Đế tài thiết kế xe mô hình tự động chạy bám theo đường vạch kẻ màu trắng

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GỊN KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN HỮU TUYẾN VÀ VƠ TUYẾN ĐẾ TÀI: Thiết kế xe mơ hình tự động chạy bám theo đường vạch kẻ màu trắng Giáo viên hướng dẫn: Th.S LÊ QUỐC ĐÁN Sinh viên thực hiện: VÕ MINH TRÍ 3113520041 NGUYỄN MINH TUẤN 3113510047 Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 11, Năm 2017 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu học tập, việc thực đề tài nhóm hồn thành, chưa thành công mong đợi thời gian có hạn kiến thức cịn hạn chế q trình học tập tích lũy kiến thức, trao dồi thêm kỹ làm việc tập thể, kỹ giao tiếp trước đám đông đúc kết kỹ sống cho thân Đó bước ngoặc năm ngồi ghế trường đại học, tảng nghề nghiệp nhóm thực đề tài trường sở để tiếp tục bước đường học vấn Nhóm thực đồ án xin chân thành cảm ơn toàn thể quý Thầy Cô nhà trường lời cảm ơn sâu sắc tới tất Thầy Cô khoa Điện Tử - Viễn Thông cung cấp cho chúng em kiến thức quý báu năm qua, làm tảng vững để nhóm thực đồ án nghiên cứu sâu sắc chun mơn Nhóm thực đồ án xin chân thành cảm ơn Thầy, Ths Lê Quốc Đán nhiệt tình giúp đỡ, động viên cung cấp tài liệu để chúng em hồn thành đồ án mơn học Xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè giúp đỡ động viên suốt thời gian thực đề tài tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn đến số bạn bè lớp có gópý bổ ích cho đồ án Xin chân thành cảm ơn đến bạn sinh viên số diễn đàn mạng.Chính góp ý bạn giúp cho nhóm hiểu khắc phục đƣợc số vấn đề nảy sinh trình thực đồ án Và cuối cùng,xin chân thành cảm ơn đến bạn làm robot dò đường.Các bạn chia sẻ đồ án bạn,những thông tin quý báu bạn kiến thức vô giá với Trân trọng cảm ơn TP.Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 10 năm 2017 Sinh viên Võ Minh Trí Nguyễn Minh Tuấn NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Ký tên MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1.Lý chọn đề tài 1.2.Giới thiệu đề tài : 1.3.Sơ đồ khối toàn hệ thống : CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC THÀNH PHẦN TRONG MƠ HÌNH 2.1 Giới thiệu Arduino Nano 2.2 Module Cảm biến hồng ngoại 2.3 Module điều khiển động L298N 2.4 Các phận khác xe 13 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 14 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN MỀM 18 4.1 Lưu đồ giải thuật 18 4.2 Chương trình điều khiển 18 4.3 Tính tốn giá trị thiết kế 21 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN .24 4.1KẾT LUẬN 24 4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN .24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT PWM Pulse-Width Modulation DIY Do It Yourself IO Input Output UART Universal Asynchronous Receiver – Transmitter Đồ án môn học SPI GVHD: Th.S Lê Quốc Đán Serial Peripheral Interface ICSP In Circuit Serial Programming TTL Transistor-transistor logic GND Ground DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH TT Tên hình ảnh Trang Hình 1:Sơ đồ khối tồn hệ thống 2 Hình 2: Arduino Nano 3 Hình 3: Sơ đồ nguyên lý Adruino Nano Hình 4: Module cảm biến hồng ngoại Hình 5: Tương tác cảm biến hồng ngoại với mặt sàn Hình 6: Sơ đồ vật lý Module hồng ngoại 8 Hình 7: Sơ đồ hoạt động cảm biến hồng ngoại Hình 8: Module điều khiển động L298N Hình 9:Mạch cầu H 10 10 11 Hình 10: Hoạt động mạch cầu H 11 Hình 11: Sơ đồ vật lý khối L298N 12 12 Hình 12: Bánh xe bánh mắt trâu điều hướng 13 13 Hình 13: Sơ đồ ngun lý tồn mạch 14 14 Hình 14: Sơ đồ nối dây tồn mạch 14 15 Hình 15: Pin sạc dự phịng 5V-2A 15 16 Hình 16:Đường xe 15 17 Hình 17: Sản phẩm thực tế 16 18 Hình 18: Lưu đồ giải thuật 17 19 Hình 19 Sơ đồ cặp thu phát hồng ngoại 21 20 Hình 20:Các chân lm339 23 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, robot đạt thành tựu to lớn sản xuất công nghiệp đời sống Sản xuất robot nghành công nghiệp trị giá hàng tỉ USD ngày phát triển mạnh Robot di chuyển cách linh hoạt, tạo nên khơng gian hoạt động lớn dần khẳng định vai trị quan trọng thiếu nhiều lĩnh vực, thu hút nhiều đầu tư nghiên cứu robot chia làm Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán nhiều loại: robot học đường đi, robot dò đường line, robot tránh vật cản, robot tìm đường cho mê cung,…trong số robot dị đường line, tránh vật cản dễ dàng ứng dụng nhiều sống Việc phát triển loại robot phục vụ đắc lực cho người Robot hiểu “máy tự động đa chức năng,có thể lập trình lại thiết kế để di chuyển vật chất, phận, công cụ, hay thiết bị đặc biệt thông qua chuyển động lập trình sẵn dành cho nhiệm vụ đa dạng” Từ yêu cầu môn học theo xu IOT, nhóm chúng em định chọn đề tài: “Thiết kế xe mơ hình tự động chạy bám theo đường kẻ vạch trắng” Dưới chúng em xin trình bày tồn nội dung đồ án: “Thiết kế xe mơ hình tự động chạy bám theo đường kẻ vạch trắng ”do Thầy, ThS, Lê Quốc Đán hướng dẫn Trong q trình thực đề tài cịn nhiều sai sót, mong nhận nhiều ý kiến đóng góp từ thầy bạn Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1.Lý chọn đề tài Robot có vai trị quan trọng đời sống đặc biệt ứng dụng sản xuất kinh tế, quốc phịng…Tuy nhiên cơng nghệ chế tạo robot nghành mẻ với Việt Nam nên việc phát triển nghành công nghiệp để bắt kịp với nước phát triển khác điều vô quan trọng Theo nhóm nghĩ,cách tiếp cận robot đơn giản thực thiết kế xe mini sử dụng cảm biến,có thể tránh vật cản,đi mê cung,hoặc dị đường…Và nhóm chọn đề tài Thiết kế xe mơ hình tự động chạy bám theo đường vạch kẻ màu trắng.Với đề tài này,nhóm kết hợp lý thuyết vi điều khiển học với thực hành,đồng thời tìm hiểu thêm điện - điện tử 1.2.Giới thiệu đề tài : Sản phẩm xe tự động có chức tự di chuyển theo vạch kẻ màu trắng Đầu tiên ta thiết kế đường vạch trắng đen Xe có phận cảm biến đầu xe,bộ phận dò vạch trắng, xe bắt vạch trắng truyền tín hiệu đến vi điều khiển.Từ đó,vi điều khiển xuất tín hiệu điều khiển động chuyển động cho phù hợp với hoàn cảnh xe bắt vạch trắng trạng thái (đi thẳng,trái,phải…) Khả thiết bị : A Tự vận hành • Robot tự động bật nguồn • Robot dừng tắt hết nguồn B Di chuyển theo line định sẵn: • Chuyển hướng line chuyển hướng • Chạy lùi di chuyển hết line Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán Đề tài sử dụng vi điều khiển Arduino Nano Ta hiểu rõ chế hoạt động xe thông qua sơ đồ khối bên 1.3.Sơ đồ khối tồn hệ thống : Hình 1:Sơ đồ khối tồn hệ thống Giải thích sơ đồ khối: Khi cấp cho nguồn cho toàn hệ thống,khối cảm biến dò đường tương tác với vạch màu qua tín hiệu ánh sáng hồng ngoại.Sau khối điều khiển trung tâm Arduino Nano có nhiệm vụ lấy tín hiệu từ khối cảm biến dị đường để có trạng thái hoạt động hệ thống,xử lý liệu thu từ đưa tín hiệu tới điểu khiển động cơ,sau tín hiệu truyền tới động cơ,làm động quay xe chạy Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC THÀNH PHẦN TRONG MƠ HÌNH 2.1 Giới thiệu Arduino Nano Hình 2: Arduino Nano Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán Nguyên lý hoạt động mạch cầu H Hình 10: Hoạt động mạch cầu H Trường hợp 1:Giả sử khóa L1 R2 “đóng lại” (L2 R1 mở), bạn dễ dàng hình dung có dịng điện chạy từ V qua khóa L1 đến đầu A xuyên qua đối tượng đến đầu B trước qua khóa R2 GND (như hình a) Như thế, với giả sử có dịng điện chạy qua đối tượng theo chiều từ A đến B Trường hợp 2:Bây giả sử khác R1 L2 đóng L1 R2 mở, dịng điện lại xuất lần chạy qua đối tượng theo chiều từ B đến A hình 2b (V->R1->B->A->L2->GND) Vậy rõ, dùng mạch cầu H để đảo chiều dịng điện qua “đối tượng” (hay cụ thể, đảo chiều quay động cơ) Trường hợp 3:Khi đóng đồng thời khóa bên (L1 L2 R1 R2) chí đóng khóa, tượng “ngắn mạch” (short circuit), V GND gần nối trực tiếp với hiển nhiên ắc qui bị hỏng nguy hiểm cháy nổ mạch xảy Để tránh việc xảy ra, người ta thường dùng thêm mạch logic để kích cầu H Trường hợp 4:2 trường hợp khóa phần phần đóng (ví dụ L1 R1 đóng, L2 R2 mở) Với trường hợp này, đầu A, B “đối tượng” nối với mức điện áp khơng có dịng điện chạy qua, mạch cầu H khơng hoạt động Đây coi cách dừng động (nhưng lúc 11 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán có tác dụng) Nói chung, nên tránh trường hợp xảy ra, muốn mạch cầu không hoạt động nên mở tất khóa thay dùng trường hợp 2.3.3 Nguyên lý khối điều khiển động L298N Hình 11: Sơ đồ vật lý khối L298N IC L298 IC tích hợp nguyên khối gồm mạch cầu H bên Ta tóm tắt qua chức chân L298 - chân INPUT: IN1, IN2, IN3, IN4 nối với chân 5, 7, 10, 12 L298 Đây chân nhận tín hiệu điều khiển - chân OUTUT: OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 (tương ứng với chân INPUT) nối với chân 2, 3,13,14 L298 Các chân nối với động - Hai chân ENA ENB dùng để điều khiển mạch cầu H L298 Nếu mức logic “1” (nối với nguồn 5V) cho phép mạch cầu H hoạt động, mức logic “0” mạch cầu H khơng hoạt động -Hai chân SENSA SENSB chức điều khiển dòng tức điều khiển tốc độ động cơ, khơng cần điều khiển dịng nên nối xuống GND -Cung cấp nguồn Vcc=5V cho IC hoạt động cấp nguồn Vs cho động hoạt động -Tụ C1 tụ dùng để chứa điện bù công suất cho động cơ, tụ C2 tụ lọc nguồn đầu cho 78M05 ,giúp nguồn 5V phẳng ổn định -Khi đảo chiều động hay ngừng động cơ,lúc động giống máy phát điện nhỏ.Nó phát sinh dịng điện ngược có giá trị lớn,về lý thuyết L298N chịu 12 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán 4A,nhưng 2A IC nóng,nếu dịng phát sinh đạt ngưỡng chảy ngược IC dễ gây hỏng IC.Chính mạch diode cầu theo để bảo vệ chip IC, diode dùng để ngăn dòng ngược động đảo chiều hay ngừng khơng cho dịng quay ngược trở lại làm cháy IC -Bản chất moteur động điện chiều, tín hiệu ngõ L298 tín hiệu điện áp,giá trị khác -Sự chênh lệch áp ngõ động tạo dòng điện kích thích động quay, ta thay đổi tốc độ động cách thay đổi chênh lệch áp đầu động -Chênh lệch áp lớn  động quay nhanh Cách điều khiển chiều quay với L298: với LOW= mức thấp,HIGH= mức cao -Khi ENA = LOW: Động không quay với đầu vào -Khi ENA = HIGH xảy trường hợp sau: Trường hợp 1: IN1 = HIGH; IN2 = LOW lúc dòng điện từ OUT1 qua động OUT2 nên quay theo chiều thuận (tiến tới) Trường hợp 2: IN1 = LOW; IN2 = HIGH: lúc dòng điện từ OUT2 qua động OUT1 nên quay theo chiều nghịch (đi lùi) Trường hợp 3: IN1 = IN2: động dừng tức (tương tự với chân ENB, IN3, IN4) 2.4 Các phận khác xe Bao gồm động bánh xe,1 bánh mắt trâu điều hướng Hình 12: Bánh xe bánh mắt trâu điều hướng 13 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 3.1 Sơ đồ nguyên lý Hình 13: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch Nguyên lý hoạt động: +Led phát phát tín hiệu ánh sáng hồng ngoại,khi gặp line trắng (bề mặt sáng) ,ánh sáng phản xạ lại đưa tín hiệu led thu,lúc nội trở led thu giảm xuống, truyền tín hiệu qua OPAMP LM339 chế độ so sánh,lúc V+ > V- Vout = Vcc = 5V (mức cao) +Khi gặp đen (bề mặt tối) ánh sáng bị hấp thụ nên khơng có tín hiệu đưa led thu, lúc nội trở led thu cao, truyền tín hiệu qua OPAMP LM339 chế độ so sánh, lúc V+ < V- Vout = 0V (mức thấp) Lưu ý:Tín hiệu thu đầu cảm biến tín analog VDK xử lý tín hiệu tín hiệu thu cần qua mạch so sánh mức đưa tín hiệu digital cho VĐK Các tín hiệu truyền tới vi điều khiển Arduino Nano qua chân D11 D12 nhóm sử dụng cặp cảm biến hồng ngoại module cảm biến hồng ngoại nên chân Out2 Out3 cảm biến hồng ngoại nối với chân D11 D12 Arduino Nano 14 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán Arduino Nano nhận tín hiệu từ khối cảm biến hồng ngoại để nhận biết trạng thái hệ thống,Arduino Nano xử lý tín hiệu nhận xuất tín hiệu tương ứng đến khối điều khiển động ,các chân D6 D7 D8 D9 Arduino Nano nối với chân In1 In2 In3 In4 khối điều khiển động Chân In1 In2 điều khiển Out Out điều khiển động bên trái Nếu In1 mức cao,In2 mức thấp dòng điện từ Out qua động Out nên động trái tiến (theo chiều thuận) Nếu In1 mức thấp,In2 mức cao dòng điện từ Out qua động Out nên động trái lùi (theo chiều nghịch) Tương tự Chân In3 In4 điều khiển Out3 Out4 điều khiển động bên phải Xe hoạt động theo bảng sau: Bảng 1: Hoạt động xe Hình 14: Sơ đồ nối dây toàn mạch 15 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán 3.2 Khối nguồn Hình 15: Pin sạc dự phịng 5V-2A 3.3 Đường xe Hình 16: Đường xe 16 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán 3.4 Sản phẩm thực tế Hình 17: Sản phẩm thực tế 17 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN MỀM 4.1 Lưu đồ giải thuật Hình 18: Lưu đồ giải thuật Giải thích : Khi ta bắt đầu cấp nguồn,xe tiến hành dò đường, không bị lệch khỏi line trắng (xe line trắng) xe tiến hành thẳng quay trở lại tiếp tục dò đường Trường hợp xe bị lệch qua bên trái line trắng,xe tiến hành xoay sang bên phải tiếp tục dò đường Trường hợp xe bị lệch qua bên phải line trắng, xe tiến hành xoay sang trái tiếp tục dò đường Trường hợp xe bị lệch khỏi line trắng (xe đen) lúc xe tiến hành lùi tiếp tục dò đường Lưu đồ giải thuật bên khơng có kết thúc sử dụng vịng lặp liên tục để điều khiển xe.Xe dừng tắt nguồn hết nguồn 4.2 Chương trình điều khiển Phần mền viết để điều khiển phần mềm Arduino IDE #define inA1 //Định nghĩa chân in1 động A nối với chân adruino #define inA2 //định nghĩa chân in2 động A nối với chân adruino #define inB1 //Định nghĩa chân in3 đông B nối với chân adruino 18 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán #define inB2 //định nghĩa chân in4 động B nối với chân adruino #define hongngoai2 11 //định nghĩa chân cảm biến hongngoai2 nối với chân 11 adruino #define hongngoai3 12 //định nghĩa chân cảm biến hongngoai3 nối với chân 12 adruino int Sensor2,Sensor3; void setup() { pinMode(inA1, OUTPUT); //Sét chân in1 dc A output pinMode(inA2, OUTPUT); //sét chân in2 dc A output pinMode(inB1, OUTPUT);//sét chân in3 dc B output pinMode(inB2, OUTPUT);//sét chân in4 dc B output pinMode(hongngoai2, INPUT); //sét chân cảm biến hongngoai2 input pinMode(hongngoai3, INPUT); //sét chân cảm biến hongngoai3 input } void loop(){ Sensor2 = digitalRead(hongngoai2); //Sensor2 chân nhân tín hiệu hongngoai2 Sensor3 = digitalRead(hongngoai3); //Sensor3 chân nhận tín hiệu hongngoai3 if((Sensor2==LOW)&&(Sensor3==LOW)) // lùi (khi cảm biến thấy dải đen) { digitalWrite(inA1,LOW); //động A bên TRÁI (lùi) digitalWrite(inA2,HIGH); // digitalWrite(inB1,LOW); //động B bên PHẢI (lùi) digitalWrite(inB2,HIGH); // } else if((Sensor2==HIGH)&&(Sensor3==HIGH)) // thẳng(xe line trắng) { digitalWrite(inA1,HIGH); // digitalWrite(inA2,LOW); //động A bên TRÁI (tiến) 19 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán digitalWrite(inB1,HIGH); // digitalWrite(inB2,LOW); //động B bên PHẢI (tiến) } else if((Sensor2==LOW)&&(Sensor3==HIGH)) // lệch trái (khi xe lệch qua trái) { digitalWrite(inA1,HIGH); // động A bên TRÁI TIẾN digitalWrite(inA2,LOW); // động A bên TRÁI TIẾN digitalWrite(inB1,LOW); // động B bên PHẢI DỪNG digitalWrite(inB2,LOW);// động B bên PHẢI DỪNG } else if((Sensor2==HIGH)&(Sensor3==LOW)) // lệch phải (khi xe lệch phải) { digitalWrite(inA1,LOW); //đông A bên TRÁI DỪNG digitalWrite(inA2,LOW);// động A bên TRÁI DỪNG digitalWrite(inB1,HIGH);// động B bên PHẢI TIẾN digitalWrite(inB2,LOW);// động B bên PHẢI TIẾN } } 20 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán 4.3 Tính tốn giá trị thiết kế Hình 19 Sơ đồ cặp thu phát hồng ngoại Led thu mắc ngược.Việc tính tốn R2 cho độ chênh lệch V+ có khơng có ánh sáng (tức line trắng hay không line trắng) lớn nhất.(V+ điện áp rơi R2) Giả sử điện trở Led thu có ánh sáng (line trắng) Rmin,và khơng có ánh sáng (nền đen) Rmax Tương ứng có điện áp có ánh sáng (line trắng) V+=I*R2=Vcc*R2/(R2+Rmin) Và khơng có ánh sáng làV+=Vcc*R2/(R2+Rmax) Độ chênh lệch điện áp: Delta= |Vcc*R2/(R2+Rmax) - Vcc*R2/(R2+Rmin)| Khảo sát hàm y(R2)= |Vcc*R2/(R2+Rmax) - Vcc*R2/(R2+Rmin)|.Tìm R2 cho hàm y(R2) đạt cực đại.Tính tốn đơn ta có cơng thức: R2=sqrt(Rmin*Rmax) Với Led thu,theo tính tốn thực nghiệm nhóm khơng có ánh sáng, điện trở led thu cỡ 100k; có ánh sáng giảm xuống cịn 1k Ta tính R2 theo công thức: R2=sqrt(1*100)=10k Với sơ đồ trên,theo lý thuyết : 21 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán +Khi khơng có ánh sáng(gặp đen) :V+=5*10/(10+100)=0.45V +Khi có ánh sáng(vạch trắng) :Vs=5*10/(10+1)=4.54V Tuy nhiên,trong q trình chạy thực nghiệm,tùy khoảng cách led thu led phát,và khoảng cách cảm biến mặt đường mà cho giá trị V+ khác line trắng Với kết thực nghiệm nhóm,khi có ánh sáng nhóm đo V+ xấp xỉ 1,6V khơng có ánh sáng xấp xỉ 0V Điện áp 1,6V thấp,không thể đưa vào vi điều khiển để hoạt động được,do cần phải khếch đại.Điện áp V+ so sánh với điện áp V- tinh chỉnh theo cách mắc sau V+ tinh chỉnh điện áp 1V Cơ chế hoạt động mạch so sánh : Khi có ánh sáng (line trắng) : V+=1,6V>V- => Output =5V Khi khơng có ánh sáng(nền đen) : V+=0V Output=0V Nhóm sử dụng cặp led thu phát.Do cần tới so sánh.Nhóm sử dụng IC LM339.Mỗi IC LM339 chứa so sánh Với sơ đồ chân sau: 22 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán Hình 20:Các chân lm339 IC LM324 với nguồn ni 5V cho Output cao 3.7V,do điện áp rơi van chuyển mạch,các điện trở bên nó.Nhóm đo xấp xỉ 3,6V.Tuy nhiên,điện áp đủ để vi điều khiển hiểu mức logic Qua kiểm tra trạng thái cảm biến để điều khiển động hướng Ngoài module cảm biến hồng ngoại đèn led báo hiệu cặp led thu-phát để dễ dàng nhận biết trạng thái cảm biến gặp vạch đen hay vạch trắng.Module cảm biến hồng ngoại sử dụng đèn đỏ 1,4V-1,8V.Nhóm đo 1,8V dịng 15mA.Do ta có R=(5-1,8)/0.015=213 ,xấp xỉ 220 Khi gặp vạch đen,Output(của so sánh)=0V có chênh áp đèn Led R3 sáng Khi gặp vạch trắng,Output=3,6V chênh áp đèn Led R3 tắt 23 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1KẾT LUẬN 4.1.1.Kết - Kết tương đối xác - Vọt lố lớn - Những điểm rẽ mạnh xe có sai số cịn lớn, xe xử lý chậm - Tốc độ xe chậm - Chưa tránh vật cản chưa tìm thấy đường tốt - Mỗi lần cần chạy tự động cần lấy mẫu cho xe -Chỉ chạy xác mặt đường phẳng 4.2.2 Nguyên nhân: -Do mặt khí xe thi cơng thiếu xác, tốc độ bánh khơng mang tải khác -Do xe lớn nên quán tính lớn mà vọt lố lớn rẽ khơng chuẩn 4.2.3 Khắc phục -Thiết kế mặt khí cần phải xác -Tìm động nhỏ để giảm kích thước xe để giảm quán tính 4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN - Cải tiến xe nhanh hơn, tải trọng lớn phải bám đường tốt - Xây dựng giải thuật hoàn chỉnh giúp xe xử lý nhanh - Có thể cải tiến xe để kết hợp vừa dò đường vừa tránh vật cản đồng thời nhớ đường tìm đường ngắn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Thế San (2005), Cơ sở Nghiên Cứu & Sáng tạo robot, NXB Thống Kê 24 Đồ án môn học GVHD: Th.S Lê Quốc Đán [2] Datasheet Arduino NaNo, http://arduino.cc [3] Dientuvietnam, http://dientuvietnam.net [4] Nguyễn Văn Long (2013), Điều khiển tốc độ vị trí động điện chiều qua vi điều khiển máy tính, Đại học quốc gia Hà Nội [5] Nguyễn Vĩnh Hảo (2007), Bài giảng hệ thống điều khiển , Đại học Bách Khoa TP.HCM [6] Quách Tuấn Ngọc(2001), Ngơn ngữ lập trình C, Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM 25