Hệ thống phân loại màu: Hệ thống dựa trên Arduino với hai đai: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Vận chuyển và / hoặc đóng gói các sản phẩm và vật phẩm trong lĩnh vực công nghiệp được thực hiện bằng dây chuyền sử dụng băng tải. Những chiếc đai đó giúp di chuyển món đồ từ điểm này đến điểm khác với tốc độ cụ thể. Một số công việc xử lý hoặc xác định có thể được thực hiện trong khi các sản phẩm hoặc mặt hàng đang di chuyển dọc theo dây đai.

Thắt lưng giúp người lao động có thể vận chuyển các mặt hàng riêng lẻ, trộn các mặt hàng hoặc phân loại các mặt hàng theo một số kiểu phân loại mong muốn. Quá trình phân loại có thể dựa trên màu sắc, trọng lượng, kích thước hoặc sự kết hợp của bất kỳ phép đo nào khác.

Hệ thống tự động giúp phân loại mặt hàng theo các tiêu chí và thông số kỹ thuật cần thiết. Sử dụng các cảm biến chuyên dụng có thể là một giải pháp tuyệt vời trong các hệ thống tự động để phân loại. chúng ta có thể sử dụng cảm biến màu để phân loại các mục dựa trên màu sắc, cảm biến khoảng cách để phân loại các mục dựa trên chiều cao.

Hệ thống của tôi là một ví dụ trực tiếp về việc tạo nguyên mẫu hệ thống tự động phân loại màu. Tôi sẽ chỉ cho bạn cách tôi thiết kế nó bằng cách sử dụng hai dây đai: dây đai chính để vận chuyển món đồ từ điểm xuất phát đến điểm rước màu và điểm thử nghiệm, sau đó một chiếc thắt lưng khác vuông góc trên chiếc đầu tiên và giúp phân loại đồ thành hai nhóm màu chính. Cả hai tốc độ của băng tải đều được kiểm soát. Ngoài ra sẽ có một số nút điều khiển để bắt đầu và dừng.

Bước 1: Danh bạ

Rất vui khi nghe phản hồi từ bạn. Xin đừng ngần ngại tham gia các kênh của tôi trên:

Instagram: @ simpledigital010

Twitter: @ simple01Digital

Bước 2: Yêu cầu và thông số kỹ thuật của hệ thống băng tải

Hệ thống có hai băng tải chính: băng tải chính để vận chuyển đối tượng theo một hướng để đi qua cảm biến màu trong khi băng tải phân loại còn lại di chuyển sang phải và trái để phân loại đối tượng theo hai loại hoặc hộp khác nhau.

Hệ thống có nguồn điện tốt để đáp ứng tất cả các yêu cầu của các bộ phận khác nhau của hệ thống, vì vậy tốt hơn hết bạn nên chọn loại pin có thể sạc lại để tránh chi phí cao khi mua pin mới.

Quá trình có các chức năng điều khiển như BẮT ĐẦU và DỪNG để giúp người sử dụng quản lý toàn bộ quá trình ngay cả khi hệ thống dây đai đang chạy. Các dây đai được quản lý tốc độ và dừng lại nếu không có vật phẩm nào được đặt trên đó.

Vì vậy hệ thống có một cảm biến chướng ngại vật ở đầu băng tải chính. Sau đó, mặt hàng sẽ đi qua cảm biến phân loại màu sắc. Arduino quyết định hướng đai phân loại dựa trên màu sắc.

Bước 3: Các thành phần

Để hoàn thành dự án này, tôi cần

• Bo mạch điều khiển vi mô Arduino UNO
• Trình điều khiển động cơ L298N
• Động cơ DC có bánh răng
• Cảm biến màu sắc
• Cảm biến khoảng cách siêu âm HC-SR04
• Cảm biến khoảng cách IR
• Dây điện
• Giá đỡ gỗ cỡ lớn
• Giá đựng bát đĩa bằng gỗ cỡ trung bình
• Tấm vải thô
• Máy lăn tóc
• Dây điện

Tất nhiên bạn có thể điều chỉnh, sửa đổi, thay thế hoặc thậm chí hủy bỏ bất kỳ bộ phận nào để phù hợp với mục tiêu của bạn. Nếu không, hãy làm theo hướng dẫn của tôi:)

Bước 4: Thiết kế hệ thống

Hệ thống dựa trên vi điều khiển Arduino UNO được kết nối với cảm biến khoảng cách siêu âm để phát hiện sự hiện diện của đối tượng tại điểm bắt đầu. Một cảm biến hồng ngoại (IR) khác được đặt bên cạnh cảm biến màu ở điểm giữa của Băng tải chính. Bất cứ khi nào một vật thể chạm tới cảm biến IR, Vành đai chính sẽ dừng lại và cảm biến màu sắc sẽ phát hiện ra màu sắc của vật thể đó.

Arduino nhận dữ liệu của cảm biến màu và phân tích nó. Dựa trên những dữ liệu đó, Arduino có thể nhận ra đối tượng là Đỏ hay Xanh. Sau đó, Arduino điều khiển chuyển động của vành đai phân loại (theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ) để sắp xếp đối tượng dựa trên màu sắc của nó.

Hệ thống bao gồm các phần sau:

1. Bo mạch Arduino UNO: một vi điều khiển được sử dụng để điều khiển tất cả các chức năng của hệ thống và thực hiện quyết định liên quan đến quá trình sắp xếp
2. Cảm biến màu: được sử dụng để xác định màu sắc của các đối tượng và cung cấp dữ liệu cho Arduino để quyết định hướng sắp xếp
3. Cảm biến siêu âm: được sử dụng để cảm nhận sự hiện diện của một vật thể tại điểm bắt đầu, do đó hệ thống sẽ không chạy cho đến khi một vật thể xuất hiện tại điểm bắt đầu
4. Băng tải: một băng tải chính để vận chuyển mặt hàng từ điểm bắt đầu đến cảm biến được sử dụng cho quá trình phân loại. Dây curoa được điều khiển bằng động cơ DC. Một băng chuyền phân loại khác được sử dụng để vận chuyển các mặt hàng sang phải hoặc sang trái dựa trên màu sắc của các mặt hàng
5. Nút nhấn: hai nút nhấn được sử dụng như một bảng điều khiển để khởi động hoặc dừng hệ thống
6. Đèn LED: để hiển thị trực quan màu sắc của các mặt hàng
7. Biến trở: để điều khiển tốc độ của dây đai
8. Pin sạc: dùng để cấp nguồn cho hệ thống
9. Giá đỡ thắt lưng: khung được sử dụng để mang thắt lưng để phân loại

Bước 5: Cố định đai (Đai chính và Đai phân loại)

Bước 6: Phân tích hệ thống

1. Nếu nút BẮT ĐẦU được nhấn, hệ thống đã sẵn sàng nhận đối tượng
2. nếu một vật được đặt trên đai chính phía trước cảm biến siêu âm, thì đai chính sẽ di chuyển về phía trước
3. Khi đối tượng đến cảm biến hiện diện của đối tượng, dây đai chính sẽ dừng lại và cảm biến màu sẽ cấp nguồn cho bộ điều khiển với màu của mục
4. Đai chính di chuyển về phía trước để vận chuyển mặt hàng đến đai phân loại di chuyển sang phải hoặc sang trái dựa trên màu sắc của mặt hàng
5. Hệ thống sẽ dừng sau một khoảng thời gian trừ khi một vật phẩm khác được đặt
6. Nếu nút dừng được nhấn, hệ thống sẽ dừng sau quá trình phân loại hiện tại và sẽ không chạy ngay cả khi vật phẩm được đặt trên dây đai chính
7. Tốc độ được điều khiển bởi biến trở bất kể màu sắc, kích thước hoặc trọng lượng của mặt hàng