Thiết kế, thi công và điều khiển máy dệt kẽm tự đông docx

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG @&? KHOA : CƠ KHÍ BỘ MÔN : CƠ ĐIỆN TỬ BÀI TẬP LỚN CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ , THI CÔNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY DỆT KẼM TỰ ĐỘNG GVHD : Nguyễn Ngọc Thông SVTH :Trần Quang Thái Trần Quốc Tuấn Nguyễn Anh Trường TP.HỒ CHÍ MINH , tháng 12 năm 2010 LỜI NÓI ĐẦU &  ườếớệệạấướấềể ọỹậấốầớệủựơ điệửơ khí….  ớướảốểứườốấộ ỏả ềế!ịề"#ềự ộấứế ứườ$%& ệệạầềơ sơ vậấểụụ'ảấệ ệạư "#ềảấựộỗựụụườ$%ể( ầọệ)ếạềạ!"ướ#!ả ếộạ!*!"+,ộơ điềể,!ư dụng cảm biến tránh vật cản. ờ-ạ(*.)ốắếứưng thiế ểỏậ/'/ầ!ộểệơ% &+ớự(ởủầ0ễ0ọ)ốấ(ỡ(*ấề ệứế1!%2#ảơn sự(ỡủầ #ảơn sựủộ(ỡệ3ủớ&4&456  0ựệ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… Giáo viên hướng dẫn Phần I : Giới thiệu Tóm tắt đề tài Đề tài “ Thiết kế , thi công lập trình và điều khiển ROBOTINO dùng cảm biến tránh vật cản “.Robo sẽ tự vận hành theo lộ trình đã được quy định và khi gặp vật cản robo sẽ tự mình né tránh để đến được đích. Phần cơ khí sẽ được thiết kế lại nhằm mục đích thay những cơ cấu cũ thành những cơ cấu mới với kích thước đế được năng lên. Bộ điều khiển trung tâm sử dụng 2 VĐK Pic 16F877A giao tiếp với nhau bằng chuẩn giao tiếp spi để đảm bảo tốc độ xử lý cho vi điều khiển Nhóm sinh viên thực hiện YÊU CẦU THỰC HIỆN ĐỂ TÀI Để hoàn thành tốt yêu cầu của đề tài các thành viên trong nhóm phải hoàn thành các yêu cầu sau: 1.Thiết kế cơ khí chính xác tính toán để xác định vị trí của ba động cơ và các trục đỡ 2.tìm hiểu về chuẩn giao tiếp SPI, ADC,Encoder,Pic 16F877A 3.TÌm hiểu, thiết kế và thi công mạch càm biến và mạch công suất 4.Tìm hiểu về bánh omni Nhóm sinh viên thực hiện SƠ LƯỢC MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ ROBOTINO Với cấu tạo đơn giản gồm 3 động cơ được gắn với 3 bánh omni tuy nhiên nó lại dễ dàng dịch chuyển theo mọi hướng trên địa hình bằng phằng Một số loại robotino khác Với việc sử dụng các loại bánh omni khác nhau và hình dạng khác nhau các robo náy có kiêu di chuyen rất riêng biệt. PHẦN II: NỘI DUNG BÁO CÁO CHƯƠNG I CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ I. PHÂN TÍCH YÊU CẦU ĐỀ TÀI Đề tài: thiết kế mô hình mobile robot 3 bánh 3 motor Phân tích yêu cầu đề tài: - Tìm 3 motor cùng công suất và cùng thông số. - Tìm thông số của 3 motor để cho motor đi thẳng, rẽ trái, rẽ phải. - Thiết kế sao cho 3 bánh nằm ở 3 đỉnh tam giác đều, đường kính bánh xe vuông góc với trục của motor hướng vào tâm. - Thiết kế mô hình phù hợp. II. CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỀ RA 1. Phương án 1 Lắp trực tiếp 3 bánh xe lên 3 trục của motor. Trục 3 motor song song và trục motor dẫn đường vuông góc với đường thẳng nối từ bánh xe vào tâm. Đường kính bánh xe trùng với trục hướng vào tâm. Như hình vẽ: Ưu điểm: - Tiết kiệm chi phí khi mua bánh xe và có thể dành chi phí đó cho làm mạch điện tốt hơn. - Thiết kế đơn giản Nhược điểm: - không đúng theo yêu cầu. - khó đáp ứng khi rẽ vì rất dễ gãy trục nối giữa bánh xe và motor, có thể hỏng motor. 2. Phương án 2 Lắp bánh xe và trục như hình vẽ: Bánh xe lắp trực tiếp lên trục của motor. Ưu điểm: - Đúng theo yêu cầu của đề tài. - Lực phân bố đều trên 3 trục khi rẽ, quay. Nhược điểm: - Các bánh xe đa hướng hơi khó tìm. - Vấn đề đặt trục và giải đồ cho di chuyển rất mới, trong nhóm chưa ai gặp. III. PHƯƠNG ÁN CHỌN LỰA: Để phù hợp với yêu cầu đề tài, nhóm đã thảo luận và đi tới quyết định chọn phương án 2. ChươngII: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CƠ KHÍ A .Bánh OMNI Loại bánh này có tất cả 6 múi được chia làm 2 lớp mỗi lớp có 3 múi được đặt cách điều nhau và vuôn góc với trục của bánh xe vì thế bánh omni có thể dễ dàng dịch chuyển theo mọi hướng Một số loại bánh omni khác B.CƠ KHÍ. Do đây là mô hình mobile robot không chịu tải trọng nặng nên hầu hết các vật liệu và kết cấu cơ khí đều mang tính gọn nhẹ, dễ gia công và nhóm quyết định chọn nhôm làm vật liệu chính. Một tấm nhôm mỏng bề dày 2mm, kích thước 350*350mm 2 , gia công thành hình đĩa tròn, bán kính 150mm làm đế mô hình và cũng là phần gắn động cơ trực tiếp. Nhôm ống hình vuông, cắt kích thước 20mm làm trụ cho robot. 3 cặp bánh đa hướng lắp trực tiếp trên trục của motor. Nhôm tấm co be dày 1 mm duoc cắt thành những thnah dài làm phần chi tiết bao quanh đế robot hình trụ tròn Gia công khoan, bắt trực tiếp motor lên mặt đế của robot kích thước và vị trí theo đúng yêu cầu đề tài. Nhôm thanh chữ V gia công cắt kích thước 15mm, 14mm làm đế giữ bình acqui. Các chi tiết cơ khí đều được gia công định vị chặt bằng đinh IV. [...]... dáng và kích thước, được sử dụng trong nhiều máy khác nhau, từ máy tiện điều khiển bằng máy tính cho đến các mô hình máy bay và xe hơi Ứng dụng mới nhất của động cơ servo là trong các robot, cùng loại với các động cơ dùng trong mô hình máy bay và xe hơi  Tuy nhiên các ứng dụng chủ yếu của động cơ servo là điều khiển chuyển động.Những ứng dụng khác bao gồm máy đóng gói bao bì, máy công cụ và thi t. .. SERVO : Động cơ servo là thi t bị được điều khiển bằng chu trình kín Từ tín hiệu hồi tiếp vận tốc/vị trí, hệ thống điều khiển số sẽ điều khiển họat động của một động cơ servo Với lý do nêu trên nên sensor đo vị trí hoặc tốc độ là các bộ phận cần thi t phải tích hợp cho một động cơ servo Đặc tính vận hành của một động cơ servo phụ thuộc rất nhiều vào đặc tính từ và phương pháp điều khiển động cơ servo Có... trao đổi với nhau Việc đọc và ghi dữ liệu vào Slave diễn ra cùng một lúc nên tốc độ trao đổi dữ liệu diễn ra rất nhanh Do đó, giao thức SPI là một giao thức rất có hiệu quả Trong giao thức chủ-tớ, chỉ có thi t bị Master mới có thể điều khiển (phát ra) xung SCK Dữ liệu sẽ không được truyền đi nếu như Master không cung cấp xung SCK và tất cả các thi t bị Slave đều được điều khiển bởi xung nhịp phát ra... dữ liệu từ Slave B và C Tuy nhiên, cách nối SPI Daisy-Chained không phải lúc nào cũng áp dụng được cho tất cả các thi t bị Slave Do đó, ta cần phải tham khảo datasheet trước khi tiến hành kết nối I.2.4 SPI là giao thức trao đổi dữ liệu Dữ liệu lúc nào cũng được truyền qua lại giữa các thi t bị SPI Thật ra, không có khái niệm thi t bị phát hay thi t bị nhận trong giao thức SPI mà mỗi thi t bị có 2 đường... bì, máy công cụ và thi t bị CNC,dây chuyền lắp ráp và thi t bị vận chuyển vật tư Những ứng dụng khác chiếm tỷ lệ rất nhỏ,đó là lắp ráp ô tô, thi t bị in, xử lí bột giấy, giấy, băng giấy ,và các hệ thống tự động lắp trên xe Encoder : Encoder mục đích dùng để quản lý vị trí góc của một đĩa quay, đĩa quay có thể là bánh xe, trục động cơ, hoặc bất kỳ thi t bị quay nào cần xác định vị trí góc Nguyên lý... đổi của SCK Điều này rất có lợi nếu như MCU hoặc MPU bị cấp xung đồng hồ không chính xác (VD: bộ dao động RC) I.2.3 SPI là giao thức chủ-tớ Giao diện cơ bản của giao tiếp SPI Thi t bị tên ‘Processor’ đóng vai trò Master, thi t bị ‘Peripheral’ là Slave Cả Master và Slave đều có thanh ghi dịch nối tiếp ở bên trong Thi t bị Master bắt đầu việc trao đổi dữ liệu bằng cách truyền đi một Byte vào thanh ghi... giữa Master và 3 thi t bị Slave Cách nối dây như hình vẽ, khác với cách kết nối cơ bản, ở phương pháp này ta chỉ sử dụng duy nhất 1 chân SS (Chip Select) Giả sử Master truyền đi 3 Bytes dữ liệu lên Bus SPI Byte đầu tiên được dịch vào Slave A khi byte thứ hai truyền đến A, byte đầu tiên sẽ bị đẩy ra khỏi A và truyền đến B Tương tự, khi byte thứ ba truyền vào A, byte thứ hai sẽ bị dịch sang B và Byte đầu... đường dữ liệu, một đường dữ liệu vào và một đường dữ liệu ra Dữ liệu truyền đi được điều khiển bởi xung SCK từ Master Khi được truyền đi, dữ liệu vào cần phải được đọc ngay, nếu không sẽ bị mất đi và khi đó, giao thức SPI có thể sẽ ngưng hoạt động Để tránh tình trạng này, lúc nào ta cũng phải đọc dữ liệu về ngay sau khi truyền đi cho dù dữ liệu đõ không thực sự cần thi t Thường thì 1 tín hiệu chọn... Vi Điều Khiển PIC Để sử dụng Mode SPI ta cần phải thi t lập các giá trị chính xác cho các thanh ghi Control Module MSSP của PIC có 4 thanh ghi dành cho Mode SPI Đó là: + MSSP Control Register 1 (SSPCON1) + MSSP Status Register (SSPSTAT) + Serial Receive/Transmit Buffer Register (SSPBUF) + MSSP Shift Register (SSPSR) – Không truy xuất trực tiếp được SSPCON1 và SSPSTAT là các thanh ghi điều khiển và. .. hoàn thành THI T LẬP CHÂN VÀO/RA SPI: Để thi t lập PORT nối tiếp, ta c ần phải set bit cho phép SPI hoạt động – bit SSPEN của thanh ghi SSPCON1 Nếu muốn thi t lập lại cấu hình SPI, ta chỉ việc xóa bit SSPEN, khởi tạo lại giá trị cho thanh ghi SSPCON, sau đó lại Set bit SSPEN = 1 Lúc này, các chân của Port nối tiếp là SDI, SDO,SCK, SS Muốn các chân này có đầy đủ chức năng của Port dữ liệu vào ra ta phải . BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG @&? KHOA : CƠ KHÍ BỘ MÔN : CƠ ĐIỆN TỬ BÀI TẬP LỚN CƠ ĐIỆN TỬ THI T KẾ , THI CÔNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY DỆT KẼM TỰ ĐỘNG GVHD : Nguyễn. V Chương III : Thi t Kế Thi Công Các Mạch Điện A . Mạch Công Suất Chương IV : Tìm hiểu vi điều khiển PIC 16F877A ,Chuẩn giao tiếp SPI và ADC I )Vi điều khiển PIC 16F877A : 1)GIỚI THI U : PIC 16F877A. dùng trong mô hình máy bay và xe hơi.  Tuy nhiên các ứng dụng chủ yếu của động cơ servo là điều khiển chuyển động.Những ứng dụng khác bao gồm máy đóng gói bao bì, máy công cụ và thi t bị CNC,dây