Cam bien gia toc do goc vat the chuyen dong

Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH Tóm Tắt Ứng dụng cảm biến gia tốc MEMS ADXL202 đo góc nghiêng roll pitch vật thể chuyển động Application of MEMS-based acceleration sensor for roll – pitch angles measurement of the airplane Trong khoá luận báo cáo việc sử dụng cảm biến gia tốc kiểu tụ chế tạo theo công nghệ MEMS - ADXL202 để đo từ xa góc nghiêng ROLL PITCH máy bay Hệ đo gồm ba môđun: Mô đun đo gồm có cảm biến ADXL202 vi điều khiển Basic Stamp Trạm giám sát mặt đất Kênh thông tin vô tuyến Kết phép đo hiển thị hình máy tính trạm điều khiển mặt đất nhìn từ khoang lái phi cơng giúp cho giám sát viên nắm tình hình bay Các kết khảo sát độ xác độ tin cậy phép đo góc roll pitch điều kiện khác báo cáo chi tiết l Khoá luận Tốt Nghiệp Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH Lời NóI ĐầU Cụng ngh vi c in t đời có phạm vi ứng dụng rộng rãi mặt khoa học công nghệ đời sống thường ngày Công nghệ hứa hẹn đời sản phẩm thơng minh có tác động tích cực tới nhiều lĩnh vực y tế, quân sự, công nghệ thông tin….Các sản phẩm MEMS kể loại cảm biến: gia tốc, vận tốc, vận tốc góc, áp suất…;các cấu trúc vi động, bánh vi cơ… Việc ứng dụng sản phẩm MEMS ngày phát triển mang lại lợi ích chưa có cơng nghệ trước Ngày sản phẩm MEMS ứng dụng nhiều lĩnh vực điều khiển tự động Thực tế hàng triệu sản phẩm MEMS đưa vào ứng dụng lĩnh vực thập kỷ qua Những mạch điện tích hợp sản phẩm vi cơ- đặc biệt cảm biến vi với tính trội mở thị trường rộng lớn cho sản phẩm vi Bởi việc vào tập trung nghiên cứu phát triển ứng dụng sản phẩm MEMS hướng tất yếu cần thiết giai đoạn Nhận thức vai trò quan trọng việc phát triển ứng dụng sản phẩm MEMS khoá luận thực nhằm tiến tới mục đích tìm hiểu xây dựng ứng dụng cơng nghệ MEMS Đó ứng dụng cảm biến gia tốc MEMS việc đo từ xa góc roll pitch máy bay Kết phép đo hiển thị hình máy tính trạm điều khiển mặt đất nhìn từ khoang lái phi cơng Việc đo góc nghiêng ứng dụng nhiều hệ thống khác ô tô, máy bay đặc biệt máy bay khơng người lái điều khiển từ xa Khí cụ bay có điều khiển quan tâm rộng rãi với mục đích phát triển kinh tế-xã hội củng cố quốc phòng-an ninh nước ta Bản khố luận bước đầu xây dựng đựợc hệ thống có tính ứng dụng thực tế cao đặc biệt quân Nội dung Khoá luận Tốt Nghiệp Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH khoá luận gồm chương, chia làm phần nghiên cứu tổng quan lý thuyết thực nghiệm PHẦN I NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT Khoá luận Tốt Nghiệp Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ MEMS 1.1 MEMS gì? Phần giới thiệu hiểu biết ngắn gọn công nghệ MEMS- lĩnh vực tương đối mẻ thu hút nhiều quan tâm vòng 10 đến 15 năm qua Hiện hệ thống vi điện tử (MEMS- Micro Electro Mechanical Systems) đánh giá lĩnh vực phát triển động MEMS hệ thống thiết bị tích hợp nhỏ mà kết hợp yếu tố điện Chúng có phạm vi kích thước từ vài nanomicromet đến vài milimet Kích thước MEMS Kích thước khí thơng thường Molecular (Nano) Machines nm mm µm Hình 1.1 Kích thước MEMS Khố luận Tốt Nghiệp m km Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH Bởi hệ thống MEMS có từ vài đến vài triệu linh kiện điện tử MEMS tạo cách mạng hoá hầu hết sản phẩm cách kết hợp công nghệ vi điện tử, công nghệ bán dẫn với cơng nghệ vi cơ, cách tạo khả cho việc thực hệ thống hoàn toàn chip (on chip) Những thành phần điện cấu tạo cách sử dụng công nghệ mạch tích hợp (IC) Những thành phần học lại cấu tạo từ công nghệ vi (micromachining) đế Silic thêm vào lớp cấu trúc để hình thành nên thiết bị điện tử Điểm đặc biệt cơng nghệ MEMS tận dụng đặc tính học vật liệu Silic để tạo cấu trúc học chuyển động kết hợp với yếu tố vi điện tử- điều tạo hệ sản phẩm công nghệ Hai công nghệ chế tạo MEMS công nghệ vi khối cơng nghệ vi bề mặt Hình 1.2 Một số sản phẩm MEMS tiêu biểu 1.2 Ứng dụng MEMS Cũng giới vi điện tử, MEMS dần tự khẳng định vị trí, vai trò quan trọng sản phẩm có giá trị cao phục vụ đời sống, thiết bị tinh xảo, khả hoạt động xác tiện ích Một vài sản phẩm vi điển hình cho hình Hình 1.3: Hình dạng lý thuyết điện trở nhiệt kiểu EC95 Hình 1.4: Cơ cấu vi truyền động Khoá luận Tốt Nghiệp Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH Những ứng dụng phổ biến hàng ngày sống quan tâm đến thấy tích hợp bên sản phẩm MEMS Chúng dễ dàng kể ví dụ túi khí (air bag) tô sử dụng cảm biến gia tốc, đầu phun mực máy in v.v Trong nhiều ứng dụng, MEMS tạo bước chuyển dịch từ nghiên cứu phòng thí nghiệm tới sản phẩm thương mại với thị trường rộng Trong tương lai ứng dụng MEMS cho phép thu nhận thông tin, truyền thơng mà cho phép cảm biến, điều khiển môi trường từ xa với giá thành thấp, độ tin cậy cao, độ ổn định cao Với kết hợp khả trên, MEMS đóng vai trò quan trọng phạm vi lớn kinh tế, bao gồm lĩnh vực chăm sóc sức khoẻ, giao thông, quân sự, không gian, xây dựng, sản xuất, kiến trúc hệ thống truyền thông Một vài ví dụ tiềm hội cho MEMS là: Giao thơng MEMS có khả cải thiện đặc tính độ tin cậy, an tồn cho phương tiện giao thông đặc biệt ô tô máy bay Các cảm biến sử dụng cách hữu ích ngành cơng nghiệp tơ, ví dụ hệ thống giám sát tích cực, điều khiển động cơ, điều khiển độ rung, loại trừ nhiễu Trong công nghiệp hàng không vũ trụ, cảm biến MEMS sử dụng để phát ổn định, tránh chòng chành thăng để điều khiển động Hệ thống phát va chạm Hệ thống điều khiển động Hệ thống thơng tin dẫn đường Hình 1.5 Các loại cảm biến MEMS sử dụng ôtô thông minh Sinh học y tế Khoá luận Tốt Nghiệp Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH Trong lĩnh vực MEMS ngày thể rõ rệt ưu sản phẩm nhỏ gọn, đáp ứng nhanh, có độ tin cậy cao sử dụng để truyền thơng tin, điều khiển từ xa Cơng đoạn đóng gói sản phẩm MEMS đóng vai trò quan trọng ứng dụng lĩnh vực Công nghệ thông tin Với đầu đọc-ghi vi động cơ, nhà nghiên cứu cho tăng gấp 10 mật độ thông tin lưu trữ ổ đĩa vi Những hệ thống ổ- đĩa với dung lượng lưu trữ có kích thước 3.5inch mở rộng tới kích thước ¼ tờ đơla Mỹ MEMS tạo tác động lớn đển lĩnh vực tần số radio thông qua việc phát triển chuyển mạch tích hợp, lọc với hệ số phẩm chất cao linh kiện tích hợp khác Quân MEMS cho phép tạo chức phức tạp vũ khí quân tạo cho vũ khí khả hiểu điều khiển môi trường xung quanh sớm phát yếu tố trận mạc Tóm lại, phát triển công nghệ MEMS phản ánh khả sáng tạo không ngừng khoa học vật liệu điện tử: mặt vừa giảm kích thước lại tăng đáng kể chức sản phẩm Những tiến có tác động đáng ghi nhận lên khoa học xã hội Bằng chứng cho phát triển tiếp tục không ngừng công nghệ MEMS rõ ràng Trong phần trình bày số lượng giới hạn phạm vi ứng dụng công nghệ MEMS Bức tranh rộng phát triển công nghệ MEMS cần update cách thường xuyên 1.3 Tình hình phát triển công nghệ MEMS Trong kỷ 21 công nghệ MEMS tiếp tục phát triển ngành công nghệ quan trọng Điều mà làm cho cơng nghệ MEMS trở nên đặc biệt chỗ tạo hệ thống vi điện tử hoàn chỉnh chip bao gồm thành phần chuyển động thành phần cơ, quang, hoá khác Đơn giản sản phẩm MEMS với kích thước micro chúng sử dụng nơi mà thiết bị học thông thường sử dụng Và với phát triển nhu cầu sống sản phẩm MEMS ngày đưa vào ứng dụng thực tiễn nhiều phong phú Khoá luận Tốt Nghiệp Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH Những ứng dụng thành công công nghệ vi điện tử thực tế chứng minh công nghệ MEMS thực cơng nghệ mạnh MEMS ngành công nghiệp tràn đầy hứa hẹn đường dài phía trước cho nghiên cứu tiếp tục đời Hiện giai đoạn đầu Thực tế sản phẩm MEMS nghiên cứu viện trường đại học lớn phần nhỏ đưa vào ứng dụng thực tiễn.Trong tương lai tới sản phẩm MEMS ngày phát triển thực tế đặc biệt lĩnh vực y tế, viễn thông, qn đội v.v… Người ta cho cơng nghệ MEMS chí tạo tác động mạnh mẽ kỷ 21 lớn máy vi tính làm kỷ 20 Điều mà ngành cơng nghệ mẻ thiếu tiêu chuẩn chất lượng để quản lý sản phẩm ứng dụng Tại Việt Nam tiên phong lĩnh vực MEMS nhóm vi trung tâm quốc tế đào tạo khoa học vật liệu (ITIMS) Nhóm tiếp cận triển khai nghiên cứu phát triển MEMS Việt Nam với sản phẩm cẩm biến áp suất vi Đây loại cảm biến sử dụng màng mỏng Silic chế tạo công nghệ vi làm màng nhạy tín hiệu Một sản phẩm thành cơng cảm biển áp suất sở hiệu ứng áp trở (gọi cảm biến áp suất điện trở) Hiện nay, loại cảm biến áp điện dung (là loại cảm biến áp suất sở hiệu ứng áp điện dung) quan tâm phát triển Ở trung tâm ITIMS có sở vật chất, thiết bị công cụ chế tạo phòng lớp 10.000 cho phép chế tạo số sản phẩm MEMS đơn giản hiệu Hiện Khoa Điện tử-Viễn thông -Đại học Công Nghệ -Đại học QGHN triển khai nghiên cứu đề tài ứng dụng sản phẩm MEMS bước đầu có số kết khả quan Tại có phòng thí nghiệm MEMS với mục đích nghiên cứu ứng dụng linh kiện MEMS vào hệ thống điện tử, viễn thông Trong tương lai, MEMS Việt Nam nhiều sở, trung tâm đầu tư nghiên cứu phát triển hứa hẹn số sản phẩm MEMS đơn giản hiệu nghiên cứu chế tạo tương lai Khoá luận Tốt Nghiệp Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH CHƯƠNG CẢM BIẾN GIA TỐC KIỂU TỤ CHẾ TẠO THEO CÔNG NGHỆ MEMS 2.1 Cảm biến gia tốc vi Cảm biến gia tốc thiết bị dùng để đo gia tốc Cảm biến vi loại cảm biến chế tạo theo cơng nghệ vi Nó sản phẩm phong phú đa dạng công nghệ MEMS Hình 2.1 Sơ đồ hệ đo gia tốc Cảm biến vi ngày nhanh hơn, nhạy hơn, nhẹ hơn, rẻ có độ tin cậy cao chưa có so với cảm biến chế tạo theo công nghệ điện tử trước Trong đề tài đặc biệt quan tâm đến khả ứng dụng cảm biến gia tốc vi điện tử Cảm biến gia tốc chế tạo theo công nghệ vi điện tử có hai loại cảm biến kiểu tụ cảm biến kiểu áp trở Trong nhiều ứng dụng việc lựa chọn cảm biến kiểu tụ hay kiểu áp trở quan trọng Cảm biến kiểu áp trở có ưu điểm cơng nghệ cấu tạo đơn giản Tuy nhiên nhược điểm hoạt động phụ thuộc nhiều vào thay đổi nhiệt độ có độ nhạy cảm biến kiểu tụ Các cảm biến kiểu tụ có độ nhạy cao hơn, bị phụ thuộc vào nhiệt độ, bị nhiễu mát lượng Tuy nhiên chúng có nhược điểm mạch điện tử phức tạp Hiện cảm biến gia tốc kiểu tụ ứng dụng rộng rãi Hình 2.2 Một số loại cảm biến gia tốc Khoá luận Tốt Nghiệp Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH 2.2 Ứng dụng cảm biến gia tốc Cảm biến gia tốc vi nhanh chóng thay loại cảm biến gia tốc thông thường trước nhiều ứng dụng Một vài ứng dụng điển hình cảm biến gia tốc vi • Cảm biến góc Roll –Pitch • Định hướng 3D khơng gian • Phát va chạm : thông tin gia tốc, vận tốc độ dịch chuyển giúp phân biệt va chạm việc không xảy va chạm • Đo điều khiển mức rung • Điều khiển dự đoán khả làm việc máy móc, thiết bị • Đo số thơng số sinh học thể người 2.3 Nguyên tắc hoạt động 2.3.1 Tụ điện phẳng Hình 2.3 Tụ điện phẳng E = CV 2 C= εA g −δ k= FM = ∂F ∂x ∂C ∂x C F= ∂E ∂C V = ∂x ∂x C= Trong đó: g khoảng cách hai tụ điện Khoá luận Tốt Nghiệp 10 Q V Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH 3264,3253,3266,3306,3245,3247,3304,3239,3259,3311,3244,3293,3311,3250,3309,32 97,3242,3296,3301,3298,3303,3256,3311,3267,3249,3297,3282,3264,3259,3274 3290,3288,3288,3257,3255,3256,3310,3252,3312,3254,3297,3300,3286,3289,3254,32 42,3264,3315,3254,3324,3301,3259,3332,3248,3265,3305,3292,3311,3317,3288 3265,3314,3284,3266,3329,3325,3297,3269,3306,3326,3313,3264,3297,3308,3277,33 22,3326,3334,3282,3266,3346,3332,3318,3338,3314,3300,3315,3274,3316,3281 3309,3290,3286,3282,3335,3339,3324,3293,3293,3322,3287,3340,3343,3325,3311,33 32,3290,3335,3323,3320,3279,3282,3287,3277,3347,3330,3309,3318,3290,3326 3349,3352,3305,3361,3318,3354,3306,3303,3294,3339,3345,3296,3289,3288,3301,32 91,3363,3367,3357,3306,3347,3346,3377,3364,3312,3370,3339,3322,3316,3348 3324,3337,3367,3361,3340,3333,3312,3348,3357,3331,3372,3299,3311,3316,3307,33 21,3323,3325,3388,3377,3319,3318,3315,3308,3381,3337,3374,3386,3361,3372 3319,3385,3335,3369,3389,3367,3360,3329,3319,3383,3318,3318,3365,3359,3373,33 85,3331,3345,3346,3354,3391,3382,3393,3352,3315,3343,3402,3376,3396,3378 3343,3357,3395,3359,3377,3375,3375,3339,3361,3341,3341,3368,3349,3369,3345,33 35,3346,3383,3372,3364,3402,3407,3408,3393,3383,3389,3406,3402,3339,3362 3364,3407,3403,3347,3346,3413,3345,3349,3398,3404,3396,3360,3343,3358,3402,33 45,3367,3368,3357,3400,3397,3377,3393,3375,3387,3414,3363,3348,3402,3419 3391,3387,3380,3404,3368,3425,3361,3373,3362,3359,3376,3373,3372,3422,3364,33 78,3395,3404,3423,3401,3385,3417,3404,3374,3377,3374,3405,3432,3425,3392 3358,3384,3421,3368,3379,3376,3430,3397,3356,3372,3418,3379,3395,3373,3371,34 29,3370,3392,3388,3387,3416,3411,3386,3436,3403,3412,3418,3387,3401,3417 3426,3410,3406,3387,3426,3386,3404,3379,3382,3389,3430,3407,3389,3447,3402,33 72,3386,3441,3423,3441,3449,3436,3434,3444,3452,3444,3396,3430,3426,3436 Khoá luận Tốt Nghiệp 49 Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH 3400,3438,3436,3393,3439,3426,3407,3438,3421,3416,3449,3410,3393,3403,3392,34 10,3380,3409,3393,3425,3400,3391,3422,3464,3442,3439,3436,3432,3436,3456 3392,3395,3402,3405,3455,3406,3418,3400,3460,3411,3430,3411,3444,3405,3464,34 03,3472,3400,3435,3417,3437,3417,3447,3453,3462,3463,3459,3435,3456,3409 3418,3453,3420,3457,3449,3413,3424,3415,3401,3402,3465,3394,3444,3404,3414,34 80,3405,3407,3431,3460,3457,3413,3417,3444,3462,3412,3453,3469,3413,3435 3439,3456,3419,3440,3442,3413,3414,3460,3414,3476,3397,3420,3438,3398,3440,34 75,3407,3463,3406,3413,3477,3413,3459,3475,3405,3413,3421,3414,3424,3429 3478,3421,3465,3417,3429,3449,3442,3475,3450,3455,3406,3435,3443,3485,3416,34 41,3486,3423,3477,3429,3450,3463,3421,3431,3465,3434,3464,3454,3426,3463 3438,3482,3470,3416,3484,3417,3432,3484,3418,3425,3422,3419,3438,3424,3419,34 53,3472,3418,3476,3417,3422,3434,3457,3479,3433,3456,3447,3488,3431,3417 3412,3430,3439,3424,3479,3435,3430,3423,3428,3443,3432,3453,3424,3495,3425,34 84,3432,3428,3423,3485,3424,3471,3485,3435,3487,3437,3415,3479,3480,3479 3472,3433,3460,3460,3447,3425,3492,3425,3482,3452,3426,3448,3430,3428,3431,34 27,3465,3487,3452,3473,3490,3484,3429,3453,3488,3436,3469,3474,3449,3476 3493,3452,3479,3436,3440,3483,3493,3434,3494,3432,3428,3474,3422,3433,3430,34 21,3482,3478,3466,3443,3441,3445,3458,3479,3473,3432,3490,3452,3468,3432 3451,3467,3467,3469,3434,3456,3433,3437,3485,3429,3441,3428,3430,3425,3471,34 58,3467,3453,3467,3470,3492,3484,3435,3450,3455,3492,3457,3485,3436,3454 3471,3462,3461,3439,3417,3476,3479,3419,3446,3476,3430,3456,3430,3493,3428,34 29,3453,3484,3495,3494,3460,3440,3451,3444,3455,3484,3469,3492,3484,3436 3441,3468,3489,3473,3463,3429,3466,3482,3434,3425,3433,3470,3432,3488,3432,34 40,3429,3438,3430,3438,3443,3435,3442,3450,3439,3441,3457,3430,3436,3438 Khoá luận Tốt Nghiệp 50 Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH 3443,3483,3435,3469,3451,3425,3492,3424,3428,3479,3463,3425,3477,3461,3425,34 33,3431,3428,3436,3428,3433,3458,3447,3471,3476,3481,3455,3422,3436,3464 3462,3472,3446,3441,3483,3429,3455,3427,3471,3425,3438,3425,3428,3439,3424,34 16,3472,3424,3439,3428,3425,3428,3424,3420,3446,3486,3416,3467,3421,3428 3426,3428,3452,3468,3461,3486,3466,3451,3432,3421,3431,3481,3414,3477,3423,34 66,3430,3439,3450,3482,3479,3477,3474,3480,3414,3436,3461,3470,3459,3458 3451,3445,3430,3460,3438,3485,3420,3415,3412,3421,3415,3415,3470,3413,3446,34 21,3423,3455,3464,3407,3477,3456,3426,3439,3471,3413,3426,3402,3445,3444 3459,3465,3436,3421,3428,3431,3419,3419,3426,3407,3408,3472,3413,3403,3413,34 52,3441,3462,3471,3404,3415,3418,3438,3446,3447,3471,3448,3444,3420,3455 3453,3466,3457,3469,3432,3416,3454,3422,3405,3403,3429,3406,3402,3473,3408,34 12,3451,3404,3408,3402,3403,3409,3429,3440,3467,3446,3436,3441,3409,3418 3464,3436,3420,3435,3397,3425,3394,3451,3413,3396,3419,3414,3399,3394,3402,34 08,3445,3423,3424,3422,3414,3428,3402,3408,3418,3415,3413,3424,3411,3418 3455,3407,3425,3438,3421,3398,3450,3390,3397,3391,3386,3399,3385,3434,3392,34 03,3451,3396,3433,3409,3418,3409,3377,3402,3424,3450,3398,3410,3383,3435 3424,3450,3438,3384,3449,3391,3448,3411,3428,3381,3418,3373,3378,3433,3441,34 21,3417,3399,3443,3373,3408,3429,3395,3440,3392,3436,3385,3422,3418,3400 3411,3415,3381,3427,3424,3380,3381,3368,3381,3412,3400,3415,3371,3353,3369,33 55,3415,3409,3374,3369,3384,3428,3380,3426,3423,3433,3377,3416,3417,3381 3382,3421,3379,3412,3417,3386,3416,3431,3368,3361,3410,3394,3351,3415,3371,33 62,3361,3389,3375,3362,3395,3374,3391,3353,3376,3385,3420,3373,3398,3430 3422,3407,3422,3416,3413,3419,3352,3374,3380,3388,3417,3412,3359,3396,3399,33 54,3362,3395,3383,3376,3337,3395,3362,3335,3418,3356,3381,3391,3403,3343 Khoá luận Tốt Nghiệp 51 Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH 3366,3389,3397,3361,3394,3359,3390,3356,3401,3349,3376,3412,3351,3339,3332,33 20,3387,3380,3371,3347,3372,3391,3339,3387,3346,3358,3376,3375,3373,3394 3328,3355,3400,3395,3397,3381,3317,3335,3363,3368,3328,3338,3315,3368,3318,33 30,3324,3361,3326,3312,3331,3346,3365,3334,3335,3339,3363,3381,3338,3378 3338,3383,3382,3326,3373,3317,3325,3380,3360,3309,3362,3341,3374,3367,3323,33 23,3350,3353,3371,3360,3336,3374,3320,3345,3371,3308,3355,3303,3319,3356 3368,3357,3364,3365,3341,3321,3346,3359,3365,3291,3313,3308,3339,3349,3317,33 56,3291,3362,3344,3361,3287,3321,3360,3301,3357,3288,3307,3362,3349,3314 3312,3288,3322,3325,3344,3343,3340,3323,3320,3303,3288,3269,3282,3339,3288,33 02,3276,3296,3340,3295,3301,3329,3330,3289,3327,3290,3345,3309,3274,3326 3328,3336,3327,3291,3286,3288,3285,3273,3290,3301,3284,3317,3296,3309,3331,33 06,3317,3336,3296,3308,3326,3303,3292,3307,3324,3281,3301,3317,3327,3329 3270,3286,3276,3280,3316,3272,3249,3254,3233,3296,3267,3284,3268,3253,3305,33 21,3259,3271,3284,3299,3258,3271,3287,3289,3264,3310,3255,3278,3293,3308 3294,3283,3281,3263,3283,3290,3273,3254,3252,3292,3271,3283,3242,3298,3252,32 20,3289,3247,3243,3253,3290,3239,3247,3242,3244,3265,3278,3240,3275,3290 3277,3295,3287,3241,3260,3238,3268,3270,3224,3255,3233,3215,3272,3252,3224,32 18,3242,3205,3215,3229,3216,3263,3256,3223,3264,3220,3243,3271,3264,3265 3215,3261,3279,3227,3246,3227,3217,3276,3230,3214,3251,3215,3196,3240,3247,31 97,3258,3239,3196,3263,3223,3197,3245,3240,3247,3260,3249,3261,3264,3236 3206,3235,3249,3206,3229,3202,3198,3180,3249,3224,3237,3241,3234,3235,3223,32 05,3232,3179,3203,3221,3176,3207,3197,3191,3178,3237,3194,3241,3190,3235 3247,3172,3223,3200,3218,3199,3229,3231,3181,3212,3153,3190,3146,3176,3230,31 61,3163,3199,3211,3219,3157,3164,3230,3188,3220,3158,3222,3225,3156,3154 Khoá luận Tốt Nghiệp 52 Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH 3212,3184,3208,3187,3221,3172,3143,3173,3194,3201,3159,3206,3141,3212,3143,31 88,3188,3180,3164,3135,3180,3188,3185,3158,3169,3169,3163,3165,3168,3168 3174,3140,3162,3162,3151,3204,3159,3187,3117,3114,3128,3123,3125,3149,3129,31 44,3150,3183,3133,3158,3133,3129,3127,3118,3175,3171,3162,3157,3134,3145 3143,3132,3181,3135,3134,3121,3117,3133,3125,3145,3190,3105,3120,3136,3085,31 56,3092,3112,3113,3104,3119,3143,3149,3161,3148,3160,3162,3146,3133,3162 3103,3112,3107,3090,3099,3089,3170,3125,3095,3088,3135,3079,3095,3133,3121,31 34,3138,3142,3143,3120,3111,3108,3111,3142,3072,3077,3092,3092,3113,3139 3094,3142,3081,3119,3131,3076,3077,3122,3127,3122,3082,3099,3141,3087,3088,30 61,3057,3126,3117,3071,3053,3076,3110,3066,3100,3100,3092,3117,3063,3097 3081,3115,3052,3099,3034,3061,3065,3084,3039,3054,3086,3056,3046,3085,3060,30 63,3077,3072,3062,3066,3090,3028,3061,3094,3045,3084,3034,3055,3093,3062 3050,3083,3082,3070,3054,3077,3050,3076,3089,3055,3009,3034,3015,3071,3020,30 72,3046,3023,3076,3019,3058,3020,3067,3014,3029,3030,3039,3056,3011,3051 3021,3081,3014,3047,3076,3053,3023,3059,3027,3081,3017,3015,3012,3011,3018,29 99,2983,2994,2987,3034,2998,3054,2990,3018,3008,2993,2989,2998,3025,3042 3030,3038,3014,3019,3033,3013,3011,3009,3015,2989,2994,2977,2982,2967,2988,29 79,2961,2971,3009,3017,2978,2998,2981,2991,3004,3004,3014,3019,3033,2966 2947,2976,2960,2946,2943,3003,2981,2942,2953,2963,2943,3014,3001,2962,2961,29 43,2987,2979,2941,2975,3006,3009,3000,2990,2976,3005,2995,2976,2964,2954 2950,2991,2961,2956,2938,3018,2946,3005,2935,2985,2934,2956,2945,2981,2979,29 55,2980,2987,2940,2930,2918,2917,2921,2924,2941,2988,2961,2958,2930,2976 2943,2920,2922,2921,2957,2946,2920,2927,2955,2917,2960,2895,2964,2924,2882,29 16,2964,2907,2935,2904,2919,2941,2918,2923,2907,2896,2903,2899,2892,2908 Khoá luận Tốt Nghiệp 53 Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH 2937,2930,2939,2885,2887,2866,2930,2896,2866,2894,2876,2913,2881,2924,2865,29 22,2908,2892,2873,2900,2940,2937,2923,2923,2937,2876,2909,2874,2887,2932 2943,2923,2915,2900,2923,2956,2913,2865,2865,2871,2908,2847,2858,2891,2852,28 61,2906,2922,2846,2906,2857,2844,2846,2877,2896,2853,2913,2874,2850,2892 2864,2915,2869,2856,2853,2898,2911,2852,2849,2914,2897,2904,2895,2882,2861,28 37,2834,2824,2830,2835,2826,2831,2885,2858,2826,2882,2840,2861,2883,2825 2898,2861,2829,2883,2845,2889,2873,2882,2869,2853,2887,2831,2888,2853,2866,28 52,2804,2822,2799,2833,2804,2816,2809,2866,2842,2870,2868,2873,2874,2843 2810,2859,2834,2830,2811,2813,2850,2855,2806,2782,2801,2774,2774,2784,2781,28 27,2781,2787,2846,2789,2806,2816,2828,2844,2799,2779,2828,2845,2820,2828 2832,2835,2821,2790,2780,2829,2852,2807,2762,2763,2746,2791,2766,2817,2765,27 62,2771,2764,2750,2771,2805,2748,2758,2801,2766,2816,2763,2803,2765,2816 2792,2765,2799,2769,2798,2751,2758,2783,2791,2787,2738,2751,2774,2746,2759,27 97,2738,2781,2779,2788,2758,2741,2732,2794,2781,2741,2793,2757,2791,2754 2787,2741,2719,2744,2735,2788,2735,2733,2730,2778,2766,2795,2745,2757,2795,27 89,2710,2722,2743,2767,2723,2757,2708,2718,2761,2710,2746,2709,2746,2752 2709,2700,2742,2728,2711,2722,2715,2698,2755,2770,2707,2774,2769,2693,2753,27 64,2727,2760,2680,2690,2702,2705,2751,2749,2670,2707,2691,2684,2742,2675 2717,2710,2738,2740,2745,2740,2692,2687,2691,2734,2693,2677,2677,2677,2680,27 10,2681,2648,2675,2667,2690,2680,2657,2661,2678,2698,2663,2672,2659,2655 2719,2720,2711,2705,2709,2699,2644,2671,2673,2666,2702,2666,2646,2664,2641,26 41,2643,2637,2649,2650,2645,2664,2638,2661,2640,2696,2700,2632,2658,2682 2642,2630,2686,2682,2680,2678,2638,2700,2689,2675,2660,2636,2676,2635,2638,26 65,2633,2684,2613,2632,2622,2608,2671,2650,2643,2627,2614,2632,2658,2655 Khoá luận Tốt Nghiệp 54 Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH 2659,2638,2620,2613,2656,2656,2649,2617,2663,2652,2654,2601,2595,2658,2631,26 66,2602,2589,2590,2637,2630,2608,2647,2648,2626,2588,2583,2596,2594,2640 2562,2577,2555,2574,2580,2612,2572,2613,2621,2567,2595,2618,2561,2560,2570,25 76,2602,2594,2621,2595,2618,2608,2586,2617,2558,2610,2607,2610,2622,2557 2563,2568,2558,2624,2625,2568,2627,2587,2601,2605,2573,2565,2596,2581,2585,26 20,2538,2545,2544,2543,2571,2554,2552,2598,2561,2533,2584,2533,2581,2547 2535,2603,2547,2596,2597,2555,2568,2545,2537,2546,2560,2554,2519,2503,2507,25 19,2507,2511,2516,2508,2515,2516,2512,2517,2510,2575,2543,2579,2524,2574 2525,2564,2563,2546,2509,2569,2518,2537,2556,2547,2542,2584,2552,2550,2561,25 52,2545,2558,2536,2498,2488,2530,2553,2534,2497,2527,2493,2559,2547,2493 2522,2550,2550,2536,2511,2561,2483,2471,2477,2462,2469,2475,2464,2476,2462,25 38,2468,2477,2477,2489,2496,2534,2488,2523,2466,2480,2485,2510,2509,2510 2499,2506,2543,2504,2470,2497,2455,2472,2446,2447,2500,2439,2441,2461,2436,25 00,2500,2509,2503,2478,2503,2458,2442,2502,2513,2510,2507,2506,2508,2504 2445,2513,2498,2446,2463,2483,2505,2506,2458,2456,2507,2452,2505,2435,2444,24 49,2469,2477,2432,2431,2469,2476,2482,2465,2454,2484,2454,2419,2464,2464 2482,2433,2476,2401,2447,2441,2391,2422,2441,2463,2402,2399,2431,2426,2446,24 06,2400,2404,2409,2405,2471,2460,2430,2401,2438,2396,2468,2451,2414,2421 2410,2462,2448,2414,2452,2468,2435,2458,2400,2376,2439,2391,2413,2378,2438,24 47,2416,2443,2383,2435,2393,2374,2447,2377,2377,2375,2449,2439,2420,2377 2416,2383,2446,2403,2445,2445,2373,2391,2437,2362,2371,2399,2349,2367,2375,23 48,2383,2424,2420,2389,2371,2418,2401,2421,2393,2390,2354,2367,2389,2391 2395,2415,2414,2419,2427,2386,2358,2399,2360,2409,2360,2369,2398,2355,2379,23 34,2399,2390,2392,2350,2334,2402,2388,2374,2384,2381,2369,2365,2343,2330 2349,2356,2348,2333,2360,2393,2337,2402,2340,2371,2342,2376,2315,2378,2311, Khoá luận Tốt Nghiệp 55 Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH PHỤ LỤC Chương trình xử lý chip Basic Stamp ' {$STAMP BS2sx} '************************************************************** ******* '*Chuong trinh gui du lieu sensor ADXL202 toi may tính PC đặt trạm giám sát mặt đất '************************************************************** ******* ' Khung du lieu gui '************************************************************** **************************************************** '*|2 byte dong bo|byteHx1|byteLx1|byteHy1|byteLy1|byteHx2|byteLx2|byteHy2|byte Ly2|byteHx3|byteLx3|byteHy3|byteLy3|* '************************************************************** **************************************************** 'byte dong bo truyen ! '**************** '* Khai bao bien* '**************** accx VAR Word accy VAR Word acc VAR Word i VAR Byte j VAR Byte temp VAR Byte ' bien dung de chuyen DEC ASCII time VAR Byte '********************* '* Chuong trinh chinh* '********************* main: time=1 GOSUB Send_ACC_to_PC 'PAUSE 30 GOTO main '********************* '* Chuong trinh * '********************* transmit: 'acc to ASCII temp=acc/1000 ' Phan nghin temp=temp+48 'ASCII code DEBUG temp 'PAUSE time temp=(acc//1000)/100 'phan tram Khoá luận Tốt Nghiệp 56 Trần Thu Hồng temp=temp+48 DEBUG temp 'PAUSE time Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH 'ASCII code temp=(acc//100)/10'phan chuc temp=temp+48 'ASCII code DEBUG temp 'PAUSE time temp=((acc//1000)//100)/10 ' phan don vi temp=temp+48 'ASCII code DEBUG temp 'PAUSE time RETURN Send_ACC_to_PC: '*********************************************************** '* byte dong bo khung "1" duoc gui cuoi * '* vi thieu bo nho nen chi khai bao mang a[10] phan tu * '* va phai su dung vong for de lay trung binh 20 mau * '*********************************************************** accx=0 accy=0 FOR temp=1 TO 10 again1: PULSIN 0,1,acc 'ACCX1 if acc>5600 OR acc5600 OR acc5600 OR acc5600 OR acc P2max) Then num = P2max If (num < P2min) Then num = P2min Pitch = vbArcSinus((num - (A2 + P2min)) / A2) + * PI / 180 init = MSComm1.RThreshold = Text3.Text = -Round(Pitch * 180 / PI) Text1.Text = num End If If (init = 1) Then If (num > Pmax) Then num = Pmax If (num < Pmin) Then num = Pmin Roll = (vbArcSinus((num - (A + Pmin)) / A)) + * PI / 180 Text4.Text = -Round(Roll * 180 / PI) Text2.Text = num init = End If Draw_aix Pitch, Roll Else If (MSComm1.Input = "!") Then init = MSComm1.RThreshold = MSComm1.InputLen = End If End If End Sub Khoá luận Tốt Nghiệp 62 Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH Private Sub Reset_Click() cmdReset_Click End Sub 'Private Sub scrlRotate_Scroll(Index As Integer) ' Dim rad As Double, deg As Double ' rad = PI * scrlRotate(Index) / 180 ' deg = scrlRotate(Index) 'Select Case Index ' Case 0: ' Draw_aix rad, Roll ' Pitch = rad 'Case 1: ' Draw_aix Pitch, rad ' Roll = rad 'End Select 'lblRotate(Index).Caption = Format(deg, "0.00" & degS) 'End Sub Function vbArcSinus(ByVal X As Double) As Double 'Inverse Sine If Abs(X) = Then vbArcSinus = Atn(1) * Sgn(X) * Else vbArcSinus = Atn(X / Sqr(-X * X + 1)) End If End Function Function vbArcCosinus(ByVal X As Double) As Double ' Inverse Cosine If Abs(X) = Then vbArcCosinus = Atn(1) * (1 - Sgn(X)) * Else vbArcCosinus = Atn(-X / Sqr(-X * X + 1)) + * Atn(1) End If End Function Khoá luận Tốt Nghiệp 63 ... lệch theo trục x Gia tốc thay đổi vận tốc theo thời gian Vận tốc đến lượt lại đo thay đổi độ dịch chuyển theo thời gian Lực trọng trường nguyên nhân gây gia tốc rơi tự gia tốc 9.81 m s (1g) Gia. .. khác để tính tốn gia tốc : Gia tốc đạo hàm vận tốc theo thời gian Vận tốc lại đạo hàm độ dịch chuyển theo thời gian • Gia tốc Khố luận Tốt Nghiệp 11 Trần Thu Hồng Ứng dụng cảm biến gia tốc đo góc... biến gia tốc đo góc ROLL-PITCH CHƯƠNG CẢM BIẾN GIA TỐC KIỂU TỤ CHẾ TẠO THEO CÔNG NGHỆ MEMS 2.1 Cảm biến gia tốc vi Cảm biến gia tốc thiết bị dùng để đo gia tốc Cảm biến vi loại cảm biến chế tạo theo