Đồ án thiết kê chế tạo mạch đo khoảng cách sử dụng Arduino

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MINI SERVO SỬ DỤNG CẢM BIẾN ĐO KHOẢNG CÁCH Giảng viên hướng dẫn Trần Xuân Tiến Sinh viên thực hiện 1.Lê Văn Tuấn 2.Nguyễn Trần Vũ Lớp 110191 Hưng Yên, năm 2022 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. Giáo viên hướng dẫn Hưng Yên, ngày.....,tháng.....,năm 2022 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 2 1.1.Giới thiệu chung về mạch 2 1.1.1.Chức năng của mạch 2 1.1.2. Các thành phần chính của mạch 2 CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN LINH KIỆN 3 2.1.Cảm biến đo khoảng cách TOF10120 3 2.2.Vi điều khiển Arduino Nano 5 2.2.1.Giới thiệu về Arduino Nano 5 2.2.2.Sơ đồ chân của Arduino Nano 6 2.3: Màn hình hiển thị LCD 9 2.3.1:Giới thiệu 9 2.3.2:Thông số kỹ thuật 10 2.3.3:Sơ đồ chân LCD 10 2.3.4:Địa chỉ ba vùng 12 2.3.5Các lệnh điều khiển của LCD 13 2.4.Nguồn Adapter 5V 15 2.5. Động Cơ Servo MG996 16 2.5.1.Giới thiệu 16 2.5.2.Thông số kỹ thuật 16 2.6.Các linh kiện điện tử thụ động 17 2.6.1. Điện trở 17 2.6.2. Tụ điện 18 2.7.Một số linh kiện khác 19 2.7.1.Led 19 2.7.2.Jack DC 19 2.7.3.Nút nhấn 19 2.8.Kết luận 20 CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH 21 3.1.Sơ đồ khối 21 3.2.Thiết kế mạch 21 3.2.1.Khối nguồn 21 3.2.2.Khối cảm biến 21 3.2.3.Khối điều khiển 22 3.2.4.Khối hiển thị 22 3.2.5.Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 23 3.3.Lưu đồ thuật toán 24 3.4.Sơ đồ mạch in 25 3.5.Sơ đồ sắp xếp linh kiện 25 3.5.Code chương trình 26 KẾT LUẬN 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay kỹ thuật vi điều khiển đã trở nên quen thuộc trong các ngành kỹ thuật và trong dân dụng. Các bộ vi điều khiển có khả năng xử lý nhiều hoạt động phức tạp mà chỉ cần một chip vi mạch nhỏ, nó đã thay thế các tủ điều khiển lớn và phức tạp bằng những mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng thao tác sử dụng. Vi điều khiển không những góp phần vào kỹ thuật điều khiển mà còn góp phần to lớn vào việc phát triển thông tin. Chính vì các lý do trên, việc tìm hiểu, khảo sát vi điều khiển là điều mà các sinh viên ngành điện mà đặc biệt là chuyên ngành kỹ thuật cơ điện tử phải hết sức quan tâm. Đó chính là một nhu cầu cần thiết và cấp bách đối với mỗi sinh viên, đề tài này đƣợc thực hiện chính là đáp ứng nhu cầu đó. Các bộ điều khiển sử dụng vi điều khiển tuy đơn giản nhƣng để vận hành và sử dụng được lại là một điều rất phức tạp. Phần công việc xử lý chính vẫn phụ thuộc vào con người, đó chính là chương trình hay phần mềm. Nếu không có sự tham gia của con ngƣời thì hệ thống vi điều khiển cũng chỉ là một vật vô tri. Do vậy khi nói đến vi điều khiển cũng giống như máy tính bao gồm 2 phần là phần cứng và phần mềm. Từ yêu cầu của môn học kĩ thuật vi xử lý trong đo lường điều khiển và thực tiễn như trên, chúng em quyết định chọn đề tài cho đồ án môn học là: “Điều khiển động cơ mini servo sử dụng cảm biến đo khoảng cách” Dưới đây chúng em xin trình bày toàn bộ nội dung đồ án: “Điều khiển động cơ mini servo sử dụng cảm biến đo khoảng cách” do Thầy “Trần Xuân Tiến” hướng dẫn. Trong quá trình thực hiện đề tài vẫn còn nhiều sai sót, mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp từ cô và các bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn Nhóm sinh viên thực hiện: 1.Lê Văn Tuấn 2.Nguyễn Trần Vũ CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1.Giới thiệu chung về mạch 1.1.1.Chức năng của mạch Đo khoảng cách. Hiển thị khoảng cách đo được lên trên màn hình LCD để người quản lí có thể nắm bắt được thông tin. 1.1.2. Các thành phần chính của mạch Màn hình LCD Cảm biến đo khoảng cách TOF10120 Vi điều khiển Arduino Nano Các nút nhấn,điện trở,tụ điện, ….. 1.2: Yêu cầu thiết kế Mạch hoạt động đúng chức năng của đề tài Mạch hoạt động có độ ổn định và chính xác cao. 1.3: Kết luận Từ tìm hiểu về một số vấn đề cơ bản cũng như cơ sở lý thuyết như sau: Chức năng của mạch Các linh kiện cần sử dụng trong mạch Yêu cầu của mạch Một số linh kiện điện tử thụ đông CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN LINH KIỆN 2.1.Cảm biến đo khoảng cách TOF10120 Cảm biến khoảng cách TOF10120 Laser Distance ToF Sensor 10~100cm sử dụng công nghệ Sharps original SPAD (Single Photon Avalanche Diodes) giúp đo khoảng cách đến vật cản bằng tia Laser với độ chính xác cao, cảm biến sử dụng giao tiếp I2C và UART nên rất dễ lập trình giao tiếp và sử dụng, ứng dụng trong các loại xe tự hành, robot tránh vật cản, đo khoảng cách bằng tia Laser,... Cấu hình sơ đồ chân TOF10120: +GND Black Đen: chân nguồn 0VDC Mass +VCC Red Đỏ: chân nguồn 3~5VDC VCC +RXD Yellow Vàng: chân nhận tín hiệu UART +TXD White Trắng: chân truyền tín hiệu UART +SDA Blue Xanh dương: chân tín hiệu Data I2C +SCL Green Xanh lá: chân tín hiệu Clock I2C Thông số kỹ thuật cảm biến TOF10120: +Điện áp sử dụng: 3~5VDC +Dòng tiêu thụ: khoảng 35mA +Khoảng đo: 100~1000mm (độ chính xác tùy thuộc vào bề mặt vật cản). +Sử dụng tia Laser 940nm để phát hiện vật cản. +Chuẩn giao tiếp: UART (default 9600,8,N,1) và I2C. +Kích thước: 20 x 14mm Nguyên lý làm việc của TOF10120: +Nguyên tắc thời gian bay + Phương pháp tam giác và các kỹ thuật tương tự Nguyên tắc thời gian bay là hình thức hoạt động phổ biến nhất. Trong chế độ hoạt động này, một xung chùm tia laze được gửi tới đối tượng đo. Chùm tia này được thu hẹp bằng cách sử dụng một hệ thống thấu kính. Khi chùm tia chiếu vào vật thể, nó sẽ bị phản xạ khỏi bề mặt về phía cảm biến. Cảm biến đo thời gian chùm tia di chuyển đến mục tiêu và quay trở lại. Trong nhiều trường hợp, bản thân cảm biến chứa bộ xử lý tín hiệu chuyên dụng để tính toán thời gian và xác định khoảng cách giữa vật thể và cảm biến. Phương pháp tam giác sử dụng góc của chùm tia phản xạ để xác định khoảng cách của vật thể. Điều này còn được gọi là kỹ thuật dịch chuyển. loại cảm biến này sử dụng chùm tia liên tục chứ không phải dạng xung. Góc của chùm tia phản xạ thay đổi Sự thay đổi góc của chùm tia phản xạ tỷ lệ với khoảng cách đến vật thể. Phần tử nhận ánh sáng bao gồm một dãy các cảm biến ánh sáng có thể xác định vị trí của chùm tia nhận được Công thức cảm biến: Ứng dụng của cảm biến: +Cảm biến khoảng cách laser được sử dụng để đo khoảng cách đến các vật thể mà không cần tiếp xúc vật lý. Chúng được ứng dụng như sản xuất, kiểm soát chất lượng và các ứng dụng giám sát quy trình. +Trong ngành công nghiệp sản xuất ô tô, cảm biến laser được sử dụng để đặt các thành phần chính xác trong một bộ phận lắp ráp. Chúng cũng được sử dụng để đo dung sai trong các bộ phận để đảm bảo rằng chúng nằm trong phạm vi chấp nhận được. +Trong các ứng dụng giám sát quá trình, cảm biến laser được sử dụng để giám sát mức vật liệu. Cảm biến laser không gặp khó khăn khi cảm nhận chất lỏng không trong suốt và nghỉ và vật liệu rắn không làm chệch hướng chùm tia laser. +Điều này đặc biệt hữu ích trong các ngành công nghiệp thực phẩm và hóa chất vì cần sử dụng các kỹ thuật đo không tiếp xúc. 2.2.Vi điều khiển Arduino Nano 2.2.1.Giới thiệu về Arduino Nano Arduino Nano là một bảng mạch điện tử có kích thước nhỏ chỉ bằng 1 nửa đồng xu gấp lại, được phát triển dựa trên dựa trên ATmega328P phát hành vào năm 2008 và khá thân thiện với breadboard. Arduino Nano cung cấp các kết nối và thông số kỹ thuật tương tự như bảng điện tử Arduino Uno nhưng với kích thước nhỏ gọn hơn rất nhiều. Arduino Nano sở hữu chức năng tương tự như Arduino Duemilanove hay Arduino UNO. Sự khác biệt điển hình giữa chúng chính là dạng mạch. Arduino Nano pinout được tích hợp vi điều khiển ATmega328P giống với Arduino UNO nhưng bảng UNO lại có dạng Plastic DualInline Package PDIP với tổng số chân là 30, trong khi bảng Nano có sẵn trong Plastic Quad Flat Pack với 32 chân. Điểm khác biệt tiếp theo đó là bảng Nano có tới 8 cổng ADC còn bảng UNO có 6 cổng ADC. Bên cạnh đó, bảng Nano không có giác nguồn DC như các bo mạch Arduino thông thường khác, thay vào đó chúng được trang bị cổng miniUSB cho phép vừa sử dụng trong lập trình vừa làm bộ giám sát nối tiếp. Arduino Nano có ưu điểm là chọn được công suất lớn nhất với hiệu điện thế của nó, có thể lập trình trực tiếp từ máy tính một cách tiện dụng và đơn giản. Đặc biệt, Arduino Nano pinout có kích thước nhỏ gọn, chỉ 185 mm x 430 mm với trọng lượng khoảng 7g. Nhờ điều này mà Arduino Nano được ứng dụng cực kỳ đa dạng trong cuộc sống hiện đại ngày nay. 2.2.2.Sơ đồ chân của Arduino Nano Arduino Nano datasheet chính là bảng dữ liệu cho biết các thông số kỹ thuật của bảng mạch điện tử Nano này và cho phép bạn tìm hiểu về vai trò của từng thành phần trong toàn bộ hệ thống mạch. Chức năng của các chân: Thứ tự chân Tên Pin Kiểu Chức năng 1 D1 TX I O Ngõ vàora sốChân TXtruyền dữ liệu 2 D0 RX I O Ngõ vàora số Chân Rxnhận dữ liệu 3 RESET Đầu vào Chân reset, hoạt động ở mức thấp 4 GND Nguồn Chân nối mass 5 D2 I O Ngõ vàora digital 6 D3 I O Ngõ vàora digital 7 D4 I O Ngõ vàora digital 8 D5 I O Ngõ vàora digital 9 D6 I O Ngõ vàora digital 10 D7 I O Ngõ vàora digital 11 D8 I O Ngõ vàora digital 12 D9 I O Ngõ vàora digital 13 D10 I O Ngõ vàora digital 14 D11 I O Ngõ vàora digital 15 D12 I O Ngõ vàora digital 16 D13 I O Ngõ vàora digital 17 3V3 Đầu ra Đầu ra 3.3V (từ FTDI) 18 AREF Đầu vào Tham chiếu ADC 19 A0 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 0 20 A1 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 1 21 A2 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 2 22 A3 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 3 23 A4 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 4 24 A5 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 5 25 A6 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 6 26 A7 Đầu vào Kênh đầu vào tương tự kênh 7 27 + 5V Đầu ra hoặc đầu vào + Đầu ra 5V (từ bộ điều chỉnh Onboard) hoặc + 5V (đầu vào từ nguồn điện bên ngoài) 28 RESET Đầu vào Chân đặt lại, hoạt động ở mức thấp 29 GND Nguồn Chân nối mass 30 VIN Nguồn Chân nối với nguồn vào Chân ICSP: Tên pin Arduino Nano ICSP Kiểu Chức năng MISO Đầu vào hoặc đầu ra Master In Slave Out Vcc Đầu ra Cấp nguồn SCK Đầu ra Tạo xung cho MOSI Đầu ra hoặc đầu vào Master Out Slave In RST Đầu vào Đặt lại, Hoạt động ở mức thấp GND Nguồn Chân nối dất ICSP là viết tắt của In Circuit serial Lập trình , đại diện cho một trong một số phương pháp có sẵn để lập trình bảng Arduino. Thông thường, chương trình bộ nạp khởi động Arduino được sử dụng để lập trình bảng Arduino, nhưng nếu bộ nạp khởi động bị thiếu hoặc bị hỏng, ICSP có thể được sử dụng thay thế. ICSP có thể được sử dụng để khôi phục bộ tải khởi động bị thiếu hoặc bị hỏng. 2.3: Màn hình hiển thị LCD 2.3.1:Giới thiệu Màn hình text LCD1602 xanh lá sử dụng driver HD44780, có khả năng hiển thị 2 dòng với mỗi dòng 16 ký tự, màn hình có độ bền cao, rất phổ biến, nhiều code mẫu và dễ sử dụng thích hợp cho những người mới học và làm dự án. 2.3.2:Thông số kỹ thuật Điện áp hoạt động là 5 V. Kích thước: 80 x 36 x 12.5 mm Chữ đen, nền xanh lá Khoảng cách giữa hai chân kết nối là 0.1 inch tiện dụng khi kết nối với Breadboard. Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết nối, đi dây điện. Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng để sử dụng ít điện năng hơn. Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu Có bộ ký tự được xây dựng hổ trợ tiếng Anh và tiếng Nhật, xem thêm HD44780 datasheet để biết thêm chi tiết. 2.3.3:Sơ đồ chân LCD Số chân Ký hiệu chân Mô tả chân 1 Vss Cấp điện 0v 2 Vcc Cấp điện 5v 3 V0 Chỉnh độ tương phản 4 RS Lựa chọn thanh ghi địa chỉ hay dữ liệu 5 RW Lựa chọn thanh ghi Đọc hay Viết 6 EN Cho phép xuất dữ liệu 7 D0 Đường truyền dữ liệu 0 8 D1 Đường truyền dữ liệu 1 9 D2 Đường truyền dữ liệu 2 10 D3 Đường truyền dữ liệu 3 11 D4 Đường truyền dữ liệu 4 12 D5 Đường truyền dữ liệu 5 13 D6 Đường truyền dữ liệu 6 14 D7 Đường truyền dữ liệu 7 15 A Chân dương đèn màn hình 16 K Chân âm đèn màn hình Trong 16 chân của LCD được chia ra làm 3 dạng tín hiệu như sau: Các chân cấp nguồn: Chân số 1 là chân nối mass (0V), chân thứ 2 là Vdd nối với nguồn+5V. Chân thứ 3 dùng để chỉnh contrast thường nối với biến trở. Các chân điều khiển: Chân số 4 là chân RS dùng để điều khiển lựa chọn thanh ghi. ChânRW dùng để điều khiển quá trình đọc và ghi. Chân E là chân cho phép dạng xung chốt. Các chân dữ liệu D7÷D0: Chân số 7 đến chân số 14 là 8 chân dùng để trao đổi dữ liệu giữa thiết bị điều khiển và LCD. 2.3.4:Địa chỉ ba vùng Bộ điều khiển LCD có ba vùng nhớ nội, mỗi vùng có chức năng riêng. Bộ điều khiển phải khởi động trước khi truy cập bất kỳ vùng nhớ nào. Bộ nhớ DDRAM Bộ nhớ chứa dữ liệu để hiển thị (Display Data RAM: DDRAM) lưu trữ những mã ký tự để hiển thị lên màn hình. Mã ký tự lưu trữ trong vùng DDRAM sẽ tham chiếu với từng bitmap kí tự được lưu trữ trong CGROM đã được định nghĩa trước hoặc đặt trong vùng do người sử dụng định nghĩa. Bộ phát kí tự ROM – CGROM Bộ phát kí tự ROM (Character Generator ROM: CGROM) chứa các kiểu bitmap cho mỗi kí tự được định nghĩa trước mà LCD có thể hiển thị, như được trình bày bảng mã ASCII. Mã kí tự lưu trong DDRAM cho mỗi vùng kí tự sẽ được tham chiếu đến một vị trí trong CGROM. Ví dụ: mã kí tự số hex 0x53 lưu trong DDRAM được chuyển sang dạng nhị phân 4 bit cao là DB7:4 = “0101” và 4 bit thấp là DB3:0 = “0011” chính là kí tự chữ ‘S’ sẽ hiển thị trên màn hình LCD. Bộ phát kí tự RAM – CGRAM Bộ phát kí tự RAM (Character Generator RAM: CG RAM) cung cấp vùng nhớ để tạo ra 8 kí tự tùy ý. Mỗi kí tự gồm 5 cột và 8 hàng. 2.3.5Các lệnh điều khiển của LCD Lệnh thiết lập chức năng giao tiếp “Function set”: Bit DL (data length) = 1 thì cho phép giao tiếp 8 đường data D7 ÷ D0, nếu bằng 0 thì cho phép giao tiếp 4 đường D7 ÷ D4. Bit N (number of line) = 1 thì cho phép hiển thị 2 hàng, nếu bằng 0 thì cho phép hiển thị 1 hàng. Bit F (font) = 1 thì cho phép hiển thị với ma trận 5×8, nếu bằng 0 thì cho phép hiển thị với ma trận 5×11. Các bit cao còn lại là hằng số không đổi. Lệnh xóa màn hình Clear display khi thực hiện lệnh này thì LCD sẽ bị xóa vè bộ đếm địa chỉ được xóa về 0 Lệnh di chuyển con trỏ về đầu màn hình “Cursor Home”: khi thực hiện lệnh này thì bộ đếm địa chỉ được xoá về 0, phần hiển thị trở về vị trí gốc đã bị dịch trước đó. Nội dung bộ nhớ RAM hiển thị DDRAM không bị thay đổi. Lệnh thiết lập lối vào “Entry mode set”: lệnh này dùng để thiết lập lối vào cho các kí tự hiển thị, Bit ID = 1 thì con trỏ tự động tăng lên 1 mỗi khi có 1 byte dữ liệu ghi vào bộ hiển thị, khi ID = 0 thì con trỏ sẽ tự động giảm đi 1 mỗi khi có 1 byte dữ liệu ghi vào bộ hiển thị. Bit S = 1 thì cho phép dịch chuyển dữ liệu mỗi khi nhận 1 byte hiển thị. Lệnh điều khiển con trỏ hiện “DISPLAY CONTROL”: Bit D: cho phép LCD hiển thị thì D = 1, không cho hiển thị thì bit D = 0. Bit C: cho phép con trỏ hiển thị thì C= 1, không cho hiển thị con trỏ thì bit C = 0. Bit B: cho phép con trỏ nhấp nháy thì B= 1, không cho con trỏ nhấp nháy thì bit B = 0. Với các bit như trên thì để hiển thị phải cho D = 1, 2 bit còn lại thì tùy chọn, trong thư viện thì cho 2 bit đều bằng 0, không cho phép mở con trỏ và nhấp nháy, nếu bạn không thích thì hiệu chỉnh lại. Lệnh di chuyển con trỏ “Cursor Display Shift”: lệnh này dùng để điều khiển di chuyển con trỏ hiển thị dịch chuyển Bit SC: SC = 1 cho phép dịch chuyển, SC = 0 thì không cho phép. Bit RL xác định hướng dịch chuyển: RL = 1 thì dịch phải, RL = 0 thì dịch trái. Nội dung bộ nhớ DDRAM vẫn không đổi. Vậy khi cho phép dịch thì có 2 tùy chọn: dịch trái và dịch phải. Lệnh thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM phát kí tự “Set CGRAM Addr”: lệnh này dùng để thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM phát kí tự. Lệnh thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM hiển thị “Set DDRAM Addr”: lệnh này dùng để thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM lưu trữ các dữ liệu hiển thị. Hai lệnh cuối cùng là lệnh đọc và lệnh ghi dữ liệu LCD. Bảng mã ASCII sử dụng cho 2.4.Nguồn Adapter 5V Thông số kỹ thuật: • Điện áp đầu vào: AC 100V240V 5060Hz • Đầu cắm AC: chuẩn Hoa Kỳ • Điện áp ra: DC 5V • Cường độ dòng điện: 2A • Hiệu quả hoạt động: 95% • Đầu ra jack DC: 5.5 2.5mm (tương thích 5.5 2.1mm) 2.5. Động Cơ Servo MG996 2.5.1.Giới thiệu Không giống như những loại động cơ DC thông thường, động cơ Servo có cấu tạo đặc biệt giúp người dùng có thể tùy ý thay đổi góc quay từ 0º đến 180º (sử dụng xung PWM) bằng cách sử dụng các vi điều khiển như arduino, AVR… Động cơ Servo MG996 có lực kéo mạnh, các khớp và bánh răng được làm bằng nhựa, động cơ được tích hợp sẵn Driver điều khiển động cơ bên trong theo cơ chế phát xong quay góc nên rất dễ sử dụng. 2.5.2.Thông số kỹ thuật +Chủng loại: Analog RC Servo. +Điện áp hoạt động: 4.8~6.6VDC +Lực kéo: 3.5 kgcm (180.5 ozin) at 4.8V1.5A 5.5 kgcm (208.3 ozin) at 6V1.5A +Tốc độ quay: 0.17sec 60 degrees (4.8V no load) 0.13sec 60 degrees (6.0V no load) +Kích thước: 40mm x 20mm x 43mm +Trọng lượng: 55g 2.6.Các linh kiện điện tử thụ động 2.6.1. Điện trở Khái niệm: Điện trở là linh kiện điện tử thụ động, dùng để làm vật cản trở dòng điện theo mong muốn của người sử dụng, đôi khi người ta dùng điện trở để tạo ra sự phân cấp điện áp ở mỗi vị trí bên trong mạch điện. Đối với điệ trở thì nó có khả năng làm việc với cả tín hiệu một chiều (DC) và xoay chiều (AC) và có nghĩa là nó không phụ thuộc vào tần số của tín hiệu tác động nên nó. Trường hợp đối với một dây dẫn thì trị số điện trở lớn hay nhỏ sẽ phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn (điện trở suất) và nó tỉ lệ thuận với chiều dài dây, tỷ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn. Điện trở thường Điện trở Công Suất Điện trở Công Suất Biến Trở Phân loại. Điện trở thường: điện trở thường là các loại điện trở có công suất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W. Điện trở công suất: là các điện trở có công suất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W. Điện trở sứ, điện trở nhiệt: Là cách gọi khác của các điện trở công suất, điện trở này có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng tỏa nhiệt. Điện trở dây cuốn: Loại điện trở này dùng dây điện trở quấn trên than lớp cách điện thường bằng sứ, có trị số điện áp thấp nhưng công suất làm việc lớn từ 1W đến 25W. Điện trở màng kim loại: Chế tạo theo cách kết lắng màng NiCr. 2.6.2. Tụ điện Khái niệm: Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động. Hình ảnh tụ điện: Phân loại: Đối với tụ điện có rất nhiều loại nhưng thực tế người ta phân ra thành hai loại chính là tụ không phân cực và tụ phân cực. Tụ không phân cực: Gồm các lá kim loại ghép xen kẽ với lớp cách điện mỏng, giá trị của nó thường từ 1,8pF 1μF. Còn giá trị tụ lớn hơn thì sẽ có kích thước rất lớn không tiện chế tạo. Tụ phân cực: Có cấu tạo gồm 2 cực điện cách ly nhau nhờ một lớp chất điện phân mỏng làm điệjn môi. Lớp điện môi càng mỏng thì trị số điện dung càng cao. Loại tụ này có sự phân cực được ghi trên than của tụ, vì thế nếu nối nhầm cực tính thì lớp đijện môi sẽ bị phá hủy làm hư hỏng tụ. Trong thực tế chúng ta thường gặp các loại tụ như sau: Tụ gốm: Điện môi bằng gốm thường có kích thước nhỏ, dạng ống hoặc dạng đĩa có tráng kim loại lên bề mặt, trị số từ 1pF 1μF và có điện áp làm việc tương đối cao. +Tụ mica: Điện môi làm bằng mica có tráng bạc, trị số từ 2,2pF – 10nF và thường làm việc ở tần số cao, sai số nhỏ, đắt tiền. +Tụ giấy polyste: Chất điện môi làm bằng giấy ép tẩm polyester có dạng hình trụ, có trị số từ 1nF 1μF. +Tụ hóa (tụ điện phân): Có cấu tạo là lá nhôm cùng bột dung dịch điện phân cuộn lại đặt trong vỏ nhôm, loại này có điện áp làm việc thấp, kích thước và sai số lớn, trị số điện dung khoảng 0,1 μF – 4700 μF. Tụ biến đổi: Là tụ xoay trong radio hoặc tụ tinh chỉnh. 2.7.Một số linh kiện khác 2.7.1.Led Thông số: Đường kính LED: Phi 5 Điện áp hoạt động: 23V Có 2 chân ÂmDương 2.7.2.Jack DC 2.7.3.Nút nhấn 2.8.Kết luận Dựa trên những yêu cầu của mạch cùng với sự tính toán và phân tích chi tiết về mạch đo khoảng cash đã chọn được những linh kiện để đi đến thiết kế và chế tạo mạch : Vi điều khiển Arduino Nano Màn hình LCD Cảm biến Khoảng cách TOF10120 Động cơ servo MG996 Nguồn Adapter 5V