượng đồ có thể phơi được trong một lần để một gia đình có thể sử
dụng.

iv


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ........................................................................................................... i
LỜI CAM KẾT ........................................................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................................................. iii
TÓM TẮT ĐỀ TÀI .................................................................................................................................... iv
MỤC LỤC.................................................................................................................................................... v
DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................................................... vii
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ ............................................................................................................. viii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ........................................................................................................................ 1

1.1

Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................... 1

1.2

ý nghĩa thực tiễn của đề tài .................................................................................... 1

1.3

mục tiêu nghiên cứu của đề tài............................................................................... 1

1.4

Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................ 2

1.4.1

Đối tượng nghiên cứu: .......................................................................................................... 2

1.4.2

Phạm vi nghiên cứu............................................................................................................... 2

1.5

Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 2

1.5.1

Cơ sở phương pháp luận: ...................................................................................................... 2

1.5.2

Các phương pháp nghiên cứu cụ thể ..................................................................................... 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI ............................................................................. 4

2.1. Giới thiệu.................................................................................................................. 4
2.1. Nghiên cứu thị trường ............................................................................................ 5
2.1.1

Ngoài nước ............................................................................................................................ 5

3.1.2

Trong nước ............................................................................................................................ 8

3.2. Kết Luận ................................................................................................................ 12
3.2.1 Tồn tại ........................................................................................................................................ 12
3.2.2

Hướng giải quyết ................................................................................................................ 13

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................................................... 14

3.1. Động cơ DC. .......................................................................................................... 14
3.2 Arduino ................................................................................................................... 16
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP .................................................................... 19

4.1 Thông số thiết kế .................................................................................................... 19
4.2 Phương hướng và giải pháp thực hiện ................................................................. 19
v


4.2.1 Phương án cơ khí ....................................................................................................................... 19
4.2.2 Phương án năng lượng cung cấp ................................................................................................ 26
4.2.3 Phương pháp điều khiển............................................................................................................. 28

4.3 Lựa chọn phương án .............................................................................................. 31
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ ............................................................................................... 32

5.1. Tính Tốn ............................................................................................................... 32
5.1.1 động cơ....................................................................................................................................... 32
5.1.2 Chọn dây đai .............................................................................................................................. 35

5.2 Thiết Kế ................................................................................................................... 36
5.2.1: Cơ Khí....................................................................................................................................... 36
5.2.2 điện- điện tử ............................................................................................................................... 43
CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ ......................................................................... 47

6.1 Nguồn cung câp ...................................................................................................... 47
6.2 Sơ đồ giải thuật ....................................................................................................... 48
6.3 điều khiển ................................................................................................................ 49
6.3.3 Mạch động lực ........................................................................................................................... 49
6.3.4 Mạch điều khiển ......................................................................................................................... 49

6.4 Chế tạo..................................................................................................................... 50
6.5 Thử nghiệm ............................................................................................................. 50
6.6 Đánh giá .................................................................................................................. 51
6.7 Kết luận- Kiến nghị ................................................................................................ 51
6.7.1 Kết luận ...................................................................................................................................... 51
6.7.2 Kiến Nghị ................................................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................................ 52
PHỤ LỤC 1................................................................................................................................................ 53

vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 5.1 : Thông số của arduino ......................................................................................20
Bảng 5.2 : Thông số mạch cầu h L298 .............................................................................21
Bảng 5.3 : Thông số cảm biến mưa ..................................................................................22
Bảng 5.4 : Thông số cảm biến sáng tối ............................................................................22

vii


DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Hình 1.1 : sân vận động hiện đại ......................................................................................4
Hình 1.2 : giàn phơi đồ tự động do hàn quốc sản xuất .....................................................4
Hình 2.1 : giàn phơi tự động trong youtube .....................................................................5
Hình 2.2 : Giàn phơi đồ trẻ em của nhóm học sinh ở Vĩnh Long ................................. 6
Hình 2.3 : Giàn phơi đồ của nhóm sinh viên ở trường cao đẳng cơng thương .............. 7
Hình 4.1 : Sơ đồ khối các bộ phận của giá phơi đồ .......................................................... 12
Hình 4.2 : Khung vịm ......................................................................................................13
Hình 4.3 : Thanh ngang ....................................................................................................13
Hình 4.4 : Khung hồn chỉnh ........................................................................................... 14
Hình 4.5 : Thanh ray .........................................................................................................15
Hình 4.6 : con chạy ...........................................................................................................15
Hình 4.7 : bánh đai ...........................................................................................................16
Hình 4.8 : thanh ray ..........................................................................................................16
Hình 4.9 : tủ điện ..............................................................................................................17
Hình 4.10 : Mái che ..........................................................................................................17
Hình 4.11 : Giàn phơi hồn chỉnh ....................................................................................18
Hình 5.1 : mạch cầu h L298 ............................................................................................. 21
Hình 5.2 : Cảm biến mưa..................................................................................................22
Hình 5.3 : Cảm biến sáng tối ............................................................................................ 22

Hình 5.4 : sơ đồ nguồn điện ............................................................................................. 23
Hình 6.1 : sơ đồ giải thuật ................................................................................................ 24
Hình 6.2 : mạch động lực .................................................................................................25
Hình 7.1 Hình ảnh chế tạo thực tế ....................................................................................30

viii


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Cùng sự phát triển của công nghệ hiện đại, người ta, từ chỗ đủ ăn, đủ mặc, có chỗ ở đi
đến ăn ngon, mặc đẹp, ở đẹp, tiện nghi. Công nghệ hiện đại phục vụ con người ta từ lớn
đến nhỏ, như điện thoại di động, là cuộc sống máy giặt, xe máy, ơ tơ, nhà cửa... cái gì
cũng sẵn, nhiều loại, nhiều lựa chọn với các tính năng phục vụ đủ mọi u cầu. Tuy vậy
có một cơng việc mà không thể thiếu của cuộc sống, nhà nào cũng phải trải qua hàng
ngày, đó là phơi quần áo và chỗ phơi. Ở các đơ thị Việt Nam có một nét rất đặc trưng:
bao nhiêu cơng trình kiến trúc to, nhỏ, riêng chung đều được trang tri bằng các loại quần
áo, chăn màn, vỏ ga gối, khăn, tất..... đủ kiểu, đủ màu. người ta phơi lên lan can, chăng
sợi dây vào bất cứ chỗ nào có thể buộc được, hay làm cái sào hoặc đơn giản là móc lên
hoa sắt cửa sổ... Có những ngơi nhà mà gia chủ của nó mất tiền tỷ trang trí nội thất, ngoại
thất: cửa kính, sơn, ve... nhưng rồi lại sử dụng quần áo phơi bao phủ hết toàn bộ.
Việt Nam là khu vực nhiệt đới gió mùa, thường xuyên xuất hiện những cơn mưa rào bất
chợt, nhất là vào mùa mưa, khiến cho người dân gặp rất nhiều khó khăn khi vừa phơi đồ,
vừa làm công việc khác trong nhà, hoặc tâm trạng đầy lo lắng khi đang phơi đồ mà phải
đi làm, đi học... Giàn phơi đồ tự động rất cần thiết trong cuộc sống. Đặc biệt là những gia
đình ở thành phố phải đi làm từ sáng đến tối nên không thể ở nhà để gom quần áo khi trời
mưa, khi đi làm về thì quần áo đã ướt hết. Mùa mưa thường kéo dài 5-6 tháng vì thế các
gia đình thường gặp nhiều khó khăn trong việc phơi quần áo vào mùa mưa vì thế đề tài
này là rất hửu ích cho cuộc sống thành thị.
1.2 ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Tạo tiền đề cho việc phát triển mô hình giàn phơi ngồi thực tế.
- Giúp người tiêu dùng có cái nhìn tổng qt về mơ hình giàn phơi đồ.
- Bảo quản áo quần tránh bị ướt khi trời mưa
- Ứng dụng vi xử lý ngoài thực tiển
1.3 mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Mục tiêu nghiên cứu: chế tạo ra được giàn phơi đồ với những tính năng mà nhu cầu
thực tế đang cần như:
- Thu đồ lại khi trời mưa tránh cho đồ bị ướt.
- Kích thước gọn nhẹ để được ở những nơi có khơng gian hạn chế.
- Hoạt động ổn định, dể sử dụng.
- Có độ thẩm mỹ cao, bền bỉ khi để ngoài trời.
- Kết cấu đơn giản và có thể tháo rời khi vận chuyển.
- Giá cả hợp lý phù với thu nhập của nhiều gia đình.

1


1.4 Đối tượng nghiên cứu
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu:
- Các giàn phơi đồ trong nước và ngoài nước đã chế tạo
- Phần khung của giàn phơi
- Hệ thống thu gom quần áo
- Các cảm biến điện tử như cảm biến sáng, cảm biến tối, cảm biến nhiệt độ, độ
ẩm, cảm biến đo cường độ sáng vv…..
- Hệ thống vi mạch, arduino uno, PLC, transistor
- Nghiên cứu động cơ DC
- Bánh răng, dây đai
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu
- Nhu cầu thực tế của sản phẩm
- Những tính năng cần thiết và phù hợp với yêu cầu thực tế của sản phẩm

- Kết cấu cơ khí và hệ thống điều khiển đáp ứng được những tính năng của sản
phẩm.
- Sử dụng trong các đơ thị và nơng thơn có nhu cầu
- Phục vụ cho hộ gia đình nhỏ lẻ.
1.5 Phương pháp nghiên cứu
1.5.1 Cơ sở phương pháp luận:
- Cơ sở chủ yếu dựa trên nhu cầu thực tiễn của cuộc sống đang cần để nghiên cứu
và chế tạo.
- Thời gian thực hiện đề tài chỉ trong một học kỳ.
- Kinh nghiệm thực tế chưa nhiều.
- Tài liệu về vi xử lý và cảm biến cịn hiếm.
- Vật tư và linh kiện khơng đồng bộ.
- Khả năng chính xác thấp.
- Hiểu biết cịn hạn chế.

2


1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể
Làm khảo sát để tìm hiều nhu cầu thực tế có đang cần sản phẩm đó khơng. Nếu
cần thì sản phẩm đó phải đáp ứng được những yêu cầu gì. Tìm hiểu những sản
phẩm có sẵn trên thị trường. Để từ đó đưa ra được sản phẩm với những tính năng
cần thiết, phù hợp với nhu cầu thực tế và có thể học hỏi được những thiết kế hay
áp dụng vào sản phẩm để sản phẩm được hoàn thiện hơn. Đề tài là tính tốn ,chế tạo
hệ thống điều khiển cho giàn phơi ,tuy nhiên để có tính trực quan hơn em đã thiết kế
phần cơ khí để đưa ra giải pháp mơ hình có tính ứng dụng và ưu việt nhất .từ đó phát
triển cao hơn đưa vào sử dụng trong thực tế và đây cũng là hướng đi mới đầy triển vọng
cho các doanh nghiệp và kỹ sư Việt Nam .Đề tài « tính tốn , thiết kế và chế tạo hệ thống
điều khiển cho giàn phơi quần áo tự động ’’. khơng nằm ngồi nhận định trên .điều quan
trọng hơn hết là các vấn đề liên quan đến việc tính toán thiết kế , chế tạo ,nguyên lý hoạt

động của giàn phơi và phần lý thuyết về mạch điện tử ,cảm biến và mạch điều khiển bằng
vi điều khiển.nó sẽ là nguồn thơng tin hữu ích cho những ai muốn tìm hiểu về lĩnh vực tự
độngng hóa trong sinh hoạt .

3


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1. Giới thiệu
Ngày nay , kỹ thuật điện tử đã liên tục có những tiến bộ vượt bậc, đặc biệt là trong kỹ
thuật chế tạo vi mạch điện tử và công nghệ chế tạo cảm biến . Sự ra đời và phát triển
nhanh chóng của kỹ thuật điện tử mà đặc trưng là kỹ thuật vi xử lý và kỹ thuật công nghệ
chế tạo cảm biến đã tạo ra một bước ngoặt quan trọng trong sự phát triển của khoa học kỹ
thuật tạo tiền đề cho việc chế tạo các sảm phẩm máy móc có tính năng tự động hóa cao
hơn và thơng minh hơn .
Cùng với đó ngày càng phát triển, người ta, từ chỗ đủ ăn, đủ mặc, có chỗ ở đi đến ăn ngon,
mặc đẹp, ở đẹp, tiện nghi. Công nghệ hiện đại phục vụ con người ta từ lớn đến nhỏ, như
điện thoại di động, là cuộc sống máy giặt, xe máy, ơ tơ, nhà cửa... cái gì cũng sẵn, nhiều
loại, nhiều lựa chọn với các tính năng phục vụ đủ mọi u cầu. Tuy vậy có một cơng việc
mà không thể thiếu của cuộc sống, nhà nào cũng phải trải qua hàng ngày, đó là phơi quần
áo và chỗ phơi. Ở các đơ thị Việt Nam có một nét rất đặc trưng: bao nhiêu cơng trình kiến
trúc to, nhỏ, riêng chung đều được trang tri bằng các loại quần áo, chăn màn, vỏ ga gối,
khăn, tất..... đủ kiểu, đủ màu. người ta phơi lên lan can, chăng sợi dây vào bất cứ chỗ nào
có thể buộc được, hay làm cái sào hoặc đơn giản là móc lên hoa sắt cửa sổ... Có những
ngơi nhà mà gia chủ của nó mất tiền tỷ trang trí nội thất, ngoại thất: cửa kính, sơn, ve...
nhưng rồi lại sử dụng quần áo phơi bao phủ hết toàn bộ.
Một vài năm gần đây trên thị trường cũng đã xuất hiện một vài giải pháp cho phơi quần áo
ở gia đình, trong đó được sử dụng nhiều nhất có 3 sản phẩm: giá phơi bằng thép sơn tĩnh
điện hoặc inox; dây phơi inox và sào phơi bắt vào tường.

4


2.1 Nghiên cứu thị trường
2.1.1 Ngoài nước
Hiện nay khoa học kỹ thuật phát triển trên, thế giới hình thức che mưa để bảo vệ
đồ vật rất phong phú và đa dạng. Đỉnh cao cho cơng nghệ che mưa đó là các sân vận
động thể thao trên thế giới.

Hình 3.1.1a : sân vận động hiện đại
Các Sân vận động thể thao hiện đại đều trang bị hệ thống che mưa.
+ Nguyên lý của mái che : Hệ thống che mưa sẽ được kích hoạt bằng người điều
khiển khi trời mưa, mái che sẽ tự động đi ra thông qua các thanh đở, che chắn mưa
cho vật bên dưới.
+ ưu điểm :
- Che chắn được vùng không gian rộng lớn bên dưới
- Có độ thẩm mỹ cao

5


+ Nhược điểm
- Chi phí giá thành chế tạo cao.
- Việc thiết kế mái che đi rất khó khăn.
- Thời gian làm đồ chỉ có một học kỳ.
- Phải sử dụng trong không gian rộng lớn, như vậy không phù hợp với giới hạn của đề
tài đưa ra.

-

Một công ty ở Hàn quốc đã sản xuất và kinh doanh giàn phơi đồ tự động, xuất khẩu đi

nhiều nước trong đó có Việt Nam.

Hình 3.1.1b : giàn phơi đồ tự động do hàn quốc sản xuất
6

T


+ Cấu tạo : gồm có nhà chứa quần áo, thanh ray chạy. Giàn phơi đồ này Sử dụng nguồn
điện gia đình 220v ,có bộ cảm biến khi có nước rơi vào và bộ cảm biến ánh sáng hoạt
động độc lập, các cảm biến này kết nối với bộ công tắc bật/tắt nguồn cho một mô tơ kéo
và đẩy bộ chuyển động để đưa giá phơi ra hay thu giá phơi vào khi có tín hiệu từ các bộ
cảm biến chuyền về.
+ Nguyên lí hoạt động: Khi hệ thống cảm biến nhận diện thời tiết có tín hiệu, tín hiệu sẽ
đc gửi về bộ sử lý. Lúc này động cơ được nối trục với bánh đai của thanh ray hoạt
động, sẽ tự động thu quần áo hay đồ phơi vào khi trời đột nhiên đổ mưa hoặc trời tối
và tự động kéo giá phơi ra phơi khi trời tạnh mưa hoặc trời sáng…
+ Ưu điểm
- mơ hình dể sử dụng
- Kiểu dáng sang trọng có độ thẩm mỹ cao.
- thuận lợi cho việc di chuyển.
- có thể sử dụng trong không gian hạn chế như sân thượng.
+ Nhược điểm
- Chi phí, giá thành cho giàn phơi khá cao: 5.000.000VNĐ. Nguồn
( />- Áo quần dể bị ẩm khi trời mưa.
- Khó khăn trong việc bảo trì do hệ thống điện phức tạp.

7

3.1.2 Trong nước
Hiện nay ở việt nam chưa có cơng ty nào sản xuất đại trà giàn phời đồ tự động,chủ
yếu chỉ nhập khẩu từ nước ngoài vào và chế tạo nhỏ lẻ.
-

Trên kênh youtube.com có 1 video 300.000 lượt view hướng dẩn làm giàn phơi đồ

tự động. (website: )

Hình 3.1.2a: giàn phơi tự động trong youtube
Giàn phơi này khá đơn sơ, được gắn vào tường sử dụng 1 bộ cảm biến mưa và ánh
sáng, có đầy đủ tính nắng như giàn phơi đồ của người hàn quốc sản xuất.
+ Cấu tạo: chỉ có một thanh ray gắn vào tường, sử dụng dây dù để lôi kéo áo quần ra
vào, hệ thống này chỉ có cảm biến mưa để truyền tín hiệu.

8


+ Ngun Lí hoạt động: khi cảm biến mưa có tính hiệu, bộ điều khiển sẽ làm cho
động cơ quay nghịch, quần áo sẽ được kéo vào, khi đến cuối giới hạn làm đụng cơng
tắc hành trình động cơ dừng, tương tự như vậy ở chiều quay thuận của động cơ.
+ ưu điểm
-

Kích thước nhỏ ngọn, phù hợp cho khơng gian hạn chế.

-

Giá thành chế tạo thấp.

-

Dể chế tạo,dể điều khiển.

+ Nhược điểm
-

Hệ thống điều khiển cồng kềnh.

-

Mơ hình khơng có tính thẩm mỹ cao.

-

Động cơ và dây dù chưa chắc đủ lực để kéo.

-

Khơng thể đem ra ngồi trời vì khơng có mái che.

-

Khơng có tính thẩm mỹ

9

-

Một nhóm học sinh cấp 3 ở Vĩnh Long cũng chế tạo thành công giàn phơi đồ dành
cho trẻ em, mơ hình này có chiều dài 1,2m, cao 0,8m và ngang 0,5m. Nhà chứa hình
mái vịm làm bằng khung nhơm với màn nhựa trong. Mơ hình của các em học sinh
cấp 3 ở Vĩnh Long đã đạt giải nhì trong cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên đồng
Vĩnh Long

Hình 3.1.2b: Giàn phơi đồ trẻ em của nhóm học sinh ở Vĩnh Long
+ Cấu tạo: giàn phơi đồ gồm 5 phần: Nhà chứa quần áo, thanh đường ray chạy, cụm các
con chạy mang theo móc áo, động cơ chạy mang theo móc áo, phần hệ thống mạch
điện-các cảm biến. Trong đó, phần thanh đường ray là một trong những bộ phận quan
trọng nhất của giàn phơi. Thanh đường ray làm bằng nhôm sử dụng cơ cấu ổ bi kết hợp
với trục, kết cấu giống như bánh xe tàu hoả trên đường ray để kéo đồ ra vào.
10


+ Ngun lí hoạt động: khi cảm biến mưa có tính hiệu, bộ điều khiển sẽ làm cho động cơ
quay nghịch, quần áo sẽ được kéo vào, khi đến cuối giới hạn làm đụng cơng tắc hành
trình động cơ dừng, tương tự như vậy ở chiều quay thuận của động cơ.
+ Ưu điểm:
- Nhỏ gọn phù hợp với không gian hạn chế.
- Chi phí lắp đặt thấp.
- Có hệ thống quạt, chóng ẩm cho quần áo.
+ nhược điểm
- Chỉ giới hạn trong việc phơi áo quần của trẻ em.
- Giàn phơi khá thấp, áo quần sẽ dể bị dính bẩn.
- Trước đó ở trường cao đẳng cơng thương cũng có một nhóm sinh viên làm đồ án tốt
nghiệp chế tạo giàn phơi đồ tự động

Hình 3.1.2c: Giàn phơi đồ của nhóm sinh viên ở trường cao đẳng cơng thương
11


Giàn phơi đồ này được ngắn vào tường, sử dụng hàng loạt cảm biến mưa để tăng độ
chính xác khi trời mưa.
+ Cấu tạo: gồm thanh đường ray chạy, cụm các con chạy mang theo móc áo, động
cơ, phần hệ thống mạch điện-các cảm biến gồm nhiều cảm biến mưa.
+ Nguyên lý hoạt động: giàn phơi này hoạt động tương tự như những giàn phơi
trước, nhưng ở giàn phơi này có sử dụng năm cảm biến mưa, động cơ hoạt động khi
năm cảm biến mưa đều nhận tín hiệu .
+ Ưu điểm:
- Đơn giản, nhỏ gọn.
- Giá thành chế tạo thấp.
- Dự báo chính xác được mưa do có hàng loạt cảm biến mưa.
+ nhược điểm
- Không thể di chuyển giàn phơi.
- Độ thẩm mỹ không cao.
- Không thể bảo quản quần áo khi mưa do khơng có mái che hay nhà chứa.
3.2 Kết Luận
Từ việc nghiên cứu thị trường trong và ngoài nước. Về phần điện em nhận thấy rằng
đa số hệ thống giàn phơi tự động đều sử dụng hệ thống 2 cảm biến mưa và sáng tối, sử
dụng hệ thống vi mạch để để điều khiển động cơ. Về phần cơ có Nhà chứa quần áo,
thanh đường ray chạy, cụm các con chạy mang theo móc áo, động cơ chạy mang theo
móc áo, sử dụng thanh ray có cơ cấu ổ bi kết hợp với trục, kết cấu giống như bánh xe
tàu hoả trên đường ray để kéo đồ ra vào.
3.2.1 Tồn tại
- Đa số các giàn phơi đồ đều sử dụng nguồn điện ở nhà do đó khi mất điện các
giàn phơi khơng thể hoạt động.
- ở trong nước các giàn phơi khá cịn thơ sơ, khơng có tính thẩm mỹ cũng như sự

chắc chắn.
- Phần khung được làm từ sắt do đó trong một thời gian nhất định dể bị rỉ sét.
- Áo quần dể bị ẩm do bị gom vào một chổ khi trời mưa.

12


3.2.2
-

Hướng giải quyết
Sử dụng nguồn năng lượng dự trử khi mất điện.
Thiết kế, xây dựng mơ hình hồn chỉnh, nhỏ ngọn có độ thẩm mỹ cao.
Lựa chọn những vật liệu hợp kim chóng rỉ cho khung giàn phơi
Xây dựng hệ thống gió, nhằm chống ẩm cho quần áo

13


CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.1. Động cơ DC.
Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều.
Nguyên tắc hoạt động
Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam
châm điện, rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều, một phần
quan trọng khác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi
chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục. Thơng thường bộ phận
này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp

Pha 1: Từ trường của rotor cùng

cực với stator, sẽ đẩy nhau tạo ra
chuyển động quay của rotor

Pha 2: Rotor tiếp
tục quay

Pha 3: Bộ phận chỉnh điện
sẽ đổi cực sao cho từ trường
giữa stator và rotor cùng
dấu, trở lại pha 1

Nếu trục của một động cơ điện một chiều được kéo bằng 1 lực ngoài, động cơ sẽ hoạt
động như một máy phát điện một chiều, và tạo ra một sức điện động cảm ứng
Electromotive force (EMF). Khi vận hành bình thường, rotor khi quay sẽ phát ra một điện
áp gọi là sức phản điện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện độngđối kháng, vì nó
đối kháng lại điện áp bên ngoài đặt vào động cơ. Sức điện động này tương tự như sức
điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một máy phát điện (như lúc ta nối một
điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéo trục động cơ bằng một ngẫu lực bên ngoài).
Như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm 2 thành phần: sức phản điện động, và điện áp
giáng tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng. Dòng điện chạy qua động cơ
được tính theo biều thức sau:
14