Các chiến lược thiết kế thuật toán cơ bản

Các chiến lược thiết kế thuật toán cơ bản

Đồ án tốt nghiệpBỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ĐỘC LẬP- TỰ DO- HẠNH PHÚCTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN BỘ MÔN ĐIỆN TƯÛNHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPHọ và tên : LÊ TẤN MINHLớp :95 KĐĐNghành : Kỹ thuật Điện –Điện Tử1-Tên đề tài :THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH CÁNH TAY MÁY 5 BẬC TỰ DO DÙNG VI XƯÛ LÝ 80852 – Các số liệu :---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 – Nội dung của phần thuyết minh tính toán :--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 – Các bản vẽ :---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 – Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN THANH BÌNH6 – Ngày giao nhiệm vụ : 7 – Ngày hoàn thành nhiệm vụ :Giáo viên hướng dẫn Thông qua bộ môn Ngày 28 tháng 2 năm 2000 Chủ nhiệm bộ môn Đồ án tốt nghiệpNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Giáo viên hướng dẫn Đồ án tốt nghiệpNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Giáo viên duyệt Đồ án tốt nghiệpLời nói đầuTrong những năm gần đây theo sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang diễn ra khá tốt đẹp. Trước tình hình đó đã có khá nhiều yêu cầu cấp bách và cũng là những thách thức được đặt ra cho giới trí thức.Tay máy công nghiệp là một lónh vực mới mà ở Việt Nam đang nghiên cứu và từng bước chế tạo để ứng dụng vào quá trình sản xuất góp phần nâng cao năng xuất lao động.Kỹ thuật vi xử lí rất ưu việt đã trở nên rất cần thiết trong ngành điện tử, nó đã thay thế các thiết bò có cấu tạo phức tạp thành đơn giản. ng dụng vi xử lí rất rộng rải từ máy móc quan trọng trong nền công nghiệp đến các thiết bò chuyên dùng.Với các ưu điểm về các chỉ tiêu kỹ thuật và tính linh hoạt của vi xử lí, việc nghiên cứu và ứng dụng vi xử lí rất cần thiết.Không nên dừng lại ở cách sử dụng, cách tốt nhất để hiểu rỏ thiết bò mới và đi sâu vào tìm hiểu bản chất hoạt động bên trong của thiết bò đó. Thực hiện đề tài : “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH CÁNH TAY MÁY NĂM BẬC TỰ DO” như là một cách để thể hiện một phần trong những kiến thức mà em đã đạt được sau năm năm học tập tại trường.Do có sự hạn chế về thời gian cũng như kiến thức và kinh nghệm nên không tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn sinh viên Khoa Điện về đề tài này. Thủ Đức Ngày 28 Tháng 02 Năm 2000 Sinh Viên Thực Hiện LÊ TẤN MINH Đồ án tốt nghiệpLỜI CẢM TẠTập đồ án được hoàn thành như là một bước ngoặt báo hiệu kết thúc thời gian học tập tại trường ĐHSPKT. Nếu không có sự đóng góp về nhiều phía chắc chắn người thực hiện dề tài này khó mà đạt được nhũng kết quả sau 5 năm học đại họcĐó là sự đóng góp tích cực về vật chất, sự ủng hộ động viện tinh thần về phía gia đình – đã hình thành một chỗ dựa vững chắc. Em sẽ mãi mãi ghi nhớ.Được học môn vi xử lý và các môn khác cùng với sự trực tiếp hướng dẫn nhiệt tình của thầy Nguyễn Thanh Bình giúp em thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn.Trong số kiến thức mà em đạt được có sự đóng góp của nhiều thầy cô, cùng với sự giúp đỡ, những lời động viên đúng lúc trong khi học và trong thời gian thực hiện đề tài của các bạn sinh viên Khóa 95 KĐĐ, có lẽ em không thể nào quên. Thủ Đức Ngày 28 Tháng 02 Năm 2000 Sinh Viên Thực Hiện LÊ TẤN MINH Đồ án tốt nghiệpChương 1 Đồ án tốt nghiệp1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng nhanh góp phần nâng cao năng suất lao động. Đặt biệt sự ra đời và phát triển của công nghệ chế tạo Robot nhằm tạo ra sự tự động hóa trong quá trình sản xuất giảm đi sức lao động bằng chân tay của người lao động Đối với các nưước ngoài thì Robot đã được nghiên cứu và chế tạo để ứng dụng vào sản suất đả có từ trước. Riêng ở nước ta lónh vực này còn khá mới mẽ. Tuy có sự đầu tư để nghiên cứu nhưng còn hạn chế ,có thể dùng mô hình cánh tay máy để phục vụ trực tiếp cho công việc giảng dạy tại trường nhằm giúp cho sinh viên hiểu rỏ hơn về lý thuyết, tạo điều kiện cho việc dạy và học được sinh động hơn . Bức xúc trước nhu cầu tìm hiểu về tay máy công nghiệp từ chính bản thân và của những người yêu thích về lónh vực này, nhóm đã bắt tay vào việc thực hiện nghiên cứu đề tài: “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH CÁNH TAY MÁY NĂM BẬC TỰ DO”.1.2 TẦM QUAN TRỌNG CỦA VẤN ĐỀ ƠÛ Việt Nam nói chung công nghệ chế tạo tay máy còn chậm phát triển, chúng ta vẩn chưa có nhà máy nào có khả năng chế tạo các bộ phận cấu thành của tay máy đạt tiêu chuẩn quốc tế. Tận dụng những vật liệu có sẳn để gia công các chi tiết cơ khí cũng như linh kiện , thiết bò điện có sẳn do nước ngòai sản suất để thiết kế thành những sản phẩm cụ thể trước hết là ứng dụng làm phương tiện giảng dạy trong trường học và từ đó phát triển cao hơn để ứng dụng vào trong sản suất đã và đang là hướng đi đúng đắng của các kỹ sư ở Việt Nam . Đề tài : “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH CÁNH TAY MÁY NĂM BẬC TỰ DO” không nằm ngoài nhận đònh trên. Điều quan trọng hơn hết là các vấn đề liên quan đến cấu tạo, nguyên lý hoạt động của tay máy và phần lý thuyết về các hoạt động xảy ra bên trong vi xử lí sẽ được giới thiệu trong đề tài này. Nó sẽ là nguồn thông tin hửu ích cho những ai muốn tìm hiểu về lónh vực này.1.3 GIỚI HẠN VẤN ĐỀ Tay máy rất đa dạng về nguồn gốc và chủng loại đây là lần đầu thực hiện nghiên cứu đề tài: “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH CÁNH TAY MÁY NĂM BẬC TỰ DO” trong điều kiện:• Thời gian thực hiện đề tài chỉ trong 6 tuần • Kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều • Tài liệu về vi xử lí và tay máy còn hiếm Vì vậy nhóm đã thực hiện nghiên cứu đề tài với những đặc điểm chính sau đây:• Lập trình bằng KIT vi xử lí 8085 • Thiết kế mạch điều khiển cánh tay máy• Xây dựng những chương trình tiêu biểu 1.4 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Thực hiện đề tài “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH CÁNH TAY MÁY NĂM BẬC TỰ DO” là một công việc để người thực hiện đề tài nghiên cứu kỹ khái niệm mô hình, nguyên lý làm việc cũng như tập lệnh của vi xử lí. Sản phẩm của đề tài trước hết có thể được ứng dụng vào phương tiện giảng dạy tại trường; và nếu được phát triển rộng, đi sâu hơn thì có thể ứng dụng vào trong thực tế Đồ án tốt nghiệpsản xuất công nghiệp,và đặc biệt cung cấp một cái nhìn tổng quát về vi xử lí và tay máy công nghiệp. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2 Đồ án tốt nghiệp2.1 DÀN Ý NGHIÊN CỨU• Giới thiệu tổng quát về tay máy• Thiết kế mạch điều khiển cánh tay máy• Xây dựng phần mềm• Thi công• Hướng dẫn thao tác 2.2 ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨUChủ yếu là mô hình cánh tay máy được gia công2.3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU  Phương PhápTham khảo tài liệu: chủ yếu là các tài liệu về kỹ thuật số, kỹ thuật vi xử lí, điện tử cơ bảnThực nghiệm: viết chương trình thử nghiệm trên KIT vi xử lý 8085  Phương Tiện• Ngòai KIT vi xử lí 8085 và mô hìmh cánh tay máy, nhóm còn thực hiện dề tài còn thiết kế thêm các mạch phụ để thử nghiệm các chương trình liên quan đến 8255 và 82792.4 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU Nhóm thực nghiên cứu đề tài từ ngày đăng ký đề tài, công việc được phân bố cho 6 tuần làm việc như sau:Tuần 1 : Lập đề cương tổng quátTuần 2 : Thu thập tài liệuTuần 3 : Lập đề cương chi tiếtTuần 4,5 : Khai triển đề cương và đánh máy Tuần 6 : Sửa chữa và in ấn [...]... động cơ Qua giản đồ trên ta thấy tốc độ động cơ tỉ lệ thuận với điện áp nguồn cung cấp . Để đảm bảo động cơ chạy ổn định khi thiết kế nên chọn bộ nguồn có điện áp tải 2 đến 3A. 3.5.3 CÁC CỔNG NỐI KẾT VÀ CÁC HỆ THỐNG HIỂN THỊ CỦA ROBOT L2001 * Cổng kết nối: Để đảm bảo tính độc lập của các khớp các động cơ được bố trí thành 10 cổng nối kết riêng biệt Do mỗi cặp Jắc nối được lắp với một động cơ. Vì... cơ công tác: Mạch động lực bao gồm 5 động cơ công tác, trong đó 4 động cơ tải 3W ,một động cơ làm nhiệm vụ kẹp và mở, công suất 3,5 W khả năng chịu quá tải 2s  các động cơ được đánh số từ 1 đến 5. Động cơ 1 : đóng mở hàm kẹp. Động cơ 2 : xoay thuận nghịch cổ tay. Động cơ 3 : xoay thuận nghịch khớp khuỷu tay. Động cơ 4 : xoay thuận nghịch khớp cánh tay. Động cơ 5 : xoay thân đế (thân người). Các. .. nghiệp • Các họat động toán học • Các họat động logic • Các họat động rẽ nhánh • Các họat động điều khiển  Các họat động (sao chép) truyền dữ liệu Nhóm các lệnh này sao chép dữ liệu từ nơi nguồn đến nơi đích, mà không hề điều chỉnh nội dung của nơi nguồn. Trong các sổ tay kỹ thuật, từ truyền dữ liệu được sử dụng cho chức năng sao chép. Sau đây là các dạng truyền dữ liệu Dạng truyền Ví dụ Giữa các thanh... lập sẵn. các chế độ hãm động cơ (hãm ngược) được tính toán trước trong chương trình nhằm bảo đảm tính chính xác cho cơ cấu khi có quán tính ứng với các giới hạn hành trình của từng chương trình. Các bộ phận an toàn giúp tay máy hoạt động tốt khi làm việc và ngay cả khi mất điện,bộ nhớ sẽ lưu lại chương trình. Bộ vi xử lý được lắp các cổng ra-vào để nối kết với các phần tử khác như băng tải, các khớp... tác cuối cùng của tay máy ,nơi cầm nắm các thiết bị cộng nghệ hay vật cần duy chuyển, bộ phận chấp hành _ phần kết cấu cơ khí của tay máy bao gồm các loại động cơ như : các động cơ thủy lực, khí nén, cơ cấu servo điện tử, động cơ bước mỗi chuyển động của IR thường có một động cơ riêng và các thanh chịu lực. Hệ thống điều khiển - thường là loại đơn giản làm việc có chu kỳ vận hành theo nguyên lý... xếp như sau : - 1,2 cho động cơ hàm kẹp - 3,4 cho động cơ cổ tay - 5,6 cho động cơ khuỷu tay - 7,8 cho động cơ cánh tay - 9,10 cho động cơ xoay chân đế Do đó khi nối kết với với bên ngoài phải đảm bảo cách ly riêng biệt từng cặp như đã đánh số ở trên * Cơ cấu hiển thị. Tay máy L2001 có các hệ thống hiển thị báo tín hiệu ngỏ vào và ngõ ra được lắp trên vi xử lý. Các tín hiệu thuận sẽ báo bằng... trình con. Các lệnh Gọi và Trở vềcũng có thể kiểm tra các cờ điều kiện  Các hoạt động điều khiển . Các lệnh này điều khiển các chức năng vận hành như là : Dừng, ngắt hoặc không làm gì cả (No operation) Tập lệnh vi xử lí 8085 được phân thành 3 nhóm: 1. Các lệnh một từ hoặc một byte 2. Các lệnh 2 từ hoặc hai byte 3 .Các lệnh 3 từ hoặc 3 byte Lệnh một byte chứa mã hoạt động (Opcode) và toán tử (Operand)... dạng chuổi động với các khâu và khớp như trong nguyên lý máy với các giả thuyết cơ bản như sau: - Chỉ dùng các khớp động loại 5 (khớp quay, khớp tịnh tiến, khớp vít) - Trục quay hướng tịnh tiến của các khớp thì song song hay vuông góc với nhau. - Chuổi động là chuổi động hở, đơn giản. Dưới đây là chuổi động của một tay máy công nghiệp tổng quát có 6 bậc tự do, các khớp A, B, F là các khớp tổng quát... loại trong hình 4.7(b). Nếu D 7 =1 các bit D 6 -D 5 quyết định các chức năng I/O ở các mốt khác nhau,như trình bày ở hình 4.9 Nếu bit D 7 =0,cổng C hoạt động ở mode Đặt /Đặt lạibit (BSR).Từ điều khiển BSR không ảnh hưởng đến các chức năng của các cổng A và B . Để thông tin với các ngoại vi thông qua 8255, ba bước sau đây là cần thiết: (1) Xác định được địa chỉ các cổng A,B và Cvà của thanh ghi... theo kết quả của hoạt động. Các cờ chịu ảnh hưởng bởi các hoạt động số học và logic trong ALU. Trong hầu hết các họat động này, kết quả được lữutru vào thanh ghi tích trữ. Do đó các cờ thường phản ánh các điều kiện dữ liệu trong thanh ghi tích trữ-trừ một vài ngoại lệ. ∗ S – Sign Flag: Cờ dấu: Sau sự thi hành của một phép toán học hoặc một họat động logic, nếu bit D7 của kết quả (luôn luôn trong thanh . cầm nắm các thiết bò cộng nghệ hay vật cần duy chuyển, bộ phận chấp hành _ phần kết cấu cơ khí của tay máy bao gồm các loại động cơ như : các động cơ thủy. ở cách sử dụng, cách tốt nhất để hiểu rỏ thiết bò mới và đi sâu vào tìm hiểu bản chất hoạt động bên trong của thiết bò đó. Thực hiện đề tài : “THIẾT KẾ