Đồ Án Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát, điều khiển nhiệt độ, độ ẩm và hệ thống cung cấp nguồn cho kho

Đặt vấn đề.
Ngày nay khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là trong lĩnh vực điện tử đã góp phần nâng cao năng xuất lao động, giảm nhẹ sức lao động chân tay cho con người và góp phần nâng cao đời sống vật chất cũng như tinh thần của con người.
Khi máy tính xuất hiện thì việc dùng máy tính vào việc giám sát và điều khiển thiết bị trong công nghiệp cũng như tất cả các thiết bị điện, điện tử, viễn thông ngày càng tăng.
Trong một khu công nghiệp gồm nhiều nhà xưởng, kho chứa sản phẩm, việc ứng dụng dụng mạng cộng nghiệp vào điều hành và giám sát rất cần thiết khi bảo quản sản phẩm, xuất kho, an toàn trong quá trình sản xuất.
Nếu có một xưởng sản xuất, kho chứa sản phẩm. nào đó có sự cố như biến đổi về giá trị nguồn cung cấp, hư hỏng thiết bị thì việc theo dõi của phòng điều hành kỹ thuật phải chờ nhân viên kỹ thuật báo cáo bằng ký hiệu, ám hiệu. Rất khó trao đổi thông tin. Gây không ít khó khăn cho quá trình điều hành của người trực kỹ thuật. Do vậy trong quá trình điều hành kỹ thuật gặp rất nhiều khó khăn, làm giảm hiệu quả của quá trình sản xuất
Từ trước đến nay các phân xưởng được trang bị chuông, bộ đàm (máy thu phát sóng ngắn). Nhưng cũng không cải thiện công tác điều hành được bao nhiêu, vì có nhược điểm. Bị nhiễu do tiếng ồn của động cơ sản xuất. Gây nhiễu cho một số trang thiết bị liên lạc.
Ngoài những khó khăn đã nêu trên, trong quá trình chuẩn bị kỹ thuật cho các xưởng, kho chứa sản phẩm thì nhiệt độ, độ ẩm, nguồn cung cấp quyết định đến an toàn cho quá trình làm việc của động cơ, máy móc trang thiết bị trong xưởng, sản phẩm. Đồng thời nó quyết định đến năng suất của xưởng sản xuất.
Xuất phát từ những vấn đề bất cập đã nêu trên, với kiến thức được thầy cô truyền dạy, chỉ bảo. Em chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát, điều khiển nhiệt độ, độ ẩm và hệ thống cung cấp nguồn cho kho chứa sản phẩm ứng dụng vi điều khiển.
Làm đề tài tốt nghiệp, đồng thời mong muốn được góp phần nhỏ bé của mình, hỗ trợ trong việc điều hành kỹ thuật:
+ Thường xuyên giám sát được thông số nhiệt độ, độ ẩm và đóng cắt nguồn trong kho. Thông báo (nhiệt độ và độ ẩm quá mức cho phép) bằng màn hình hiển thị.
+ Chỉ thị nhiệt độ, độ ẩm, bằng chỉ thị dùng đèn LED7 đoạn.
+ Từ phòng điều hành kỹ thuật có thể cắt nguồn cung cấp cho các phân xưởng khi thấy cần thiết, không cần thông qua nhân viên quản lý tại các phân xưởng.
1.2 Tầm quan trọng của đề tài
Với những tiện ích của “hệ thống giám sát, điều khiển nhiệt độ, độ ẩm và hệ thống cung cấp nguồn cho kho chứa sản phẩm ứng dụng vi điều khiển có rất nhiều phương pháp thực hiện, nhưng em chọn phương pháp đơn giản nhất.
- Đo nhiệt độ, độ ẩm kho chứa sản phẩm sử dụng kỹ thuật vi điều khiển (chíp 89C51) hiển thị, thông báo quá nhiệt độ, độ ẩm bằng tín hiệu âm thanh, chuông.
- Giao tiếp giữa máy tính phòng điều hành kỹ thuật với mạng vi điều khiển (tại các xưởng, kho chứa sản phẩm), dùng chuẩn truyền thông công nghiệp RS- 232.
- Vì các linh kiện có sẵn trên thị trường, giá cả hợp lý, hiện tại sử dụng thuận tiện cho hệ thống giám sát và điều kiển công nghiệp tại các khu công nghiệp .
Để giúp phòng điều hành kỹ thuật nắm bắt được thông tin chính xác về thông số nhiệt độ của từng xưởng, cần có một máy vi tính. Máy vi tính làm nhiệm vụ thu nhận dữ liệu về thông số nhiệt độ và độ ẩm tại các kho, từ các mạch vi điều khiển. Sở dĩ trong thiết kế hệ thống em dùng máy tính để nhận thông báo, vì máy tính có ưu điểm là khả năng lưu trữ dữ liệu lớn, có giao diện thuận tiện cho việc giao tiếp với người điều hành kỹ thuật, tương lai khi có đủ điều kiện về kinh tế sẽ nối mạng thông báo các tham số động cơ, tham số của các máy móc trang bị tại các xưởng sản xuất cho phòng điều hành kỹ thuật.
Là cơ sở để những người nghiên cứu khác vận dụng và phát triển thành một sản phẩm hoàn thiện có giá trị sử dụng trong thực tế.
2. Mục đích nghiên cứu
Việc Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát, điều khiển nhiệt độ, độ ẩm và hệ thống cung cấp nguồn cho kho chứa sản phẩm ứng dụng vi điều khiển nhằm giúp người thực hiện đề tài nắm bắt được những vấn đề sau:
- Thông qua việc thực hiện đồ án giúp cho chúng em ôn lại những kiến thức đã học và lĩnh hội thêm được những kiến thức mới từ giáo viên hướng dẫn, từ các bạn sinh viên và cũng là khoảng thời gian rèn luyện tay nghề , từ đó hiểu rõ hơn cách viết chương trình cho vi điều khiển và phềm mềm giao tiếp vi điều khiển với máy tính.
- Qua quá trình thực hiện đề tài đã tạo điều kiện cho chúng em có những ý tưởng mới và giải quyết các vấn đề phát sinh một cách có hiệu quả.
- Giúp chúng em biết vận dụng việc tính toán mạch điện giữa lý thuyết và thực tế sao cho mạch hoạt động ổn định, kết cấu đơn giản và chi phí thấp.
- Đề tài cũng là cơ sở đề những người thực hiện đồ án tốt nghiệp khoá sau tham khảvà phát triển thêm.
- Việc thực hiện đề tài cũng giúp người nghiên cứu nắm vững lý thuyết và rèn luyện kĩ năng thi công mạch.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Nghiên cứu chức năng IC vi điều khiển 89C51 và phần mềm lập trình.
- Các linh kiện cảm biến nhiệt độ (LM335), độ ẩm (LM324), các vi mạch chuyển đổi DAC, và các chuẩn giao tiếp RS – 232
- Hệ thống đo lường cảm biến.
- Kết nối giữa vi điều khiển với máy tính.
- Phần mềm thiết kế giao diện trên máy tính Delphi
4. Dàn ý, phương pháp và phương tiện thực hiện.
4.1. Dàn ý.
A. Phần giới thiệu.
B. Nội dung.
Chương I. Cơ sở lý thuyết.
Chương II. Thiết kế mạch điện các khối.
Chương III. Thiết kế phần mềm điều khiển hệ thống
Chương IV. Thiết kế phần mềm giao tiếp máy tính.
C.Tóm tắt – kết luận – kiến nghị