DỰ án CUỐI kì tìm HIỂU, THIẾT kế, lắp đặt và lập TRÌNH CHO ROBOT dò LINE

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ***    *** - DỰ ÁN CUỐI KÌ TÌM HIỂU, THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT VÀ LẬP TRÌNH CHO ROBOT DỊ LINE Nhóm : Dove Thành viên : Trương Ngọc Minh MSSV: 22161286 Nguyễn Viết Đức MSSV: 22161245 Đỗ Quốc Bình MSSV: 22161225 Trang Đặng Vĩ Thắng MSSV: 22161320 Năm : 2022 Ngành : Kĩ thuật điện tử- viễn thông GV Hướng dẫn : Bùi Thị Tuyết Đan Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2022 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Thành phố Hồ Chí Minh ngày 20 tháng 11, năm 2022 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nhóm: Dove Ngành: Kĩ thuật điện tử - viễn thông Hệ đào tạo: Đại trà Năm học: 2022 – 2023 Lớp: 221611 I DỰ ÁN Tìm hiểu, thiết kế, lắp đặt lập trình cho robot dị line II NHIỆM VỤ Tìm hiểu thiết bị  Chuẩn bị linh kiện  Vẽ sơ đồ khối Thi công phần cứng  Lắp đặt linh kiện  Thiết kế, tạo hình cho robot Lập trình Kiểm tra thiết bị  Chạy thử robot  Chỉnh sửa robot III NGÀY BỔ NHIỆM : 19 tháng 11 năm 2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH : 16 tháng 12 năm 2022 V GV HƯỚNG DẪN : Bùi Thị Tuyết Đan Hồ Chí Minh, Tháng 11 năm 2022 Hồ Chí Minh, Tháng 11 năm 2022 GV HƯỚNG DẪN TRƯỞNG BỘ PHẬN i Khoa Điện-Điện Tử – HCMUTE CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Thành phố Hồ Chí Minh ngày 20 tháng 11, năm 2022 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN Nhóm: Dove Ngành: Kĩ thuật điện tử - viễn thơng Hệ đào tạo: Đại trà Năm học: 2022 – 2023 Lớp: 221611 GV hướng dẫn: Bùi Thị Tuyết Đan Tuần/ Ngày Nội Dung Tuần 8: 19/11-20/11, 2022 -Tìm hiểu thiết bị chuẩn bị linh kiện Tuần 9: 21/11-27/11, 2022 -Vẽ sơ đồ thiết bị Thông Tin Hướng Dẫn -Lắp đặt lần Tuần 10: 28/11-4/12, 2022 -Lắp đặt lần -Viết code cho thiết bị, tiến hành thử nghiệm ii Khoa Điện-Điện Tử – HCMUTE Tuần 11: 5/12-11/12, 2022 -Tiến hành thử nghiệm lần 2, sữa chữa, trang trí cho thiết bị -Làm poster, viết báo cáo, tạo ppt thuyết trình Hồ Chí Minh, Tháng 11 năm 2022 GV HƯỚNG DẪN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Thành phố Hồ Chí Minh ngày 20 tháng 11, năm 2022 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Nhóm: Dove Ngành: Kĩ thuật điện tử - viễn thông Hệ đào tạo: Đại trà Năm học: 2022 – 2023 Lớp: 221611 GV hướng dẫn: Bùi Thị Tuyết Đan Nội dung : - Ưu điểm: - Nhược điểm: iii Khoa Điện-Điện Tử – HCMUTE - Đề xuất bảo vệ luận điểm? - Xếp loại: - Điểm:…./10 (Chữ:) …… / Ten Hồ Chí Minh, Tháng 11 năm 2022 GV HƯỚNG DẪN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Thành phố Hồ Chí Minh ngày 20 tháng 11, năm 2022 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Bộ môn Điện tử viễn thông Khoa Điện- Điện Tử tạo điều kiện để chúng em thực dự án Để hoàn thành tập lớn này, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến giảng viên Bùi Thị Tuyết Đan tận tình giảng dạy, hướng dẫn chúng em suốt trình học tập, nghiên cứu rèn luyện để thực tốt dự án Chúng em xin chân thành cảm ơn đến thành viên nhóm thảo luận, thu thập tài liệu giúp đỡ, giải vấn đề nảy sinh trình thực tập lớn Mặc dù cố gắng để thực dự án cách tốt Song có hạn chế kiến thức chun mơn kinh nghiệm thực tế nên tránh khỏi thiếu sót Vì chúng em mong góp ý thầy bạn để đề tài hoàn chỉnh Chúng em xin chân thành cảm ơn! iv Khoa Điện-Điện Tử – HCMUTE Hồ Chí Minh, Tháng 11 năm 2022 NHĨM SV THỰC HIỆN ABSTRACT Line detection robot is a type of robot that can follow the available line drawing so that the robot can recognize and move for the purpose of going to the original proposed position The basic operating principle of this robot is to use a photoelectric sensor (photoresistor or infrared diode) to compare the light intensity and then adjust the appropriate direction The robot's sensor is located near the road surface and the light source for comparison will now be generated by the robot itself The reason there is a deviation in light intensity lies in the line drawn, this line will have different properties than the surrounding plane, usually it is black to absorb light When the robot deviates into the drawn area, the light emitted by the robot does not reflect back as usual, but is partially absorbed by the line, distorting the brightness between the two sensors Therefore, we have to design and program for the robot to have the behavior to overcome that deviation and we have a robot that follows the drawn line at a fast speed to conduct the competition v Khoa Điện-Điện Tử – HCMUTE TĨM TẮT ĐỀ TÀI Robot dị line loại robot có khả theo dường vẽ có sẵn để robot nhận biết di chuyển theo mục đích đến vị trí đề ban đầu Nguyên lý hoạt động loại robot sử dụng cảm biến quang điện (quang điện trở diode hồng ngoại) để so sánh cường độ ánh sáng điều chỉnh hướng phù hợp Cảm biến robot đặt sát mặt đất nguồn sáng để so sánh lúc robot tạo Sở dĩ có sai lệch cường độ ánh sáng nằm đường vẽ, đường vẽ có tính chất khác so với mặt phẳng xung quanh, thơng thường có màu đen để hấp thụ ánh sáng Khi robot lệch vào vùng vẽ, ánh sáng robot phát không phản xạ trở lại bình thường mà bị đường kẻ hấp thụ phần, làm sai lệch độ sáng hai cảm biến Do phải thiết kế, lập trình cho robot có hành vi khắc phục sai lệch có robot chạy theo đường vẽ với tốc độ nhanh để tiến hành thi đấu vi Khoa Điện-Điện Tử – HCMUTE MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI KẾ HOẠCH THỰC HIỆN NHẬN XÉT CỦA GV HƯỚNG DẪNii LỜI CẢM ƠN ABSTRACT TÓM TẮT ĐỀ TÀI MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu- linh kiện 1.2 Phương án thiết kế CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG PHẦN CỨNG 2.1 Thiết kế tổng quan 2.2 Chi tiết thiết kế 2.2.1 Khối nguồn 2.2.2 Khối cảm biến 2.2.3 Khối động vii 2.2.4 Khối điều khiển 2.2.5 Khối so sánh CHƯƠNG 3: PHƯƠNG THỨC DI CHUYỂN 3.1 Đường line 3.2 Biểu đồ điều khiển CHƯƠNG 4: VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 4.1 Chương trình khởi tạo 4.2 Chương trình cho xe chạy theo line 4.3 Chương trình cho xe né vật cản 4.4 Chương trình cho xe di chuyển CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN 5.1 Human detection training 5.1.1 Collecting dataset 5.1.2 Dataset labelling 5.1.3 Training task 5.3 Detection and tracking 5.3.1 Detection 5.3.2 Tracking 5.3.3 Combining detecting and tracking 5.4 Experiments of autonomous human-following quadcopter CHAPTER 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 6.1 Conclusion 6.2 Future works REFERENCES APPENDICES viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix Hình 1: Sơ đồ khối nguồn 2.2.2 Khối cảm biến Gồm đèn led quang trở Hình 2: Sơ đồ Khối cảm biến hồng ngoại xiv  Khi Led phát tín hiệu có tín phản lại quang trở thay đổi điện trở phát tín hiệu vào để so sánh đưa vào vi điều khiển để vi điều khiển xử lý đưa tín hiệu để phát lệnh điều khiển động Hình 3: Ngun lí cảm biến Chức khối: + Tạo tín hiệu phản hồi khối vi xử lý trung tâm để từ điều khiển động + Ngun lý hoạt động: Khi có ánh sáng điện trở quang trở giảm ngược lại, điện trở thay đổi cỡ từ 0.5k (khi có ánh sáng) đến 250k (khơng có ánh sáng), ta sử dụng led phát làm nguồn sáng cho Khi gặp trắng, ánh sáng phản xạ lên quang trở làm điện trở giảm xuống gặp vạch đen (băng keo đen) ánh sáng khó phản xạ nên quang trở nhận ánh sáng => điện trở tăng Từ dựa vào quang trở, robot phân biệt vạch đen 2.2.3 Khối động Gồm động giảm tốc V1 với thông số: xv  Điện áp hoạt động: 3~12V DC  Dòng điện tiêu thụ: 110-200 mAh  Tỉ số truyền: 1:48 125 vòng / phút 3VDC 208 vòng / phút 5VDC  Moment: 0.8 kg.cm  Tiếng ồn: