thực hành xưởng báo cáo thực hành xưởng là báo cáo đầy đủ được các thầy giáo nổi tiếng của đại học bách khoa hướng dẫn và giảng dạy nghiên cứu và phát triển ra báo cáo thiết kế và chế tạo ra bài báo cáo ôtô dò đường hay robot dò đường thực hành xưởng báo cáo thực hành xưởng là báo cáo đầy đủ được các thầy giáo nổi tiếng của đại học bách khoa hướng dẫn và giảng dạy nghiên cứu và phát triển ra báo cáo thiết kế và chế tạo ra bài báo cáo ôtô dò đường hay robot dò đường
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ & TRUYỀN THÔNG BÀI BÁO CÁO ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÔ HÌNH ÔTÔ DÒ ĐƯỜNG Giáo viên hướng dẫn : Th.S Đinh Quý Long Lớp : KTMT – K13A Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Khánh Nguyễn Việt Dũng Lê Văn Cường Thái Nguyên, tháng 05 năm 2016 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Trong trình công nghiệp hóa – đại hóa đất nước, nhiều kĩ thuật công nghệ phát triển áp dụng vào thiết bị, máy móc tất lĩnh vực sản xuất cung đời sống người Trong việc lập trình điều khiển thiết bị kĩ thuật cần thiết cần phát huy, mở rộng Bên cạnh với phát triển công nghệ thông tin động, giao tiếp kết nối không dây làm cho kĩ thuật, công nghệ bước lên ngày có nhiều thành tựu Đề tài mà chúng em thực thiết kế chế tạo ô tô dò đường Mặc dù cố gắng kiến thức hạn hẹp, kinh nghiệm chưa nhiều nên tránh khỏi sai sót, mong đóng góp ý kiến bổ sung thầy giáo đề đề tài hoàn thiện Chúng em xin trân thành cám ơn thầy Đinh Quý Long hướng dẫn chúng em hoàn thành đề tài Chúng em xin trân thành cảm ơn! CHƯƠNG I TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ 1.1 Khái quát chung Ngày với phát triển mạnh mẽ khoa học - kỹ thuật tự động hóa sản xuất đời sống hàng ngày phát triển hoàn thiện Trong robot có vai trò quan trọng thay được, giúp người làm việc điều kiện nguy hiểm khó khăn, từ công việc đơn giản đến việc đòi hỏi độ xác cao Tầm quan trọng robot sống người khả chinh phục thiên nhiên dẫn tới phát triển vượt bậc ngành công nghệ Chính ứng dụng rộng rãi phát triển đồng thời để tiếp cận với kiến thức ban đầu robot nhóm lựa chọn đề tài “ Thiết kế ô tô dò đường” Đề tài nhóm đặt thiết kế chế tạo robot tự động có khả di chuyển theo đường định sẵn Cụ thể xe dò đường tự động 1.2 Yêu cầu công nghệ Thiết kế xe dò đường bám theo vạch đen trắng bề rộng vạch cm góc cua lớn 90 độ Những yêu cầu đặt hệ thống điều khiển trước hết phải có khả giao tiếp với người điều khiển Tức phải cho phép thiết lập thay đổi hệ thống hiển thị trạng thái hệ thống Hệ thống phải có nguồn ổn định để cung cấp lượng hoạt động, hệ thống thời gian định Khi tiến hành thay nguồn nạp lượng phải dễ dàng tiện lợi Hệ thống có khả nhận tín hiệu báo nhận đường Hệ thống có khả điều khiển tốc độ bánh xe robot cách linh hoạt để từ mở rộng thêm chức điều khiển tốc độ robot sau 1.3 Hình 1.1 Sơ đồ khối hệ thống Bộ cảm biến Bộ điều khiển động Động Động Khối nguồn Hình 1.2 Sơ đồ khối chức Nguyên lí hoạt động chung sơ đồ khối: Từ ý tưởng thiết kế sơ đồ khối trên, ta hiểu cách vắn tắt ngắn gọn trình hoạt động mạch Khi cấp nguồn cho toàn mạch, cảm biến kích thích ánh sáng Nó thực biến đổi tín hiệu sáng thành tín hiệu điện áp đưa tới điều khiển động Bộ điều khiển động nhận tín hiệu từ cảm biến xử lí, tín hiệu đưa tới điều khiển động CR_MOTO làm cho động quay xe chạy Kết luận: sau trình nghiên cứu, tìm hiểu nhóm ứng dụng sơ đồ cấu tạo robot, nhóm em thấy chúng có nhiều úng dụng phổ biến đời sống hàng ngày công nghiệp nên nhóm chúng em đưa định, thực kế “ Robot dò đường tự động” CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN THIẾT KẾ Thực tế với số đề tài nghiên cứu phải đưa phương án thiết kế trình phân tích, tính toán phải đưa ưu, nhược điểm phương án thiết kế từ chọn phương án tối ưu nhất, qua việc tìm hiểu tài liệu nhóm phân tích ưu nhược điểm phương án đưa phù hợp cho thiết kế 2.2 Khối cảm biến dùng quang trở 2.2.1 Giới thiệu quang trở Quang trở thiết bị có giá trị điện trở thay đổi phụ thuộc cường độ ánh sáng chiếu vào Hình 2.1 Hình dáng cấu tạo quang trở 2.2.2 Nguyên lý hoạt động Trước tiên cần led siêu sáng làm nhiệm vụ phát ánh sáng vào quang trở Khi gặp khoảng trắng, led siêu sáng phản xạ ánh sáng, quang trở gặp tia phản xạ dẫn tới giá trị điện trở giảm mạnh từ cho dòng điện qua, tín hiệu đầu quang trở đưa tới khối xử lý Khi gặp vùng tối, ánh sáng led không phản xạ quang trở không nhận ánh sáng chiếu điện trở quang trở lớn khiến dòng không qua quang trở dẫn tới tín hiệu đầu đưa tới khối sử lý 2.2.3 Ưu điểm • Giá thành rẻ, phổ biến • Mạch nguyên lý tương đối đơn giản, dễ dàng cho trình thiết kế 2.2.4 Nhược điểm • Do giá trị điện trở không ổn định nên việc tính toán thông số gặp khó khăn • Nhạy cảm với ánh sáng nên tín hiệu dễ bị nhiễu 2.3 Khối điều khiển động dùng LM358 LM358 IC gồm hai vi mạch thuật toán nằm vỏ, mạch thuật toán tiêu chuẩn loại vi mạch đơn khối tích hợp lớn chế tạo theo công nghệ màng mỏng Nhờ khả tích hợp lớn nên vi mạch ứng dụng rộng rãi thực tế Hình 2.2 Khối điều khiển động dùng LM358 2.3.1 Ưu điểm • • • • • • • • Giá thành rẻ, phổ biến Việc thiết kế phù hợp với kiến thức học giáo trình Làm việc tốt mức độ điện áp 5VDC Không cần bù tần số, tăng độ ổn định chế độ làm việc tuyến tính Có bảo vệ ngắn mạch bảo bảo vệ tải Không bị khóa tín hiệu tín hiệu đưa vào không phù hợp Mạch nguyên lý tương đối đơn giản, dễ dàng cho việc thiết kế Linh kiện dễ tìm kiếm, mạch đơn giản có khả ứng dụng cao thực tế 2.3.2 Nhược điểm • Không có nhiều phát triển cho việc thiết kế mở rộng nhiều chức • Hệ số nén dòng pha lớn • Công suất nhỏ 2.4 Transistor C1815 Transisto C1815 loại NPN có thông số kỹ thuật sau: - Vceo = 50 V (min) - Ic = 150 mA (max) Chân E, chân C, chân B Một số hình ảnh thực tế: Hình 2.2 Transistor C1815 2.5 Khối động Với khối thiết kế dùng động DC 12V 5V, động có đặc điểm giống nhóm em chọn phương án dùng động 5V : Nó phù hợp với kích thước mạch nhỏ gọn, phù hợp công suất sử dụng mạch Hình 2.3 ảnh động 5V 2.6 Khối LED LED (viết tắt Light Emitting Diode, có nghĩa điốt phát quang) diode có khả phát ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại Cũng giống điốt, LED cấu tạo từ khối bán dẫn loại P ghép với khối bán dẫn loại N Tùy theo mức lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát khác (tức màu sắc Led khác nhau) Mức lượng ( màu sắc Led) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc nguyên tử nguyên tử chất bán dẫn LED thường có điện phân cực thuận cao diode thông thường, khoảng 1,5 đến 3V Nhưng điện phân cực nghịch Led lại không cao Do đó, Led dễ bị hỏng điện ngược gây LED dùng làm phận hiển thị thiết bị điện tử, đèn quảng cáo, trang trí, đèn giao thông 2.7 Khối nguồn Để cung cấp nguồn chiều cho khối nguồn mạch hoạt động nhóm em sử dụng pin dự phòng nguồn nguồn từ 3-12v mạch hoạt động Hình 2.5 Khối nguồn câp CHƯƠNG III KẾT QUẢ Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu lý thuyết mô phần mềm chuyên dụng thiết kế mạch thực tế nhóm em thu kết mong muốn 3.1 Mạch in Hình 3.1 Mạch in khối điều khiển Hình 3.2 Sơ đồ mạch in Hình 3.3 Mạch in mô 3D Hình 3.4 Sơ đồ mạch dây Hình 3.5 Mạch in khối cảm biến 3.1.1 Mạch in thực tế Từ kết nhóm em hoàn thành xong sản phẩm yêu cầu đặt số hình ảnh thực tế Hình 3.6 Mạch thực tế Hình 3.7 Mặt sau khối motor Hình 3.8 Mặt trước khối motor CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Đối với Việt Nam giai đoạn đầu thời kì công nghiệp hóa đại hóa đất nước, công nghệ sản xuất chế tạo robot tự động lĩnh vực tương đối mẻ Robot tự động nhằm tạo tự động hóa trình sản xuất giảm sức lao động chân tay người lao động Sản phẩm hoàn thành đơn giản hoạt động điều khiển chuyển động robot tự động Sau hoàn thành sản phẩm, chúng em thấy vai trò lớn việc làm đề tài qua kiến thức thu giảng đường Qua tập lớn chúng em hiểu rõ cách thức làm mạch thiết kế mạch phần mềm proteus hay Altiu Designer qua tạo cho chúng em tính sáng tạo, động trình học tập nghiên cứu Chúng em xin trân thành cám ơn thầy Đinh Quý Long định hướng hướng dẫn giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài tập lớn Mặc dù trình thực chúng em gặp nhiều khó khăn, nhờ nhiệt tình dạy thầy với nỗ lực không nhỏ từ chúng em Cuối nhóm thực thành công đề tài Qua đề tài này, chúng em hiểu tầm quan trọng môn học Thực Hành Xưởng với sinh viên ngành Kĩ Thuật Máy Tính Do thời gian có hạn nên đề tài nhóm số hạn chế, nhóm mong nhận ý kiến đóng góp thầy, cô bạn để hoàn thiện Một lần chúng em xin trân thành cảm ơn thầy Đinh Quý Long thầy, cô khoa Công Nghệ Điện Tử Truyền Thông giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tài liệu hướng dẫn thực hành xưởng, Khoa Công Nghệ Điển Tử Truyền Thông, Đại học CNTT & TT [2] http:// www.google.com/ Tài liệu tham khảo thực hành xưởng [3] Giáo trình kĩ thuật mạch điện tử [4] Htt:// bandanlinhkien.vn [...]... trong khoa Công Nghệ Điện Tử và Truyền Thông đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài này TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tài liệu hướng dẫn thực hành xưởng, Khoa Công Nghệ Điển Tử và Truyền Thông, Đại học CNTT & TT [2] http:// www.google.com/ Tài liệu tham khảo thực hành xưởng [3] Giáo trình kĩ thuật mạch điện tử [4] Htt:// bandanlinhkien.vn ... nhờ sự nhiệt tình chỉ dạy của thầy cùng với sự nỗ lực không nhỏ từ chúng em Cuối cùng cả nhóm đã thực hiện thành công đề tài Qua đề tài này, chúng em cũng hiểu được tầm quan trọng của môn học Thực Hành Xưởng với sinh viên ngành Kĩ Thuật Máy Tính Do thời gian có hạn nên đề tài của nhóm còn một số hạn chế, nhóm rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của thầy, cô và các bạn để có thể hoàn thiện hơn Một... thường, trong khoảng 1,5 đến 3V Nhưng điện thế phân cực nghịch ở Led lại không cao Do đó, Led rất dễ bị hỏng do điện thế ngược gây ra LED được dùng làm bộ phận hiển thị trong các thiết bị điện tử, đèn quảng cáo, trang trí, đèn giao thông 2.7 Khối nguồn Để cung cấp nguồn một chiều cho các khối nguồn trong mạch hoạt động nhóm em đã sử dụng pin dự phòng nguồn hoặc các nguồn từ 3-12v mạch đều có thể hoạt động