Nghiên cứu và thiết kế robot thám hiểm

Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG   LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ ROBOT THÁM HIỂM Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Chí Ngôn Sinh viên thực hiện: Lưu Trọng Hiếu 1063870 Cao Ngọc Tân Lớp: Cơ Điện Tử 1063902 Khóa 32 Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn  -Trong suốt khóa học 2006-2010 Bộ Môn Tự Động Hóa, Khoa Công Nghệ trường Đại Học Cần Thơ, nhận truyền đạt kiến thức quý báu, dạy dỗ ân cần hướng dẫn tận tình Đặt biệt thời gian thực luận văn tốt nghiệp có nhiều hạn chế kiến thức, kinh nghiệm phương pháp tổ chức thực luận văn tốt nghiệp Tuy nhiên, với giúp đỡ tận tình từ thầy cô giảng dạy, cán hướng dẫn, bậc đàn anh bạn khóa, nên đề tài hoàn thành thời gian quy định Chúng chân thành thành cảm ơn sâu sắc đến: Ban Chủ Nhiệm khoa, tất quý thầy, cô Bộ Môn Tự Động Hóa khoa tận tụy giảng dạy, truyền đạt kiến thức chuyên môn làm sở để thực luận văn tốt nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành khóa học Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn đề tài, TS Nguyễn Chí Ngôn, nhiệt tình định hướng giúp đỡ, cần có hỗ trợ kiến thức kinh nghiệm, nhận trả lời đáp ứng, điều giúp hoàn tất luận văn thời hạn Tất bạn bè giúp đỡ động viên suốt trình thực luận văn tốt nghiệp Cuối đóng góp tích cực vật chất, ủng hộ tinh thần từ phía gia đình tạo chỗ dựa vững góp phần vào thành công đề tài Người làm xin chân thành cảm ơn! Nhóm Sinh Viên Thực Hiện Lưu Trọng Hiếu Cao Ngọc Tân Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN  Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2010 (Ký tên) Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2010 (Ký tên) Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI I ĐẶT VẤN ĐỀ II MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 10 YÊU CẦU PHẦN CỨNG 10 YÊU CẦU PHẦN MỀM 10 III PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 11 GIẢI PHÁP PHẦN CỨNG 11 GIẢI PHÁP PHẦN MỀM 12 IV KỀ HOẠCH PHỐI HỢP THỰC HIỆN 12 PHẦN CƠ KHÍ 12 PHẦN ĐIỆN 12 PHẦN MỀM 12 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14 A VI ĐIỀU KHIỂN PIC 18F4431 14 I MÔ TẢ CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA PIC 18F4431 14 II TẬP LỆNH CỦA PIC 18F4431 22 B GIỚI THIỆU NGÔN NGỮ C 22 C DÙNG CCS C LẬP TRÌNH CHO PIC 18F4431 23 D GIỚI THIỆU C Sharp (C#) 24 E GIAO TIẾP CỔNG NỐI TIẾP 24 I CẤU TRÚC CỔNG NỐI TIẾP 25 II TRUYỀN THÔNG GIỮA HAI NÚT 28 III TRUY XUẤT TRỰC TIẾP THÔNG QUA CỔNG COM 29 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 33 A PHẦN CƠ KHÍ 33 B PHẦN MẠCH 45 C PHẦN MỀM 56 Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ, KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 61 I KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 61 THUẬN LỢI 61 KHÓ KHĂN 61 HẠN CHẾ 62 II HƯỚNG PHÁT TRIỂN 62 III KHẢ NĂNG TRIỂN KHAI VÀ ỨNG DỤNG VÀO THỰC TIỄN 62 IV KẾT LUẬN 62 PHỤ LỤC 64 Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn LỜI NÓI ĐẦU  -Kể từ năm 1956, cho Engelberger xây dựng công ty sản xuất robot có tên Unimation (Universal Automation) để sản xuất robot công nghiệp, họ cho đời robot tên Unimate Một công nghiệp đời với nhiều công việc robot thực Năm 1969, Victor Scheinman chế tạo cánh tay Stanford Thiết kế trở thành chuẩn mực ảnh hưởng nhiều đến thiết kế cánh tay robot ngày Đây cánh tay robot chạy điện điều khiển máy tính thành công Robot theo lộ trình tùy ý mở rộng khả cho ứng dựng sử dụng để phát triển kỹ thuật lắp ráp công nghiệp cho cánh tay robot thương mại Tiếp theo nhiều nghiên cứu ứng dụng Skakey robot di động suy luận hoạt động nó, tảng tri thông minh nhân tạo robot ngày nay.Kể từ thập niên 80 ngành công nghiệp robot bắt đầu phát triển mạnh mẽ Robot chế tạo để làm công việc người không muốn làm Robot sử dụng nhiều lãnh vực với chức đa dạng quét sơn, làm việc cao tầng, hàn, lấp ráp sản phẩm, dịch vụ, giải trí, thám hiểm vùng nguy hiểm, điển Robot Thám Hiểm Chân Dante thực thám hiểm núi lửa, robot ASIMO (Advanced Step in Innovative Mobilit) có nghĩa "Bước đột phá khả di chuyển sáng tạo", thông minh giống người Năm 2002 Roomba robot hút bụi tập đoàn iRobot xuất xem robot làm dịch vụ thành công thương mại Tobio robot hình dáng người Việt Nam thiết kế kiến trúc mạng neuron nhân tạo tự học thông minh, chế tạo bằn vật liệu composite sợi carbon siêu nhẹ, hệ thống camera tốc độ cao giúp Tobio nhận dạng quĩ đạo độ xoáy để định đánh bóng xác Tại triển lãm quốc tế lớn giới Robot (IREX 2009) diễn Nhật bản, công ty robot Tosy công nghiệp Việt Nam sản xuất gây ấn tượng mạnh cho khách tham quan Với giá thành sản xuất nước rẻ, robot ngành công nghiệp Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn mũi nhọn Việt nam hứa hẹn bước tiến vững để đáp ứng cầu xã hội ngày cao Trước thực tế đó, chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm” thầy Nguyễn Chí Ngôn hướng dẫn Đề tài xây dựng dựa kiến thức giao tiếp máy tính VĐK qua chuẩn RS-232, với việc dùng ngôn ngữ C Sharp để lập trình điều khiển ROBOT giao diện điều khiển máy tính Dù nhiều hạn chế đề tài hoàn thành thời hạn nhờ bảo tận tình thầy Nguyễn Chí Ngôn Do thời gian kiến thức hạn chế nên đề tài thiết kế đơn giản chưa thật hoàn thiện mong đóng góp ý kiến thầy, cô bạn để đề tài hoàn thiện Chân thành cảm ơn ! Nhóm sinh viên thực Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 Lưu Trọng Hiếu 1063870 Cao Ngọc Tân 1063902 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI I Đặt vấn đề Lịch sử phát triển ROBOT Ý tưởng sáng tạo Robot có từ năm trước công nguyên kỹ sư người Hy lạp (Ctesibus) sáng tạo thiết bị đo thời gian đồng hồ làm nước Năm 1921 thuật ngữ “Robot” lần dầu tiên đặt để gọi “R.U.R” “"Rossum's Universal Robots" nhà văn người Crech tên Karel Capek Năm 1941 Nhà văn khoa học viễn tưỡng Isaac Asimov sử dụng từ “robotics” để diễn tả kỹ thuật làm robot ước tính hiệu lực gia tăng từ robot kỹ nghệ Năm 1942 Asimow viết “"Runaround”, câu chuyện robots chứa đựng “ luật robotics” là: Robot không phép làm hại người, không nghỉ ngơi người phép áp Robot phải tuân lệnh người, ngoại trừ lệnh vi phạm luật không phép thi hành Robot phải bảo vệ sống người cho không vi phạm luật Năm 1956 George Devol Joseph Engelberger thành lập công ty robot giới Năm 1961 robot kỹ nghệ đời có tên ULTIMATE Năm 1963 Cánh tay robot nhân tạo kiểm soát máy tính đời, thiết kế cho người tàn tật với khớp cho phép hoạt động linh hoạt tay người (http://prime.jsc.nasa.gov/ROV/history.html) Từ đó, robot không ngừng cải tiến, sáng tạo lợi ích mà robot mang lại, người quan tâm pháp triển ngành công nghiệp nầy Định nghĩa Robot: thuật ngữ Robot có nguồn gốc từ tiếng Czech “Robota” có nghĩa cưỡng ép, ép buộc phải phục vụ, “robotnik” có nghĩa nô lệ Robot tác nhân khí, nhân tạo, ảo, thường hệ thống điện tử Từ Từ "robot" (người máy) thường hiểu với hai nghĩa: robot khí phần mềm tự hoạt động Robot công cụ lập trình được, đa chức thiết kế để Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn vận chuyển vật liệu, phận, công cụ, hoăc thiết bị đặc biệt thông qua chuyển động lập trình để thực tác vụ đa dạng Một đặc điểm tiêu biểu để phân biệt robot khả đưa lựa chọn Càng có khả đưa nhiều lựa chọn để giải vấn đề bao nhiêu, robot đánh giá cao Robot thiết bị tự động thực chức người cỗ máy hình dạng người Bước vào kỷ 21 ROBOT không ngừng nghiên cứu phát triển mạnh mẽ với hổ trợ phát triển nhiều công nghệ đại Có thể nói công nghệ ROBOT thời kỳ đầu với hứa hẹn phát triển rực rỡ tương lai Lý chọn đề tài Trong sống ngày nhiều nguyên nhân có nhiều cố tai nạn hầm mỏ, cầu cống, sập nhà, nơi nguy hiểm (phá mìn, thăm dò đáy đại dương, kiểm tra đường ống ngầm, thám hiểm hỏa ), chật hẹp mà người tiếp cận vấn đề đặt cần phải có thiết bị nhỏ gọn có khả thay người hoạt động hiệu điều kiện nhằm giúp người quan sát, xử lý, tìm kiếm, khắc phục cố tốt Đều mối quan tâm giới Việt Nam Với yêu cầu đầy tính ứng dụng thực tế đó, với lượng kiến thức tương đối đầy đủ chuyên ngành năm ngồi ghế nhà trường với với sở thích niềm đam mê lĩnh vực ROBOT yêu cầu vận dụng khiến thức học vào thực tế, từ người làm đề tài hình thành nên ý tưởng thiết kế loại ROBOT có khả đáp ứng phần nhỏ vấn đề có tính ứng dụng thực tế cao, người làm đề tài định chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm” thầy Nguyễn Chí Ngôn hướng dẫn làm luận văn tốt nghiệp đáp ứng đầu đủ yêu cầu đặt Đề tài “Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm” người làm đề tài dựa sở tìm hiểu kế thừa có sẵn từ đề tài nghiên cứu phần cứng, mô hình… từ người làm đề tài sâu nghiên cứu, cải Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 10 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn MODULE I2C,SPI, Module A/D CONVERT Các ghi liên quan đến module • SSPCON, SSPSTAT, SSPBUF, INTCON, PIR1, PIE1 Giới thiệu module SPI Module để điều khiển giao tiếp với thiết bị bên với họ vi điều khiển loại:có thể EEPROM,A/D converter… SPI mode cho phép bit liệu truyền đồng nhận lúc ,ba chân sử dụng: • Serial Data Out (SDO) – RC7/RX/DT/SDO • Serial Data In (SDI) – RC4/INT1/SDI/SDA • Serial Clock (SCK) – RC5/INT2/SCK/SCL Là giao tiếp dễ dùng hoạt đông theo phương pháp bắt tay ,1 master clave master truyền liệu cho clave ngược lại,nó phát xung clock qua đường clock nối với clave đông thời truyền bit data từ chân SDO tới chân SDI clave,nếu truyền bit mà reset pic data bị clave không nhận đủ bit Giao tiếp cần hai dây.Nếu gởi data chỉ cần dây clock SDO vdk nhận dùng SDI dây clock,dây clock nối chung Nếu có gởi nhận dây clock dùng chung master có SDO nối tới SDI clave,SDO clave nối SDI master Nếu master cần truyền cho nhiều clave trở lên SDO master nối tới SDI clave Module i2c Là công cụ đầy đủ cho chế độ clave,và cung cấp ngắt hai bit START STOP phần cứng để dễ dàng thực thi chế độ master Hai chân sử dụng để chuyển liệu:SDI SDA pin.Và người dùng phải câu hình hai chân output hay input thông qua hai ghi TRISC TRISD Khi sử dụng i2c để giao tiếp hai chân phải nối lên 5v với điên trở kéo lên,và giá tri điện trở phụ thuộc vào tốc độ boud pic • Chế độ clave: Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 90 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Trong chế độ hai chân SCL SDA phải cấu ngõ vào(TRISC TRISDđược set).khi địa khớp liệu chuyển sau address match nhận,tự động phần cứng phát xung ACK load giá trị ghi SSPBUF Có hai điêu kiện nguyên nhân module SSP không phát ACK xung: + Buffer full bit BF set sau chuyển nhận + Bit báo tràn SSPOV (SSPCON) set sau chuyển nhận Trong trường hợp ,thanh ghi SSPSR giá trị không load vào SSPBUF bit SSPIF set Trình tự hoạt động cho 10 bit_address: Nhận byte cao địa chỉ(bits SSPIF,BF,UA set Update ghi SSPADD với byte thứ hai address(slow)_bit UA clear Đọc ghi SSPBUF clear cờ SSPIF Nhân byte thứ hai địa chỉ(slow) SSPIF,BF UA set Update ghi SSPADD với byte cao ADDRESS Đọc giá trị ghi SSPBUF xoa bit BF xoá SSPIF Nhận lai điều kiện start Nhận byte thứ (high) address SSPIF,BF set Đọc ghi SSPBUF clear bit SSPIF,BF • Chế độ master: Vận hành chế độ sử dụng ngắt phát hiên điêu kiện hai bit start stop chế độ hai chân SCL SDA cấu ngõ output Hình 23: Sơ đồ ghi SSPSTAT bit7: SMP bit phải xoá chế độ i2c Bit6: CKE bit phải xoá chế độ i2c Bit5: D/A data/address bit vận hành chế độ i2c 1=chính xác byte cuối nhận chuyển data 0=chính xác byte cuối nhận chuyển address Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 91 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn bit4: P stop bit vận hành chế độ i2c bit xoá module ssp disable bit start nhận thấy.Và SSPEN xoá 1=bit stop phát 0=bit stop không nhìn thấy bit3: S start bit vận hành chế độ i2c 1=bit start nhận 0=bit start không nhận bit 2: R/W bit thông tin read write(chỉ vận hành chế độ i2c) 1= read 0=write bit 1: UA bit update địa 1=chính sác người dùng cần update address ghi SSPADD 0=address không cần update bit 0: BF trạng thái buffer +Trong chế độ nhận: 1=nhận hoàng thành SSPBUF đầy 0=nhận không hoàn thành SSPBUF chưa đầy +Trong chế độ chuyển 1=đang chuyển SSPBUF đầy 0=chuyển hoàn thành,SSPBUF trống Hình 24: Sơ đồ ghi SSPCON bit 7:WCOL 1=thanh ghi SSPBUF viết 0=không có va chạm bit 6: SSPOV bit nhận báo tràn 1=1 byte nhận giử data trước,trong trường hợp tràn data in sspsr bị Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 92 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn 0=không bị tràn bit 5: SSPEN bit cho phép truyền đồng 1=cho phép port nối tiếp,cấu hình chân SDA SCL port nối tiếp 0=diable port nối tiếp bit 3-0:bit chọn chế độ truyền port nối tiếp đồng 0000= SPI master mode,Fosc/4 0001= SPI master mode,Fosc/16 0010= SPI master mode,Fosc/64 0011= SPI master mode,clock=TMR2 output/2 0100= SPI sclave mode,clock=SCK pin,SS pin control enable 0101= SPI sclave mode,clock=SCK pic,SS pin control disable 0110= I2C sclave mode 7-bit address 0111=I2C sclave mode 10-bit address 1011=i2c firmware controlled master mode 1110=i2c sclave mode bit address với start stop enabled bit 1111=i2c sclave mode 10 bit address với start stop enabled bit Module A/D CONVERT Có kênh pic18f4431 cho phép biến đổi a/d.Group A từ AN0,AN4 AN1,AN5 thuộc nhóm B,AN2 AN6 thuộc nhóm C,AN3 AN7 thuộc nhóm D chọn ghi ADCHS Có ghi điều khiển.Và có hai chế độ chạy adc chế độ bit(0_255)và chế độ 161 bit (0_1024) Thanh ghi kết cho chế độ biến đổi a/d: ADRESH:ADRESL cặp ghi lưu trữ giá trị cho phép biến đổi a/d.Cặp ghi 16 bit Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 93 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Hình 25: Bộ chuyển đổi A/D Chế độ lưu trữ kết right justified left justified điều khiển ghi ADCON2 FEEDBACK MODULE Module dùng thiết kế ngõ vào cho mục đích đặc biệt dùng ứng dụng hồi tiếp Module bao gồm hai module phần cứng : • Input capture module (IC) • Quadrature encoder interface(QEI) C.1 Quadrarure encoder interface: QEI đọc tốc độ thông tin chuyển động.Nó sử dụng vài ứng dụng dùng encoder ngõ dạng xung cho hồi tiếp Đặc điểm bên ngoài: • chân input :hai pha tín hiệu(QEI QEB) tín hiệu index • Điều khiển phát có di chuyển việc diều khiển có ngắt IC3DRIF • 16 bit up/down counter • Two position update modes (x2 and x4) • Đo tốc độ với việc đặt postcales để đo tốc độ cao • Bit ngắt đếm ICQEIF PIR3 • Bit ngắt điều khiển tốc độ IC1IF ghi PIR3 Module gồnm ba thành phần khối QEI logic control, đếm vị trí, postcale velocity Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 94 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Khối QEI phát có cạnh lên hai chân QEA QEB tạo xung đếm gởi tới khối logic position logic Biểu đồ khối QEI Hình 26: Biểu đồ khối QEI Cấu hình cho module QEI Vận hành module điều khiển ghi QEICON Hình 27: Sơ đồ ghi QEICON Bit :VELM: Velocity Mode bit = Velocity mode không cho phép = Velocity mode cho phép Bit 6: ERROR: bit báo lỗi QEI = Position counter(4) overflow or underflow = No overflow or underflow Bit 5: UP/DOWN: trạng thái bit định hướng chiều quay = thuận = nghịch Bit 4-2 :QEIM2:QEIM0: QEI Mode bits(2,3) 111 =không sử dụng Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 95 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn 110 =QEI hoạt động chế độ 4x Update mode; position counter reset on period match(POSCNT = MAXCNT) 101 =QEI hoạt đông chế độ 4x Update mode; INDX resets the position counter 100 =không sử dụng 010 =QEI cho phép hoạt đông 2x Update mode; position counter reset on period match (POSCNT = MAXCNT) 001 =QEI enabled in 2x Update mode; INDX resets the position counter 000 =QEI off Bit 1-0: PDEC1:PDEC0: Velocity Pulse Reduction Ratio bit 11 =1:64 10 =1:16 01 =1:4 00 =1:1 • QEI x2mode: Mode chọn QEIM2:QEIM0.trong mode QEI phát cạnh QEA input,mỗi cạnh lên xuống QEA cấp tín hiệu clock cho đếm vị trí.Và đếm vị trí reset chân INDX khớp chu kì,tức ghi POSCNT = MAXCNT • QEI x4 update mode: Mode cung cấp giải pháp tốt cho vị trí roto,khi đếm tăng giảm cách thương xuyên hơn.Mode chọn việc thiết lập QEI mode đếm vị trí reset tương tự mode Trong mode đếm vị trí tăng giảm cạnh lên QEA QEB nhờ vào quan hệ pha chúng Ví dụ : QEA sớm pha QEB(đi trước) đếm tăng lên ngược lại đếm giảm Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 96 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Hình 28: Đếm xung Encoder chế độ X4 Reset đếm xung -Một xung index phát chân INDX: +Nếu encoder vận hành chế độ thuận chiều ,POSCNT reset +Nếu encoder chạy chế độ nghịch chiều giá trị MAXCNT ghi ghi vào POSCNT trước xung kế QEA QEB sau có cạnh xuống chân INDX -khi hai ghi POSCNT MAXCNT +Nếu encoder chạy chiều thuận POSCNT reset không.Một ngắt xãy reset không +Nếu encoder chạy chiều ngịch giá trị MAXCNT ghi ghi vào POSCNT.Và có kiện ngắt xãy Hình 29: Reset đếm xung Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 97 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn MODULE PWM Hình 30: Sơ đồ khối PWM Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 98 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Bảng 7: Tập lệnh họ 18Fxxxx Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 99 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Bảng Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 100 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Phụ lục 2: COM PORT Hình 1: Sơ đồ chân COM Port Bảng 1: Ý nghĩa chân Tín Hướng D25 D9 hiệu truyền Protected ground: nối đất bảo vệ - - TxD DTEDCE Transmitted data: liệu truyền RxD DCEDTE Received data: liệu nhận RTS DTEDCE CTS DCEDTE 6 DSR DCEDTE GND - DCD DCEDTE 20 DTR DTEDCE 22 RI DCEDTE 23 - DSRD DCEDTE 24 - TSET DTEDCE Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu - Mô tả 1063902 1063870 Request to send: DTE yêu cầu truyền liệu Clear to send: DCE sẵn sàng nhận liệu Data set ready: DCE sẵn sàng làm việc Ground: nối đất (0V) Data carier detect: DCE phát sóng mang Data terminal ready: DTE sẵn sàng làm việc Ring indicator: báo chuông Data signal rate detector: dò tốc độ truyền Transmit Signal Element Timing: tín hiệu định thời truyền từ DTE 101 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Transmitter Signal Element Timing: 15 - TSET DCEDTE tín hiệu định thời truyền từ DCE để truyền liệu Receiver Signal Element Timing: tín 17 - RSET DCEDTE hiệu định thời truyền từ DCE để truyền liệu Local Loopback: kiểm tra cổng 18 - LL 21 - RL 14 - STxD DTEDCE Secondary Transmitted Data 16 - SRxD DCEDTE Secondary Received Data 19 - SRTS DTEDCE Secondary Request To Send 13 - SCTS DCEDTE Secondary Clear To Send 12 - SDSRD 25 - TM - Dành riêng cho chế độ test 10 - Dành riêng cho chế độ test DCEDTE DCEDTE 11 Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu Remote Loopback: Tạo DCE tín hiệu nhận từ DCE lỗi Secondary Received Line Signal Detector Test Mode Không dùng 1063902 1063870 102 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Giao tiếp nối tiếp máy tính sử dụng vi mạch UART với ghi cho bảng 2: Bảng 2: Các ghi chức Offset DLAB R/W Tên Chức W THR Transmitter Holding Register (đệm truyền) R RBR Receiver Buffer Register (đệm thu) R/W R/W R/W BRDH Số chia byte cao BRDL Baud Rate Divisor Latch (số chia byte thấp) IER R IIR W FCR R/W LCR R/W MCR R LSR R MSR R/W Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 Interrupt Enable Register (cho phép ngắt) Interrupt Identification Register (nhận dạng ngắt) FIFO Control Register Line Control Register (điều khiển đường dây) Modem Control Register (điều khiển MODEM) Line Status Register (trạng thái đường dây) Modem Status Register (trạng thái MODEM) Scratch Register (thanh ghi tạm) 103 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình linh kiện mạch điện tử, Trương Văn Tám, Đại học Cần Thơ, 2003 [2] Giáo trình điện tử công nghiệp, Nguyễn Khắc Nguyên, Đại học Cần Thơ [3] trang web điện tử www.dientuvietnam.net [4] trang web điện tử www.picvietnam.com Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 104 [...]... 1063902 1063870 32 Nghiên cứu và thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Bảng 2.6: WLS (Word Length Select): WLS1 Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu WLS0 Độ dài dữ liệu 0 0 5 bit 0 1 6 bit 1 0 7 bit 1 1 8 bit 1063902 1063870 33 Nghiên cứu và thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG A- PHẦN CƠ KHÍ I Lý thuyết thiết kế 1 Ý tưởng cho mô hình thiết kế Từ thế kỷ 20... Nghiên cứu và thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn ROBOT, tìm hiểu về hoạt động của động cơ, cách bố trí và mạch điều khiển cho động cơ, lắp đặt phần “đầu, thân và đuôi” với một kết cấu cơ khí tốt, cách bố trí và hoạt động của cảm biến Encoder…sao cho ROBOT có tính cơ động cao, linh hoạt và có tính thẩm mỹ Qua sự phân công của nhóm bạn Cao Ngọc Tân sẽ được giao thiết kế phần khung mô hình ROBOT. .. suất và điều khiển xoay trái, xoay phải Camera Chọn mô hình Robot để thiết kế: Robot thám hiểm được thiết kế theo mô hình xe tăng mạnh mẽ, nhỏ gọn và đơn giản Đây là mô hình Robot rất thông dụng và dễ làm hiện nay Đặc điểm của mô hình Robot thăm dò này được chúng tôi thiết kế với các đặc điểm như sau: Hai motor chuyển động bánh xe được bố trí so le nhau Một motor được gắn bên trái phía trước Robot, .. .Nghiên cứu và thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn tiến, phát triển thêm nhiều tính năng nhằm đáp nhu cầu thực tế ngày càng cao của cuộc sống hiện đại 3 Yêu cầu của đề tài Thiết kế ROBOT thám hiểm nhỏ gọn, có khả năng hoạt động linh hoạt trong những địa hình không bằng phẳng Điều khiển ROBOT bằng giao diện điều khiển trên máy tính giao tiếp với ROBOT qua cổng COM Dùng... Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 12 Nghiên cứu và thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Robot Hai bánh xe bên trái và bên phải còn lại được gắn ở hai vị trí còn lại và đồng trục với hai động cơ và quay khi hai motor quay và kéo chúng quay theo Bánh xe bố trí hai bên xe, mỗi bên 4 bánh gồm 2 bánh lớn ở giữa và 2 bánh nhỏ ở ngoài Một bánh lớn ở mỗi bên được gắn vào trục của motor chuyển động Hai... 22 Nghiên cứu và thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn 00 = nguồn clonk cho Dead Time Unit is FOSC/2 bit 5-0 DT5:DT0: Unsigned 6-bit dead time value bits for Dead Time Unit II TẬP LỆNH HỌ PIC 18Fxxxx Xem Phụ lục 1 B GIỚI THIỆU NGÔN NGỮ C Ngôn ngữ C được thiết kế bởi nhà khoa học Dennis Ritchie tại phòng thí nghiệm Bell Telephone vào năm 1972 C được thiết kế để viết hệ điều hành UNIX và. .. phẳng Để việc quan sát thăm dò và điều khiển mang tính tự động và linh hoạt cao thì việc điều khiển Robot được thao tác trên máy vi tính nhờ Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 34 Nghiên cứu và thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Camera quan sát đặt trên Robot hứa hẹn được phát triển và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực 2 Hoạt động chung của mô hình Robot hoạt động với sự điều khiển... phụ lục 1 Các chân RA được tích hợp với ba chân ngỏ vào Capture và QEI.Các chân RA6 và RA7 được tích hợp với chân dao dộng chính.Các chân Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 16 Nghiên cứu và thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn RAvà chân RA5 chuyển đổi A/D khi đặt hoặc xoá bit điều khiển trong thanh ghi ANSEL0 và ANSEL1 Ví dụ : TRISA=1; // PORT A LA INPUT TRISA=0; //... Việt Nam thuật ngữ Robot không còn xa lạ nhưng việc chế tạo và sử dụng Robot chỉ mới giới hạn trong các cuộc thi MCR, Robot mìn hay Robocon, chưa ứng dụng rộng rãi vào đời sống Trước yêu cầu đó nhóm sinh viên thực hiện đề tài đã chọn đề tài Nghiên cứu và thiết kế Robot thám hiểm , với mô hình được lấy từ ý tưởng các Robot di động và những chiếc xe tăng mạnh mẽ với cơ cấu chuyển động bằng bánh xích có... 3K đến 7K Điện áp ngõ vào 5V Độ nhạy ngõ vào 3V Trở kháng ngõ vào 3K đến 7K Các tốc độ truyền dữ liệu thông dụng trong cổng nối tiếp là: 1200 bps, 4800 bps,9600 bps và 19200 bps Sơ đồ chân: Hình 2.10 - Sơ đồ chân cổng nối tiếp Cao Ngọc Tân Lưu Trọng Hiếu 1063902 1063870 28 Nghiên cứu và thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Cổng COM có hai dạng: đầu nối DB25 (25 chân) và đầu nối DB9 (9 chân) ... định chọn đề tài Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm thầy Nguyễn Chí Ngôn hướng dẫn làm luận văn tốt nghiệp đáp ứng đầu đủ yêu cầu đặt Đề tài Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm người làm đề... 1063870 41 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn Quy trình thiết kế Robot Trong kết cấu khí mô hình Robot phần khung Robot đóng vai trò quan trọng làm tăng khả hoạt động Robot, ... 1063902 1063870 33 Nghiên cứu thiết kế ROBOT thám hiểm GVHD: TS.Nguyễn Chí Ngôn CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG A- PHẦN CƠ KHÍ I Lý thuyết thiết kế Ý tưởng cho mô hình thiết kế Từ kỷ 20 nhân loại