Trên cơ sở kiến thức đã học trong môn học: Tin học đại cương, vi xử lý, điện tử cơ bản, kỹ thuật số… cùng với những hiểu biết về các thiết bị điện tử, em đã quyết định thực hiện đề tài:
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 12 năm 2016
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án “Thiết kế xe điều khiển và thu thập nhiệt độ độ ẩm bằng Buetooth trên điện thoại Android “em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy NVH - giảng viên khoa Điện- Điện Tử, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM cùng với sự giúp đõ chân tình cảu bạn bè đã giúp em tìm hiểu về đề tài này
Trong quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài không tránh khỏi những sai sót Em mong Thầy cùng các bạn góp ý kiến để đề tài hoàn thiện hơn và em hiểu sâu hơn về đề tài
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Trang 3MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 2
LỜI NÓI ĐẦU 5
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU YÊU CẦU – GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 6
1.1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 6
1.2 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 6
1.3 MỤC ĐÍCH 6
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7
2.1 GIỚI THIÊU VỀ CÔNG NGHỆ KHÔNG DÂY BUETOOTH 7
2.1.1 KHÁI NIỆM 7
2.1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ BLUETOOTH 7
2.1.3 HOẠT ĐỘNG 7
2.1.4 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 7
2.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID 8
2.2.1 GIỚI THIỆU VỀ ANDROID 8
2.2.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH 8
2.2.3 TÍNH NĂNG CỦA ANDROID 9
2.2.4 KIẾN TRÚC HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID 10
2.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ARDUINO 10
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ 11
3.1 YÊU CẦU THIẾT KẾ 12
3.1.1 XE 12
3.1.2 PHẦN MỀM ĐIỆN THOẠI 12
Chức năng từng khối : 12
3.2.1 THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE 13
3.2 CÁC KHỐI CHÍNH 15
3.2.1 KHỐI XỬ LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN (ARDUINO UNO R3) 15
a GIỚI THIỆU VỀ BOARD ARDUINO UNO 15
b CÁC THÔNG SỐ CHI TIẾT CỦA BOARD ARDUINO UNO: 15
3.2.2 KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 16
3.2.3 KHỐI TRUYỀN NHẬN TÍN HIỆU 17
3.2.4 KHỐI DỮ LIỆU 18
3.2.5 KHỐI NGUỒN 20
Trang 43.3 LƯU ĐỒ 20
3.3.2 LƯU ĐỒ 21
CHƯƠNG 4: THI CÔNG 22
4.1 VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 22
4.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG XE ROBOT 22
4.3 VẼ PCB 22
4.4 VIẾT CHƯƠNG TRÌNH GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN XE ROBOT 23
4.5 VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 24
CHƯƠNG 5 : KẾT QUẢ THỰC HIỆN 26
5.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 26
5.2 HÌNH ẢNH CỦA SẢN PHẨM 26
5.3 CÁC KẾT LUẬN RÚT RA ĐƯỢC 27
5.4 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 27
PHỤ LỤC: 28
TÀI LIỆU THAM KHẢO 33
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2 1: Android timeline 8
Hình 2 2: Mô hình kiến trúc nền tảng hệ điều hành Android 10
Hình 2.3: Những thành viên khởi xướng Arduino 11
Hình 3.1 Sơ đồ khối 12
Hình 3.2 : sơ đồ khối của xe robot 13
Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý 14
Hình 3.5: Sơ đồ chân của L298 Hình 3.6:Mạch L298N 16
Hình 3.8: sơ đồ kết nối của DTH11 18
Hình 3.10 : lưu đồ và giải thuật 21
Hình 4.1: Khung xe (smartcar) 22
Hình 4.2 sơ đồ mạch in 23
Trang 5LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay khoa học công nghệ ngày càng phát triển, vi điều khiển AVR và vi điều khiển PIC ngày càng thông dụng và hoàn thiện hơn, nhưng có thể nói sự xuất hiện của Arduino vào năm 2005 tại Italia đã mở ra một hướng đi mới cho vi điều khiển Sự xuất hiện của Arduino đã hỗ trợ cho con người rất nhiều trong lập trình và thiết kế, nhất là đối với những người bắt đầu tìm tòi về vi điều khiển mà không có quá nhiều kiến thức, hiểu biết sâu sắc về vật lý và điện tử Phần cứng của thiết bị đã được tích hợp nhiều chức năng cơ bản và là mã nguồn mở Ngôn ngữ lập trình trên nền Java lại vô cùng dễ sử dụng tương thích với ngôn ngữ C và hệ thư viện rất phong phú và được chia sẻ miễn phí Chính vì những lý do như vậy nên Arduino hiện đang dần phổ biến và được phát triển ngày càng mạnh mẽ trên toàn thế giới Trên cơ sở kiến thức đã học trong môn học: Tin học đại cương, vi xử lý, điện tử cơ bản, kỹ thuật số… cùng với những hiểu biết về các thiết bị điện tử, em đã quyết định thực hiện đề tài: ĐIỀU KHIỂN XE VÀ THU THẬP
NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM BẰNG BLUETOOTH THÔNG QUA ĐIỆN THOẠI ANDROID
Với mục đích để tìm hiểu thêm về Arduino, làm quen với các thiết bị điện tử, cách lập trình giao tiếp với điện thoại thông qua bluetooth và nâng cao hiểu biết cho bản thân Do kiến thức còn hạn hẹp nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế vì thế
em rất mong có được sự góp ý và nhắc nhỡ từ thầy giáo để có thể hoàn thiện đề tài của mình Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Hiệp đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình tìm hiểu, thiết kế và hoàn thành đề tài đồ án 2 này
TP HCM, ngày 25 tháng 11 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Trang 6CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU YÊU CẦU – GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
1.1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Ngày nay trên thế giới với sự bùng nổ của các ngành công nghệ thông tin, điện tử
đã làm cho đời sống con người ngày càng hoàn thiện Các thiết bị thông minh đã ngày càng được ứng dụng vào cuộc sống sịnh hoạt hằng ngày của mỗi con người Đặc biệt, smartphone đã trở thành 1 phần quen thuộc trong cuộc sống thường nhật của mỗi các nhân và nhu cầu ứng dụng của các smartphone vào cuộc đời sống hằng ngày càng tăng cao Bài viết này giới thiệu một cách ngắn gọn một đề tài ứng dụng thực tế điều khiển mô hình bằng điện thoại Android thông qua song Bluetooth để nâng cao chất lượng cuộc sống hằng ngày của con người như những trò chơi giải trí và đáp ứng các nhu cầu ngày càng mạnh mẽ trong thời đại công nghệ số Hệ thống điều khiển đóng một vai trờ quan trọng trong việc phát triển và sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật công nghệ, văn minh hiện đại Thực tế mỗi khia cạnh của hoạt động hang ngày đều bị chi phối bởi một vài loại hệ thống điều khiển Trong sinh hoạt hằng ngày cảu con người như trò chơi giải trí (robot, xe điều khiển từ xa…) cho đến nhũng ứng dụng gần gũi với con người cũng được cải tiến cho phù hợp với việc sử dụng và đạt mức tiện lợi nhất Việc điều khiển từ xa đã thâm nhập vào tất cả các lịnh vực của đời sống Chính
vì lý do đó mà em chọn đề tài “thiết kế và điều khiển xe thu thập nhiệt độ độ ẩm gửi
về điện thoại Android thống qua song Bluetooth”
Trang 7CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 GIỚI THIÊU VỀ CÔNG NGHỆ KHÔNG DÂY BUETOOTH
2.1.1 KHÁI NIỆM
Bluetooth là công nghệ cho phép truyền thông giữa các thiết bị với nhau mà không cần dây dẫn nó là một chuẩn điện tử, điều đó có ngĩa là các hãng sản xuất muốn có đặc tính này trong sản phẩm thì họ phải tuân theo các yêu cầu của chuẩn này cho san phẩm mình Những chỉ tiêu kỹ thuật này đảm bảo cho các thiết bị có thẻ nhận ra và tương tác với nhau khi sử dụng công nghệ Bluetooth Ngày nay phần lớn các nhà sản xuất thiết bị có sử dụng công nghệ Bluetooth Các thiết bị này gồm có điện thoại di động, máy tính và các thiết bị hỗ trợ cá nhân PDA (Prosonal Digital Assisant) Công nghệ Bluetooth là một công nghệ dựa trên tần số vô tuyến và bất cứ một thiết bị nào có tích hipwj bên trong công nghệ này đều có thể truyền thông với cấc thiết bị khác với một khoảng cách nhất định về cự ly để dảm d bảo công suất cho việc phát và nhận song Công nghệ này thường được sử dụng để truyền thông giữa hai thiết
bị khác nhau
2.1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ BLUETOOTH
a ƯU ĐIỂM
- Tiêu thụ năng lượng thấp
- Cho phép úng dụng được nhiều loại thiết bị gồm các thiêt bị cầm tay và di động
- Giá thành ngày càng giảm
- Khoảng cách cho phép giao tiế giữa hai thiết bị kết nối có thể lên đến 100m
- Bluetooth sử dụng bang tần 2.4GHZ, tốc độ truyền dữ liệu có thể đạt tới mức tối
đa 1Mbps mà các thiết bị không cần phải trực tiếp thấy nhau
- Chỉ kết nối được hai thiết bị với nhau không kết nối thành mạng
b NHƯỢC ĐIỂM
- Khoảng cách kết nối còn ngắn so với công nghệ mạng không dây khác
2.1.3 HOẠT ĐỘNG
Bluetooth là chuẩn kết nối không dây tầm ngắn, thiết kế cho các kết nối thiết bị
cá nhân hay mạng cục bộ nhỏ trong phạm vi băng tần từ 2.4GHz đến 2.485GHz Bluetooth được thiết kế hoạt động trên 79 tần số đơn lẻ Khi kết nối , nó sẽ tự động tìm ra tần số tương thích để di chuyển đến thiết bị cần kết nối trong khu vực nhằm đảm bảo sự liên tục
2.1.4 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
- Blutooth 1.0 (7/1999): phiên bản đầu tiên được đưa ra thị trường với tốc độ kết nối
ban đầu là 1Mbps Tuy nhiên, trên thực tế tốc độ kết nối của thế hệ này chưa bao giờ đạt quá mức 700Kbps
- Bluetooth 1.1 (2001): Đánh dấu bước phát triển mới của công nghệ Bluetooth trên
nhiều lĩnh vực khác nhau với sự quan tâm của nhiều nhà sản xuất mới
- Bluetooth 1.2 (11/2003): Bắt đầu có nhiều tiến bộ đáng kể Chuẩn này hoạt động
dựa trên băng tần 2.4GHz và tăng cường kết nối thoại
Trang 8- Bluetooth 2.0+ERD (2004): Bắt đầu nâng cao tốc độ và giảm thiểu một nửa năng
lượng tiêu thụ so với trước đây Tốc độ của chuẩn Bluetooth lên đến 2.1Mbps với chế độ cải thiện kết nối truyền tải–ERD (Enhanced data rate)
- Bluetooth 2.1+ERD (2004): đây chính là thế hệ nâng cấp của Bluetooth 2.0 có hiệu
năng cao hơn và tiết kiệm năng lượng hơn
- Bluetooth 3.0+HS (2008): có tốc độ truyền dữ liệu đạt mức 24Mbps – bằng sóng
Blutooth – High Speed, tương đương chuẩn Wifi thế hệ đầu tiên, phạm vi hiệu quả nhất chỉ trong vòng 10m
- Bluetooth 4.0 (30/06/2010): chuẩn Bluetooth mới nhất hiện nay Bluetooth 4.0 là
sự kết hợp của “classic Bluetooth” (Bluetooth 2.1 và 3.0), “Bluetooth high speed” ( Bluetooth 3.0 + HS) và “ Bluetooth low energy -Bluetooth năng lượng thấp (Bluetooth Smart Ready/ Bluetooth Smart) “Bluetooth low enegry” là một phần của Bluetooth 4.0 với một giao thức tiêu chuẩn của Bluetooth 1.0 vào 4.0 nhằm phục vụ cho những ứng dụng năng lượng cực thấp
2.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID
2.2.1 GIỚI THIỆU VỀ ANDROID
Hệ điều hành Android là hệ điều hành mở, hoàn thiện, cho phép người dùng tùy biến
nó Tương thích với hầu hết các nhà sản xuất phần cứng
2.2.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH
Ban đầu, Android là hệ điều hành cho các thiết bị cầm tay dựa trên lõi Linux do công ty Android Inc (California, Mỹ) thiết kế Công ty này sau đó được Google mua lại vào năm 2005 và bắt đầu xây dựng Android Platform Các thành viên chủ chốt tại ở Android Inc gồm có: Andy Rubin, Rich Miner, Nick Sears, and Chris White
Hình 2 1: Android timeline
Và sau tiếp, vào cuối năm 2007, thuộc về liên minh thiết bị câm tay Mã nguồn mở(Open handset Alliance ) gồm các thành viên nổi bật trong ngành viễn thông và thiết bị cầm tay như: Texas Intruments, Broadcom Coroarate, Google, HTC, Intel , LG, Marvell, Teachnology Group, Motorola, Nvidia,Qualcomm,Samsung Electronics, Sprint Nextel, T-Moble, ARM Holdings, Atheros Communications, Asustek Cmputer Inc
Trang 9Mục tiêu của Liên minh này là nhanh chóng đổi mới để đáp ứng tốt hơn cho nhu cầu người tiêu dùng và kết quả đầu tiên của nó chính là nền tảng Android Android được thiết kế để phục vụ nhu cầu của các nhà sản xuất thiết, các nhà khai thác và các lập trình viên thiết bị cầm tay
Phiên bản SDK lần đầu tiên phát hành vào tháng 11 năm 2007, hãng T-Mobile cũng công bố chiếc điện thoại Android đầu tiên đó là chiếc T-Mobile G1, chiếc smartphone đầu tiên dựa trên nền tảng Android Một vài ngày sau đó, Google lại tiếp tục công bố sự ra mắt phiên bản Android SDK release Candidate 1.0 Trong tháng 10 năm 2008, Google được cấp giấy phép mã nguồn mở cho Android Platform
Khi Android được phát hành thì một trong số các mục tiêu trong kiến trúc của
nó là cho phép các ứng dụng có thể tương tác được với nhau và có thể sử dụng lại các thành phần từ những ứng dụng khác Việc tái sử dụng không chỉ được áp dụng cho các dịch vụ mà nó còn được áp dụng cho cả các thành phần dữ liệu và giao diện người dùng Vào cuối năm 2008, Google cho phát hành một thiết bị cầm tay được gọi là Android Dev Phone 1 có thể chạy được các ứng dụng Android mà không bị ràng buộc vào các nhà cung cấp mạng điện thoại di động Mục tiêu của thiết bị này là cho phép các nhà phát triển thực hiện các cuộc thí nghiệm trên một thiết bị thực có thể chạy hệ điều hành Android mà không phải ký một bản hợp đồng nào
Vào khoảng cùng thời gian đó thì Google cũng cho phát hành một phiên vản vá lỗi 1.1 của hệ điều hành này Ở cả hai phiên bản 1.0 và 1.1 Android chưa hỗ trợ soft-key board mà đòi hỏi các thiết bị phải sử dụng bàn phím vật lý Android cố định vấn đề này bằng cách phát hành SDK 1.5 vào tháng Tư năm 2009, cùng với một số tính năng khác Chẳng hạn như nâng cao khả năng ghi âm truyền thông, vật dụng, và các live folder
2.2.3 TÍNH NĂNG CỦA ANDROID
Android là một hệ điều hành mạnh với các tính năng sau:
Lưu trữ: sử dụng SQLite, một cơ sở dữ liệu quan hệ, trọng lượng nhẹ cho dữ liệu lưu trữ
Kết nối: Hỗ trợ GSM/EDGE, IDEN, CDMA, EV-DO, UTMS, Bluetooth (A2DP và AVRCP), Wifi, LTE và Wimax
Hỗ trợ phần cứng: Accelerometer cảm biến, máy ảnh, kỹ thuật số Compass, cảm biến tiệm cận và GPS
Multi-touch: hỗ trợ màn hình cảm ứng đa điểm
Đa chức năng: Hỗ trợ các ứng dụng đa tác vụ
Tethring: Hỗ trợ chia sẻ kết nối Internet là một điểm phát sóng không dây/có dây
Trang 102.2.4 KIẾN TRÚC HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID
Kiến trúc hệ điều hành Android gồm 4 lớp cơ bản:
Nền ứng dụng (Application Framework)
Thư viện (Libraries )
Android Runtime
Linux Kernel
Hình 2 2: Mô hình kiến trúc nền tảng hệ điều hành Android
2.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ARDUINO
Arduino thực sự đã gây sóng gió trên thị trường người dung DIY ( là những người
tự chế ra sản phẩm của mình ) trên toàn thế giới trong vài năm gần đây, gần giống với những gì Apple đã làm được trên thị trường thiết bị di động Số lượng người dung cực lớn và đa dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thông lên đến đại học làm cho ngay
cả những người tạo ra chúng phải ngạc nhiên về mức độ phổ biến
Trang 11Hình 2.3: Những thành viên khởi xướng Arduino
Arduino là gì mà có thể ngay cả nhũng sinh viên và nhà nghiên cứu tại các trường đại học danh tiếng như MIT, Stanford, Carnegie Mellon phải sử dụng, hoặc ngay cả google cũng muốn hỗ trợ hi cho ra đời bộ kít Arduino mega ADK dung để phát triển trên các ứng dụng tương tác với cảm biến với các thiết bị khác?
Arduino thật ra là một bo mạch vi xử lý được dung để lập trình tương tác với các thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thiết bị khác Đặc điểm nổi bật của Arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng, với một ngôn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả với người ít am hiểu về điện
tử và lập trình và điều hiển làm nên hiện tượng Arduino chính là mức giá thấy với tính chấ nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm chỉ cới khoảng $30, người dung đã có thể sở hữu board Arduino có 20 ngõ I/O có thể tương tác và điều khiển chừng ấy thiết
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ
Trang 123.1 YÊU CẦU THIẾT KẾ
3.1.1 XE
- Điều khiển xe với các yêu cầu sau :
Tiến, lùi , xoay phải xoay trái
Nhận được tín hiều điều khiển từ thiết bị điều khiển cầm tay
Chạy đúng theo yêu cầu điều khiển
Đáp úng nhanh khi nhận được tín hiệu điều khiển
Xe có diện tích không quá lớn và các phần trên xe phải gọn gang trong quá trình di chuyển
Thu thập được nhiệt độ, độ ẩm và gửi về thiết bị điều khiển cầm tay
3.1.2 PHẦN MỀM ĐIỆN THOẠI
Phần mềm điện thoại phải có đầy đủ các chức năng chính như:
Các phím nhấn tiến, lùi , xuống, rẽ phải , rẽ trái
Phần kết nối với thiết bị Blluetooth trên xe
Phần hiển thị nhiệt độ và độ ẩm được gửi về từ điện thoại
3.2 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI
Hình 3.1 Sơ đồ khối
Chức năng từng khối :
Khối nguồn: cấp nguồn cho các khối khác hoạt đông
Khối thu thập dữ liệu: thu thập nhiệt độ tại nơi xe đi qua và gửi về trung tâm xử lý
Khối động cơ giảm tốc: để thực hiện cho xe chạy tiến, lùi, xoay phải, xoay trái
Khối điều khiển và hiển thị: dùng điện thoại Android gửi tín hiệu điều khiển tới xe và hiển thị nhiệt độ, độ ẩm từ board gửi lên
Khối điều khiển động cơ: điều khiển bốn động cơ theo đúng tín hiệu điều khiển
Trang 13 Các thành phần của khung xe bao gồm :
Khung nhựa perspex chất lượng cao (220mmx150mm)
Bánh xe đường kính 66mm
Động cơ DC 5V/300mA tích hợp bộ giảm tốc (1:48)
Bộ kẹp nhôm cố định động cơ vào khung
1 khay lăp pin
1 công tắc nguồn
Bộ ốc vít để lắp đặt
Sơ đồ khối của xe
Hình 3.2 : sơ đồ khối của xe robot
Trang 14 Sơ đồ kết nối :
Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý
Trang 153.2 CÁC KHỐI CHÍNH
3.2.1 KHỐI XỬ LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN (ARDUINO UNO R3)
a GIỚI THIỆU VỀ BOARD ARDUINO UNO
Hình 3.4: module Arduino Uno
Arduino Uno là 1 bo mạch thiết kế với bộ xử lý trung tâm là vi điều khiển AVR Atmega328 Cấu tao chính Arduino Uno bao gồm các phần sau:
- Cổng USB : dây là loại cổng giao tiếp để upload code từ PC lên vi điều khiển Đồng thời nó cũng là giao tiếp serial để truyền dữ liệu giữa vi điều khiển và máy tính
- Jac nguồn: để chạy Arduino thì có thể lấy nguồn từ cổng USB ở trên, nhưng không phải lúc nào cũng có thể cám với máy tính được Lúc đó ta cần một nguồn từ 9V đến 12V
- Có 14 chân vào/ra số đánh số theo thứ từ từ 0 đến 13, ngoài ra có một chân nối đất (GND) và một chân điện áp tham chiếu (AREF)
- Vi điều khiển AVR: đây là bộ vi xử lý trung tâm của toàn bộ bo mạch Với mỗi mẫu Arduino khác nhau thì con chip là khác nhau ở con Arduino Uno này thì sử dụng ATMega328
b CÁC THÔNG SỐ CHI TIẾT CỦA BOARD ARDUINO UNO:
Điện áp đầu vào( giới hạn ) 6-20V
Chân vào/ra(I/Ô số : 14( chân có thể cho đầu ra PWM)
Trang 16 Dòng điện trong mỗi I/O: 40mA
Dòng điện chân nguồn 3.3V: 50mA
3.2.2 KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
Khi nói đến điêu khiển xe robot là không thể quên đi động cơ Do đó việc lựa chọn module điều khiển động cơ là hết sức quan trọng và cần thiết Hiện nay trên thị trường có rất nhiều module hay IC điều khiển động cơ khác nhau với nhiều mức giá và công dụng khác nhau Trong số đó thì có module L298 là module mà
có giá thành vừa phải và điều khiển đơn nhưng vẫn đáp ứng đầy đủ yêu cầu của
đề tài
- 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
Hình 3.5: Sơ đồ chân của
L298 Hình 3.6:Mạch L298N
- Chức năng các chân của L298:
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 dung 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:
INT1 = 1; INT2 = 0: động cơ quay thuận
Trang 17INT1 = 0; INT2 = 1: động cơ quay nghịch
INT1 = INT2: động cơ dừng ngay tức thì
3.2.3 KHỐI TRUYỀN NHẬN TÍN HIỆU
a Giới thiệu về module HC-05
- Module Bluetooth HC-05 được thiết kế để chuyển đổi giao tiếp nối tiếp không đồng bộ và thành giao tiếp không dây Bluetooth và ngược lại
Hình 3.7: Sơ đồ chân của HC-05
- Module Bluetooth HC05 là chuẩn truyền thông không dây để trao đổi dữ liệu ở khoảng cách ngắn.Chuẩn truyền thông này sử dụng sóng radio ngắn (UHF radio) trong dải tần số ISM (2.4 tới 2.485 GHz) Khoảng cách truyền của module này vào khoảng 10m Module HC-05 được thiết kế dựa trên chip BC417 Con chip này khá phức tạp và sử dụng bộ nhớ flash ngoài 8Mbit Nhưng việc sử dụng module này hoàn toàn đơn giản bởi nhà sản xuất đã tích hợp mọi thứ trên module HC-05 Đặc điểm đặc biệt của module này là có thể hoạt động ở 2 chế độ: Command Mode (giao tiếp với Modue thông qua cổng serial trên Module bằng tập lệnh AT) hoặc Data Mode (truyền nhận dữ liệu với Module Bluetooth khác) Ơ chế độ Data Mode, HC-05 có thể đảm nhận 3 vai trò: Master, Slave hoặc Loopback (lặp lại)
Ở chế độ SLAVE: cần thiết lập kết nối từ smartphone, laptop, usb Bluetooth
để dò tìm Module Bluetooth HC-05 và kết nối với mã PIN là 1234 Sau hi kết nối thành công, sẽ có 1 cổng serial từ xa hoạt động với tốc độ baud rate 9600
Ở chế độ MASTER: module sẽ tự động dò tìm thiết bị Bluetooth khác (1 module Bluetooth HC-05), usb Blluetooth, Bluetooth của laptop ) và tiến hành phải chủ động mà không cần thiết lập gì từ máy tính hoặc smartphone
b Thông số kỹ thuật :
- Chuẩn Bluetooth : V2.0+EDR
- Bảo mật : Authentication and encryption
- Baud Rate mặc định : 38400, databits: 8, stopbit: 1,parity: No