THIẾT KẾ XE TỰ TRÁNH VẬT CẢN TRÊN NỀN KIT RASPBERRY

Raspberry Pi là cái máy tính giá 35USD kích cỡ như iPhone và chạy HĐH Linux. Với mục tiêu chính của chương trình là giảng dạy máy tính cho trẻ em. Được phát triển bởi Raspberry Pi Foundation – là tổ chức phi lợi nhuận với tiêu chí xây dựng hệ thống mà nhiều người có thể sử dụng được trong những công việc tùy biến khác nhau. Raspberry Pi sản xuất bởi 3 OEM: Sony, Qsida, Egoman. Và được phân phối chính bởi Element14, RS Components và Egoman.

PHẦN I GIỚI THIỆU TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Tp. HCM, ngày tháng năm 2014 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phạm Hoàng Anh MSSV: 12341005 Trần Hoàng Đạt MSSV: 12341026 Chuyên ngành: CNKT Điện Tử và Truyền Thông Hệ đào tạo: Đại học chính quy Khóa: 2012 Lớp: 123411 1 I. TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ XE TỰ TRÁNH VẬT CẢN TRÊN NỀN BOARD RASPBERRY PI II. NHIỆM VỤ 1. Các yêu cầu thực hiện, thông số của đề tài: 2. Các vấn đề tồn tại của ĐATN có liên quan đã thực hiện ở các khóa trước: 3. ĐATN giải quyết được vấn đề gì, tính mới, tính cải tiến, tính tối ưu: 4. Kết quả đạt được của ĐATN sau khi thực hiện: 2 2 III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/10/2013 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/01/2014 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ths. Đậu Trọng Hiển CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Ths. Đậu Trọng Hiển THS.GV. NGUYỄN ĐÌNH PHÚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Trần Hoàng Đạt Lớp: 123411C MSSV: 12341026 Họ tên sinh viên 2: Phạm Hoàng Anh Lớp: 123411B MSSV: 12341005 Tên đề tài: THIẾT KẾ XE TỰ TRÁNH VẬT CẢN TRÊN NỀN BOARD RASPBERRY PI Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD 3 3 GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) Ths. Đậu Trọng Hiển Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Khoa Điện – Điện Tử BM Điện Tử Công Nghiệp PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho cán bộ hướng dẫn) Ngày tháng năm 2014 1. Tên đề tài tốt nghiệp: THIẾT KẾ XE TỰ TRÁNH VẬT CẢN TRÊN NỀN BOARD RASPBERRY PI 2. Cán bộ hướng dẫn: GV.Ths. Đậu Trọng Hiển 3. Nhận xét: …………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 4 4 ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 4. Đề nghị : Được bảo vệ:  Bổ sung để được bảo vệ:  Không được bảo vệ: 5. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng : (dành cho cán bộ phản biện) Câu 1:. Câu 2:. 6. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB, yếu): ………………… Điểm: ……/10. 7. Xin mời GV hướng dẫn và GV phản biện tham gia hội đồng bảo vệ của thư mời đính kèm. Cán bộ hướng dẫn GV.Ths. Đậu Trọng Hiển Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Khoa Điện – Điện Tử BM Điện Tử Công Nghiệp PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho cán bộ phản biện) Ngày tháng năm 2014 1. Tên đề tài tốt nghiệp: THIẾT KẾ XE TỰ TRÁNH VẬT CẢN TRÊN NỀN BOARD RASPBERRY PI 2. Cán bộ phản biện: GV.Ths. Lê Minh Thành 3. Nhận xét: …………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 5 5 ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………. . ………………………………………………………………………………………. . 4. Đề nghị : Được bảo vệ:  Bổ sung để được bảo vệ:  Không được bảo vệ: 5. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng : (dành cho cán bộ phản biện) Câu 1:. Câu 2:. 6. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB, yếu): ………………… Điểm: ……/10. Cán bộ phản biện GV.Ths. Lê Minh Thành LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế kỹ thuật cũng như đời sống xã hội. Raspberry Pi là cái máy tính giá 35USD kích cỡ như iPhone và chạy HĐH Linux. Với mục tiêu chính của chương trình là giảng dạy máy tính cho trẻ em. Được phát triển bởi Raspberry Pi Foundation – là tổ chức phi lợi nhuận với tiêu chí xây dựng hệ thống mà nhiều người có thể sử dụng được trong những công việc tùy biến khác nhau. Raspberry Pi sản xuất bởi 3 OEM: Sony, Qsida, Egoman. Và được phân phối chính bởi Element14, RS Components và Egoman. 6 6 Nhiệm vụ ban đầu của dự án Raspberry Pi là tạo ra máy tính rẻ tiền có khả năng lập trình cho những sinh viên, nhưng Pi đã được sự quan tầm từ nhiều đối tượng khác nhau. Đặc tính của Raspberry Pi xây dựng xoay quanh bộ xử lí SoC Broadcom BCM2835 ( là chip xử lí mobile mạnh mẽ có kích thước nhỏ hay được dùng trong điện thoại di động ) bao gồm CPU , GPU , bộ xử lí âm thanh /video , và các tính năng khác … tất cả được tích hợp bên trong chip có điện năng thấp này. Raspberry Pi là một thiết bị đa năng đáng ngạc nhiên với nhiều phần cứng có giá thành rẻ nhưng rất hoàn hảo cho những hệ thống điện tử, những dự án DIY, thiết lập hệ thống tính toán rẻ tiền cho những bài học trải nghiệm lập trình. Quyển đồ án này giúp người đọc nắm bắt được phần cứng của Board Raspberry Pi, có cái nhìn tổng quan về ngôn ngữ lập trình Python. Bên cạnh đó nhóm thực hiện đề tài còn hướng dẫn giúp người đọc có thể thực hành ngôn ngữ lập trình Python để khai thác những tài nguyên sẵn có trên Board Raspberry Pi qua hệ điều hành Raspbian. Quyển đồ án này bao gồm 3 phần: ∗ Phần I: Giới thiệu ∗ Phần II: Nội dung ∗ Phần III: Phụ lục Mặc dù nhóm thực hiện đề tài đã hoàn thiện được quyển đồ án và mô hình xe tự tránh vật cản, nhưng do còn hạn chế về kiến thức nên chắc chắn còn thiếu sót. Nhóm thực hiện đề tài mong nhận nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô cùng các bạn sinh viên. Người thực hiện đề tài Phạm Hoàng Anh Trần Hoàng Đạt LỜI CẢM ƠN 7 7 Nhóm thực hiện đề tài xin chân thành cảm ơn Thầy Đậu Trọng Hiển đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, kinh nghiệm quý báu cũng như hỗ trợ phương tiện vật tư trong suốt quá trình tìm hiểu, nghiên cứu đề tài. Đồng thời cũng chúng em xin cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tạo điều kiện, cung cấp cho nhóm những kiến thức cơ bản, cần thiết để chúng em có điều kiện và đủ kiến thức để thực hiện quá trình nghiên cứu Đồng thời, nhóm cũng xin cám ơn các thành viên trong lớp 12341 đã có những ý kiến đóng góp, bổ sung, giúp nhóm hoàn thành tốt đề tài. Ngoài ra, nhóm cũng đã nhận được sự chỉ bảo của các anh (chị) đi trước. Các anh (chị) cũng đã hướng dẫn và giới thiệu tài liệu tham khảo thêm trong việc thực hiện nghiên cứu. Trân trọng Nhóm thực hiện đồ án Phạm Hoàng Anh Trần Hoàng Đạt 8 8 MỤC LỤC LIỆT KÊ HÌNH – BẢNG PHẦN II NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10 [...]... nhúng khác Các kết nối của Raspberry Pi 1.5.2 Thiết kế XE TỰ TRÁNH VẬT CẢN TRÊN NỀN BOARD RASPBERRY PI − Tìm hiểu thiết kế các xe tự tránh vật cản − Giới thiệu các linh kiện được sử dụng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 12 CHƯƠNG I − Phân tích thiết kế cho các Module − Tổng hợp các Module riêng biệt thành một hệ thống xe tự tránh vật cản hoàn chỉnh − Lập trình ứng dụng cho một số module được thiết kế 1.6 TÌNH HÌNH... rẻ, chỉ có 35USD Hàng loạt sản phẩm DIY dùng Raspberry Pi ra đời, và nhờ đó Raspberry lại càng phổ biến hơn 1.7 Ý NGHĨA THỰC TIỄN Xe tự tránh vật cản là một chiếc xe thông minh Nó sẽ tự phát hiện vật cản và tự động né tránh vật cản trước nó và đưa ra hướng đi thích hợp (thông thoáng không có vật cản) mà không cần một tác động vật lý hay tác động khác nào Giúp xe đi đến những nơi nguy hiểm để thực hiện... trội Board Raspberry Pi là lựa chọn hàng đầu để nhóm nghiên cứu và phát triển đồ án “ THIẾT KẾ XE TỰ TRÁNH VẬT CẢN TRÊN NỀN BOARD RASPBERRY PI” 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Board Raspberry Pi Ngôn ngữ lập trình Python Cảm biến siêu âm SRF-04 Motor servo mini tower sg90 1.4 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Nghiên cứu phần cứng của Board Raspberry Pi, thiết kế đơn giản khoảng cách phát hiện vật cản tối đa 30cm, xe chỉ là... ĐỀ: Tự tránh vật cản là một khoa học dẫn hướng xe di chuyển trong không gian làm việc của nó (đất, nước, không khí ) Trong vấn đề tránh vật cản, bài toán được quan tâm nhiều nhất là tìm đường về đích mà không chạm vật cản trên đường đi Môi trường làm việc của xe hoàn toàn không được biết trước hoặc chỉ biết được một phần, xe hoàn toàn phải nhờ vào sự cảm nhận môi trường thông qua cảm biến gắn trên. .. đó, xe tự dò đường chỉ biết được thông tin xung quanh qua sensor cảm nhận môi trường gắn cùng Vì thế, xe tự dò đường có thể không hoàn thành việc tới đích (mặc dù thực tế có đường đi tới đích), khái niệm tối ưu không có ý nghĩa trong bài toán này Tuy nhiên, yêu cầu tính toán, dung lượng nhớ thấp cùng tính linh hoạt cao (như tránh được vật cản ngay cả khi vật đó di động) khiến vấn đề tự động né tránh. .. phức tạp Vật cản là những vật không có tính chất hấp thụ hay phản xạ sóng siêu âm Hệ thống chỉ được điều khiển tự động thông qua sóng Wifi cho nên hạn chế về khoảng cách Chưa có giao diện trực quan mà mọi việc hoạt động chỉ trên Terminal 1.5 DÀN Ý NGHIÊN CỨU 1.5.1 Board Raspberry Pi − − − − Tổng quan về Board Raspberry Pi Thông số kỹ thuật của Board Raspberry Pi So sánh đặc tính của Board Raspberry. .. nâng cao chất lượng của công việc Ngoài ra xe còn có tác dụng phòng tránh những hiểm họa xảy ra trong việc người điều khiển nhất thời không thể điều khiển xe đến một vị trí an toàn thì hệ thống sẽ tự động điền khiển xe đến vị trí an toàn đó ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 14 CHƯƠNG II CHƯƠNG II RASPBERRY PI 2.1 Giới thiệu về Board Raspberry Pi: Hình 0.1 Board Raspberry Pi Raspberry Pi là một chiếc máy tính tí hon... Serial có thể được dùng để kết nối trực tiếp với các vi điều khiển khác Đặc biệt phù hợp cho những ai cần điều khiển các thiết bị điện tử ngoại vi Raspberry Pi v1 GPIO Raspberry Pi v2 GPIO Hình 0.3 Sơ đồ các chân GPIO của board RPi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 19 CHƯƠNG II Hình 0.4 Raspberry Pi và các thiết bị kết nối với nó 2.4 Giới thiệu hệ điều hành cho Raspberry Pi: Sau phần giới thiệu Raspberry Pi và cấu tạo... các tác vụ như trên một camera bình thường Cổng HDMI: cổng này dùng để kết nối với các thiết bị có hổ trợ chuẩn kết nối HDMI, nếu thiết bị của chúng ta không hổ trợ HDMI mà chỉ hổ trợ VGA thì chúng ta phải sử dụng một dây cáp chuyển đổi từ HDMI sang VGA Thường thì cổng này dùng để kết nối ra màn hình, tivi, máy chiếu, để hiển thị giao diện của hệ điều hành Cổng kết nối Ethenet: dùng để kết nối internet,... để kết nối internet, mạng Lan, truy cập SSH, 2 cổng USB: dùng để kết nối với chuột, bàn phím, usb, usb 3g, usb wifi và các thiết bị có hổ trợ cổng USB ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 18 CHƯƠNG II STEREO AUDIO: dùng để kết nối với tai nghe, loa, và các thiết bị ân thanh có cổng Jack 3.5mm TV: dùng để kết nôi và phát tín hiệu hình ảnh lên Tivi GPIO: Raspberry Pi cung cấp nhiều cổng GPIO, giao tiếp SPI, I2C, Serial . nhớ thấp cùng tính linh hoạt cao (như tránh được vật cản ngay cả khi vật đó di động) khiến vấn đề tự động né tránh và tìm kiếm hướng đi thích hợp là cấp thiết hơn bao giờ hết. 1.2 LÝ DO CHỌN. Broadcom BCM2835 ( là chip xử lí mobile mạnh mẽ có kích thước nhỏ hay được dùng trong điện thoại di động ) bao gồm CPU , GPU , bộ xử lí âm thanh /video , và các tính năng khác … tất cả được tích hợp bên. thác những tài nguyên sẵn có trên Board Raspberry Pi qua hệ điều hành Raspbian. Quyển đồ án này bao gồm 3 phần: ∗ Phần I: Giới thiệu ∗ Phần II: Nội dung ∗ Phần III: Phụ lục Mặc dù nhóm thực hiện