THỰC HÀNH HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG SERVO đề tài Tìm hiểu về Hệ TĐĐ servo

Huong Dan Viet DATN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT VIỆN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ  CHƯƠNG TRÌNH CƠ ĐIỆN TỬ VÀ Ô TÔ BÁO CÁO KẾT THÚC HỌC PHẦN KỸ THUẬT ROBOT Sinh viên thực hiện Phạm Văn Tiến Nguyễn Ho[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT VIỆN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ  CHƯƠNG TRÌNH CƠ ĐIỆN TỬ VÀ Ơ TƠ BÁO CÁO KẾT THÚC HỌC PHẦN KỸ THUẬT ROBOT Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Tiến Nguyễn Hoàng Phúc Lưu Cường Quốc Giảng viên hướng dẫn: ThS Huỳnh Minh Phú Môn: THỰC HÀNH HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG SERVO  Lớp: D19CD01 Khố: 2019 – 2023 BÌNH DƯƠNG , THÁNG 4/2022 LỜI MỞ ĐẦU Đặc biệt lĩnh Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật.vực tự động hóa tạo nên động lực thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp khác nhằm phục vụ đáp ứng nhu cầu người sống Con người với trợ giúp máy móc, cơng cụ thơng minh khơng phải trực tiếp làm việc, hay công việc mà người làm với khả minh mà việc điều khiển chúng hay chúng làm việc hồn tồn tự động mang lại lợi ích to lớn, giảm nhẹ tối ưu hóa công việc Với tiến đáp ứng nhu cầu người sống đại nói chung phát triển khoa học kỹ thuật nói riêng.Trong nhiều lĩnh vực quan tâm, có lĩnh vực vi điều khiển quan tâm nhiều vi điều khiển AVR Một số biến thể phổ biến AVR Arduino.Việc tìm hiểu ứng dụng hết khả nhiều loại Arduino q trình dài lý thú hữu ích, thuận tiện, tinh gọn, khả phát triển đa dạng dòng sản phẩm phù hợp nhiều quy mơ ứng dụng nó.Một ý tưởng khác quan tâm đông đảo diễn đàn học tập ngành điện tử tự động hóa, chưa có tài liệu thống phổ biến hướng dẫn hay cung cấp thơng tin nó, chưa giảng dạy nhiều trung tâm ứng dụng Arduino sản xuất.Trước thực tiễn ấy, chúng em định chọn đề tài nhằm tìm hiểu vấn đề phân loại sản phẩm màu sắc qua ứng dụng Arduino.Sau em xin tìm hiểu Arduino thiết kế ứng dụng thực tế Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm dựa vào màu sắc sử dụng Arduino Đây sở để thiết kế hệ thống tự động hóa đơn giản, phức tạp ứng dụng rộng rãi khoa học đời sống Chính việc điều khiển động ghép nối chúng thành hệ truyền động tự động vô quan trọng để tính tốn sử dụng động Sau thời gian làm việc nghiên cứu,tham khảo chúng em hoàn thành đề tài “Tìm hiểu Hệ TĐĐ servo” Bài làm cịn dựa nhiều lý thuyết,vì chúng em hoàn thiện cố gắng thực thực tế LỜI CẢM ƠN Cảm ơn thầy nhà trường hỗ trợ chúng em môn học việc tìm kiếm thơng tin phục vụ cho mơn thực hành hệ thống truyền Động servo Tất thành viên nhóm Mục lục LỜI MỞ ĐẦU .1 LỜI CẢM ƠN .2 A:MỞ Đ ẦU .5 Lý chọn đề tài Mục tiêu nhiệm vụ nguyên cứu Mục tiêu : .5 Đối tượng phạm vi nguyên cứu Đối tượng : Phương pháp nguyên cứu 5 Kết : Ý nghĩa khoa học thực tiễn .6 B: Nội dung CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN ARDUINO .6 1.1 Lịch sử phát triển 1.2 Một số loại chip AVR 1.3 Sự phát triển 1.4 Các ứng dụng: .8 ĐỘNG CƠ SERVO 2.1 Giới thiệu động servo .8 2.2 Thông số kỹ thuật: .9 2.3 Phân loại động Servo .9 2.3.1 Động Servo AC hay DC .10 2.3.2 Động Servo có chổi than hay không chổi than .10 2.3.3 Động Servo đồng hay không đồng .10 2.4 Nguyên lý hoạt động 10 CHƯƠNG II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 12 Nguyên lý hoạt động Dùng module cảm biến màu sắc TCS3200 để nhận biến màu phân loại sản phẩm .12 Nguyên lý hoạt động hệ thống 14 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 15 Xây dựng Bộ phân loại màu Arduino 15 Mã nguồn phân loại màu Arduino .17 CHƯƠNG IV:THI CÔNG VÀ THỰC NGHIỆM .20 1.Thi công thực tế .20 1.1 Vật liệu mơ hình 20 1.2 Bảng vẽ mơ hình 21 1.3.Tiến hành thi cơng mơ hình 22 +Bước 1:Xây dựng khung đỡ cho toàn hệ thống: 23 +Bước 2:Tiến hành thi công đỡ cho tầng mô hình .24 +Bước 3:Thi cơng chi tiết cịn lại mơ hình 26 2.Thực nghiệm tiến hành thi công 28 C:KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 29 Tài liệu tham khảo 30 A:MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày nay, công nghệ ngày phát triển, hệ thống thơng minh tự động hố sử dụng phổ biến khắp nơi lĩnh vực tiện lợi, chuẩn xác, giúp tiết kiệm thời gian công sức Nhưng tại, nước ta hệ thống tự động hoá sử dụng xí nghiệp lớn xí nghiệp liên doanh nước ngồi, cịn ngành sản xuất đa số dừng mức độ thủ cơng, làm chậm trình sản xuất đồng thời làm giảm suất Từ em đề suất ý tưởng xây dựng hệ thống phân loại sản phẩm màu sắc sử dụng vi điều khiển Arduino Mục tiêu nhiệm vụ nguyên cứu Mục tiêu : Tìm hiểu xây dựng mơ hình hệ thống phân loại hàng hố màu sắc sử dụng arduino Nhiệm vụ nguyên cứu : - Chuẩn bị tài liệu thiết bị liên quan - Lập trình vi điều khiển Arduino dựa vào ý tưởng để xuất - Hoàn thành đồ án hướng dẫn giảng viên hướng dẫn Đối tượng phạm vi nguyên cứu Đối tượng : ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU :Cảm biến màu sắc TCS2300, vi điều khiểnArduino nano, động servo -Phạm vi nguyên cứu Ứng dụng: vào cơng ty, xí nghiệp sản xuất sản phẩm Phương pháp nguyên cứu - Kết hợp nghiên cứu lý thuyết mơ hình thực tế để làm rõ nội dung đề tài Cụ thể sau: + Thu thập, phân tích tài liệu thông tin liên quan đến đề tài + Vận dụng kiến thức học điện tử truyền thơng + Tìm hiểu qua tài liệu internet sách báo nhu cầu đời sống xã hội + Sử dụng phần mềm chuyên dụng (arduino IDE) để thực viết code nạp code + Tìm hiểu đồ án có đề tài liên quan + Sử dụng phần mềm vẽ mơ lập trình Kết : Mơ hình hoạt động ổn định hiệu Có thêm kiến thức chuyên ngành thực tiễn Ý nghĩa khoa học thực tiễn Mơ hình ứng dụng thực tế giảm tải nguồn nhân cơng, tăng suất lao động có tính xác cao B: Nội dung CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN ARDUINO Arduino board mạch vi xử lý sinh thị trấn Ivrea Ý, nhằm xây dựng ứng dụng tương tác với với môi trường thuận lợi Phần cứng bao gồm board mạch nguồn mở thiết kế tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, ARM Atmel 32-bit Những Model trang bị gồm cổng giao tiếp USB, chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng khác Arduino sử dụng rộng rãi giới, ngày chứng tỏ sức mạnh chúng thông qua vô số ứng dụng độc đáo người dùng cộng đồng nguồn mở (opensource) Sau mạnh Arduino so với tảng vi điều khiển khác: - Chạy đa tảng - Ngơn ngữ lập trình đơn giản dễ hiểu - Nền tảng mở - Mở rộng phần cứng - Đơn giản nhanh - Dễ dàng chia sẻ Hình 1.1 Các loại Arduino 1.1 Lịch sử phát triển Arduino khởi động vào năm 2005 dự án dành cho sinh viên trại Interaction Design Institute Ivrea (Viện thiết kế tương tác Ivrea) Ivrea, Italy Vào thời điểm sinh viên sử dụng "BASIC Stamp" (con tem Cơ Bản) có giá khoảng $100, xem giá dành cho sinh viên Massimo Banzi, người sáng lập, giảng dạy Ivrea Cái tên "Arduino" đến từ quán bar Ivrea, nơi vài nhà sáng lập dự án thường xuyên gặp mặt Bản thân quán bar có lấy tên Arduino, Bá tước Ivrea, vua Italy từ năm 1002 đến 1014 Lý thuyết phần cứng đóng góp sinh viên người Colombia tên Hernando Barragan Sau tảng Wiring hoàn thành, nhà nghiên cứu làm việc với để giúp nhẹ hơn, rẻ hơn, khả dụng cộng đồng mã nguồn mở Trường cuối bị đóng cửa, nhà nghiên cứu số David Cuarlielles, phổ biến ý tưởng Hình 1.2 Các phần cứng Aruino 1.Cổng USB (loại B) Jack nguồn Hàng Header Hàng header thứ hai Hàng header thứ ba Vi điều khiển AVR 1.2 Một số loại chip AVR Vi điều khiển AVR Họ vi điều khiển AVR dòng sản phẩm phát triển hảng Atmel (1996), chế tạo dựa cấu trúc AVR RISC (Reduced Instruction Set Computer) đồng thời AVR họ vi điều khiển sử dụng nhớ Flash để lưu trữ chương trình Có thể thấy năm gần Atmel trở thành nhà tiên phong giới phát triển kỹ thuật nhớ Flash (khơng biến đổi, xóa điện lập trình lại nhớ, Họ AVR thường sử dụng sản phẩm Camera số, board chủ PC… 1.3 Sự phát triển Arduino tảng phần cứng mã nguồn mở: Các thiết kế phần cứng tham khảo Arduino phân phối dạng Creative CommonsAttribution Share-Alike 2.5 license có sẵn website Arduino Một vài phiên phần cứng Arduino đưa lên file Layout thành phẩm Mã nguồn cho IDE khả dụng xuất dạng GNU General Public License, version 1.4 Các ứng dụng: Các thiết bị khoa học Arduinome: thiết bị điều khiển MIDI bắt chước Monome OBDuino: máy tính hành trình sử dụng giao diện chẩn đốn on-board tìm thấy hầu hết loại xe đại Thiết bị đọc sách cho người: thiết bị điện tử giá rẻ với đầu TV chứa thư viện năm ngàn sách (ví dụ biên soạn offline Wikipedia) thẻ nhớ microSD Ardupilot: software / hardware máy bay không người lái ArduinoPhone ĐỘNG CƠ SERVO 2.1 Giới thiệu động servo Servo dạng động điện đặc biệt Không giống động thông thường cắm điện vào quay liên tục, servo quay điều khiển (bằng xung PPM) với góc quay nằm khoảng từ 0o - 180o Cấu tạo độ (motor) servo Motor Electronics Board Positive Power Wire (Red) Signal Wire (Yellow or White) Negative or Ground Wire (Black) Potentiometer Output Shaft/Gear Servo Attachment Horn/Wheel/Arm Servo Case 10.Integrated Control Chip Để quay động cơ, tín hiệu số gới tới mạch điều khiển Tín hiệu khởi động động cơ, thông qua chuỗi bánh răng, nối với vơn kế Vị trí trục vơn kế cho biết vị trí trục servo Khi vơn kế đạt vị trí mong muốn, mạch điều khiển tắt động Mặc dù ta chỉnh quay liên tục cơng dụng động servo đạt góc quay xác khoảng giới hạn 2.2 Thông số kỹ thuật: 2.3 Phân loại động Servo Mã nguồn phân loại màu Arduino #include #define S0 12 #define S1 11 #define S3 10 #define S2 #define sensorOut Servo topServo; Servo bottomServo; int frequency = 0; int color=0; void setup() { pinMode(S0, OUTPUT); pinMode(S1, OUTPUT); pinMode(S2, OUTPUT); pinMode(S3, OUTPUT); pinMode(sensorOut, INPUT); // Setting frequency-scaling to 20% digitalWrite(S0, HIGH); digitalWrite(S1, HIGH); topServo.attach(2); bottomServo.attach(4); Serial.begin(9600); 18 } void loop() { topServo.write(150); delay(500); for(int i = 130; i > 60; i ) { topServo.write(i); delay(2); } delay(500); color = readColor(); delay(10); switch (color) { case 1: bottomServo.write(50); break; case 2: bottomServo.write(75); break; case 3: bottomServo.write(100); break; case 4: bottomServo.write(125); break; case 5: bottomServo.write(150); break; case 6: bottomServo.write(175); break; case 0: break; } delay(300); for(int i = 65; i > 29; i ) { topServo.write(i); delay(2); } delay(200); 19 ... em hồn thành đề tài ? ?Tìm hiểu Hệ TĐĐ servo? ?? Bài làm cịn dựa nhiều lý thuyết,vì chúng em hoàn thiện cố gắng thực thực tế LỜI CẢM ƠN Cảm ơn thầy nhà trường hỗ trợ chúng em môn học việc tìm kiếm... thiết kế hệ thống tự động hóa đơn giản, phức tạp ứng dụng rộng rãi khoa học đời sống Chính việc điều khiển động ghép nối chúng thành hệ truyền động tự động vô quan trọng để tính tốn sử dụng động. .. phục vụ cho môn thực hành hệ thống truyền Động servo Tất thành viên nhóm Mục lục LỜI MỞ ĐẦU .1 LỜI CẢM ƠN .2 A:MỞ Đ ẦU .5 Lý chọn đề tài