thiết kế và chế tạo mazing robot ìm đường trong mê cung

ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH LẦN 8, 2006 TÊN CƠNG TRÌNH THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MAZING ROBOT TÌM ĐƯỜNG TRONG MÊ CUNG S K C 0 9 MÃ SỐ: SV77-2005 S KC 0 6 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG 10/2006 ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH LẦN 8, NĂM 2006 Tên công trình: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MAZING ROBOT TÌM ĐƯỜNG TRONG MÊ CUNG Nhóm thực hiện: TP HCM, THÁNG 10/2006 NGUYỄN HỮU LỘC PHÙNG TUẤN HƯNG A THÔNG TIN CHUNG B PHẦN TÓM TẮT NỘI DUNG GIẢI PHÁP 1 Mô tả tóm tắt nội dung giải pháp – kết ứng dụng .1 Điểm – Điểm sáng tạo Hiệu kinh tế – xã hội Khả áp dụng, triển vọng áp dụng .1 C PHẦN MÔ TẢ NỘI DUNG CHÍNH CỦA GIẢI PHÁP Tên giải pháp: Thiết kếvà chế tạo Mazing Robot tìm đường mê cung 2 Mô tả giải pháp kỹ thuật biết .2 Mục đích giải pháp dự thi Mô tả giải pháp dự thi 4.1 Nguyên lý giải pháp 4.1.1 Dàn ý nghiên cứu3 Mục đích giải pháp dự thi 4.1.2 Phương pháp nghiên cứu .3 4.1.3 Phương tiện nghiên cứu .3 4.1.4 Các yếu tố tác động đến giải pháp .3 4.2 Các nội dung công nghệ chủ yếu 4.2.1 Sơ đồ khối Mazing Robot 4.2.2 Nguồn nuôi 4.2.3 Động bước .7 4.2.4 Vi mạch chuyên dụng SLA7026 11 4.2.5 Thiết bò hiển thò LCD (Liquid crystal character display) 15 4.2.6 Cảm Biến Hồng Ngoại 21 4.2.7 Khái Quát Về Vi Điều Khiển Atmega8535 .25 4.2.8 Thiết kế thi công sân 29 4.2.9 Thiết kế thi công robot 30 4.2.10 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH 32 Đánh giá giải pháp .35 5.1 Tính sáng tạo 35 5.2 Khả áp dụng 35 5.3 Hiệu .35 D KẾT LUẬN 35 E HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 35 DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Một số micromouse giới Hình 2: Sơ đồ khối tổng quát Mazing Robot Hình 3: Hình dạng tổng quát Mazing Robot Hình 4: Board sensor .4 Hình 5: Board điều khiển công suất Hình 6: Board xử lý trung tâm Hình 7: Sơ đồ khối chức Lm2575 .6 Hình 8: Hình dạng sơ đồ chân Lm2575 Hình 10: Sơ đồ tạo nguồn 5V Lm2575 .6 Hình 11: Hình dạng LM7812 Hình 12: Sơ đồ nguyên lý mạch tạo nguồn 12V Hình 13: Hình dạng bên động bước .7 Hình 14: Cấu tạo động bước nam châm vónh cửu Hình 15: Sơ đồ chức động bước Hình 16: Thông số kích thước chạy thẳng .10 Hình 17: Thông số kích thước quay 45 độ 10 Hình 18: Sơ đồ chân SLA7026 11 Hình 19: Sơ đồ khối chức SLA7026 .12 Hình 20: Sơ đồ mạch ứng dụng điều khiển môtơ bước .12 Hình 21: Sơ đồ khối mạch điều khiển PWM .13 Hình 22: Dạng sóng ngõ pha A 13 Hình 23: Sơ đồ khối GAL16V 14 Hình 24: Sơ đồ chân GAL16V8 14 Hình 25: GAL16V8 lập trình 14 Hình 26: Sơ đồ khối LCD 15 Hình 27: Hình dạng LCD 15 Hình 28: Điều chỉnh độ tương phản 16 Hình 29: Sơ đồ hệ thống cảm biến .22 Hình 30: Cấu tạo loại cảm biến quang điện 22 Hình 31: Cấu tạo EL-1KL3 23 Hình 32: Cấu tạo ST-1KL3B 24 Hình 33: Sơ đồ nguyên lý mạch phát 24 Hình 34: Sơ đồ nguyên lý mạch thu 24 Hình 35: Sơ đồ chân Atmega8535 25 Hình 36: Sơ đồ khối Atmega8535 26 Hình 37 : Bản đồ nhớ Atmega8535 28 Hình 38 : Tệp ghi Atmega8535 29 Hình 39: Hình dạng sân nhìn góc nghiêng .29 Hình 40: Hình dạng góc cua sân .30 Hình 41: Thông số kích thước sân 30 Hình 42: Sơ đồ bố trí linh kiện mạch điều khiển 31 Hình 43: Sơ đồ bố trí linh kiện mạch điều khiển công suất 31 Hình 44: Sơ đồ nguyên lý mạch thu-phát cảm biến .32 Hình 45: Sơ đồ bố trí linh kiện mạch thu-phát hồng ngoại 32 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Bảng luật điều khiển đầy bước Bảng 2: Bảng luật điều khiển pha Bảng 3: Bảng luật điều khiển nửa bước 10 Bảng 4: Các chân LCD (pinout) 15 Bảng 5: Bảng mã lập trình LCD 17 Bảng Bảng mã ghi đọc liệu từ LCD 18 Bảng 7: Đòa DD RAM 19 Bảng 8: Đòa CG RAM 19 Bảng 9: Đặc điểm quang điện EL-1KL3 23 Bảng 10.: Đặc điểm quang điện ST-1KL3B 24 Bảng 11 : Bảng vectơ ngắt Atmega8535 .28 BẢN MÔ TẢ GIẢI PHÁP DỰ THI A THÔNG TIN CHUNG: CHUNG: Tên giải pháp: Thiết kếvà chế tạo Mazing Robot tìm đường mê cung Thuộc lónh vực: Điện – Điện tử Người dự thi: Nguyễn Hữu Lộc – Phùng Tuấn Hưng Tên quan: ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Số điện thoại: 0919382365 (Lộc) – 0902927580 (Hưng) B PHẦN TÓM TẮT NỘI DUNG GIẢI PHÁP: Mô tả tóm tắt nộ nội dung giải pháp – kết ứng dụng: g: - Trong lónh vực sản xuất ngày nhiều lónh vực hoạt động khác tự động hóa yếu tố quan trọng cần thiết, thể nhiều ưu điểm lớn, hiệu thiết thực mà mang lại gia tăng suất, an toàn dễ dàng sử dụng, xác thông minh vận hành,… Tự động hóa kết hợp ba lónh vực chủ yếu Cơ-Điện-Tin Nghiên cứu tự động hóa nghiên cứu Cơ-Điện-Tin, Robot sản phẩm đặc trưng cho kết hợp Ngược lại nghiên cứu Robot tìm hiểu giải pháp cho vấn đề tự động hóa - Nhóm nghiên cứu thiết kế hoàn chỉnh sân chạy Mazing Robot để làm mô hình giảng dạy cho ngành nghề liên quan đến vi điều khiển - Mazing robot robot có kiểu dáng gọn, đẹp, dễ tháo lắp thay Với phần cứng thiết kế thi công hợp lý giúp cho robot hoạt động an toàn, dễ dàng chắn Mazing robot robot linh hoạt thông minh, ưu điểm có người sử dụng thay đổi phương thức hoạt động robot đưa giải thuật giúp Mazing robot hoạt động mê cung khác cách nạp chương trình xuống vi điều khiển thông qua board điều khiển trung tâm Điểm – Điểm sáng tạo: - Đề tài sử dụng dòng vi điều khiển mạnh hãng chip tiếng Atmel, cụ thể Atmega8535 - Board mạch gọn ,đẹp, thiết kế thành module giúp cho việc tháo lắp, thay dễ dàng đặc biệt ta thay module điều khiển để sử dụng dòng vi điều khiển hãng khác như: Motorola, Microchip,… Các thuật toán tìm đường đi, tốc độ di chuyển người dùng lập trình nạp vào Mazing Robot giúp cho người học nâng cao khả tư lập trình để giải vấn đề - Sử dụng hình LCD làm cho việc giao tiếp với Robot trở nên dễ dàng Hiệu kinh tế – xã hội: - Giá thành sản phẩm thấp nhiều so với sản phẩm nước - Có thể sử dụng để tham gia thi Micromouse tìm đường mê cung Khả áp dụng, triển vọng áp dụng: - Mazing Robot vài điểm cần cải tiến ứng dụng để giảng dạy cho sinh viên ngành kỹ thuật liên quan - Trong tương lai, nhóm nghiên cứu phát triển Mazing Robot tầm cao với tinh mới, đại ưu việt nhằm mở rộng phạm vi nghiên cứu người học mazing Robot C PHẦN MÔ TẢ NỘI DUNG CHÍNH CỦA GIẢI PHÁP: Tên giải pháp: Thiết kếvà chế tạo Mazing Robot tìm đường mê cung Mô tả giải pháp kỹ thuật biết: - Mazing Robot lấy ý tưởng từ Micromouse giới - Mỗi loại micromouse có chức nhiệm vụ khác nhau, chúng có điều khiển xử lý trung tâm, di chuyển động cơ, sử dụng cảm biến đóng vai trò phát-thu tín hiệu để xử lý cách tự động - Phần lớn chúng sử dụng thi phục vụ cho việc giảng dạy Hình 1: Một số micromouse giới Nhược điểm micromouse: micromouse: - Giá thành cao so với điều kiện Việt Nam - Một số linh kiện robot thò trường nước ta - Chương trình cho robot viết sẵn nên người sử dụng sử dụng hàm nhà sản xuất cung cấp Mục đích giải phá pháp dự thi: - Đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật tự động hóa để kế thừa phát huy tri thức tiên tiến yêu cầu cấp bách cần thiết Để việc đào tạo đạt kết cao trình độ người giáo viên phương pháp giảng dạy quan trọng Việc sử dụng mô hình giảng dạy giúp người học có nhìn rõ ràng vấn đề tự động hóa, đồng thời tạo nên đam mê, hứng thú cho người học đặc biệt lónh vực vi điều khiển - Nghiên cứu Robot để phục vụ giảng dạy môn vi điều khiển điều cần thiết phù hợp cho sinh viên ngành nghề liên quan Ở nước phát triển Singapor, Hàn Quốc, Nhật Bản… vấn đề triển khai thực Về mức độ qui mô nước khác có chung mục đích giúp cho người học tiếp thu kiến thức cách trực quan, cụ thể Ở nước ta cần thiết phải phát triển mô hình dạy nghiên cứu học - Qua việc thực đề tài nhóm nghiên cứu muốn ứng dụng kiến thức học tham khảo từ nhiều nguồn hoàn thành sản phẩm để nâng cao trình độ học hỏi nghiên cứu nhóm - Giải pháp "Thiết kế chế tạo Mazing Robot tìm đường mê cung" đời nhằm giải yêu cầu Mô tả giải pháp dự thi: thi: 4.1 Nguyên lý giải pháp: 4.1.1 Dàn ý nghiê nghiên cứu: - Tham khảo tài liệu - Thiết kế thi công sân - Thiết kế mạch thi công robot - Lập trình 4.1.2 Phương pháp nghiên cứu: - Tham khảo tài liệu: Chủ yếu tài liệu có kiến thức liên hệ đến kỹ thuật số, kỹ thuật điện tử, ngoại vi vi điều khiển - Tham khảo ý kiến thầy cô, bạn sinh viên có kinh nghiệm - Thử nghiệm sửa lỗi 4.1.3 Phương tiện nghiên cứu: - Trong đề tài sử dụng phương tiện cần thiết như: máy vi tính, máy dao động ký, testboard, VOM,…cũng chương trình phần mềm để lập trình mô 4.1.4 Cá Các yếu tố tác động đến giải pháp: - Kinh nghiệm kiến thức hạn chế - Tài liệu kỹ thuật liên quan đến đề tài rải rác không nhiều - Việc chống nhiễu cho cảm biến gây khó khăn cho nhóm Trong điều kiện đó, đề tài thực với đặc điểm sau: + Thiết kế chế tạo sân chạy robot với khổ 1.2m x 2.4m + Nguồn nuôi robot cho robot pin có khả sạc lại + Sử dụng Atmega8535 trung tâm để điều khiển robot + Dùng cảm biến hồng ngoại để dò đường + Kết hợp với ADC 10 bit để xử lý tín hiệu cảm biến + Giao tiếp với người dùng qua thiết bò hiển thò LCD 16x2 + Điều khiển động bước vi mạch công suất chuyên dụng SLA7026 + Sử dụng phần mềm BascomAVR để lập trình cho Atmega8535 4.2 Các nội dung công nghệ chủ yếu: 4.2.1 Sơ đồ khối Mazing Robot: Robot: Cảm biến Phát cặp Thiết bò hiển thò LCD Chọn kênh thu Các led hiển thò trạng thái Bộ xử lý trung tâm Vi mạch điều khiển công suất động Động bước Hình 2: Sơ đồ khối tổng quát Mazing Robot Hình 3: Hình dạng tổng quát Mazing Robot - Mazing Robot micromouse thiết kế chế tạo với hình dạng phù hợp để dò đường mê cung - Cảm biến: loại cảm biến quang phản xạ hồng ngoại - Bộ xử lý trung tâm: “bộ não” xử lý chương trình điều khiển hoạt động robot vi điều khiển Atmega8535 - Để dễ dàng việc sử dụng, điều khiển thay lắp ráp, Mazing robot thiết kế ba board mạch: + Board cảm biến + Board điều khiển công suất + Board xử lý trung tâm Hình 4: Board sensor Hình 5: Board điều khiển công suất Hình 6: Board xử lý trung tâm - Board cảm biến: phát tín hiệu thu tín hiệu phát đưa xử lý trung tâm - Board điều khiển công suất: điều khiển công suất động Việc điều khiển hoạt động robot đòi hỏi phải có nguồn nuôi thích hợp 4.2.2 Nguồn nuôi: - Trong đề tài ta sử dụng nguồn: + Nguồn 20V cung cấp cho động bước + Nguồn 12V cung cấp cho cảm biến để phát tín hiệu + Nguồn 5V cho yêu cầu lại để mạch hoạt động Thiết kế nguồn 5V: - Để tạo nguồn 5V ta không dùng Lm7805 không đáp ứng yêu cầu thiết kế, cụ thể là: V0 − Vi ≤ 13V Lm7805trong ta cần V0 − Vi = 20 − = 15V > 13V Khi sử dụng thường bò nóng, có khả hư hỏng làm việc không xác - Ta thay Lm7805 Lm7525, có đặc điểm sau: + Là nguồn ổn áp xung + Là IC ổn áp có dòng tải lớn + Có khả cung cấp điện áp ngõ cố đònh: 3.3V, 5V, 12V và15V, ta chọn điện áp tùy y.ù - Khi sử dụng phải kết hợp với linh kiện khác: cuộn dây, điện trở, tụ điện - Có tầm điều chỉnh điện áp ngõ lớn Thông số kỹ thuật: - Điện áp ngõ vào tối đa: + Lm2575 45V + Lm2575HV 60V - Điện áp ngõ vào chân ON / OFF : −0.3 ≤ V ≤ + Vin - Khoảng nhiệt độ hoạt động: Cường độ dòng tải: -650C đến 1500C I LOAD ≤ 1A - Tần số dao động nội cố đònh: Sơ đồ khối chức năng: 52kHz Hình 40: Hình dạng góc cua sân Đích Thiết kế sân: Xuất phát Hình 41: Thông số kích thước sân - Sân thiết kế theo dạng ma trận x 10 mun, chiều dài, rộng 220 x 110 cm - Để đảm bảo khoảng cách hợp lý cho robot,ta chia sân thành mun, mun có kích thước 22 x 22 cm, chiều dày cm, cao 15 cm - Các tường thành màu trắng để đảm bảo cho việc thu tín hiệu phản xạ qua tường thành tốt 4.2.9 Thiết kế thi công robot: Thiết kế thi công mạch điều khiển: - Mạch điều khiển đóng vai trò nơi thu tín hiệu phản hồi từ cảm biến, xuất tín hiệu để điều khiển thiết bò hiển thò LCD, led, động bước, cảm biến với trung tâm vi điều khiển Atmega8535 Sơ đồ nguyên lý mạch: xem tài liệu kèm theo 30 Sơ đồ bố trí linh kiện: Hình 42: Sơ đồ bố trí linh kiện mạch điều khiển Thiết kế thi công mạch điều khiển công suất: - Mạch công suất có vai trò quan trọng, nhận tín hiệu điều khiển từ mạch điều khiển để điều khiển thiết bò hiển thò, động cơ, cảm biến thông qua IC chuyên dụng SLA7026 Gal16V8 Sơ đồ nguyên lý: Xem tài liệu kèm theo Sơ đồ bố trí linh kiện: Hình 43: Sơ đồ bố trí linh kiện mạch điều khiển công suất Thiết kế thi công mạch cảm biến: - Mạch thu-phát hồng ngoại có nhiệm vụ phát tín hiệu vào thành mê cung nhận tín hiệu phản hồi cho vi điều khiển xử lý Sơ đồ nguyên lý: 31 Hình 44: Sơ đồ nguyên lý mạch thu-phát cảm biến Sơ đồ bố trí linh kiện: Hình 45: Sơ đồ bố trí linh kiện mạch thu-phát hồng ngoại 4.2.10 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH Chú thích: - Gosub: nhảy đến chương trình - Return: thoát khỏi chương trình - Bienchinh: biến chỉnh - Bienchinh: biến chỉnh - Tocdoham: tốc độ hãm - Tocdoquay: làtốc độ quay cua - Tocdotrai: tốc độ động trái - Tocdophai: tốc độ động phải - Demtocdotrai: Biến đếm tốc độ cho động bên trái - Demtocdophai: Biến đếm tốc độ cho động bên phải - Nutxanh, nutvang: nút nhấn màu xanh, màu vàng - Clkl, clkr: chân xung cloclk cho động trái phải - Cbt0, sscbt0: giá trò thực giá trò lấy mẫu cảm biến trái độ - Cbt45, sscbt45: giá trò thực giá trò lấy mẫu cảm biến trái 45 độ - Cbt90, sscbt90: giá trò thực giá trò lấy mẫu cảm biến trái 90 độ - Cbp0, sscbp0: giá trò thực giá trò lấy mẫu cảm biến phải độ - Cbp45, sscbp45: giá trò thực giá trò lấy mẫu cảm biến phải 45 độ - Cbp90,sscbp90: giá trò thực giá trò lấy mẫu cảm biến phải 90 độ - Ledt0, ledp0, ledt45, ledp45, ledt0, ledp0: led hiển thi tương ứng cảm biến - Plr0, plr45, plr90: cho phép phát hay không phát cặp sensor độ, 45 độ, 90 độ - S0, S1: chọn kênh thu cho cặp sensor thu thông qua IC 4052 32 Lưu đồ giải thuật chương trình: trình Sơ đồ khối lập trình: Begin hienthi LCD Lấy mẫu sensor Điều khiển động Xửø lý cảm biến theo chu kỳ ngắt timer Hiển thò LCD cho phép người sử dụng chọn chế độ hoạt động lấy mẫu cảm biến hay thực thi chương trình Xóa hình Bienchinh=1 S Xóa hình Đ [ starting ] adj sensor starting [ adj sensor ] return return Lấy mẫu cho sensor: giá trò sensor robot chạy so sánh với giá trò mẫu Cho phát sensor Chọn kênh thu S0,S1 Thu vào ADC-10bit Lưu vào Eeprom 33 Xử lý cảm biến theo chu kỳ ngắt timer: robot chạy sau khoảng thời gian lại lấy giá trò cảm biến so sánh với giá trò mẫu để điều khiển động Phát sensor theo cặp Chọn kênh thu S0, S1 Thu vào ADC-10bit Tăng biến đếm tốc độ trái phải demtodotrai >= tocdotrai Đ set clkl reset clkl demtocdotrai = demtodophai >= tocdophai Đ set clkr reset clkr demtocdophai = Chạy Timer0 Return Chương trình hoàn chỉnh điều khiển Mazing Robot phần tài liệu kèm theo 34 Đánh giá giải pháp: 5.1 Tính sáng tạo: - Robot thiết kế gọn nhẹ, đẹp - Board mạch thiết kế dạng module giúp cho việc tháo lắp, thay dễ dàng - Cho phép thay board Atmega8535 điều khiển board sử dụng dòng vi điều khiển khác 5.2 Khả áp dụng: g: - Sản phẩm áp dụng cho sinh viên ngành kỹ thuật trường đại học, cao đẳng - Có thể triển khai so với trình độ kỹ thuật thò trường nước - Có thể áp dụng sản xuất số lượng nhỏ 5.3 Hiệu quả: - Hiệu kỹ thuật: + Sản phẩm hoạt động có độ xác ổn đònh - Hiệu kinh tế: + Giá thành thấp (4-7 triệu) so với sản phẩm nước (trên 1200 USD) - Hiệu xã hội: + Làm tăng hiệu chất lượng giảng dạy + Có thể sử dụng thi robot tìm đường mê cung D KẾT LUẬN: - Qua việc thực đề tài này, người nghiên cứu rút ưu điểm hạn chế sau: Ưu điểm: • Kết thích hợp để ứng dụng giảng dạy môn thí nghiệm vi điều khiển • Robot thiết kế gọn, đẹp, sân chạy tốt • Robot hoạt động với sân thiết kế khác với chương phù hợp • Đem lại nhiều kiến thức kinh nghiệm cho người nghiên cứu Hạn chế: • Chống nhiễu cho cảm biến hồng ngoại vấn đề đáng quan tâm, việc lấy mẫu gặp nhiều khó khăn E HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI: Việc hạn chế thời gian rõ ràng trở ngại lớn người nghiên cứu, nên việc mở rộng đề tài để phục vụ cho mục đích giảng dạy điều cần quan tâm đến cho kết giảng dạy đạt cao Ở đây, người nghiên cứu đưa hai hướng phát triển sau: - Thứ nhất: Viết thêm phần mềm giao tiếp với máy tính để kiểm tra thông số robot hiển thi máy tính như: tốc độ động cơ, cường độ phát thu cảm biến, người học có nhìn trực quan đối tượng - Thứ hai: Ta thay cảm biến hồng ngoại loại cảm biến phản xạ khác để người học hiểu rõ khác loại cảm biến 35 MÔ HÌNH, SẢN PHẨM MẪU Mazing robot: robot: Hình dạng robot: Hình 1: Hình dạng tổng quát robot Hình 2: Hình dạng lớp đế động Hình 3: Hình dạng lớp đế động Hình 10.17: Hình dạng board cảm biến Hình 4: Hình dạng board công suất Hình 5: Hình dạng board điều khiển LCD Các thông số kích thước: đơn vò cm Hình 6: Các thông số kích thước lớp đế robot Hướng dẫn sử dụng robot: robot: Led hiển thò Biến trở Màn hình LCD Nút xanh Led nguồn Công tắc nguồn Chấu nguồn Header nạp Công tắc nguồn lớn Biến trở Nút vàng Biến trở Hình 7: Các thiết bò chức robot - Giải thích chức năng: Màn hình LCD: dùng để hiển thò dòng chữ Nút reset - Biến trở 1: dùng để điều chỉnh dòng cấp cho động Biến trở 2: Chỉnh điện áp VREFF ADC nhằm chỉnh độ nhạy cảm biến Biến trở 3: Dùng để chỉnh độ tương phản hình LCD Nút reset: Dùng để reset vi điều khiển Chấu nguồn : nơi cắm nguồn pin vào Header nạp: Dùng để nạp chương trình từ máy tính xuống vi điều khiển qua cổng LPT Công tắc nguồn: Dùng để mở nguồn sau cắm nguồn pin vào Công tắc nguồn lớn : Dùng để mở nguồn cấp cho cảm biến phát động bước Led nguồn: Dùng để hiển thò trạng thái nguồn, sáng có nguồn 5V Nút vàng: Đóng vai trò nút Enter Nút xanh Đóng vai trò nút Select Cách sử dụng: - Cắm nguồn pin vào chấu nguồn, sau bật công tắc nguồn, thấy led nguồn sáng chứng tỏ có nguồn - Nạp chương trình từ máy tính thông qua Header nạp, ý đến chiều cực tính Sau nạp xong gỡ cáp nạp khỏi robot - Khi chương trình nạp hình LCD hiển thò hình Ta có hai lựa chọn, để thay đổi lựa chọn ta ấn nút xanh, nút vàng để thi hành lựa chọn - Hình 8: Màn hình sau bật nguồn Nếu ta nhấn nút vàng hình hiển thò hình Hình 9: Màn hình sau nhấn nút xanh - Sau ta nhấn nút vàng, nhảy đến chương trình lấy mẫu cho cảm biến Màn hình hiển thò hình 10 để ta lấy mẫu cho cảm biến trái 00, đồng thời led trái 00 phát sáng Hình 10: Lấy mẫu cảm biến trái 00 - Chọn giá trò phù hợp nhấn tiếp nút vàng, ta tiếp tụ lấy mẫu cho cảm biến phải 00, hình LCD hiển thò hình 11 đồng thời led phải 00 phát sáng Hình 11: Lấy mẫu cảm biến phải 00 - Chọn giá trò phù hợp nhấn tiếp nút vàng, ta tiếp tụ lấy mẫu cho cảm biến trái 450, hình LCD hiển thò hình 12, đồng thời led trái 450 phát sáng Hình 12: Lấy mẫu cảm biến trái 450 - Chọn giá trò phù hợp nhấn tiếp nút vàng, ta tiếp tụ lấy mẫu cho cảm biến phải 450, hình LCD hiển thò hình 13, đồng thời led phải 450 phát sáng Hình 13: Lấy mẫu cảm biến phải 450 - Chọn giá trò phù hợp nhấn tiếp nút vàng, ta tiếp tụ lấy mẫu cho cảm biến trái 900, hình LCD hiển thò hình 14, đồng thời led trái 900 phát sáng Hình 14: Lấy mẫu cảm biến trái 900 -Chọn giá trò phù hợp nhấn tiếp nút vàng, ta tiếp tụ lấy mẫu cho cảm biến trái 900, hình LCD hiển thò hình 15, đồng thời led phải 900 phát sáng Hình 15: Lấy mẫu cảm biến phải 900 - Sau lấy mẫu cho cảm biến phải 900 thông qua việc nhấn nút vàng hình LCD hiển thò lại trạng thái hình 16 Hình 16: Chọn mode - Nếu muốn lấy mẫu cảm biến lại ta chọn “adj sensor”, ta chọn “starting” robot chuẩn bò chạy Sân chạy cho mazing robot: Đích Thiết kế sân: Xuất phát Hình 17: Thông số kích thước sân Hình dạng sân: Hình 18: Hình dạng sân S K L 0 [...]... của chế độ so sánh chế độ B Timer/Counter 1 -Là chân ngõ ra của bộ điều chế xung PWM PD.5 OC1A -Là ngõ ra của chế độ so sánh chế độ A Timer/Counter 1 -Là chân ngõ ra của bộ điều chế xung PWM PD.6 ICP -Là chân In Put Capture của Timer/Counter 1 PD.7 OC2 -Chân ngõ ra so sánh của Timer/Counter 1 -Ngõ vào reset của IC, được đưa xuống mức thấp ( ít nhất là 50ns) để khởi động hệ thống X1, X2 -Ngõ vào và ra... (gọi là các pha) do các cuộn dây tạo ra, còn roto là nam châm vónh cửu Khi một trong các cuộn dây bò kích hoạt, một trong các cặp cực của stato sẽ hình thành nên nam châm điện với hai cực Bắc (B) và Nam (N) Cực B và N của stato sẽ hút lấy cực N và B của roto làm roto quay Khi cặp cực N và B của roto thẳng đứng với hướng từ trường của nam châm điện do một pha của stato tạo ra, roto sẽ dừng lại - Để làm... cao theo phương pháp điều chế độ rộng xung PWM Hai động cơ bước sử dụng trong đồ án này là các động cơ của hãng KOREA SERVO CORPORATION - Để board mạch điều khiển nhỏ gọn, có tính ổn đònh cao nhưng vẫn đảm bảo công suất thì người thiết kế đã chọn vi mạch công suất lái động cơ bước SLA7026 có các đặc tính và thông số sau: Đặc tính: - Được thiết kế để lái các stepper motor 2 pha và đơn cực - Mạch công suất... Sơ đồ khối chức năng của Lm2575 Hình dạng, sơ dồ chân và ký hiệu: Hình 8: Hình dạng và sơ đồ chân của Lm2575 FB OUT 4 2 5 3 GND VIN ON/OFF LM2575 1 Hình 9: Ký hiệu của Lm2575 trong Orcad - Ứng dụng điển hình: Tạo nguồn 5V + Ta sử dụng sơ đồ dưới đây cho đồ án + Kết hợp Lm2575 với các linh kiện khác Hình 10: Sơ đồ tạo nguồn 5V bằng Lm2575 Thiết kế nguồn 12V 12V: - Ta không dùng nguồn 5V để cấp cho cảm... Đích Thiết kế sân: Xuất phát Hình 41: Thông số kích thước của sân - Sân được thiết kế theo dạng ma trận 5 x 10 mun, chiều dài, rộng là 220 x 110 cm - Để đảm bảo khoảng cách hợp lý cho robot, ta chia sân ra thành các mun, mỗi mun này có kích thước là 22 x 22 cm, chiều dày 2 cm, cao 15 cm - Các tường thành màu trắng để đảm bảo cho việc thu tín hiệu phản xạ qua các tường thành được tốt hơn 4.2.9 Thiết kế và. .. thi công robot: Thiết kế và thi công mạch điều khiển: - Mạch điều khiển đóng vai trò là nơi thu các tín hiệu phản hồi về từ cảm biến, xuất tín hiệu để điều khiển thiết bò hiển thò LCD, các led, động cơ bước, cảm biến với trung tâm là vi điều khiển Atmega8535 Sơ đồ nguyên lý của mạch: xem tài liệu kèm theo 30 Sơ đồ bố trí linh kiện: Hình 42: Sơ đồ bố trí linh kiện của mạch điều khiển Thiết kế và thi công... từ mạch điều khiển rồi để điều khiển các thiết bò hiển thò, động cơ, cảm biến thông qua các IC chuyên dụng như SLA7026 và Gal16V8 Sơ đồ nguyên lý: Xem tài liệu kèm theo Sơ đồ bố trí linh kiện: Hình 43: Sơ đồ bố trí linh kiện của mạch điều khiển công suất Thiết kế và thi công mạch cảm biến: - Mạch thu-phát hồng ngoại có nhiệm vụ phát các tín hiệu vào thành mê cung rồi nhận tín hiệu phản hồi về cho vi... trên pha A - Việc thiết lập mốc giá trị cho dòng PWM bao gồm các giá trị thành phần sau: Nguồn cung cấp cho điện áp tham chiếu, Vb thường là 5V Điện trở phân áp trong mạch cung cấp điện áp tham chiếu R1, R2 Điện trở dò dòng RS Dòng ngõ ra I OUT được tính bởi công thức sau: hay Thiết kế phần điều khiển SLA7026 SLA7026 - Để điều khiển một SLA7026 thì phải dùng 4 ngõ điều khiển : A, A\, B và B\ Do đó một... cho dòng và điện áp lái ngõ ra cao, chuyển mạch nhanh - Không cần gắn cánh tản nhiệt để giải nhiệt cho vi mạch - Dòng tải theo phương pháp PWM được điều hòa bằng cách so sánh tương thích với dòng thông qua điện trở dò dòng tải và điện áp tham chiếu - Ngõ vào tương thích với mức logic 5V và với vi xử ly.ù Thông số: - Điện áp cung cấp tải : VBB = 46V - Điện áp ngõ ra trên FET : VDS = 100V - Nguồn cung cấp... trên thanh ghi đều có thể truy nhập trực tiếp và truy nhập trong chu trình đơn đến tất cả các thanh ghi, nhưng có một ngoại lệ là các lệnh SBCI, SUBI, ANDI, ORI và WI chỉ tác động đến các thanh ghi từ R16-R31 - Các thanh ghi R0 và R16-R31 còn có các chức năng bổ xung Thnah ghi R0 được sử dụng trong các lệnh nạp bộ nhớ chương trình LPM (Load Program Memory), trong khi các thanh ghi R26-R31 được sử dụng