Đồ án vi điều khiển thiết kế xe điều khiển từ xa và xe tự hành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG VIỆT - HÀN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VI ĐIỀU KHIỂN THIẾT KẾ XE ĐIỀU KHIỂN TỪ XA VÀ XE TỰ HÀNH Nhóm trưởng : Lê Quang Long - 20NS Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Thị Huyền Trang Đà nẵng, tháng năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THƠNG VIỆT - HÀN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VI ĐIỀU KHIỂN THIẾT KẾ XE ĐIỀU KHIỂN TỪ XA VÀ XE TỰ HÀNH Nhóm trưởng : Lê Quang Long - 20NS Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Thị Huyền Trang Đà nẵng, tháng năm 2022 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô bạn dành thời gian giúp đỡ chúng em trình thực đồ án Đặc biệt, chúng em xin chân thành cảm ơn cô ThS Nguyễn Thị Huyền Trang người đồng ý hướng dẫn trực tiếp cho đề tài chúng em Là người tận tình giúp đỡ chúng em thông tin đồ án Nhờ mà chúng em hoàn chỉnh đồ án quan trọng hết chúng em tiếp thu kinh nghiệm suốt trình thực đồ án Tuy nhiên, lần đầu chúng em thực một dự án cho thân mặc dù tìm tòi nghiên cứu khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng em rất mong nhận thơng cảm góp ý thầy cô Chúng em xin chân thành cảm ơn! MỞ ĐẦU Trong năm qua, khoa học máy tính xử lý thơng tin có bước tiến vượt bậc ngày có đóng góp to lớn vào c̣c cách mạng khoa học kỹ thuật đại Đặc biệt đời phát triển nhanh chóng kỹ thuật số làm cho ngành điện tử trở nên phong phú đa dạng Nó góp phần rất lớn việc đưa kỹ thuật đại thâm nhập rộng rãi vào lĩnh vực hoạt động sản xuất, kinh tế đời sống xã hội Từ hệ thống máy tính lớn đến hệ thống máy tính cá nhân, từ việc điều khiển máy công nghiệp đến thiết bị phục vụ đời sống ngày người Trong hệ thống đó, việc trao đổi thông tin vô cùng quan trọng Bản báo cào trình bày kết nghiên cứu cơng nghệ không dây Bluetooth thiết bị điện tử chạy hệ điều hành Android, ứng dụng vào thiết kế mơ hình xe điều khiển từ thiết bị Android qua kết nối không dây Bluetooth xe tự tránh vật cản kỹ nguyên xe tự động NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Đà Nẵng, ngày 10 tháng năm 2022 Giảng viên hướng dẫn ThS Nguyễn Thị Huyền Trang MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU DANH MỤC HÌNH PHẦN I: CỞ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Linh kiện điện tử, vi điều khiển cảm biến 1.2 Các phần mềm thiết kế xe robocar 1.3 Các công nghệ nhất sử dụng xe robocar 1.4 Ứng dụng .12 PHẦN II: THIẾT KẾ ROBOCAR 13 2.1 Các linh kiện thành phần 13 2.2 Thiết kế xe điều khiển 15 2.2.1 Yêu cầu sản phẩm 15 2.2.2 Sơ đồ khối chức khối 15 2.2.3 Sơ đồ kết nối 17 2.2.4 Lưu đồ thuật toán 18 2.3 Thiết kế xe tự hành 19 2.3.1 Yêu cầu sản phẩm 19 2.3.2 Sơ đồ khối chức khối 19 2.3.3 Sơ đồ kết nối 20 2.3.4 Lưu đồ thuật toán 21 PHẦN III: THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ .22 3.1 Xe điều khiển 22 3.1.1 Nguyên lý hoạt động .22 3.1.2 Kinh phí thực 23 3.1.3 Sản phẩm thực tế 25 3.2 Xe tự hành .26 3.2.1 Nguyên lý hoạt động .26 3.2.2 Kinh phí thực 28 3.2.3 Sản phẩm thực tế 30 3.3 Kết thực 31 3.3.1 Xe điều khiển 31 3.3.2 Xe tự hành .31 PHẦN IV: KIẾN NGHỊ .32 4.1 Hạn chế 32 4.2 Kiến nghị .32 KẾT LUẬN 33 DANH MỤC HÌNH Hình : Phần mềm Proteus .8 Hình : Phần mềm Arduino Hình : Khả kết nối thiết bị qua Bluetooth 11 Hình : Biểu diễn loại bước sóng 11 Hình : Sơ đồ khối xe điều khiển 15 Hình : Module khối nguồn 16 Hình : Mạch Arduino UNO R3 17 Hình : Tay game PS2 17 Hình : Sơ đồ kết nối xe điều khiển .18 Hình 10 : Lưu đồ thuật toán xe điều khiển .18 Hình 11 : Sơ đồ khối xe tự hành .19 Hình 12 : Sơ đồ kết nối xe tự hành 20 Hình 13 : Lưu đồ thuật tốn xe tự hành 21 Hình 14 : Xe điều khiển 25 Hình 15 : Xe điều khiển 26 Hình 16 : Cảm biến siêu âm HC-SR04 27 Hình 17 : Xe tự hành 30 Hình 18 : Xe tự hành 30 PHẦN I: CỞ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Linh kiện điện tử, vi điều khiển cảm biến Gồm linh kiện : Dây điện ArduinoUno Module Bluetooth Động giảm tốc Bánh xe V1 Pin 18650 Điều khiển động L298N Cánh tay robot Servo 10 Module cảm biến sóng siêu âm 1.2 Các phần mềm thiết kế xe robocar Hình : Phần mềm Proteus Hình : Phần mềm Arduino 1.3 Các công nghệ sử dụng xe robocar  Công nghệ không dây Bluetooth: - Bluetooth một công nghệ cho phép truyền thông thiết bị với mà không cần dây dẫn Nó mợt chuẩn điện tử, điều có nghĩa hãng sản xuất muốn có đặc tính sản phẩm họ phải tn theo yêu cầu chuẩn cho sản phẩm Những tiêu chuẩn kỹ thuật đảm bảo cho thiết bị nhận tương tác với sử dụng công nghệ Bluetooth Ngày phần lớn nhà máy sản xuất thiết bị có sử dụng cơng nghệ Bluetooth Các thiết bị gồm có điện thoại di đợng, máy tính thiết bị hỗ trợ cá nhân PDA (Prosonal Digital Assistant) Công nghệ Bluetooth một công nghệ dựa tần số vô tuyến bất cứ một thiết bị có tích hợp bên cơng nghệ truyền thông với thiết bị khác với một khoảng cách nhất định cự ly để đảm bảo cơng śt cho việc phát nhận sóng Cơng nghệ thường sử dụng để truyền thông hai loại thiết bị khác Ví dụ: Bạn hoạt đợng máy tính với mợt bàn phím khơng dây, sử dụng bợ tai nghe khơng dây để nói chuyện điện thoại di động bạn bổ sung thêm một cuộc hẹn vào lịch biểu PDA một người bạn từ PDA bạn  Đặc điểm công nghệ Bluetooth : + Ưu điểm - Tiêu thụ lượng thấp - Cho phép ứng dụng nhiều loại thiết bị bao gồm thiết bị cầm tay điện thoại di động - Giá thành ngày một giảm - Khoảng cách giao tiếp cho phép hai thiết bị kết nối lên đến 100m - Bluetooth sử dụng băng tần 2.4GHz, tốc độ truyền liệu đạt tới mức tới đa 1Mbps mà thiết bị không cần phải trực tiếp thấy - Dễ dàng việc phát triển ứng dụng: Bluetooth kết nối một ứng dụng với một ứng dụng khác thơng qua chuẩn Bluetooth, độc lập phần cứng hệ điều hành sử dụng - Tính tương thích cao, nhiều nhà sản xuất phần cứng phần mềm hỗ trợ + Nhược điểm - Khoảng cách kết nối còn ngắn so với công nghệ mạng không dây khác - Chỉ kết nối hai thiết bị với nhau, không kết nối thành mạng 2.3 Thiết kế xe tự hành 2.3.1 Yêu cầu sản phẩm - Robocar tự vận hành, nhận dạng đường đi, vật cản để hoàn thành đường đua - Tốc độ, thời gian xử lý đường nhanh - Thiết kế gọn gàng, thẩm mỹ 2.3.2 Sơ đồ khối chức khối - Sơ đồ khối Hình 11 : Sơ đồ khối xe tự hành - Chức khối:  Khối nguồn: cấp nguồn 5V cho khối hoạt đợng  Khối cảm biến: Sử dụng module cảm biến dò vật cản để nhận tín hiệu từ bên ngồi xong chuyển tín hiệu sang khối so sánh ... Sơ đồ kết nối xe điều khiển .18 Hình 10 : Lưu đồ thuật toán xe điều khiển .18 Hình 11 : Sơ đồ khối xe tự hành .19 Hình 12 : Sơ đồ kết nối xe tự hành 20 Hình 13 : Lưu đồ. .. THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG VI? ??T - HÀN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VI ĐIỀU KHIỂN THIẾT KẾ XE ĐIỀU KHIỂN TỪ XA VÀ XE TỰ HÀNH Nhóm trưởng : Lê Quang Long - 20NS Giảng vi? ?n hướng dẫn : ThS... toán xe tự hành 21 Hình 14 : Xe điều khiển 25 Hình 15 : Xe điều khiển 26 Hình 16 : Cảm biến siêu âm HC-SR04 27 Hình 17 : Xe tự hành 30 Hình 18 : Xe tự hành