Báo cáo điều khiển ô tô mô hình qua Bluetooth

LỜI NÓI ĐẦU4 CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ5 CHƯƠNG II.CÁC LINH KIỆN TRONG MẠCH5 2.1. Vi điều khiển PIC 16F876A5 2.1.1. Mô tả cấu trúc6 2.1.2. Sự tổ chức bộ nhớ PIC 16F876A8 2.1.4. Các bộ Timer của chip16 2.2. Mạch cầu H22 2.3. Bộ thu phát Bluetooth HC0524 2.4. IC 780526 2.5. Thạch anh27 2.6. Điện trở27 2.7. Tụ điện28 2.8. Pin cell29 2.9. Động cơ DC29 CHƯƠNG III. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU Ô TÔ QUA BLUTOOTH30 3.1 Sơ đồ khối của ô tô:30 3.2. Khối nguồn30 3.3. Khối điều khiển31 3.4. Sơ đồ nguyên lý và mạch in32 3.5. Sản phẩm hoàn thiện33 3.6. Chương trình code cho PIC16F876A34 3.7. Kết luận36

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

LỚP ĐTTT-K10A

BÁO CÁO THỰC HÀNH

ĐIỀU KHIỂN Ô TÔ MÔ HÌNH QUA BLUETOOTH

Giáo viên hướng dẫn:

Nguyễn Thị Phương Thanh

Nhóm sinh viên:

1 Nguyễn Văn Vững

2 Nguyễn Văn Lập

3 Nguyễn Thị Nguyệt

4 Lê Thu Huyền

5 Lương Thị Chang

6 Trần Thanh Phúc

7 Dương Thị Kiều Oanh

Trang 2

MỤC LỤC

Trang 3

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển của đất nước thì nghành điện tử truyền thông nói riêng

và tin học nói chung đã có những bước phát triển mạnh mẽ không ngừng là chiếc chìa khóa dẫn đến thành công trên nhiều lĩnh vực, hoạt động

Với thực tế đó, nhiệm vụ của một sinh viên Điện Tử Viễn Thông chúng ta cần nghiên cứu và phát triển các ứng dụng trên cơ sở lí thuyết đã được học Điều khiển ô tô mô hình là một trong những ứng dụng khá mở, phát huy khả năng tìm tòi và sáng tạo của sinh viên Trên cơ sở

đề tài đó, nhóm chúng em xin trình bày về điều khiển ô tô bằng bluetooth qua phần mềm : Bluetooth remote control car for Android

Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu và làm báo cáo nhóm vẫn còn một số vấn đề thiếu xót và chưa được trình bày sâu sắc Rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô giáo và các bạn

để bài báo cáo được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Trang 4

PHẦN I: LINH KIỆN SỬ DỤNG

1 PIC 16F877A

- PIC16F777A có tất cả 40 chân

- 40 chân trên được chia thành 5 cổng, 2 chân cấp nguồn, 2 chân GND, 2 chân thạch anh

và 1 chân dùng để RESET vi điều khiển

Sơ đồ chân của PIC 16F877A

- 5 port của 16F877A bao gồm:

+ PORT A : 6 chân

+ PORT B : 8 chân

+ PORT C : 8 chân

+ PORT D : 8 chân

+ PORT E : 3 chân

- Thanh ghi TRIS dùng để điểu khiển xuất nhập dữ liệu của các PORT

 Khái quát về chức năng các PORT trong vi điều khiển PIC16F877A

- PORT A : Thực hiên chức năng “ hai chiều” : xuất dữ liệu từ vi điều khiển ra ngoại vi

và nhập dữ liệu từ ngoại vi vào vi điều khiển Người ta sử dụng thanh ghi TRISA ở địa chỉ 85h để điều khiển chức năng vào ra của PORT A Muốn xác lập chân nào của PORT

A là nhập thì ta set bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISA Ngược lại muốn chấn nào là xuất thì ta xóa bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISA

- PORT B : Thực hiện 2 chức năng vào ra tương tự như PORT A Người ta sử dụng thanh ghi TRISB ở địa chỉ 86h để điều khiển chức năng vào ra của PORT B Muốn xác lập chân nào của PORT B là nhập thì ta set bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISB Ngược lại muốn chấn nào là xuất thì ta xóa bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISB

Thanh ghi TRISB còn được tích hợp bộ điện trở kéo lên có thể điều khiển được bằng chương trình

Trang 5

- PORT C : Thực hiện 2 chức năng vào ra Người ta sử dụng thanh ghi TRISC ở địa chỉ 87h để điều khiển chức năng vào ra của PORT C Muốn xác lập chân nào của PORT C

là nhập thì ta set bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISC Ngược lại muốn chấn nào là xuất thì ta xóa bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISC

- PORT D : Thực hiện 2 chức năng vào ra Người ta sử dụng thanh ghi TRISD ở địa chỉ 88h để điều khiển chức năng vào ra của PORT D Muốn xác lập chân nào của PORT D

là nhập thì ta set bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISD Ngược lại muốn chấn nào là xuất thì ta xóa bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISD PORT D cũng là cổng xuất dữ liệu của chuẩn giao tiếp song song PSP

- PORT E : Thực hiện 2 chức năng vào ra Người ta sử dụng thanh ghi TRISE ở địa chỉ 89h để điều khiển chức năng vào ra của PORT E Muốn xác lập chân nào của PORT E

là nhập thì ta set bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISE Ngược lại muốn chấn nào là xuất thì ta xóa bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISE PORT E cũng là cổng xuất dữ liệu của chuẩn giao tiếp song song PSP

2 IC L298(IC mạch cầu)

2.1 Giới thiệu

IC L298 là mạch tích hợp đơn chip có kiểu vỏ công suất 15 chân (multiwatt 15)

và PowerSO20 (linh kiện dán công suất) Là IC mạch cầu đôi (dual full-bridge) có khả năng hoạt động ở điện thế cao, dòng cao Nó được thiết kế tương thích chuẩn TTL và lái tải cảm kháng như relay, cuộn solenoid, động cơ DC và động cơ bước Nó có 2 chân enable (cho phép) để cho phép/không cho phép IC hoạt động, độc lập với các chân tín hiệu vào Cực phát (emitter) của transistor dưới của mỗi mạch cầu được nối với nhau và nối ra chân ngoài để nối với điện trở cảm ứng dòng khi cần.Nó có thêm một chân cấp nguồn giúp mạch logic có thể hoạt động ở điện thể thấp hơn

2.2 Sơ đồ khối

Trang 6

2.3.Sơ đồ chân

2.4 Chức năng các chân

1;15 Sense A;

Sense B

Nối chân này qua điện trở cảm ứng dòng xuống GND để điều khiển dòng tải

2;3 Out 1; Out 2 Ngõ ra của cầu A Dòng của tải mắc giữa hai

chân này được qui định bởi chân 1

4 VS Chân cấp nguồn cho tầng công suất Cần

có một tụ điện không cảm kháng 100nF nối giữa chân này và chân GND

5;7 Input 1; Input 2 Chân ngõ vào của cầu A, tương thích chuẩn

TTL 6;11 Enable A;

EnableB Chân ngõ vào enable (cho phép) tương thích chuẩn TTL Mức thấp ở chân này sẽ

cấm (disable) ngõ ra cầu

A (đối với chân EnableA) và/hoặc cầu B (đối với chân EnableB)

9 VSS Chân cấp nguồn cho khối logic Cần có tụ

điện 100nF nối giữa chân này với GND 10; 12 Input 3;Input 4 Các chân logic ngõ vào của cầu B

13; 14 Out 3; Out 4 Ngõ ra của cầu B Dòng của tải mắc giữa hai

chân này được qui định bởi chân 15

- N.C Không kết nối (bỏ trống)

2.5 Thông tin ứng dụng

Mạch cầu H kép L298 của SGS-Thompson (và các hãng khác) có thể điều khiển dòng điện lên tới 2A trên một kênh và được đóng vỏ như một linh kiện công suất, ta có thể nối hai cầu H bên trong một vỏ LS298 thành một cầu H 4A IC L298 tích hợp 2 tầng

Trang 7

công suất (A, B) Tần công suất chính là mạch cầu và ngõ ra của nó có thể lái các loại tải cảm thông dụng ở nhiều chế độ hoạt động khác nhau (tùy thuộc vào sự điều khiển ở ngõ vào) Dòng điện từ chân ngõ ra chảy qua tải đến chân cảm ứng dòng: điện trở ngoài RSA, RSB cho phép việc cảm ứng cường độ dòng điện này Mỗi cầu được điều khiển bởi 4 cổng ngõ vào In1, In2, EnA, và In3, In4, EnB Các chân In có tác dụng khi chân

En ở mức cao, khi chân En ở mức thấp, các chân ngõ vào In ở trạng thái cấm Tất cả các chân đều tương thích với chuẩn TTL

3 MODULE Bluetooth HC-05

Module bluetooth HC05 master / slave dùng để thiết lập kết nối Serial giữa 2 thiết

bị bằng sóng bluetooth Điểm đặc biệt của module bluetooth HC-05 là module có thể hoạt động được ở 2 chế độ: MASTER hoặc SLAVE

+ Ở chê độ SLAVE: bạn cần thiết lập kết nối từ smartphone, laptop, usb bluetooth

để dò tìm module sau đó pair với mã PIN là 1234 Sau khi pair thành công, bạn đã có 1 cổng serial từ xa hoạt động ở baud rate 9600

+ Ở chế độ MASTER: module sẽ tự động dò tìm thiết bị bluetooth khác và tiến hành pair chủ động mà không cần thiết lập gì từ máy tính hoặc smartphone

Nguồn cung cấp cho module bluetooth là nguồn từ 3.6V đến 6V Ngoài ra module tương thích với các vi điều khiển 5V mà không cần chuyển đổi mức giao tiếp 5V về 3.3V như nhiều loại module bluetooth khác

Trong mạch ta chỉ sử dụng 4 chân TX,RX,chân 5V và chân GND

4 IC 7805

- IC 7805 là IC ổn áp tạo nguồn 5v ổn định cung cấp cho mạch cầu, PIC và module bluetooth

- Cấu tạo : gồm 3 chân : INPUT, OUTPUT và GND

Trang 8

5 Thạch anh

Chức năng: Là nguồn tạo xung nhịp dao động clock ổn định (20 MHz) cho dao động của PIC Thạch anh sẽ được gắn vào chân OSC1 và OSC2 (Chân số 13 và 14) của PIC

6 Tụ gốm

Chức năng: tụ gốm 104 (~ 100nF) sẽ được sử dụng để lọc nhiễu cho dao động thạch anh

7 Tụ hóa

Trang 9

Chức năng: Tụ hóa 1000μF và 470μF sử dụng trong khối cấp nguồn để lọc phẳng tín hiệu

8 Điện trở

Chức năng: trở treo 10k Ω cho nút bấm và 2 điện trở khác để bảo vệ cho LED

9 LED đơn

Các loại LED thực tế Cấu tạo và kí hiệu

Trong mạch sử dụng 5 LED đơn, 4 LED báo hiệu truyền nhận cho PIC, 1 LED là đèn báo hiệu cho nguồn

10 Button (nút bấm)

- Có chức năng reset cho IC PIC 16F877A

Trang 10

11 Phần mềm: Bluetooth remote control car for android

Giao diện phần mềm điều khiển

- Thanh trượt cho phép thay đổi tốc độ của xe ô tô

- Đèn led màu đỏ sẽ chuyển sang màu xanh khi có kết nối giữa điện thoại và ô tô

- Có 2 nút bấm dành cho bật đèn trước và đèn sau (nếu có)

- Mũi tên sáng sẽ chỉ ra hướng đi của ô tô

12 Động cơ

- Trong mạch ta dùng loại motor DC-motor chổi than,chạy dòng điện 1 chiều,có cồn suất nhỏ

- Motor hoạt động trong giải điện áp 3v-12v

- Motor được thiết kế thêm bộ giảm tốc để tăng được lực kéo khi vận hành

Trang 11

PHẦN II: SƠ ĐỒ - NGUYÊN LÝ MẠCH

Hình ảnh thật của ô tô mô hình

Sơ đồ khối

- Mạch ô tô gồm 5 khối chính: khối nguồn, khối vi điều khiển, khối mạch cầu H, Module Bluetooth HC-05, khối động cơ Trong mạch thật đã gộp chung khối nguồn và khối vi điều khiển

Khối nguồn cho VĐK

Khối vi điều khiển Động cơ DC

( xe ô tô)

Modul Bluetooth HC05

Thiết bị

thông minh

(điện thoại

di động,

ipad, laptop)

có hỗ trợ

bluetooth bluetoot

h

Mạch cầu H điều khiển ĐC

Khối nguồn cho cầu H

Trang 12

1 Khối nguồn và khối vi điều khiển

- Trong mạch ta gộp khối vi điều khiển và khối cung cấp nguồn vào trong 1 mạch Dưới đây

là hình ảnh thực tế :

Khối nguồn và vi điều khiển

Sơ đồ nguyên lí của khối nguồn và vi điều khiển

* Khối nguồn

- Nguồn đầu vào được nuôi bởi pin 7,4V qua IC 7805 ghim mức điện áp 5V cung cấp cho PIC, mạch cầu H và Module bluetooth HC-05

Trang 13

- Tụ gốm được dùng để lọc nguồn, tụ hóa dùng để san phẳng tín hiệu đầu ra cho chất lượng tín hiệu tốt hơn

- Sử dụng 1 con led để báo nguồn

- Nguồn của pin 7,4V được đưa trực tiếp vào chân 1 của J10 để làm nguồn nuôi điều khiển motor cho IC mạch cầu Lối ra của IC 7805 là nguồn 5V được đưa vào chân 2 cung cấp cho IC L298 bên khối mạch cầu Chân 3 còn lại là GND

* Khối vi điều khiển

Ở đây ta dùng vi điều khiển PIC 16F877A:

- Vi điều khiển có chức năng chính là nhận tín hiệu thông qua giao tiếp với module

HC-05 tại chân TX (chân 25) và RX (chân 26) dưới dạng ký tự từ phần mềm trên thiết bị Android và xuất dữ liệu ra các chân 19, 20, 21, 22 (tương đương với chân số 4, 5, 6, 7 của J10)

- Chân 13, 14 được nối với thạch anh 20MHZ để cung cấp dao động cho PIC hoạt động, nút bấm nối với chân số 1 để Reset

2 Khối mạch cầu

Hình ảnh thực tế của khối mạch cầu

Trang 14

Sơ đồ nguyên lý của khối mạch cầu

- IC L298 là một IC tích hợp nguyên khối gồm 2 mạch cầu H bên trong Với điện áp làm tăng công suất đầu ra từ 5V – 47V, dòng lên đến 4A, L298 rất thích hợp trong những ứng dụng công suất nhỏ như động cơ DC loại vừa …

- Khối mạch cầu điều khiển mạch cầu nhận nguồn 7.4V từ nguồn vào chân Vs là nguồn riêng điều khiển hai động cơ IC L298 nhận nguồn 5V từ chân V0 của IC 7805 về nuôi trong mạch

- 4 chân INPUT: IN1, IN2, IN3, IN4 được nối lần lượt với các chân 5, 7, 10, 12 của

L298 Đây là các chân nhận tín hiệu điều khiển

- 4 chân OUTPUT: OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 (tương ứng với các chân INPUT) được

nối với các chân 2, 3, 13, 14 của L298 Các chân này sẽ được nối với động cơ

- Hai chân ENA và ENB dùng để điều khiển các mạch cầu H trong L298 Nếu ở mức

logic “1” (nối với nguồn 5V) thì cho phép mạch cầu H hoạt động, nếu ở mức logic “0” thì mạch cầu H không hoạt động

- Khi ENA = 0: Động cơ không quay với mọi đầu vào

- Khi ENA = 1:

IN1 = 1; IN2 = 0: động cơ quay thuân

IN1 = 0; IN2 = 1: động cơ quay nghịch

IN1 = IN2: động cơ dừng ngay tức thì

- Khi ENB = 0: Động cơ không quay với mọi đầu vào

- Khi ENB = 1:

IN3 = 1; IN4 = 0: động cơ quay thuân

IN3 = 0; IN4 = 1: động cơ quay nghịch

IN3 = IN4: động cơ dừng ngay tức thì

- Dùng 8 diode chỉnh lưu để dập xung do tải gây ra ( tải thường do motor – động cơ) Khi tải hoạt động và ngừng lại, thì do tải cảm trong đó sẽ lưu trữ một dòng điện, vì vậy khi ngừng hoạt động tải cảm này sẽ sinh ra một dòng ngược, dòng ngược này nguy hiểm cho các Transistor nên cần phải dập đi

Trang 15

PHẦN III: CODE CHƯƠNG TRÌNH

#include "C:\Users\Bboy ICT\Desktop\oto\code PIC\code oto\oto1.h"

#use delay(clock=20000000)

#use rs232(baud=9600,parity=N,xmit=PIN_C6,rcv=PIN_C7,bits=8)

#use fast_io(d)

#byte portd=0x08

char message[2],c=0x00;

int8 count=0, new_message=0,i=0;

#INT_RDA

void ngat()

{

c=getc();

message[count]=c;count++;

new_message=1;

}

void main()

{

portd= 0x00;

set_tris_d(0b00000000);

enable_interrupts(global);

enable_interrupts(int_rda);

while(true)

{

if(message[0]=='S')//dung

{

portd=0x00;

delay_ms(100);

count=0;

for(i=0;i<3;i++)

message[i]=0;

}

else if(message[0]=='F')// tien

{

portd=0x08;

delay_ms(100);

count=0;

for(i=0;i<3;i++)

message[i]=0;

}

else if(message[0]=='B')//LUI

{

portd=0x04;

delay_ms(100);

count=0;

for(i=0;i<3;i++)

message[i]=0;

}

Trang 16

else if(message[0]=='L')//TRAI {

portd=0x02;/////

delay_ms(100);

count=0;

for(i=0;i<3;i++)

message[i]=0;

}

else if(message[0]=='R')//PHAI {

portd=0x03;////

delay_ms(100);

count=0;

for(i=0;i<3;i++)

message[i]=0;

}

else

portd= 0x00;

}

Trang 17

KẾT LUẬN

Thực hành đo lường và điều khiển bằng máy tính là môn học rất quan trọng đối với sinh viên khoa điện tử Qua quá trình học tập và nghiên cứu, sinh viên hiểu rõ hơn về cách điều khiển vào ra PPI 8255, truyền thông qua RS232, vẽ đặc tuyến của diode bằng máy tính, cũng như cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các dụng cụ đo như cảm biến nhiệt, PT100 … các loại micro,quang trở, rơ le…

Điều khiển ô tô mô hình qua bluetooth là một đề tài rất hay, có thể khai thác sự sáng tạo,

tự tìm tòi của sinh viên Qua đó, sinh viên có thể hiểu biết thêm về tác dụng các linh kiện, vi điều khiển, điều khiển ô tô bằng thiết bị điện thoại qua bletooth…

Bài báo cáo thực hành của nhóm chúng em vẫn chưa hoàn chỉnh, rất mong nhận được sự nhận xét quí báu từ các thầy cô giáo và các bạn để bài được hoàn chỉnh hơn nữa

Nhóm sinh viên

Trang 18

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

………

……….

………

……….

………

……….

………

……….

………

……….

………

……….

………

Trang 19

………

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1 Giáo trình thực hành đo lường và điều khiển bằng máy tính– trường đại học công nghệ thông tin và truyền thông

2 Website :

www.google.com.vn

http://www.dientuvietnam.net

http://tailieu.vn

http://www.diendientu.com

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	0,97 MB