Báo Cáo Máy Áp TR NG [PDF]

Zitiervorschau

1

Mục lục CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ......................................................................................3 1.1.

Mục đích của đề tài. .....................................................................................3

1.2.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. .............................................................3

1.2.1.

Đối tượng nghiên cứu. ..........................................................................3

1.2.2.

Phạm vi nghiên cứu. .............................................................................3

1.3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài...................................................4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ MÁY ẤP TRỨNG ..........................5 2.1.

Đặt vấn đề. ....................................................................................................5

2.2.

Tổng quan tình hình chế tạo máy áp trứng trong và ngoài nước. ..........5

2.3.

Ý tưởng xây dựng đề tài. .............................................................................7

CHƯƠNG 3: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................11 3.1.

Kỹ thuất nuôi ấp trứng bằng máy trong hộ gia đình. ............................11

3.1.1.

Lựa chọn trứng để ấp. ........................................................................11

3.1.2.

Điều kiện ấp trứng. .............................................................................12

3.2. Phương pháp thực hiện chế tạo máy ấp trứng hộ gia đình. .....................13 CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ MÁY ẤP TRỨNG HỘ GIA ĐÌNH. ...........................14 4.1.

Thiết kế phần cứng. ..................................................................................14

4.1.1.

Vỏ máy. ...............................................................................................14

4.1.2.

Thiết kế giá đỡ và khay đựng trứng. ................................................15

4.1.3.

Hệ thống tạo ẩm. ................................................................................15

4.1.4.

Hệ thống nhiệt độ. ..............................................................................16

4.1.4.

Hệ thống thông khí. ...........................................................................17

4.1.5.

Đảo trứng. ............................................................................................17

4.2.

Thiết kế phần điều khiển. .........................................................................17

4.2.1.

Mạch cảm biến và điều khiển nhiệt độ. ............................................17

4.2.2. Thông số kỹ thuật. ..................................................................................18 4.2.3. Ứng dụng. ................................................................................................19 4.2.4.

Hoạt động.............................................................................................19

2

4.2.5. Hướng dẫn sử dụng. ...............................................................................20 4.3. Kết nối mạch. ................................................................................................20 4.3.1. Thiết kế mạch nguồn 12V. .....................................................................20 4.3.2. Kết nối mạch. ..........................................................................................21 CHƯƠNG 5. CHẾ TẠO THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ .....................................22

3

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1.

Mục đích của đề tài.

-

Từ yêu cầu cung ứng giống gia cầm ngày càng tăng, để nâng cao hiệu quả

quá trình nuôi tạo giống, cung cấp số lượng lớn giống gia cầm, việc nghiên cứu và cải tiến quy trình ấp trứng cần được quan tâm, khuyến khích, đầu tư phát triển. Trong đó, việc nghiên cứu và chế tạo máy ấp trứng mang lại sản lượng cao, cung cấp số lượng lớn gà con đồng đều về ngày tuổi và chất lượng, đảm bảo cho phương thức nuôi công nghiệp quy mô lớn. Con non nở ra được cách ly khỏi nguồn lây bệnh từ cha mẹ, đồng thời giá thành giảm đáng kể do khi ấp nhân tạo với máy tốt, thông số kỹ thuật thích hợp,tỷ lệ ấp nở cao. Đây là cơ sở tiền đề cho việc phát triển chăn nuôi gia cầm ở nước ta theo hướng hiện đại, áp dụng khoa học kỹ thuật, tăng chất lượng nguồn giống trong chăn nuôi. -

Đề tài máy ấp trứng công nghiệp không những mang tính ứng dụng thực tế

trong chăn nuôi, sản xuất mà còn là mô hình ứng dụng hệ thống điều khiển tự động trong các thiết bị phục vụ sản xuất, là tiền đề cho sự phát triển chế tạo máy ấp trứng theo nhiều hướng khác nhau. Đây cũng là một phần nhỏ góp phần vào công cuộc công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước dựa trên việc áp dụng khoa học kỹ thuật để cải tiến, mang lại hiệu quả cao hơn cho nền nông nghiệp nước ta. 1.2.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

1.2.1. Đối tượng nghiên cứu. -

Quy trình nuôi ấp trứng gia cầm.

-

Mạch cảm biến và điều khiển nhiệt độ.

-

Độ đảo của trứng.

1.2.2. Phạm vi nghiên cứu. -

Thiết kế chi tiết máy ấp trứng.

4

-

Nghiên cứu tính toán và chế tạo máy ấp trứng.

1.3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.

-

Ấp trứng gia cầ m nhân tạo đã tạo điề u kiê ̣n cho viê ̣c tâ ̣p trung ngành chăn

nuôi gia cầ m và cho phép ngành này trở thành ngành sản xuấ t có năng suấ t cao, hạ giá thành, góp phầ n đưa ngành chăn nuôi trở thành ngành sản xuấ t chính trong nông nghiê ̣p.

5

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ MÁY ẤP TRỨNG 2.1.

Đặt vấn đề.

-

Đất nước đang trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa, chính vì vậy học

hỏi và ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất, đời sống có ý nghĩa rất to lớn với sự phát triển của đất nước. Nền kinh tế thị trường và mở cửa hội nhập với thế giới vừa là cơ hội vừa là thách thức, khó khăn với đội ngũ tri thức Việt Nam. Trong quá trình đổi mới và phát triển, sự trao dồi năng lực và phát triển khả năng tư duy là điều kiện quan trọng, quyết định cho sự phát triển của đất nước. Đó cũng là tiền đề để hình thành và đưa những thành tựu khoa học kỹ thuật vào quá trình sản xuất, đặt biệt là ngành công nghệ tự động. Đến thời điểm này, tự động hóa là mảng công nghệ gần như không thể thiếu trong sự phát triển của nền kinh tế đất nước đặc biệt là trong các ngành sản xuất hiện đại. -

Với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ và nhu cầu sản xuất

của con người, điều khiển tự động đang chiếm vai trò rất lớn trong việc nâng cao năng suất, chất lượng sản xuất bởi khả năng: +

Giải phóng con người khỏi công việc nặng nhọc, đơn điệu.

+

Thay con người điều khiển các quá trình tổ hợp, liên tục.

+

Giảm thời gian trong quá trình sản xuất, tăng năng xuất, chất lượng

cho sản phẩm. -

Đề tài “Ứng dụng mạch cảm biến nhiệt độ XH-W1209 thiết kế máy ấp 30

trứng cho hộ gia đình” là một trong những đề tài thiết thực nhằm giúp cho người sản xuất không tốn nhiều hao phí về con giống và tăng sản lượng, chất lượng giống gia cầm, thời gian kiểm tra, từ đó hạ giá thành con giống, nâng cao năng lực cạnh tranh. 2.2.

Tổng quan tình hình chế tạo máy áp trứng trong và ngoài nước.

-

Ngoài nước: ấp trứng nhân tạo đã được thực hiện từ nhiều thế kỷ qua. Các

nhà chuyên môn đã bỏ nhiều công sức nghiên cứu quy trình ấp, sự phát triển của

6

phôi nên ngày nay đã có nhiều thành tựu về kiến thức cũng như kinh nghiệm ấp trứng nhân tạo, máy ấp trứng không ngừng được cải tiến để đạt tỉ lệ ấp nở cao, chất lượng gà con tốt với giá thành hạ. Dụng cụ ấp trứng nhân tạo đầu tiên đơn giản là những hố đào trong đất hoặc cát của người Ả Rập và người Trung Quốc. Người ta xếp trứng vào và thổi hơi nóng qua trứng, sau đó phương pháp này lan truyền sang châu Âu và là tiền đề cho ngành mô phôi học phát triển. Máy ấp trứng nhân tạo đầu tiên do nhà vật lí người Ý là Porto và người Pháp la Reomior nghiên cứu và chế tạo vào thế kỉ 17. Sau khi nhiệt kế ra đời vào cuối thế kỷ 18. Cho đến nay, tuy rằng nguyên lý không thay đổi nhưng nhiều thế hệ máy ấp trứng đã không ngừng hoàn thiện, chế độ ấp tự động đảm bảo tỉ lệ ấp nở cao và chất lượng gà con tốt. -

Trong nước: Hiện nay, máy ấp trứng ngày càng được áp dụng rộng trong

chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam, có nhiều những kỹ sư, sinh viên, khoa ngành kỹ thuật và các cơ sở sản xuất đang tập trung nghiên cứu và phát triển mô hình máy ấp trứng, mang lại hiệu quả trong chăn nuôi gia cầm Việt Nam.

Hình 2.1. Máy ấp trứng truyền thống

Hình 2.2. Máy ấp trứng dùng nhiệt kế kiểm tra nhiệt độ.

7

Hình 2.3. Máy ấp trứng hiện đại. 2.3.

Ý tưởng xây dựng đề tài.

-

Qua quá trình tìm hiểu, quan sát từ thực tế về nền sản suất ở Việt Nam với

nền sản xuất nông nghiệp trồng trọt, chăn nuôi truyền thống và chiếm ưu thế. Tuy nhiên, nền chăn nuôi nước ta còn lạc hậu nhiều so với các nước phát triển do chưa ứng dụng triệt để khoa học kỹ thuật vào sản xuất. Một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến hiệu quả chăn nuôi là con giống vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Chăn nuôi ở nước ta đa phần vẫn là hình thức nhỏ lẻ trong hộ gia đình, các loại gia cầm như gà, vịt là gia cầm phổ biến. Với mục tiêu ứng dụng khoa học kỹ thuật từ những kiến thức đã học góp phần vào đời sống sản xuất của người dân và em đã có ý tưởng thiết kế và chế tạo máy ấp trứng tự động có thể điều chỉnh các điều kiện thích hợp cho quá trình ấp trứng như: nhiệt độ, độ ẩm, độ thông khí, đảo trứng... Các phương án về điều khiển cho máy cũng được đưa ra như: + Phương án 1: Thiết kế tủ ấp có đầy đủ các thiết bị tạo nhiệt, ẩm, thông khí, đảo trứng, đồng thời được trang bị các thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm. Người sử dụng sẽ dựa vào các chỉ số trên các thiết bị đo độ ẩm, nhiệt độ để điều chỉnh

8

hay đóng ngắt các thiết bị tạo nhiệt, ẩm tương ứng. Phương pháp này làm đơn giản quá trình thiết kế,chế tạo máy, tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm sẽ không được điều chỉnh kịp thời, tốn nhiều công sức, thời gian của người sử dụng, mức độ ứng dụng khoa học kỹ thuật và tự động hóa không cao.

Hình 2.4. Máy ấp trứng thủ công người sử dụng trực tiếp điều khiển. + Phương án 2: thiết kế tủ ấp có đầy đủ các thiết bị tạo nhiệt, ẩm, thông khí, đảo trứng, đồng thời thiết kế phần điều khiển cho máy theo hướng tự động hóa sử dụng PLC để điều khiển. Phương án này đảm bảo điều khiển máy nhanh chóng, chính xác, dễ dàng thay đổi, cải tiến chương trình điều khiển, kết nối dễ dàng, dễ thay đổi kết nối giữa PLC và các thiết bị cần điều khiển. Tuy nhiên giá thành đầu tư cho bộ điều khiển PLC cao, không thích hợp sử dụng cho máy ấp nhỏ, đơn chiếc.

Hình 2.5. PLC của hãng SIEMENS.

9

+ Phương án 3: phương án được đưa ra sau cùng để điều khiển hoạt động cho máy ấp trứng là dùng vi điều khiển để điều khiển hoạt động của máy ấp trứng. Về mặt tính năng, phương pháp này đáp ứng cao việc điều khiển một cách nhanh chóng, chính xác, khả năng điều khiển, thay đổi chương trình rộng thông qua việc thay đổi chương trình điều khiển. Đồng thời, sử dụng vi điều khiển đã loại bỏ được hạn chế của PLC đối với đề tài này đó là giá thành. Sử dụng vi điều khiển sẽ giảm chi phí đầu tư cho phần điều khiển.

Hình 2.6. Vi điều khiển PIC16F877A. + Phương án 4: Mạch điều khiển sử dụng công tắc cảm biến nhiệt độ XHW1209 tự động tắt mở thiết bị, máy phun sương, máy bơm nước, thiết bị làm mát, tạo độ ẩm, ứng dụng trong lĩnh vực tưới tiêu nông nghiệp, tưới tiêu đô thị hoặc trong nhà bạn có thể ứng dụng như 1 mạch cảnh báo nhiệt độ: Nhiệt độ phòng bếp quá cao, bật quạt, nhiệt độ bể cá, nhiệt độ trần quá nóng bật thiết bị phun nước làm mát, nhiệt độ ngoài vườn quá cao bật phun tưới cây, v.v… . Ngoài lĩnh vực tưới tiêu, công tắc cảm biến nhiệt độ còn được sáng tạo thêm nhiều công dụng khác, ví dụ sử dụng cho lồng ấp trứng. Ưu điểm của công tắc W1209 là bạn có thể quan sát nhiệt độ thực tế bên ngoài trên màn hình LED của công tắc, không đòi hỏi người thiết kế phải có kiến thức về vi điều khiển cũng như các mảng liên quan như điện tử, ngôn ngữ lập trình và nhiều phần mềm ứng dụng liên quan.

10

Hình 2.7. Công tắc cảm biến nhiệt độ XH-W1209.

11

CHƯƠNG 3: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1.

Kỹ thuất nuôi ấp trứng bằng máy trong hộ gia đình.

3.1.1. Lựa chọn trứng để ấp. -

Quan sát ngoại hình của trứng: + Không nên chọn trứng quá to, quá nhỏ, trứng bị móp méo, có hình thù dị

tật hay có vết nứt trên vỏ trứng. Vì những loại trứng này không đạt tiêu chuẩn trứng giống. + Những trứng có kích thước quá dài hoặc quá to tròn cũng không nên ấp vì tỉ lệ lòng đỏ và lòng trắng không cân đối. + Đối với giống gà nòi thường chọn những quả trứng có trọng lượng từ 40 – 50 gram.

Hình 3.8. Trứng được chọn. -

Chọn trứng bằng đèn soi: + Cần kiểm tra bằng đèn soi trứng mới có thể biết và loại ra những trứng

nào không đạt tiêu chuẩn. + Loại bỏ trứng có vị trí không nằm ở giữa, có dị tật, máu đóng cục bên trong. + Trứng có bọng khí không nằm đúng vị trí. + Trứng bị tróc vỏ, bị dập, vì trong khi ấp chỗ nứt sẽ tạo khe hở vi khuẩn chui vào làm cho thúi trứng, trứng bị mất nước sẽ làm chết phôi.

12

Hình 3.9. Dùng đèn soi để chọn trứng. 3.1.2. Điều kiện ấp trứng. -

Thời gian ấp trứng: + Thời gian để ấp trứng vịt là 28 ngày, ấp trứng ngan( vịt xiêm), ngỗng là

30 ngày, trứng cút là 17 ngày, trứng đà điểu là 43 ngày, trứng gà là 21 ngày. + Tuy vậy có thể dao động: trứng nhỏ nỏ trước từ 5-10 giờ, trứng to nở muộn hơn so với quy định 5-10 giờ. + Từ đặc điểm này, nếu có điều kiện cần phân loại trứng có khối lượng to, nhỏ khác nhau cho vào cúng khay để dễ theo dõi trứng nở tập trung, cùng lúc. Không nên áp chung các loại trứng gia cầm khác loài trong cùng một lò vì chế độ nhiệt của mỗi loài là khác nhau. -

Nhiệt độ: + Nhiệt độ môi trường để ấp trứng là yếu tố quan trọng nhất, có ý nghĩa

quyết định đến khả năng nở - phát triển, sức sống của phôi. + Nhiệt độ trong máy tối ưu phụ thuộc vào từng giai đoạn phát triển phôi, loại gia cầm và môi trường trong phòng ấp. Nhưng bình thường phải đạt khoảng 37,8℃ (chế độ này là do hệ thống báo tự động, ít khi phải điều chỉnh, trừ khi nhiệt độ ngoài máy ấp quá nóng hoặc quá lạnh), mức nhiệt độ thích hợp đưa vào quy trình ấp là 37,5℃ ÷ 38℃. + Trong những ngày nóng, cần hạ nhiệt độ phòng ấp bằng cách mở máy ấp, phun nước ấm( 35℃ ÷ 36℃), phun nước làm mát phòng ấp. -

Độ ẩm:

13

+ Độ ẩm không khí cần thiết để điều chỉnh sự thải nhiệt của trứng trong thời gian ấp, nó tạo ra môi trường cân bằng cho quá trình sinh lí, sinh hóa xảy ra của phôi thai. Nếu độ ẩm không đạt (cao hoặc thấp hơn tiêu chuẩn) làm tích trữ hoặc mất nước nhiều, làm cho phôi phát triển yếu, gà nở muộn, gà nhỏ hoặc nặng bụng. Tỷ lệ nở kém do trứng sát (gà không ra khỏi vỏ) và chết phôi nhiều. + Độ ẩm thích hợp trung bình phát triển của phôi: 55℃ ÷ 65%. -

Đảo trứng: + Mục đích của việc đảo trứng:  Tránh cho phôi khỏi dính vào vỏ, làm cho quá trình trao đổi chất được cải thiện đồng thời có tác dụng làm cho phôi phát triển tốt nhất, đặc biệt quan tâm ở giai đoạn đầu và giai đoạn giữa. Đảo trứng cũng là cách để điều hòa nhiệt độ, ẩm độ và không khí tại mọi vị trí của trứng.  Nếu 6 ngày đầu không đảo phôi dính vào vỏ không phát triển và chết.  Sau 13 ngày không đảo túi niệu không khép kín, lượng abumin không vào được bên trong túi niệu dẫn đến tỷ lệ chết phôi cao, gà mổ vỏ sẽ không đúng vị trí, phôi bị dị hình ở phần mắt, mỏ, đầu. + Phương pháp đảo trứng:  Trứng được đảo một góc 90o và đảo 2 giờ/lần.  Ngưng đảo trứng từ ngày thứ 18 sau khi ấp trứng.

3.2. Phương pháp thực hiện chế tạo máy ấp trứng hộ gia đình. -

Sau khi đưa ra các phương án, phân tích kết hợp với tham khảo từ thực tế,

phương án sử dung “Mạch điều khiển sử dụng công tắc cảm biến nhiệt độ XHW1209” được đánh giá là phương án tối ưu nhất, đây cũng là phương án được dùng phổ biến để chế tạo mấy ấp trứng tại các hộ gia đình ngoài thực tế. Mạch điều khiển vừa đáp ứng cao yêu cầu điều khiển cho máy, tiết kiệm chi phí, chương trình điều khiển có thể thay đổi linh hoạt.

14

CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ MÁY ẤP TRỨNG HỘ GIA ĐÌNH. 4.1.

Thiết kế phần cứng.

4.1.1. Vỏ máy. Chức năng vỏ máy: vỏ máy là một thiết bị dùng để gắn kết và bảo vệ các

-

thiết bị phần cứng khác. Đồng thời vỏ máy còn có nhiệm vụ ngăn cách với môi trường bên ngoài, giữ nhiệt và ẩm bên trong máy ổn định. -

Yêu cầu vỏ máy: +

Đủ độ bền để đảm bảo chịu lực cho thiết bị gắn bên trong, ngoại lực từ bên ngoài.

+

Có vị trí để gắn các thiết bị của máy.

+

Có khả năng giữ nhiệt, ẩm, tạo môi trường cách ly cho tủ ấp với môi trường bên ngoài.

+ Có khả năng hạn chế sự thâm nhập của côn trùng, sinh vật có hại, bụi bẩn… vào trong máy. -

Chọn vật liệu: Vật liệu chọn làm tủ ấp là thùng xốp, với giá thành rẻ, dễ tìm

kiếm trên thị trường.

Hình 4.10. Thùng xốp được chọn làm máy ấp trứng. -

Thi công: + Nắp và đế của máy: 38×28 cm. + Mặt trước và sau của máy: 38×32 cm. + Mặt bên của máy: 32×28 cm. + Độ dày: 2,3 cm.

15

4.1.2. Thiết kế giá đỡ và khay đựng trứng. Chức năng: giá đỡ khay trứng có nhiệm vụ mang khay trứng. Khay chứa

-

trứng trong máy ấp trứng không chỉ đơn thuần là chứa trứng mà nó còn là tác nhân chính ảnh hưởng đến tỷ lệ nở thấp hay cao của trứng. Không chỉ chất liệu chế tạo khay trứng gây ảnh hưởng lượng hấp thụ nhiệt

-

độ của trứng mà ngay cả cách thiết kế khay trứng diện tích tiếp xúc với trứng cũng chiếm 70% tình trạng làm cho trứng hấp thụ nhiệt độ sai lệch so với thông số hiện thị trên máy ấp trứng. Do đó lựa chọn khay trứng như hình vẽ để đạt yêu cầu: + Trứng được tiếp xúc với 4 góc của khung chứa trứng. + Tạo cho trứng có góc nghiêng khi đảo trứng. + Độ thoáng khí tốt. + Khi xếp nhiều tầng vẫn đảm bảo lưu thông khí.

Hình 4.11. Khay đựng trứng dùng trong máy ấp trứng hộ gia đình. 4.1.3. Hệ thống tạo ẩm. -

Chức năng: đảm bảo cung cấp hơi ẩm cho môi trường bên trong lò ấp.

-

Yêu cầu: + Cung cấp đủ độ ẩm cho quá trình ấp trứng.

-

+

Duy trì độ ẩm trong phạm vi cho phép.

+

Đảm bảo độ ẩm đồng đều trong máy ấp. Bố trí hệ thống: Hệ thống độ ẩm cho nở trứng gồm một bát nước lớn có quạt

thổi trực tiếp vào tạo độ ẩm. Độ ẩm cao hay thấp phụ thuộc độ to hay nhỏ của bát

16

nước. Hệ thống tạo ẩm sẽ đặt ở một bên của lò ấp để độ ẩm khuếch tán đều trong máy ấp. Với việc đặt khay nước dưới bóng đèn để đèn làm nóng nước để hơi ẩm được bóc lên và quạt nằm trên bóng đèn có tác dụng tản đều nhiệt và độ ẩm đều cho máy ấp. 4.1.4. Hệ thống nhiệt độ. -

Chức năng: cung cấp nhiệt độ cho quá trình ấp trứng, điều khiển nhiệt độ

nằm trong phạm vi cho phép đã hiệu chỉnh từ trước(37.2℃ ÷ 37.8℃). -

Hệ thống cấp và ổn định nhiệt bao gồm các thiết bị: cảm biến nhiệt và bóng

đèn sợi đốt. -

Cảm biến nhiệt hoạt động sẽ truyền tín hiệu về làm đóng, ngắt bóng đèn làm

bóng đèn đốt nóng ở nhiệt độ nhất định. -

Yêu cầu kỹ thuật: đảm bảo cung cấp đủ và ổn định nhiệt cho quá trình ấp

trứng. -

Thiết bị sử dụng:

Hình 4.12. Đèn sợi đốt 60W-220V -

Bố trí hệ thống: bóng đèn cấp nhiệt sẽ được bố trí ở một bên đặt trước luồng

không khí từ quạt tản nhiệt, nhiệt sinh ra sẽ được quạt tản nhiệt và lưu thông trong tủ.

17

4.1.4. Hệ thống thông khí. -

Thông thoáng không khí là một vấn đề rất quan trọng trong máy ấp. Độ

thông thoáng ảnh hưởng trực tiếp đến cân bằng nhiệt, độ ẩm và nồng độ O2, CO2 trong máy. Hệ thống thông khí được chia thành 3 phần: quạt gió, lỗ hút khí và lỗ thoát khí. -

Lỗ hút khí đặt ở phía dưới mặt bên lò để quá trình lưu thông không khí tự

nhiên, khí nóng bốc lên trên và ra ngoài dễ dàng thông qua lỗ thoát khí nằm phía trên mặt đối diện của quạt, tránh ứ đọng gây nhiệt độ cao. Không khí qua lổ hút khí đi qua quạt gió, khi quạt quay tạo lực hút và đẩy không khí sạch vào mọi vị trí của máy. Quạt trong máy ấp có nhiệm vụ đảo đều không khí trong máy, đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm ở các vị trí trong máy. Sau khi tìm hiểu và khảo sát thực tế chọn quạt 12V/DC để tiết kiệm điện nhưng vẫn đáp ứng được độ thông khí.

Hình 4.13. Quạt tản nhiệt 12V/DC 4.1.5. Đảo trứng. -

Phương thức thủ công: Đảo trứng bằng tay.

4.2.

Thiết kế phần điều khiển.

4.2.1. Mạch cảm biến và điều khiển nhiệt độ. -

Mạch cảm biến nhiệt độ XH-W1209 có ngõ ra Relay dạng thường mở, có

hiển thị nhiệt độ bằng LED 7 đoạn. Đặc biệt với module này ta có thể cài đặt mức nhiệt độ (1 mức) hoặc khoảng nhiệt độ để kích đóng ngắt relay. Nhờ tính năng hữu dụng này mà người dùng có thể dễ dàng sáng tạo nhiều ứng dụng thú vị như : máy ấp trứng, cảnh báo nhiệt độ, làm mát tự động,...

18

Hình 4.14. Sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến và điều khiển nhiệt độ.

Hình 4.15. Mạch cảm biến và điều khiển nhiệt độ XH-W1209. 4.2.2. Thông số kỹ thuật. -

Điện áp nguồn DC12V.

-

Dòng tiêu thụ của mạch ≤ 10mA khi không bật relay, khi bật relay≤ 60mA.

-

Độ chính xác 0.1℃.

-

Phạm vi kiểm soát nhiệt độ -50 đến 110 độ C.

-

Thời gian cập nhập 0.5S.

-

Relay chịu tải dòng tối đa 20A tại 125VAC, 20A tại 14VDC.

-

Kích thước 40×48.5 mm.

19

-

Lỗ gắn M3x2.

-

Đầu dò nhiệt độ trở nhiệt NTC (10K 5%) dài 0.5m có khả năng chống thấm nước.

-

Sử dụng led 7 thanh 3 số 0.28 int màu đỏ hiển thị.

-

Ba phím chức năng: Setup, Tăng (+), Giảm (-).

-

Cân nặng 400g.

-

Yêu cầu môi trường: nhiệt độ -10 ~ 60 ℃; Độ ẩm 20% -85%.

4.2.3. Ứng dụng. -

Sử đụng để đo nhiệt độ

-

Kiểm soát nhiệt độ theo giá trị mong muốn của người dùng ứng dụng trong

việc ấp trứng, đun nước, làm lạnh,… . 4.2.4. Hoạt động. -

Khởi động, mạch hiển thị nhiệt độ đo được trong môi trường lò ấp.

-

Khi relay đóng, led báo (màu đỏ) sẽ sáng và led báo tắt khi đèn tắt.

-

Mạch có hai chết độ hoạt động: + Làm lạnh. + Sưởi ấm.

-

Chế độ làm lạnh, mạch khống chế nhiệt độ môi trường không vượt quá giá trị

T0 (do người dùng đặt). Khi nhiệt độ môi trường lớn hơn T0, relay đóng, máy làm lạnh hoạt động. Nhiệt độ môi trường giảm đến giá trị T0 – t ( t là nhiệt độ trễ do người dùng cài đặt, mặc định ban đầu là 2 ), relay ngắt, máy làm lạnh dừng hoạt động. Lúc này nhiệt độ môi trường tăng lên quá nhiệt độ T0 thì relay lại đóng, máy lạnh hoạt động. Như vậy nhiệt độ môi trường được khống chế trong khoảng từ T0 đến T0 – t. -

Chế độ sưởi ấm, mạch khống chế nhiệt độ môi trường không dưới giá trị T0

(do người dùng đặt). Khi nhiệt độ môi trường nhỏ hơn T0, relay đóng, máy làm sưởi hoạt động. Nhiệt độ môi trường tăng đến giá trị T0 + t ( t là nhiệt độ trễ do người dùng cài đặt, mặc định ban đầu là 2 ), relay ngắt, máy sưởi dừng hoạt động. Lúc này nhiệt độ môi trường giảm xuống dưới nhiệt độ T0 thì relay lại đóng, máy

20

sưởi hoạt động. Như vậy nhiệt độ môi trường được khống chế trong khoảng từ T0 đến T0 + t. 4.2.5. Hướng dẫn sử dụng. -

Cấp nguồn 12v để mạch khởi động. Trang thái ban đầu màn led sẽ hiển thị

nhiệt độ môi trường. -

Để cài đặt nhiệt độ T0, nhấn phím SET 1 lần. lúc này, led hiển thị chuyển

sang nhiệt độ cài đặt và nhấp nháy. Nhấn hoặc giữ phím (+)/(-) để tăng/giảm để cài đặt. Nhấn phím SET thêm một lần nữa để hoàn thành. -

Để cái đặt chức năng khác, nhấn và giữ nút SET trong 5 giây. Sau 5 giây Led

hiển thị chữ P0. Nhấn phím (+)/(-) để chuyển sang P1, P2, P3, P4, P5, P6. Mỗi P sẽ tương ứng với cài đặt một giá trị: + P0 để thiết lập chế độ sưởi hay chế độ làm lạnh. + P1 để thiết lập trễ nhiệt độ t. + P2 để thiết lập giá trị lớn nhất T0 có thể điều chỉnh được. + P3 để thiết lập giá trị nhỏ nhất của T0 có thể điều chỉnh được. + P4 để chỉnh sai số cho nhiệt độ đo. + P5 để thiết lập giá trị thời gian trễ. + P6 để thiết lập giá trị nhiệt độ trễ t. -

Sau khi chọn được P tương ứng với giá trị người dùng muốn thiết lập. Nhấn

phím SET 1 lần để thiết lập giá trị. Nhấn phím +/- để tăng/giảm giá trị. Nhấn SET thêm lần nữa để hoàn. 4.3. Kết nối mạch. 4.3.1. Thiết kế mạch nguồn 12V.

Hình 4.16. Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 12V.

21

Hình 4.17. Bộ sạc 12V. -

Nguyên lý: Mạch có tác dụng biến ngõ vào sau mạch cầu xuống 12V để cấp

nguồn cho vi điều khiển. Khi có điện áp xoay chiều từ biến áp qua mạch cầu thì được mạch cầu chỉnh lưu sang một chiều. Điện áp một chiều được lọc phẳng bằng tụ hóa và qua 7812 để biến điện áp thành 12V ổn định và tiếp tục được lọc bằng tụ hóa nhỏ hơn để điện áp ra mịn hơn. 4.3.2. Kết nối mạch.

Hình 4.18. Sơ đồ nối dây.

22

CHƯƠNG 5. CHẾ TẠO THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ