ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 1
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những nội dung trong báo cáo, do tôi tự làm không sao
chép chỉnh sửa từ các đồ án có trước.
Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, tôi xin chịu hoàn
toàn trách nhiệm.

Sinh viên
ĐOÀN QUỐC THƯƠNG
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên: Lớp:
Mã sinh viên:
Tên đề tài:
Ưu điểm: Nhược điểm: Điểm đánh giá:
Ngày …….Tháng…….Năm 2012
Giáo viên hướng dẫn
MỤC LỤC
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 3
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên
tiến của thế giới, chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn.
Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc

Vì vậy hiện nay đa số các hệ thống phân loại tự động đa phần mới chỉ được áp
dụng trong các hệ thống có yêu cầu phân loại phức tạp, còn một lượng rất lớn
các doanh nghiệp Việt Nam vẫn sử dụng trực tiếp sức lực con người để làm việc.
Vì vậy em hy vọng thông qua việc lựa chọn đề tài này em có thể thu thập cái
nhìn sâu sát hơn về bài toán phân loại sản phẩm và tích góp những kinh nghiệm
quý báu làm nền tảng cho tương lai có thể góp một phần công sức vào phát triển
những hệ thống tự động với chi phí hợp lý áp dụng cho Việt Nam.
1.2. Mục đích nghiên cứu
• Để biết khả năng vận dụng những kiến thức đã học để thiết kế, thi công
một mô hình tự động hóa hoàn chỉnh.
• Ôn và nắm chắc lại kiến thức đã học nhằm nâng cao mức độ tự tin để
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 5
chuẩn bị bước vào môi trường làm việc thực tế sau khi tốt nghiệp.
• Góp phần đưa các hệ thống tự động vào trong công nghiệp
1.3. Nhiệm vụ
• Nghiên cứu hệ thống băng chuyền phân loại sản phẩm
• Nghiên cứu một vài loại cảm biến phân loại sản phẩm
• Ứng dụng thiết kế và thi công 1 loại băng chuyền phân loại và đóng
thùng sản phẩm cụ thể
1.4. Giới hạn đề tài
• Do chi phí, thời gian có hạn nên sản phẩm chỉ dừng lại ở mức đáp ứng
được yêu cầu của một đồ án tốt nghiệp.
• Chỉ phân lọai đơn giản 2 mức – sản phẩm lỗi và sản phẩm không lỗi.
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 6
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ 8051 VÀ LINH KIỆN SỬ
DỤNG TRONG MẠCH
2.1. Giới thiệu về 8051
2.1.1. Giới thiệu về AT 89C51

U 3
A T 8 9 C 5 1
R S T
9
X T A L 2
1 8
X T A L 1
1 9
G N D
2 0
P S E N
2 9
A L E / P R O G
3 0
E A / V P P
3 1
V C C
4 0
P 1 . 0 / T 2
1
P 1 . 1 / T 2 - E X
2
P 1 . 2
3
P 1 . 3
4
P 1 . 4
5
P 1 . 5
6

P 3 . 5 / T 1
1 5
P 3 . 6 / W R
1 6
P 3 . 7 / R D
1 7
P 0 . 0 / A D 0
3 9
P 0 . 1 / A D 1
3 8
P 0 . 2 / A D 2
3 7
P 0 . 3 / A D 3
3 6
P 0 . 4 / A D 4
3 5
P 0 . 5 / A D 5
3 4
P 0 . 6 / A D 6
3 3
P 0 . 7 / A D 7
3 2
Hình 2.2 : sơ đồ chân at 89C51
•Chức năng các chân của AT89C51
AT89C51 có tất cả 40 chân, trong đó 32 chân chức năng xuất nhập (trong
thiết kế nhỏ) được chia thành 4 port 8 bit và 8 chân có chức năng khác.
2.1.3.1. Port 0
• Port 0 gồm 8 chân (từ chân 32 đến chân 39): Có hai chức năng :
- Chức năng xuất/nhập: các chân này được dùng để nhận tín hiệu từ
bên ngoài vào để xử lý, hoặc dùng để xuất tín hiệu ra bên ngoài.

2.1.3.5. Chân RESET (RST)
• Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset dung để thiết lập trạng thái ban đầu
cho vi điều khiển. Hệ thống sẽ được thiết lập lại các giá trị ban đầu nếu ngõ
này ở mức 1 tối thiểu 2 chu kỳ máy.
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 10
2.1.3.6. Chân XTAL1 và XTAL2 : Hai chân này có vị trí chân là 18 và 19 được
sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên ngoài để hoạt động, thường được ghép
với thạch anh và các tụ để tạo nguồn xung clock ổn định.
C 1
C 5
8 9 C 5 1
X T A L 1
X T A L 2X T A L 2
Hình 2.3 :Mạch tạo dao động bằng thạch anh
C
1
=C
5
= 30pF ± 10pF ( thường được sử dụng với C
1
,C
5
là tụ
33pF) dùng ổn định dao động cho thạch anh.
2.1.3.7. Chân cho phép bộ nhớ chương trình PSEN
• PSEN ( program store enable) tín hiệu được xuất ra ở chân 29 dùng để
truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài. Chân này thường được nối với chân cho
phép xuất OE ( output enable) của ROM ngoài.
2.1.3.8. ALE (chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30)

2C
2B
2A
29
28
27
26
25
24
23
RAM Đa dạng
7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78
77 76 75 74 73 72 71 70
6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68
67 66 65 64 63 62 61 60
5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58
57 56 55 54 53 52 51 50
4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48
47 46 45 44 43 42 41 40
3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38
37 36 35 34 33 32 31 30
2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28
27 26 25 24 23 22 21 20
1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18
17 16 15 14 13 12 11 10
0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08
07 06 05 04 03 02 01 00
BANK 3
BANK 2
BANK 1

2.1.6. Hoạt động định thời : 89C51 có hai timer 16 bit, mỗi timer có 4 cách
làm việc. Người ta sử dụng các timer để :
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 13
• Định khoảng thời gian
• Đếm sự kiện
• Tọa tốc độ baud cho port nối tiếp trong 89C51
Truy suất các timer của 89C51 dùng sáu thanh ghi chức năng đặc biệt cho bảng
sau:
SFR Mục đích Địa chỉ Địa chỉ hóa từng bit
TCON Điều khiển timer 88H Có
TMOD Chế độ timer 89H Không
TL0 Byte thấp của timer 0 90H Không
TL1 Byte thấp của timer 1 91H Không
TH0 Byte cao của timer 0 92H Không
TH1 Byte cao của timer 1 93H Không
Các bank thanh ghi chức năng của timer trong 8051
2.1.7. Hoạt động ngắt
• Một ngắt là sự xảy ra một điều kiện,một sự kiện mà nó gây ra treo tạm thời
chương trình trong khi điều kiện phục vụ bởi một chương trình khác. Các ngắt
đóng một vai trò quan trọng trong thiết kế và cài đặt các ứng dụng vi điều khiển.
Chúng cho phép hệ thống đáp ứng bất đồng bộ với một sự kiện và giải quyết sự
kiện đó trong khi một chương trình khác đang thực hiện
• Có 5 nguồn ngắt ở 89C51 : 2 ngắt ngoài , 2 ngắt từ timer và một ngắt port
nối tiếp . Tất cả các ngắt theo mặc nhiên đều bị cấm sau khi reset hệ thống và
được cho phép từng cái một bằng phần mềm
• Mỗi nguồn ngắt được cho phép hoặc cấm ngắt qua một thanh ghi chức năng
đặc biệt có định địa chỉ bit IE (Inter rupt enable : cho phép ngắt ) ở địa chỉ A8H
2.1.8. Các cờ ngắt
Ngắt Cờ Thanh ghi SFR và vị trí

lũy B là “AB”.
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 15
Địa chỉ trực tiếp: các thanh ghi bên trong còn được định vị bằng địa chỉ trực
tiếp bằng 8 bit địa chỉ nằm trong byte thứ hai của mã lệnh. VD: MOV A,E4H
Địa chỉ gián tiếp: R0 và R1 dùng để chứa địa chỉ ô nhớ mà lệnh cần truy
xuất. Người ta quy ước dùng dấu @ trước R0 hoặc R1. VD: MOV A, @R0
Địa chỉ tức thời: Người ta dùng # trước toán hạng tức thời. Nạp trực tiếp
vào mã lệnh. VD: MOV A,#E7H
Địa chỉ tương đối : Được dùng trong các lệnh nhảy, giá trị nhảy 8 bit (có
dấu) sẽ được cộng thêm vào thanh ghi đếm chương trình PC. Thường lệnh này
có liên quan đến nhãn được định nghĩa trước.
Địa chỉ tuyệt đối : Dùng trong các lệnh ACALL và AJMP, các lệnh 2 byte
này dùng để rẽ nhánh vào một trang 2 Kbyte của bộ nhớ chương trình.
Địa chỉ dài : Dùng cho lệnh LCALL và LJMP chúng là những lệnh chiếm 3
byte và dùng 2 byte sau (byte 2 và byte 3) để định địa chỉ đích của lệnh. Ưu điểm
của lệnh này là có thể sử dụng trong toàn bộ vùng nhớ 64 Kbyte. Tuy nhiên, lệnh
này chiếm nhiều byte và lệ thuộc vào vị trí vùng nhớ.
Địa chỉ tham chiếu : dùng thanh ghi PC hoặc DPTR là địa chỉ cơ bản cộng
với thanh ghi A (chứa địa chỉ offset) để tạo địa chỉ được tác động cho các lệnh
JMP hoặc MOVC. VD: JMP @A+DPTR
2.1.10.2. Các Nhóm Lệnh Trong AT89C51
• Tập lệnh trong vi điều khiển được chia làm 5 nhóm :
• Nhóm lệnh số học: ADD, ADDC, SUBB, INC, DEC, MUL, DIV, DA.
• Nhóm lệnh di chuyển: MOV, MOVC, MOVX, POP, XCH, XCHD,
PUSH.
• Nhóm lệnh logic: ANL, ORL, XRL, CPL, CLR, RL, RLC, RR, RRC,
SWAP.
• Nhóm lệnh rẽ nhánh: ACALL, LCALL, RET, RETI, AJMP, LJMP,
SJMP, JMP, JZ, JNZ, JC, JNC, JB, JNB, JBC, CJNE, DJNZ, NOP.

hoạt động . Giải điện áp cho phép đầu vào lớn nhất 40V. Theo datasheet thì giải
điện áp đầu vào là 35V để mạch lúc nào cũng hoạt động ổn định điện áp không
bị lên xuống do nguồn đầu vào
+ Chân 3 (chân điện áp đầu ra) : chân này cho chúng ta lấy điện áp đầu ra
ổn định 5V . Đảm bảo đầu ra ổn định luôn nằm trong dải từ (4.75 đến 5.25V)
+ Đảm bảo tham số : Vi - V0 > 3V. Thông số này luôn đảm bảo khi cấp
nguồn cho 7805 . Tức là điện áp cấp vào cho 7805 phải nằm trong 8V-40V . Nếu
dưới 8V thì mạch ổn áp không còn tác dụng. Thông thường người ta không bao
giờ cấp nguồn 8V vào cả mà người ta phải cấp nguồn lớn hơn ít nhất là gấp đôi
nguồn đầu ra để tránh trường hợp sụt áp đầu vào sinh ra không ổn định trong
thời gian ngắn
+ Đảm bảo tản nhiệt tốt cho 7805 khi chạy với tải.Khi công suất tăng lên
thì do 7805 là linh kiện bán dẫn công suất nên rất nóng khi tải lớn. Để tránh hỏng
linh kiện và cho linh kiện hoạt động trong nhiệt độ bình thường thì cần phải có
tản nhiệt tốt.
2.2.2. Opto PC817
Opto hay còn gọi là cách ly quang là linh kiện tích hợp có cấu tạo gồm 1
led và 1 photo diot hay 1 photo transitor. Được dùng để cách ly giữa các khối
chênh lệch nhau về điện hay công suất như khối có công suất nhỏ với khối điện
áp lớn. Hoặc có thể dùng để chống nhiểu cho các mạch cầu H, ngỏ ra PLC,
chống nhiễu cho các thiết bị đo lường
Tác dụng : Cách ly điều khiển giữa hai tầng mạch điện khác nhau
Mục đích : Khi có sự cố từ tầng ứng dụng như cháy,chập , tăng áp … thì
cũng không làm ảnh hưởng đến tầng điều khiển
Nguyên Lý Hoạt Động Của Cách Ly Quang : Khi có dòng nhỏ đi qua hai
đầu của led có trong opto làm cho led phát sáng. Khi led phát sáng làm thông
hai cực của photo diot (hoặc photo transitor) , mở cho dòng điện chạy qua. Cách
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 18
li quang là chúng chỉ liên hệ với nhau về quang (ánh sáng) chứ không liên hệ với

của led 7 đoạn.
8 led đơn trên led 7 đoạn có Anode(cực +) hoặc Cathode(cực -) được nối
chung với nhau vào một điểm, được đưa chân ra ngoài để kết nối với mạch điện.
8 cực còn lại trên mỗi led đơn được đưa thành 8 chân riêng, cũng được đưa ra
ngoài để kết nối với mạch điện. Nếu led 7 đoạn có Anode(cực +) chung, đầu
chung này được nối với +Vcc, các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 20
sáng tắt của các led đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 0.
Nếu led 7 đoạn có Cathode(cực -) chung, đầu chung này được nối xuống Ground
(hay Mass), các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các led
đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 1.
Hình 2.8 Sơ đồ chân led 7 đoạn
Bảng mã led 7 đoạn:
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 21
2.2.5. Bàn phím 4*4
Phím bấm được nối thành ma trận 4 hàng * 4 cột, các hàng các cột được
nối với các chân vào ra của vi điều khiển. Khi một phím được bấm, nó sẽ nối
hàng với cột tương ứng
H 1
H 2
H 3
H 4
H 1
H 2
J 1
J U M P E R 8
1 2
3 4

P 1 . 7
S W 1 3
N H A P P A S S
K H O A
C H A N G P A S S
C 1 C 2 C 3 C 4
Hình 2.9 Ma trận phím 4*4
2.2.6. Led hồng ngoại
Led hồng ngoại có 2 loại: Thu và phát
- Loại phát có 2 chân, thường thấy trong các loại Remote TV, đầu máy
Loại này đơn giản chỉ cần cấp nguồn (phân cực thuận), hoặc cấp xung là nó phát
ra tia hồng ngoại.
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 22
- Loại thu (2 chân hoặc 3 chân). Hoạt động của nó: Khi nhận được tín hiệu
hồng ngoại thì nó dẫn (giống như 1 công tắc đóng mở mạch điện).
Hình 2.10 Led thu phát hồng ngoại
2.2.7. Công tắt hành trình
Công tắt hành trình trước tiên là cái công tắc tức là làm chức năng đóng
mở mạch điện, và nó được đặt trên đường hoạt động của một cơ cấu nào đó sao
cho khi cơ cấu đến 1 vị trí nào đó sẽ tác động lên công tắc. Hành trình có thể là
tịnh tiến hoặc quay.
Hình 2.11 Công tắt hành trình
2.2.8. relay
1.2.8.1. Khái niệm chung về rơle : Rơle là một loại thiết bị điện tự động mà tín
hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp khi tín hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định.
Rơle là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều
khiển sự làm việc của mạch điện động lực.
2.2.8.2. Các bộ phận (các khối) chính của rơle
• Cơ cấu tiếp thu (khối tiếp thu) : Có nhiệm vụ tiếp nhận những tín hiệu đầu

• Rơle điện áp.
• Rơle công suất.
• Rơle tổng trở,
Phân loại theo cách mắc cơ cấu
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 24
• Rơle sơ cấp: loại này được mắc trực tiếp vào mạch điện cần bảo vệ.
• Rơle thứ cấp: loại này mắc vào mạch thông qua biến áp đo lường hay
biến dòng điện.
Phân theo giá trị và chiều các đại lượng đi vào rơle
•Rơle cực đại.
•Rơle cực tiểu.
•Rơle cực đại-cực tiểu.
•Rơle so lệch.
•Rơle định hướng.
Hình 2.12 relay 12v
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 25
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
3.1. Tính toán các thông số trong mạch
3.1.1. Mạch cách ly:
R 2
1 K
R 1
1 0 0
1 2 V D C5 V D C
D 5
L E D
U 2 1
P C 8 1 7

1
=
20
1000*5,1
= 75
Ω
Chọn R
1
= 100
Ω
3.1.2. Mạch công suất
Q 6 B
D 4 6 8
64
5
0
R 3 2
1 K
U 2 3
P C 8 1 7
4
3
1
2
P 3 . 0
P 3 . 1
R 3 5
1 K
R 3 3
1 0 0

2 Q 6 A
H 1 0 6 1
31
2
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG