Thiết Kế Máy Chiết Rót Chất Lỏng Tự Động

Yêu cầu của đề tài

- Hiển thị thời gian rót và tốc độ rót chất lỏng lên màn hình LCD.

- Điều khiển máy bơm theo thời gian và tốc độ đã cà đặt.

- Giao tiếp với cảm biến thu phát hồng ngoại.

- Khi cảm biến phát hiện vật cản ở phía trước tiến hành bơm chất lỏng.

Phân tích thiết kế

Linh kiện

Arduino Nano

Xem tại: Giới thiệu về Arduino

Màn hình LCD2004

Hình 1: Màn hình LCD2004 và Module I2C

Thông số kỹ thuật

Điện áp hoạt động là 5 V.
Kích thước: 98 x 60 x 13.5 mm
Chữ trắng, nền xanh dương
Khoảng cách giữa hai chân kết nối là 0.1 inch tiện dụng khi kết nối với Breadboard.
Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết nối, đi dây điện.
Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng để sử dụng ít điện năng hơn.
Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu
Có bộ ký tự được xây dựng hổ trợ tiếng Anh và tiếng Nhật, xem thêm HD44780 datasheet để biết thêm chi tiết.

Module thu phát hồng ngoại

Hình 2; Moduel thu phát hồng ngoại

Giới thiệu

Module thu phát hồng ngoại V1 sử dụng cặp thu phát hồng ngoại 5mm. Ứng dụng trong việc phát hiện vật cản, dò line robot....

Thông số kỹ thuật

Góc quét: 35 độ
Tín hiệu đầu ra tích cực thấp. Khi phát hiện vật cản sẽ có tín hiệu trả về làm sáng LED. Điện áp hoạt động: 3 5VDC
Đầu ra logic có thể điều khiển trực tiếp Relay hoặc đưa vào IO của Vi điều khiển
Kích thước mạch: 3.2cmx1.4cm
Lỗ bắt vít: 3mm
Khoảng cách phát hiện vật cản trong điều kiện tối ưu từ 2 - 30cm. Khoảng cách cho kết quả tốt trong điều kiện thực tế là 2-10 cm. Điều chỉnh khoảng cách bằng cách thay đổi giá trị của biến trở tinh chỉnh. Sóng hồng ngoại có thể phản xạ về nhiều hướng nên cần kết hợp cách li LED phát ở các phía không mong muốn phát hiện vật cản ( ngăn không cho sóng hồng ngoại phản xạ lại LED thu gây nhiễu tín hiệu) để tăng hiệu quả phát hiện.

Module điều khiển động cơ L298N

Hình 3: Module điều khiển động cơ L298N

Giới thiệu

Module điều khiển motor L298N loại 1 có sẵn ốc gắn sử dụng IC điều khiển L298N có thể điều khiển 2 động cơ một chiều hoặc 1 động cơ bước 4 pha.

Module L298N loại 1:

+ Được thiết kế chắc chắn, có sẵn chỗ bắt ốc vào mô hình

+ Có gắn tản nhiệt chống nóng cho IC, giúp IC có thể điều khiển với dòng đỉnh đạt 2A.

IC L298N được gắn với các đi ốt trên board giúp bảo vệ vi xử lý chống lại các dòng điện cảm ứng từ việc khởi động/ tắt động cơ.

Thông số kỹ thuật

Driver: L298N tích hợp hai mạch cầu H
Điện áp điều khiển : +5V ~ +12 V
Dòng tối đa cho mỗi cầu H là :2A
Điện áp của tín hiệu điều khiển : +5 V ~ +7 V
Dòng của tín hiệu điều khiển : 0 ~ 36Ma
Công suất hao phí : 20W (khi nhiệt độ T = 75 °C)
Nhiệt độ bảo quản : -25°C ~ +130

Pinout

Hình 4: L298N Pinout

1. DC motor 1 “+” hoặc stepper motor A+

2. DC motor 1 “-” hoặc stepper motor A-

3. 12V jumper – tháo jumper ra nếu sử dụng nguồn trên 12V. Jumper này dùng để cấp nguồn cho IC ổn áp tạo ra nguồn 5V nếu nguồn trên 12V sẽ làm cháy IC Nguồn

4. Cắm dây nguồn cung cấp điện áp cho motor vào đây từ 6V đến 35V.

5. Cắm chân GND của nguồn vào đây

6. Ngõ ra nguồn 5V, nếu jumper đầu vào không rút ra.

7. Chân Enable của Motor 1, chân này dùng để cấp xung PWM cho motor nếu dùng VDK thì rút jumper ra và cắm chân PWM vào đây. Giữ nguyên khi dùng với động cơ bước

8. IN1

9. IN2

10. IN3

11. IN4

12. Chân Enable của Motor 2, chân này dùng để cấp xung PWM cho motor nếu dùng VDK thì rút jumper ra và cắm chân PWM vào đây. Giữ nguyên khi dùng với động cơ bước

13. DC motor 2 “+” hoặc stepper motor B+

14. DC motor 2 “-” hoặc stepper motor B-