Đang tải... (xem toàn văn)
Báo cáo đồ án chuyên ngành Điện tử viễn thông được làm theo mẫu của trường đại học công nghiệp hà nội. Đề tài: thùng rác thông minh Tính năng: Tự đóng mở nắp, thông báo rác đầy, bật đèn khi trời tối. Liên hệ 0966726517 để lấy file proteus, altium và code SAU KHI MUA.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ -o0o - ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG THÙNG RÁC THÔNG MINH ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC GVHD: NHÓM: LỚP – KHÓA: HÀ NỘI i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đồ án này, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành … hướng dẫn góp ý giúp chúng em hoàn thành đồ án cách tốt Trong trình thực đồ án, cịn nhiều thiếu sót kiến thức, kỹ kinh nghiệm nên tránh khỏi sai sót, chúng em mong nhận góp ý thầy để đồ án chúng em ngày hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 20… Nhóm sinh viên nhóm ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC .ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT .iv DANH MỤC BẢNG BIỂU .v DANH MỤC HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU 1 LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU PHẠM VI NGHIÊN CỨU .1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .2 CẤU TRÚC CỦA BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .3 1.2 NỘI DUNG LÝ THUYẾT LIÊN QUAN .6 1.2.1 Vi điều khiển PIC18F4520 .6 1.2.2 LED thu/phát hồng ngoại 1.2.3 Quang trở 1.2.4 LM358 .9 1.2.5 Servo SG90 10 1.2.6 Màn hình LCD 11 1.2.7 IC 7805 12 1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 13 CHƯƠNG THIẾT KẾ THÙNG RÁC THƠNG MINH 14 2.1 PHÂN TÍCH YÊU CẦU BÀI TOÁN 14 2.1.1 Mục tiêu thiết kế 14 2.1.2 Điều kiện ràng buộc thiết kế 14 2.1.3 Thông số kỹ thuật 14 2.1.4 Tiêu chí đánh giá sản phẩm 14 2.2 THIẾT KẾ Ý TƯỞNG 15 2.3 THIẾT KẾ CHI TIẾT 16 2.3.1 Sơ đồ khối .16 2.3.2 Thiết kế khối 17 2.3.3 Mô 26 2.3.4 Thiết kế mạch in 34 iii 2.3.5 Hoàn thiện mạch in .36 2.3.6 Hoàn thiện sản phẩm .37 2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 38 CHƯƠNG THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 39 3.1 VẬN HÀNH SẢN PHẨM 39 3.2 THỬ NGHIỆM VÀ KIỂM CHỨNG SẢN PHẨM 40 3.3 ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM 44 3.4 ỨNG DỤNG CỦA SẢN PHẨM 45 3.5 TÁC ĐỘNG CỦA SẢN PHẨM THIẾT KẾ TỚI MÔI TRƯỜNG / KINH TẾ / XÃ HỘI 45 3.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 45 KẾT LUẬN 46 KẾT LUẬN 46 KIẾN NGHỊ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO .48 PHỤ LỤC 1 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SẢN PHẨM MÃ NGUỒN iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT IC LED LCD PIC Integrated Circuit Light-Emitting Diode Liquid-Crystal Display Programmable Intelligent Computer v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật PIC18F4520 Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật LED thu/phát hồng ngoại Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật LM358 Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật Servo SG90 .10 Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật LCD 1602 11 Bảng 1.6: Chi tiết chân kết nối LCD 1602 .12 Bảng 2.1: So sánh PIC18F4520 STM32F103C8T6 15 Bảng 2.2: Điểm mạnh điểm yếu PIC18F4520 STM32F103C8T6 15 Bảng 2.3: Sơ đồ kết nối mạch nạp PICkit-3 với PIC18F4520 23 Bảng 2.4: Chú thích mơ trạng thái đầu cảm biến 28 Bảng 2.5: Chuẩn thiết kế mạch in 34 Bảng 3.1: Đánh giá sản phẩm thùng rác thông minh 44 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Thùng rác thông minh từ đề tài nghiên cứu Hình 1.2: Một số loại thùng rác thơng minh có thị trường Hình 1.3: Vi điều khiển PIC18F4520 Hình 1.4: Sơ đồ chân PIC18F4520 Hình 1.5: LED thu/phát hồng ngoại Hình 1.6: Nguyên lý hoạt động LED thu/phát hồng ngoại .7 Hình 1.7: Quang trở Hình 1.8: Nguyên lý hoạt động quang trở Hình 1.9: LM358 .9 Hình 1.10: Sơ đồ chân LM358 Hình 1.11: Động RC Servo SG90 10 Hình 1.12: Sơ đồ dây Servo SG90 10 Hình 1.13: Góc quay servo tương ứng với độ dài xung 11 Hình 1.14: Màn hình LCD 1602 11 Hình 1.15: Sơ đồ chân LCD 1602 12 Hình 1.16: IC 7805 12 Hình 1.17: Sơ đồ chân IC 7805 .13 Hình 2.1: PIC18F4520 15 Hình 2.2: STM32F103C8T6 15 Hình 2.3: Sơ đồ khối hệ thống 16 Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 17 Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến hồng ngoại 18 Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến ánh sáng 19 Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển 20 Hình 2.8: Giao diện phần mềm MPLAB IDE .22 Hình 2.9: Giao diện phần mềm PICkit .23 Hình 2.10: Mạch nạp PICkit-3 sơ đồ chân cắm mạch nạp 23 Hình 2.11: Lưu đồ thuật tốn chương trình điều khiển 24 vii Hình 2.12: Sơ đồ nguyên lý khối hiển thị .25 Hình 2.13: Sơ đồ nguyên lý khối thực thi .25 Hình 2.14: Mô khối nguồn 26 Hình 2.15: Mơ mạch cảm biến hồng ngoại 27 Hình 2.16: Mô mạch cảm biến ánh sáng trời tối 27 Hình 2.17: Mơ khối hiển thị khối thực thi trường hợp .28 Hình 2.18: Mơ khối hiển thị khối thực thi trường hợp .28 Hình 2.19: Mơ khối hiển thị khối thực thi trường hợp .29 Hình 2.20: Mơ khối hiển thị khối thực thi trường hợp .29 Hình 2.21: Mô khối hiển thị khối thực thi trường hợp .30 Hình 2.22: Mơ khối hiển thị khối thực thi trường hợp .30 Hình 2.23: Mơ bread board trường hợp 31 Hình 2.24: Mơ bread board trường hợp 31 Hình 2.25: Mơ bread board trường hợp 32 Hình 2.26: Mơ bread board trường hợp 32 Hình 2.27: Mơ bread board trường hợp 33 Hình 2.28: Mơ bread board trường hợp 33 Hình 2.29: Sơ đồ ngun lý mạch .34 Hình 2.30: Mạch in mạch 35 Hình 2.31: Sơ đồ nguyên lý mạch phụ 35 Hình 2.32: Mạch in mạch phụ .36 Hình 2.33: Mạch in mạch chưa hàn linh kiện .36 Hình 2.34: Mạch in mạch hồn thiện 37 Hình 2.35: Mạch in mạch phụ chưa hàn linh kiện 37 Hình 2.36: Mạch in mạch phụ hoàn thiện .37 Hình 2.37: Lắp mạch lên mặt trước thùng rác .38 Hình 2.38: Lắp servo vào mặt sau thùng rác 38 Hình 2.39: Lắp mạch phụ vào nắp thùng rác 38 Hình 3.1: Khởi động mơ hình thùng rác thơng minh 39 viii Hình 3.2: Vận hành mơ hình thùng rác thơng minh 40 Hình 3.3: Thử nghiệm mơ hình trường hợp 41 Hình 3.4: Thử nghiệm mơ hình trường hợp 41 Hình 3.5: Thử nghiệm mơ hình trường hợp 42 Hình 3.6: Thử nghiệm mơ hình trường hợp 43 Hình 3.7: Thử nghiệm mơ hình trường hợp 43 Hình 3.8: Thử nghiệm mơ hình trường hợp 44 Hình 1: Chú thích mặt trước thùng rác Hình 2: Chú thích nắp thùng rác .2 ix MỞ ĐẦU LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI Khi công nghệ ngày phát triển mạnh giải pháp nhằm nâng cao chất lượng sống dần tăng lên Bên cạnh đó, giảm sức lao động người xây dựng sống văn minh thách thức cho nhà quản lý công ty dịch vụ Cùng với phát triển chung đó, việc đại hóa thùng rác vừa giúp làm môi trường, vừa giúp người công nhân thu gom rác tiết kiệm sức lao động, vừa giúp nâng cao ý thức người việc để rác nơi quy định MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Ứng dụng kiến thức học vi xử lý PIC thiết kế mạch điện tử để tạo thùng rác thông minh - sản phẩm ứng dụng sống hàng ngày ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Thùng rác có chức tự đóng mở nắp có người đổ rác thơng báo trạng thái thúng rác Sử dụng cảm biến siêu âm, cảm biến hồng ngoại, servo vi điều khiển PIC18F4520 PHẠM VI NGHIÊN CỨU Trong đề tài đồ án lần này, nhóm chúng em muốn làm mơ hình thùng rác thông minh Điều giúp cho biết rác đầy để thu gom Mặt khác, bỏ rác vào thùng, thường ngại phải dùng tay mở nắp thùng rác bẩn Do việc tự động mở nắp thùng khiến việc bỏ rác vào thùng dễ dàng hơn, loại bỏ thói quen bỏ rác vào khơng nơi quy định PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp thu thập thông tin: khảo sát, lập bảng hỏi, đọc tài liệu,… Phương pháp xử lí thơng tin: định lượng, định tính,…