DO AN CHUYEN NGANH robot do duong theo vach trắng

Báo cáo đồ án chuyên ngành Công nghệ thông tin - chương trình đại họcĐề tài : Tìm hiểu về cấu tạo của robot, vẽ thiết kế mạch dò đường và điều khiển dò đường theo vạch trắng cho robot tự động.

MỤC LỤC MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 2

Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỄN 2

PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ROBOT 4

I.1 CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA ROBOT TỰ ĐỘNG 4

I.2 ĐỘNG CƠ ĐIỆN TRONG ROBOT 5

I.2.1 Giới thiệu về động cơ điện một chiều 5

I.2.2 Phương pháp điều khiển tốc độ động cơ 6

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ 8

II.1 GIỚI THIỆU VỀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 8051 8

II.1.1 Tổng quan về bộ vi điều khiển 8051 8

II.1.2 Các chân điều khiển của 8051 11

II.2 TÌM HIỂU CHIP VI ĐIỀU KHIỂN P89V51RD2 13

II.2.1 Tổng quan và các tính năng của P89V51RD2 13

II.2.2 Sơ đồ khối của MCU P89V51RD2 15

II.2.3 Các chân của vi điều khiển 16

II.2.4 Định nghĩa các thanh ghi chức năng 17

II.2.5 Chức năng PCA 18

II.2.6 Các chế độ hoạt động của Module PCA 23

II.3 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO ROBOT 26

II.3.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển Robot 26

II.3.2 Các module điều khiển 27

II.3.2.1 Module vi điều khiển 27

II.3.2.2 Module cảm biến 29

II.3.2.3 Mạch nguồn vi điều khiển và cảm biến 29

II.3.2.4 Module công suất 30

II.3.3 Các bước thi công mạch 31

CHƯƠNG III: THUẬT TOÁN DÒ ĐƯỜNG 34

III.1 TẬP LỆNH CỦA 8051 34

III.2 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN 38

III.2.1 Lưu đồ thuật toán dò đường 38

III.2.1 Nguyên lý dò đường, minh họa thuật toán dò đường.41 III.3 PHỤ LỤC (CODING) 44

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHO ĐỀ TÀI 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Tìm hiểu về cấu tạo của robot, vẽ thiết kế mạch dò đường và điều khiển

dò đường theo vạch trắng cho robot tự động

Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỄN

Trong thời đại ngày nay khoa học kỹ thuật đã và đang phát triển vượtbậc Nhân loại đã bước sang một kỷ nguyên tự động hóa hết sức mạnh mẽ, cácmáy móc và thiết bị công nghiệp cũng như dân dụng đang dần được tự độnghóa hoàn toàn Sự ra đời không ngừng của các vật liệu bán dẫn, các bộ vi xử lý,

vi điều khiển… đã làm cho các máy móc trở nên thong minh hơn Tất cả cácnước trên thế giới đã và đang hướng tới công nghiệp hóa và hiện đại hóa kếthợp chặt chẽ với tự động hóa Trong tương lai không xa con người sẽ được giảiphóng khỏi những công việc nặng nhọc và nguy hiểm, thay vào đó sẽ là nhữngrobot thông minh thực hiện những công việc này

Cuộc thi sáng tạo robocon hằng năm được tổ chức không đơn thuần chỉ là sân chơi cho tất cả các bạn sinh viên mà nó còn hỗ trợ rất nhiều kiến thức thực tế bổ sung cho những kiến thức lý thuyết đã được học ở lớp Đề tài của em xin nói đến một phần nhỏ trong quá trình thiết

kế và thi công một robot tự động.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Trong cả một quá trình thiết kế và thi công một robot, chúng ta có bagiai đoạn chính:

Thiết kế cơ khí trên bản vẽ và thi công thực tế

Thiết kế mạch điện tử và lập trình cho robot

Hoàn tất quá trình cơ khí và test thử robot

Đề tài sẽ có nội dung chính hướng đến là tìm hiểu về mạch dò đường cho robot và cách điều khiển cho robot tự động tìm đường đi dựa vào vạch trắng

LỜI NÓI ĐẦU

Trước tiên em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô cũng như các anh(chị) chuyên viên trung tâm CEE, những người đã tạo điều kiện cho em có cơhội nghiên cứu và tìm hiểu sâu rộng về lĩnh vực robot, đặc biệt là thầy Lê ThếHải đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Có được sự giúp đỡ tận tình đó cùng với sự cố gắng của bản than nên em đãhoàn thành được đề tài đúng thời hạn Với sự hiểu biết và kiến thức còn hạnchế, thời gian thực hiện đề tài không nhiều nên không tránh khỏi những sai sót.Rất mong được quý thầy cô và các bạn hướng dẫn, góp ý để đề tài được hoànchỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viênNguyễn Minh Quỳnh

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ROBOTI.1 CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA ROBOT TỰ ĐỘNG

Robot tự động được thiết có cấu trúc như sau:

Hình 1.1: Cấu trúc của Robot tự động

Trong đó:

o Khối hiển thị:là 4 led 7 đoạn hiển thị số mode chương trình

o Khối cảm biến:bao gồm các cảm biến nhận tín hiệu vạch trắng

o Khối điều chỉnh:là khối giao tiếp giữa người điều khiển và Robot.Đó

là các nút nhấn chọn chương trình và các vi trở điều chỉnh độ nhạy của cảm biến

o Khối VĐK:quan trọng nhất là chip 89V51 của hãng Philip điều khiển toàn bộ hoạt động của Robot : nhận tín hiệu từ khối cảm biến,khối điều chỉnh,sau đó gửi tín hiệu qua khối hiển thị và điều khiển khối cơ cấu chấp hành

o Khối cơ cấu chấp hành:thực hiện những thao tác mà khối vi điều khiển ra lệnh

I.2 ĐỘNG CƠ ĐIỆN TRONG ROBOT

I.2.1 Giới thiệu về động cơ điện một chiều

Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện mộtchiều Động cơ điện một chiều ứng dụng rộng rãi trong các ứng dụng dândụng cũng như công nghiệp

Cấu tạo của động cơ gồm có 2 phần: stato đứng yên và rôto quay so vớistato Phần cảm (phần kích từ-thường đặt trên stato) tạo ra từ trường đitrong mạch từ, xuyên qua các vòng dây quấn của phần ứng (thường đặt trênrôto) Khi có dòng điện chạy trong mạch phần ứng, các thanh dẫn phần ứng

sẽ chịu tác động bởi các lực điện từ theo phương tiếp tuyến với mặt trụ rôto,làm cho rôto quay

Tùy theo cách mắc cuộn dây roto và stato mà người ta có các loại động

cơ sau:

- Động cơ kích từ độc lập: Cuộn dây kích từ (cuộn dây stato) vàcuộn dây phần ứng (roto) mắc riêng rẽ nhau, có thể cấp nguồn riêngbiệt

- Động cơ kích từ nối tiếp: Cuộn dây kích từ mắc nối tiếp với cuộndây phần ứng:

Đối với loaj động cơ kích từ độc lập, người ta có thể thay thế cuộn dâykích từ bởi nam châm vỉnh cữu, khi đó ta có loại động cơ điện 1 chiều dùngnam châm vĩnh cữu Đây là loại động cơ được sử dụng trong đồ án này

I.2.2 Phương pháp điều khiển tốc độ động cơ

Đối với loại động cơ kích từ độc lập dùng nam châm vĩnh cữu, để thay đổi tốc độ, ta thay đổi điện áp cung cấp cho roto Việc cấp áp 1 chiều thay đổi thường khó khăn, do vậy người ta dùng phương pháp điều xung(PWM):

Hình 1.2: PWM

Phương pháp điều xung sẽ giữ tần số không đổi, thay đổi chu kì nhiệm

vụ (Duty cycle) để thay đổi điện áp trung bình đặt lên động cơ

Hình 1.3: Dạng sóng dòng và áp trên động cơ.

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬII.1 GIỚI THIỆU VỀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 8051

II.1.1 Tổng quan về bộ vi điều khiển 8051

8051 là họ vi điều khiển của Intel Các nhà sản xuất IC khác nhưSiemens, Ađvance Micro Devices, Fujitsu và Philips được phép làm các nhàcung cấp thứ hai cho các chíp của họ 8051 Chip 8051 có các đặc trưng đượctóm tắt như sau:

- 4KB ROM

- 128 byte RAM

- 4 Port xuất/nhập (I/O port) 8 bit

- 2 bộ định thời 16 bit

- Mạch giao tiếp nối tiếp

- Không gian nhớ chương trình ngoài 64K

- Không gian nhớ dữ liệu ngoài 64K

Udk

t Ia

t

- Bộ xử lý bit (thao tác trên các bit riêng rẻ)

- 210 vị trí nhớ được định địa chỉ, mỗi vị trí 1 bit

- Nhân/chia trong 4µs

Hình 2.1: Sơ đồ khối của chíp 8051 như sau:

Chú thích:

Interupt control: Điều khiển ngắt.

Hình 2.2: Sơ đồ chân của 8051

II.1.2 Các chân điều khiển của 8051

+ Port 0:

Port 0 (các chân từ 32 đến 39 trên 8051) có hai công dụng Trong cácthiết kế có tối thiểu thành phần, port 0 được sử dụng làm nhiệm vụ xuất/nhập.Trong các thiết kế lớn hơn có bộ nhớ ngoài, port 0 trở thành bus địa chỉ và bus

dữ liệu đa hợp [ byte thấp của bus địa chỉ nếu là địa chỉ]

+ Port 1:

Port 1 chỉ có một công dụng là xuất/nhập ( các chân từ 1 đến 8 trên

8051 ) Các chân của port 1 được ký hiệu là P1.0, P1.1, … P1.7 và được dùng

để giao tiếp với các thiết bị bên ngoài khi có yêu cầu Không có chức năng nàokhác nửa gán cho các chân của port 1, nghỉa là chúng chỉ được sử dụng đểgiao tiếp với các thiết bị ngoại vi

+ Port 2:

Port 2 ( Các chân từ 21 đến 28 trên 8051) có hai công dụng hoặc làmnhiệm vụ xuất/nhập hoặc làm byte địa chỉ cao của bus địa chỉ 16 bit cho cácthiết kế có bộ nhớ chương trình ngoài hoặc các thiết kế có nhiều hơn 256 byte

bộ nhớ dữ liệu ngoài

+ Port 3:

Port 3 ( Các chân từ 10 đến 17 trên 8051) có hai công dụng khi khônghoạt động nhập/xuất các chân của port 3 có nhiều chức năng riêng ( Xem bảngdưới )

P3.0 RxD B0H Chân nhận dữ liệu của port nối tiếpP3.1 TxD B1H Chân phát dữ liệu của port nối tiếp

P3.6 WR B6H Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu

ngoàiP3.7 RD B7H Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu

ngoài

+ Chân cho phép bộ nhớ chương trình PSEN:

8051 cung cấp cho ta 4 tín hiệu điều khiển bus Tín hiệu cho phép bộnhớ chương trình PSEN ( Program Store Enable) là tín hiệu xuất trên chân 29.Đây là tín hiệu điều khiển cho phép ta truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài

và được chốt vào thanh ghi lệnh IR của 8051 để được giải mã.

Khi thực thi một chương trình chứa ROM nội PSEN được duy trì ởlogic 1

+ Chân cho phép chốt địa chỉ ALE:

8051 sử dụng chân 30, chân xuất tín hiệu cho phép chốt địa chỉ ALE(Address Latch Enable) để giải ra hợp ( Demultiplexing) bus dữ liệu và bus địachỉ Khi port 0 được sử dụng làm bus địa chỉ/dữ liệu đa hợp, chân ALE xuất tínliệu để chốt địa chỉ (byte thấp của địa chỉ 16 bit) và một thanh ghi ngoài trongsuốt nữa đầu của chu kỳ bộ nhớ Sau khi điều này đã được thực hiện, các châncủa port 0 sẽ xuất/nhập dữ liệu hợp hệ trong suốt nữa cuối của chu kỳ bộ nhớ

Tín hiệu ALE có tần số bằng 1/6 tần số của mạch giao động bên trongchip vi điều khiển và có thể được dùng làm xung clock cho phần còn lại của hệthống Chân ALE còn được dùng để nhận xung ngõ vào lập trình cho EPROMtrên chip đối với các phiên bản của 8051 có EPROM này

+ Chân truy xuất ngoài AE.

Ngõ vào này ( chân 31) có thể được nối với 5V ( logic 1) hoặc với GND( logic 0) Nếu chân này nối lên 5V, 8051 thực thi chương trình trong ROMnội, nếu chương trình này nối với GND chương trình cần thực thi chứa ở bộnhớ ngoài

+ Chân Reset (RST):

Ngõ vào RST ( chân 9) là ngõ vào xoá chính ( Master Reset) của 8051dùng để thiết lập lại trạng thái ban đầu cho hệ thống hay gọi tắt là Reset hệthống Khi ngõ vào này được treo ở logic 1 tối thiểu 2 chu kỳ máy, các thanh

ghi bên trong 8051 được nạp các giá trị thích hợp cho việc khởi động lại hệthống

+ Các chân XTAL1, XTAL2:

Mạch giao động bên trong chip 8051 được ghép với thạch anh bên ngoài

ở hai chân XTAL1 và XTAL2 ( chân 18 và 19)

II.2 TÌM HIỂU CHIP VI ĐIỀU KHIỂN P89V51RD2

II.2.1 Tổng quan và các tính năng của P89V51RD2

 Bộ nhớ chương trình Flash cho phép lập trình ISP hoặc/và song song Chế

độ lập trình song song được đưa ra để thích ứng với tốc độ cao, giảm thời gian và giá thành

 Tương thích mức logic TTL và CMOS

 Phát hiện nguồn yếu <Brownout Detect>

 Chế độ Low-power, Power down, Idle

II.2.2 Sơ đồ khối của MCU P89V51RD2

Hình 2.4: Sơ đồ khối của MCU P89V51RD2

II.2.3 Các chân của vi điều khiển

+ Port 0, Port 1, Port 2, Port 3: Như cấu trúc 8051 kinh điển

+ P1.0 - T2: Ngõ vào Counter cho Timer/Counter 2 hoặc ngõ ra cho

o CEX1: ngõ vào xung nhịp cho chức năng Capture/Compare

+ PSEN : Cho phép dùng bộ nhớ chương trình ngoài Khi MCU sử dụng bộ nhớ

chương trình trong chip, PSEN không tích cực Khi sử dụng bộ nhớ chương trình ngoài, PSEN thường ở mức tích cực 2 lần trong mỗi chu kì máy Sự chuyển mức cao sang thấp trên ↓PSEN cưỡng bức từ bên ngoài khi ngõ vào RST đang ở mức cao trong hơn 10 chu kì máy sẽ đưa MCU vào chế độ lập trình host từ bên ngoài

+ RST: Khi nguồn dao động đang hoạt động, mức cao trên chân RST trong ít

nhất 2 chu kì máy sẽ Reset lại hệ thống Nếu chân PSEN chuyển mức trong khi RST vẫn còn ở mức cao, MCU sẽ vào chế độ lập trình host từ bên ngoài, nếu không, sẽ hoạt động bình thường ↓

1 o EA=’0’: Bộ nhớ ngoài

2 o EA=’1’:Bộ nhớ trong chip

+ ALE/PROG: Cho phép khóa địa chỉ<Như 8051 cổ điển> ngoài ra, chân này

còn được dùng để đưa vào chế độ lập trình FLASH

II.2.4 Định nghĩa các thanh ghi chức năng

Do P89V51RD2 có thêm một số thanh ghi chức năng đặc biệt, nếu bạn đang sử dụng các trình biên dịch thông thường, cần phải khai báo các thanh ghichức năng đó Ví dụ:

;Đoạn code dưới đây để ví dụ cho định nghĩa các thanh ghi chức năng khi dùng ;ASM

II.2.5 Chức năng PCA

Chức năng nổi bật của P89V51RD2 là có 5 kênh PCA, các thanh ghi chịu tác động: CMOD, CCON, CCAPMn

Hình 2.5: Hệ thống các ngắt ở chức năng PCA

1 a Thanh ghi chức năng đặc biệt CMOD:

Không thể can thiệp vào từng bit

7 CIDL Điều khiển trạng thái rỗi của Counter PCA CIDL=0

sẽ cho Counter PCA tiếp tục hoạt động bất chấp đang trong trạng thái rỗi CIDL=1 sẽ lập trình cho nó không hoạt động trong trạng thái rỗi

6 WDTE Cho phép Watchdog Timer trên modul 4

5-3

- Chưa được khai báo

2-1

CPS0

CPS1-Lựa chọn nguồn xung đếm cho PCA <Xem bảng dưới>

0 ECF Cho phép ngắt khi tràn Counter PCA

Bảng 1: Các bit định nghĩa cho thanh ghi CMOD

Ta sẽ lợi dụng chức năng PWM của PCA để điều xung, nhằm chỉnh mức ápđặt vào động cơ, qua đó, thay đổi tốc độ của nó

PCA là Timer 16bit đặc biệt, gồm 5 modul Mỗi modul có thể lập trình để vận hành 1 trong 4 chế độ: capture cạnh lên/xuống, timer, ngõ ra tốc độ cao, hay PWM Timer PCA có thể vận hành nhờ các nguồn xung nhịp: ½ OscFreq ;1/6OscFreq; tốc độ tràn của timer 0; hay từ ngõ vào trên chân ECI (P1.2) Nguồn xung nhịp của PCA được chọn nhờ các bit CPS1-CPS0 trên thanh ghi

1 1 Xung nhịp ngoài (ECI) Tốc độ lớn nhất Fosc/4

Bảng 2: Quy định cách chọn xung nhịp cho PCA

b Thanh ghi chức năng đặc biệt CCON

Có thể can thiệp vào từng bit

Bit Kí hiệu Chức năng

Bảng 3: Các bit định nghĩa của thanh ghi CCON

1 c Thanh ghi chức năng so sánh/capture cho các modul PCA: CCAPMn

Không can thiệp được vào từng bit

7 - Chưa định nghĩa

6 ECOMN Cho phép bộ so sánh

5 CAPPN Cho phép capture cạnh lên

4 CAPNN Cho phép capture cạnh xuống

3 MATN Cho phép kết nối với cờ ngắt CCFn ở thanh ghi CCON

2 TOGN Lật mức ngõ ra Tác động đến chân CEXn

1 PWMN Chế độ điều xung Tác động đến chân CEXn

0 EXCFN Cho phép ngắt CCFn

Bảng 4: Các bit định nghĩa thanh ghi CCAPMn

II.2.6 Các chế độ hoạt động của Module PCA

Bảng 5: Các chế độ hoạt động modul PCA

a Chế độ Capture của PCA:

Phải có ít nhất 1 bit trong CAPP hoặc CAPN được bật; sự chuyển mức CEX sẽ

thành ngõ vào Capture cho modul này.Khi có sự chuyển mức hợp lệ trên CEX,

phần cứng của modul PCA sẽ tự nạp các giá trị thanh ghi Timer/Counter của PCA (CH và CL) vào các thanh ghi Capture modul PCA đó <CCAPnL, CCAPnH>

b Chức năng PWM của PCA:

Ở chức năng này, giá trị ở ngõ ra CEX phụ thuộc vào giá trị của 2 thanh

ghi: CCAPnL và CL, khi CL tăng lớn hơn CCAPnL thì CEX sẽ chuyển sang mức

1, ngược lại, sẽ ở mức 0, mỗi lần tràn cờ, CCAPnL sẽ nạp lại giá trị từ CCAPnH, chính điều này cũng cho phép ta cập nhật duty cycle mới mà không gây ảnh hưởngtới quá trình PWM

Chức năng PWM này có độ phân giải 8 bit, tức là ta được 256 mức chia

<tương đối mịn với áp 24V thì mỗi mức sẽ được 24/256≈94mV>

II.3 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO ROBOT

II.3.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển Robot

Hình 2.8: Sơ đồ khối mạch điều khiển Robot tự động

Mạch điều khiển Robot tự động gồm các khối như sau:

-Module điều khiển trung tâm: sử dụng vi điều khiển P89V51RD2 – đây

là loại vi điều khiển sử dụng phổ biến(Sử dụng nhân 8051), đặc biệt có nhiều ưuđiểm, thích hợp cho mô hình Robot dò đường bằng cảm biến line trong các cuộcthi Robocon Có độ ổn định cao, dễ lập trình, đáp ứng được những yêu cầu cầnthiết cho mạch điều khiển Robot tự động

BỘ PHẬN CHẤP HÀNH

MẠCH CÔNG SUẤT

CB MÀU

CB VẬT THỂ

ENCODER

ĐK ĐỘNG CƠ

(M2)

ĐK ĐỘNG CƠ

M3)

ĐK ĐỘNG CƠ

(M4)

ĐK ĐỘNG CƠ

(M5)

ĐK ĐỘNG CƠ

(M6)

-Module cảm biến : Bao gồm các thiết bị chuyển đổi các tín hiệu phàn hồi

thành các tín hiệu số cung cấp cho bộ xử lý MCU, các thiết bị này càng nhiều giúpcho Robot hoạt động chính xác và hiệu quả hơn tuy vậy việc thiết kế và xử lý cácthông số về cũng phức tạp hơn Bộ cảm biến ở đây được thiết kế gồm có cảm biếnquang, màu, cảm biến vật thể và encoder Yêu cầu chung đối các loại cảm biếnnày là phải có độ chính xác và độ ổn định cao Với cảm biến quang được sử dụng

để phát hiện đường line trên sân Encoder dùng đếm quãng đường, cua, chạy v.v

-Module công suất: là mạch công suất dùng để điều khiển động cơ bánh

xe, và các động cơ của các cơ cấu chấp hành

-Module bàn phím: là mạch bố trí các công tắc thực hiện việc điều khiển

cơ cấu, lộ trình chạy Robot, và các công tắc hành trình sử dụng cho việc xác địnhtrạng thái của cơ cấu chấp hành và trạng thái của robot

-Module hiển thị: là mạch hiển thị các thông số Robot, màn hình hiển thị

sử dụng 4 led 7 đoạn

II.3.2 Các module điều khiển

II.3.2.1 Module vi điều khiển

-Đối với bộ vi điều khiển (MCU), P89V51RD2 rất thích hợp cho điều khiểnđộng cơ DC Nó 5 kênh điều xung (PWM) từ P1.3 - P1.7 Sử dụng rất đơn giản vàlinh hoạt cho việc điều xung Nếu mạch công suất được thiết kế dạng mạch cầu Hthì ta điều khiển được 2 động cơ Tuy nhiên do các động cơ được sử dụng trênRobot chủ yếu là các động cơ cũ, có tốc độ không thích hợp cũng như việc điềukhiển đòi hỏi tốc độ động cơ được thay đổi liên tục, nên có thể thiết kế mạch côngsuất cho 5 động cơ bao gồm 1 FET và 1 Rơle tận dụng đầy đủ ưu thế các chânđiều xung

-Dòng xuất nhập của các chíp vi điều khiển tương đối nhỏ Đối với một sốcác ứng dụng sử dụng số lượng cổng I/O nhỏ thì ta có thể dùng trực tiếp các cổngnày Trong mạch Robot các cổng I/O được tận dụng tối đa nên ta sẽ thiết kế thêm

R N 1

4 K 7

2 3 4 5 6 7 8 1

-L M 3 2 4

3 2

Hình 2.9: Sơ đồ mạch vi điều khiển

II.3.2.2 Module cảm biến

- Cảm biến quang dò đường là thành phần quan trọng không thể thiếu trongđiều khiển lộ trình chạy của Robot một cách chính xác và đẹp mắt.Trong đề tàicuộc thi Robot 2008, màu sắc mặt sân nhiều hơn vì vậy cảm biến do đường phảiđược lựa chọn sao cho có mức phân biệt tốt, nhưng không quá phức tạp.Sơ đồmạch được lựa chọn là kiều thông dụng do đơn giản nhưng để nâng cao khả năngnhận dạng vạch trắng và phù hợp với việc dùng chung nguồn vi điều khiển +12V,

ta sẽ nâng cao điện áp cung cấp cho cảm biến, tăng số led phát ánh sáng trắng

Hình 2.10: Sơ đồ mạch cảm biến dò đường

+ Điện áp đặt lên các led siêu sáng trắng có điện áp khoảng 2V, dòng qualed từ 10 đến 15mA Ta có thể chọn điện trở hạn dòng cho led siêu sáng:

V V

II.3.3 Các bước thi công mạch

II.3.3.1 Vẽ bằng phần mềm Orcad Layout

II.3.3.2 Làm mạch in

Cần có:

- Panel: tấm đồng to như tờ A4 mua 15K chợ trời

- Dung dịch ăn mòn: FeCL3 mua ở hàng mành, hoặc HCL, H2O2

- Giấy in: Giấy đề can hoặc giấy hồng hà, phim bất cứ loại giấy gì có bề mặt bóng

- Phụ kiện: Kìm, khoan (các mui thường dùng 0.6mm 0.8mm 1mm 3mm), giấy

ráp hoặc rẻ rửa bát hoặc cọ xoong

Bước 1: “Chuẩn bị bản in”

Sau khi thiết kế bạn chuẩn bị in, nếu nhà có máy in thì tốt, không có thì phiền đấy ! Nếu cài Adobe Acrobat, MS Office 2003 hay FinePrint thì có một tiện ích máy in ảo, ta sẽ in ra máy in ảo này rồi đem ra ngoài in vì tập tin được các máy in tạo ra là pdf hoặc file ảnh

Đối với Protel thì cần chỉnh vài chỗ trước khi in, protel tự động căn

cả bản in ra cả tờ A4, khắc phục như sau: vào file - print preview - nhấp phải chuộtchọn page setup (hình như thế) bạn sẽ thấy một ô Scale, bạn chỉnh thành 1

Trong protel đường mạch in phần bottom layer nó để màu ghi trong bản in

vì vậy khi in ra nó sẽ có hiện tượng "chấm chấm" Chỉnh như sau: file - print preview - Configuration Bạn sẽ thấy một ô chọn màu sắc, tìm đến bottom layer sửa cả hai ô thành màu đen Sau đó thì in ra

Bước 2: "Là"

Trước tiên đánh sạch bề mặt tấm đồng, càng sạch càng tốt, đem rửa sạch rồi lau khô, cắt tấm đồng thành tấm có kích thước bằng với board thiết kế Còn giấy phải cắt to hơn khung để là xong có chỗ mà bóc

Bàn là không nên để nóng quá, khoảng 1/2 max là vừa Sau khi đặt bản in lên bo đồng ta đặt bàn là, là trong khoảng 5-10 phút, chú ý là kĩ phần mép Để nguội Nếu là giấy đề can thì có thể bóc, còn giấy hồng hà thì phải đem ngâm nướccho giấy mục ra rồi bóc đi

Bước4: “ Khoan ”