ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF

MỤC LỤC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ ROBOT .....................................................................4 1.1 Giới thiệu và phân loại robot................................................................................4 1.2 Mô hình điều khiển trong đề tài .............................................................................8 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ TRUYỀN DẪN KHÔNG DÂY THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN SỐ KHÔNG DÂY............................................................................................10 2.1 Giới thiệu về công nghệ không dây......................................................................10 2.1.1 Tổng quan về công nghệ không dây ..............................................................10 2.1.2 Sơ đồ khối của hệ thống thiết bị thu phát.......................................................11 2.1.3 Sơ đồ khối của máy phát ...............................................................................12 2.1.4 Sơ đồ khối máy thu .......................................................................................13 2.1.5 Các ứng dụng................................................................................................14 2.2 Kĩ thuật điều chế số: ............................................................................................14 2.3 Thiết bị thu phát không dây HMTR 915: ............................................................16 2.3.1 Đặc điểm.......................................................................................................17 2.3.2 Phạm vi ứng dụng .........................................................................................17 2.3.3 Thiết lập nhanh cho module: .........................................................................18 2.3.4 Khối ứng dụng ..............................................................................................19 2.4 Thiết kế khối RF giao tiếp giữa VĐK và Máy Tính..............................................20 CHƯƠNG III : TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC .........................................22 3.1 Giới thiệu chung về vi điều khiển PIC..................................................................22 3.1.2 PIC là gì........................................................................................................22 3.1.2 Tại sao dùng vi điều khiển PIC .....................................................................22 3.1.3 Kiến trúc PIC ................................................................................................23 3.1.4 RISC và CISC...............................................................................................24 3.1.5 PIPELINING ................................................................................................24 3.1.6 Các dòng PIC và cách lựa chọn vi điều khiển PIC.........................................25 3.1.7 Ngôn ngữ lập trình cho PIC...........................................................................25 3.2 Một vài thông số về vi điều khiển PIC16F877A...................................................25 3.2.1 Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A..........................................................28 3.2.2 Tổ chức bộ nhớ .............................................................................................29 3.2.3 Các cổng xuất nhập của PIC16F877A ...........................................................31 3.2.4 TIMER 0.......................................................................................................33 3.2.5 TIMER1........................................................................................................34ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 2 3.2.6 TIMER 2.......................................................................................................35 3.2.7 CCP ..............................................................................................................37 3.2.8 Giao tiếp nối tiếp USART.............................................................................41 CHƯƠNG IV : XÂY DỰNG PHẦN MỀM GIAO TIẾP GIỮA MÁY TÍNH VÀ MODULE HMTR 915 .............................................................................................49 4.1 Giới thiệu về cổng Com .......................................................................................49 4.1.1 Lịch sử và nguồn gốc ....................................................................................49 4.1.2 Ưu nhược điểm .............................................................................................50 4.1.3 Phân loại cổng...............................................................................................50 4.1.4 Các đặc trưng về điện áp đường truyền .........................................................52 4.1.5. Các thông số đường truyền...........................................................................54 4.2 Visual Basic với truyền thông nối tiếp ................................................................59 4.2.1 Các thuộc tính của Mscomm .........................................................................60 4.2.2 Các đặc tính phục vụ việc nhập dữ liệu .........................................................60 4.2.3 Các đặc tính phục vụ việc xuất dữ liệu ..........................................................61 CHƯƠNG V: MẠCH ĐIỀU KHIỂN MẠCH ĐỘNG LỰC – MẠCH GIAO TIẾP MÁY TÍNH – MÔ HÌNH ROBOT ............................................................................62 5.1 Mạch điều khiển ..................................................................................................62 5.2 Mạch động lực.....................................................................................................64 5.3 Các linh kiện dùng trong mạch:............................................................................65 5.4 Mô hình robot:.....................................................................................................66 CHƯƠNG VI: THUẬT TOÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ............................................69 6.1 Thuật toán............................................................................................................69 6.2 Chương trình viết cho vi điều khiển và chương trình VB trên máy tính...............70 6.2.1 Thuật toán và chương trình điều khiển bằng tay ............................................70 6.2.2 Thuật toán và chương trình điều khiển tự động .............................................75 CHƯƠNG VII : KẾT LUẬN.....................................................................................88 7.1 Kết quả đạt được..................................................................................................88 7.2 Những hạn chế của đề tài:....................................................................................89 7.3 Hướng phát triển đề tài: .......................................................................................89 PHỤ LỤC..................................................................................................................91ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 3 CÁC TẬP LỆNH TRONG CCS SỬ DỤNG ĐỂ VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ MẠCH NẠP PICKIT2 ...........................................................................................................91 I.1 Giới thiệu sơ lược về CCS ....................................................................................91 I.2 Các lệnh và khai báo dùng trong chương trình......................................................91 I.3 Giới thiệu về mạch nạp PICKIT2 và chương trình nạp PICKIT2 v2.61 ................93 I.4 Mạch chuyển đổi USB RS232.......................................................................94 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................97

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF MỤC LỤC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ ROBOT 1.1 Giới thiệu phân loại robot 1.2 Mơ hình điều khiển đề tài CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ TRUYỀN DẪN KHÔNG DÂY THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN SỐ KHÔNG DÂY 10 2.1 Giới thiệu công nghệ không dây 10 2.1.1 Tổng quan công nghệ không dây 10 2.1.2 Sơ đồ khối hệ thống thiết bị thu phát 11 2.1.3 Sơ đồ khối máy phát 12 2.1.4 Sơ đồ khối máy thu 13 2.1.5 Các ứng dụng 14 2.2 Kĩ thuật điều chế số: 14 2.3 Thiết bị thu phát không dây HM-TR 915: 16 2.3.1 Đặc điểm 17 2.3.2 Phạm vi ứng dụng 17 2.3.3 Thiết lập nhanh cho module: 18 2.3.4 Khối ứng dụng 19 2.4 Thiết kế khối RF giao tiếp VĐK Máy Tính 20 CHƯƠNG III : TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 22 3.1 Giới thiệu chung vi điều khiển PIC 22 3.1.2 PIC 22 3.1.2 Tại dùng vi điều khiển PIC 22 3.1.3 Kiến trúc PIC 23 3.1.4 RISC CISC 24 3.1.5 PIPELINING 24 3.1.6 Các dòng PIC cách lựa chọn vi điều khiển PIC 25 3.1.7 Ngơn ngữ lập trình cho PIC 25 3.2 Một vài thông số vi điều khiển PIC16F877A 25 3.2.1 Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A 28 3.2.2 Tổ chức nhớ 29 3.2.3 Các cổng xuất nhập PIC16F877A 31 3.2.4 TIMER 33 3.2.5 TIMER1 34 SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF 3.2.6 TIMER 35 3.2.7 CCP 37 3.2.8 Giao tiếp nối tiếp USART 41 CHƯƠNG IV : XÂY DỰNG PHẦN MỀM GIAO TIẾP GIỮA MÁY TÍNH VÀ MODULE HM-TR 915 49 4.1 Giới thiệu cổng Com 49 4.1.1 Lịch sử nguồn gốc 49 4.1.2 Ưu nhược điểm 50 4.1.3 Phân loại cổng 50 4.1.4 Các đặc trưng điện áp đường truyền 52 4.1.5 Các thông số đường truyền 54 4.2 Visual Basic với truyền thông nối tiếp 59 4.2.1 Các thuộc tính Mscomm 60 4.2.2 Các đặc tính phục vụ việc nhập liệu 60 4.2.3 Các đặc tính phục vụ việc xuất liệu 61 CHƯƠNG V: MẠCH ĐIỀU KHIỂN - MẠCH ĐỘNG LỰC – MẠCH GIAO TIẾP MÁY TÍNH – MƠ HÌNH ROBOT 62 5.1 Mạch điều khiển 62 5.2 Mạch động lực 64 5.3 Các linh kiện dùng mạch: 65 5.4 Mơ hình robot: 66 CHƯƠNG VI: THUẬT TỐN VÀ CHƯƠNG TRÌNH 69 6.1 Thuật toán 69 6.2 Chương trình viết cho vi điều khiển chương trình VB máy tính 70 6.2.1 Thuật tốn chương trình điều khiển tay 70 6.2.2 Thuật toán chương trình điều khiển tự động 75 CHƯƠNG VII : KẾT LUẬN 88 7.1 Kết đạt 88 7.2 Những hạn chế đề tài: 89 7.3 Hướng phát triển đề tài: 89 PHỤ LỤC 91 SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF CÁC TẬP LỆNH TRONG CCS SỬ DỤNG ĐỂ VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ MẠCH NẠP PICKIT2 91 I.1 Giới thiệu sơ lược CCS 91 I.2 Các lệnh khai báo dùng chương trình 91 I.3 Giới thiệu mạch nạp PICKIT2 chương trình nạp PICKIT2 v2.61 93 I.4 Mạch chuyển đổi USB RS232 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ ROBOT 1.1 Giới thiệu phân loại robot Thuật ngữ ROBOT xuất vào năm 1920 tác phẩm văn học nhà văn Tiệp Khắc có tên Karel Capek Thuật ngữ Inducstrial Robot (IR) - xuất Mỹ công ty AMF (American Manchine and Foundry company) quảng cáo mô tả thiết bị mang dáng dấp có số chức tay người điều khiển tự động để thực số thao tác sản xuất thiết bị có tên gọi Versatran Q trình phát triển IR tóm tắt sau: - Từ năn 50 Mỹ xuất viện nghiên cứu - Đang đầu năm 60 xuất sản phẩm tên Versatran công ty AMF - Ở Anh người ta bắt đầu nghiên cứu chế tạo IR theo quyền Mỹ từ năm 1967; - Ở nước Tây Âu khác : Đức, Ý, Pháp, Thụy Điển, từ năm 70 - Châu Á có Nhật bắt đầu nghiên cứu ứng dụng IR từ năm 1968 Trong công nghiệp người ta sử dụng đặc điểm khác robot để giúp cho việc nhận xét dễ dàng Có yếu tố để phân loại robot sau: -Theo dạng hình học không gian hoạt động -Theo hệ robot -Theo điều khiển -Theo nguồn dẫn động Đến giới có khoảng 20 cơng ty sản xuất IR số có 80 cơng ty Nhật , 90 công ty nước Tây Âu, 30 công ty Mỹ số công ty Nga, Tiệp … Theo chủng loại, mức độ điều khiển khả nhận biết thông tin tay máyngười máy sản xuất giới phân loại IR thành hệ sau: Thế hệ : hệ có kiểu điều khiển theo chu trình dạng chương trình cứng khơng có khả nhận biết thông tin SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SĨNG RF Thế hệ : hệ có kiểu điều khiển theo chu kỳ dạng chương trình mềm bước đầu đầu có khả nhận biết thơng tin Thế hệ : hệ có kiểu điều khiển dạng tinh khơn ,có khả nhận biết thơng tin bước đầu có số chức lý trí người Sự xuất robot gia tăng vai trò chúng sản xuất xã hội loài người làm xuất ngành khoa học ngành robot học (Robotic) Trên giới nhiều nước xuất viện nghiên cứu riêng robot Ở Việt Nam, từ năm thập kỷ 80 có viện nghiên cứu robot Robot tự hành hay robot di động (mobile robots, thường gọi tắt mobots) định nghĩa loại xe robot có khả tự dịch chuyển, tự vận động (có thể lập trình lại được) điền khiển tự động để thực thành công công việc giao Theo lý thuyết, mơi trường hoạt động robot tự hành đất, nước, khơng khí, khơng gian vũ trụ hay tổ hợp chúng Địa hình bề mặt mà robot di chuyển phẳng thay đổi, lồi lõm Theo phận thực chuyển động, ta chia robot tự hành làm lớp : chuyển động chân (legged) bánh (wheeled) Trong lớp đầu tiên, chuyển động có nhờ chân khí bắt chước chuyển động người động vật Robot loại di chuyển tốt định hình lồi lõm, phức tạp Tuy nhiên, cách phối hợp chân vấn đề giữ vững tư công việc khó khăn Lớp cịn lại (di chuyển bánh) tỏ thực tế hơn, chúng làm việc tốt hầu hết địa hình người tạo Điều khiển robot di chuyển bánh đơn giản nhiều, gần ln đảm bảo tính ổn định cho robot Lớp chia làm loại robot: Loại chuyển động bánh xe (phổ biến) ,loại chuyển động vịng xích (khi cần mơ men phát động lớn hay cần di chuyển vùng đầm lầy, cát băng tuyết) loại hỗn hợp bánh xe xích (ít gặp) Tiềm ứng dụng robot tự hành rộng lớn Có thể kể đến robot vận chuyển vật liệu, hàng hóa tòa nhà, nhà máy, cửa hàng, sân bay thư viện, robot phục vụ quét dọn đường phố, khoang chân không; robot kiểm tra môi trường, nguy hiểm; robot canh gác, thám; robot khám phá không gian, di chuyển hành tinh; robot hàn, sơn nhà máy; robot xe lăn phục vụ người SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF khuyết tật; robot phục vụ sinh hoạt gia đình; robot phục vụ thám hiểm v.v Mặc dù nhu cầu ứng dụng cao, hạn chế chưa giải robot tự hành, chi phí chế tạo cao, khơng cho phép chúng sử dụng rộng rãi Một nhược điểm khác robot tự hành phải kể đến thiếu tính linh hoạt thích ứng làm việc vị trí khác Bài tốn tìm đường (navigation problem) robot tự hành loại toán đơn giản nhiều người nghĩ lúc ban đầu Công nghệ không dây ứng dụng cho phép tạo mơ hình Robot nhỏ, người ta điều khiển chúng theo ý muốn, tạo hiệu công việc mong muốn Một thuận lợi cơng nghệ khơng dây ngồi nơi xa điều khiển hoạt động robot theo ý muốn, đảm bảo an toàn cho người vận hành Mà đặc biệt cơng việc nguy hiểm, mơi trường khắc nghiệt, có ảnh hưởng lớn sức khỏe tính mạng người: hầm mỏ nằm sâu lòng đất, rà phá bom mìn, khám phá đại dương Hiện số nước tiên tiến robot với tính điều khiển từ xa giúp đở việc nhà, chăm sóc sức khỏe cho người bệnh hay hỗ trợ tính cho người tàn tật Với ưu điểm đó, cơng nghệ khơng dây ngày ưu chuộng thể xu tất yếu thời đại Nhìn chung giới nay, nhà khoa học tạo nhiều mơ hình robot điều khiển từ xa phổ biến mơ hình điều khiển kín sau: MT Modul thu phát sóng RF Tín hiệu điều Tín hiệu phản hồi Modul thu phát sóng RF Robot Hình 1.1 : Mơ hình điều khiển robot từ xa SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SĨNG RF Hình 1.2 : Một số hình ảnh xe robot tự hành Trong đó: - Máy tính đóng vai trò quan trọng điều khiển hành động robot Người điều khiển không cần quan sát trực tiếp Robot mà cần ngồi trước hình máy tính lệnh thực thi, hình ảnh thông số hoạt động robot phản hồi - Khối thu phát sóng RF kênh liên lạc máy tính robot cần điều khiển Nó có tác dụng chuyển tín hiệu điều khiển từ máy tính sang robot thu thập liêu phản hồi từ robot máy tính Robot đối tượng cần điều khiển sơ đồ Robot thực thi tất hành động mà người điều khiển lệnh cho SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF Tuy nhiên VN việc tạo nghiên cứu tạo mơ hình điều khiển xa giới nhiều hạn chế Xuất phát từ thực tế đó, với giúp đỡ tận tình thầy Lâm Tăng Đức, chúng em tâm thực mơ hình điều khiển robot từ xa dùng máy tính để mở đường cho sinh viên hệ sau phát triển hồn thiện 1.2 Mơ hình điều khiển đề tài Do thời gian có hạn nên phạm vi đề tài tập giải mơ hình điều khiển sau: Robot điều khiển từ máy tính thơng qua sóng RF với hoạt động sau: chạy tới, chạy lùi, rẽ phải, rẽ trái với tốc độ khác nhau, nhận biết khoảng cách từ robot đến vật cản tốc độ di chuyển robot Encoder SRF05 Cảm biến dò đường Động Thiết bị thu phát khơng dây Pic16f877a Rơle Hình 1.3 : Sơ đồ điều khiển Với sơ đồ điều khiển chúng em hình thành mơ hình điều khiển robot module giao tiếp không dây RF sau : SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF Hình 1.4 : Mơ hình điều khiển SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ TRUYỀN DẪN KHÔNG DÂY THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN SỐ KHƠNG DÂY 2.1 Giới thiệu cơng nghệ khơng dây 2.1.1 Tổng quan công nghệ không dây Ngày nay, với phát triển ngành công nghệ thông tin truyền thông, công nghệ không dây ngày ứng dụng rộng rãi công nghiệp đời sống hàng ngày Vậy công nghệ không dây ? Khơng dây nghĩa truyền tín hiệu qua sóng radio thay sử dụng dây dẫn.Tín hiệu thường mã hóa dạng số Cửa gara điều khiển từ xa ti vi thiết bị không dây trở thành phần sống hàng ngày Bây bàn phím, chuột không dây, thiết bị hỗ trợ cá nhân kĩ thuật số (PDA), điện thoại di động thiết bị sử dụng công nghệ không dây phổ biến Khơng dây chia thành nhóm nhau: - Không dây cố định- Hoạt động thiết bị hay hệ thống không dây điểm cố định gia đình văn phịng Một ví dụ điển hình thiết bị nối với Internet thông qua modem chuyên dụng - Không dây di động - sử dụng thiết bị hay hệ thống không dây di chuyển, xe cộ chạy; ví dụ điện thoại di động xe dịch vụ liên lạc cá nhân (PCS) - Không dây khả chuyển - Portable wireless— thiết bị hệ thống không dây tự động chạy pin đặt bên quan, hộ gia đình, xe cộ, ví dụ điện thoại di động cầm tay - Không dây hồng ngoại (IR wireless)—Sử dụng thiết bị chuyển liệu thơng qua xạ hồng ngoại Ví dụ: thiết bị không dây khả chuyển cung cấp lượng nhờ pin Các thiết bị sử dụng công nghệ không dây ngồi việc kết nối point-to-point cịn kết nối multipoint-to-point tạo thành mạng truyền thông không dây Đây ưu điểm bật công nghệ không dây Mạng không dây sử dụng để kết nối thiết bị điều khiển từ xa dễ dàng khoảng cách từ vài chục mét đến vài kilơmét Ngồi ra, lắp đặt mạng SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF Case Is = MSComm1.Output = "1" Case Is = MSComm1.Output = "2" Case Is = MSComm1.Output = "3" Case Is = MSComm1.Output = "4" Case Is = MSComm1.Output = "5" Case Is = MSComm1.Output = "6" Case Is = MSComm1.Output = "7" Case Is = MSComm1.Output = "8" Case Is = MSComm1.Output = "9" End Select Label1.Caption = "toi voi toc cap: " & CStr(HScroll1.Value) End If bien_nha = False Case Is = 39 MSComm1.Output = "t" Label1.Caption = "re phai" bien_nha = False Case Is = 40 MSComm1.Output = "l" Label1.Caption = "lui" bien_nha = False Case Is = 37 SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 83 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF MSComm1.Output = "p" Label1.Caption = "re trai" bien_nha = False Case Is = 65 If HScroll1.Value < Then HScroll1.Value = HScroll1.Value + End If Case Is = 68 If HScroll1.Value > Then HScroll1.Value = HScroll1.Value - End If End Select End If End Sub Private Sub Text3_KeyUp(KeyCode As Integer, Shift As Integer) If KeyCode 65 And KeyCode 68 Then MSComm1.Output = "0" Label1.Caption = "dung" bien_nha = True End If End Sub Private Sub timer1_timer() Dim X, Y, Z, tren, trai As Integer Dim toa_do_x, toa_do_y, huong, toc_do, khoang_cach As String ' Xu li chuoi nhan dc tu vdk huong = Left(Text1.Text, 1) toa_do_x = Mid(Text1.Text, 2, 1) toa_do_y = Mid(Text1.Text, 3, 1) X = Val(toa_do_x) Y = Val(toa_do_y) SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 84 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF Z = Val(huong) trai = X * 600 + 1800 tren = 5880 - Y * 600 ' Hien thi vi tri cua robo Image1.Left = trai Image1.Top = tren Image2.Left = trai Image2.Top = tren + 50 Image3.Left = trai Image3.Top = tren Image4.Left = trai Image4.Top = tren + 50 'Huong cua robo Select Case Z Case Is = Image1.Visible = True Image2.Visible = False Image3.Visible = False Image4.Visible = False Case Is = Image2.Visible = True Image1.Visible = False Image3.Visible = False Image4.Visible = False Case Is = Image3.Visible = True Image2.Visible = False Image1.Visible = False Image4.Visible = False Case Is = Image4.Visible = True SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 85 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF Image2.Visible = False Image3.Visible = False Image1.Visible = False End Select If khoangcach < 20 And kiemtralui Then Label4.Caption = "Rat gan vat can" MSComm1.Output = "l" Timer2.Enabled = True kiemtralui = False End If If khoangcach >= 20 Then Label4.Caption = "" kiemtralui = True End If MSComm1.Output = "k" 'gui lenh lay toc va khoang cach End Sub Private Sub Command2_Click() MSComm1.CommPort = MSComm1.RThreshold = MSComm1.SThreshold = MSComm1.InputMode = comInputModeText MSComm1.InputLen = MSComm1.Handshaking = comNone MSComm1.InBufferSize = 1024 MSComm1.OutBufferSize = 1024 If MSComm1.PortOpen = False Then MSComm1.PortOpen = True End If Timer1.Enabled = True Command2.Enabled = False Command2.Caption = "Da ket noi" SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 86 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF kiemtralui = True khoangcach = 100 End Sub Private Sub MSComm1_OnComm() Dim txtBuf As String Dim tocdo As Single Dim khoangcach0 As Integer Dim khoangcach1 As Integer With MSComm1 Select Case CommEvent Case comEvReceive txtBuf = Input End Select End With tocdo = (Asc(Left(txtBuf, 1)) - 5) * 9.5 * 3.14 / (200 * 0.5) If Len(txtBuf) = Then khoangcach0 = Asc(Mid(txtBuf, 2, 1)) khoangcach1 = Asc(Mid(txtBuf, 3, 1)) - 200 khoangcach = (khoangcach0 + khoangcach1 * 256) * 18 / 58 End If Label3.Caption = CStr(khoangcach) Label2.Caption = CStr(tocdo) End Sub Private Sub Timer2_Timer() MSComm1.Output = "0" Timer2.Enabled = False End Sub SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 87 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF CHƯƠNG VII : KẾT LUẬN 7.1 Kết đạt - Xe chạy tốt chế độ điều khiển tay - Tốc độ robot khoảng cách từ robot đến vật cản đươc câp nhật giao diện điều khiển - Tốc độ xe thay đổi khoảng rộng - Encoder đo tốc độ tương đối xác - Ở chế độ điều khiển tay xe đáp ứng phím bấm nhanh - Ở chế độ tự động xe có khả chạy đến vị trí cần đặt dị đường ổn định - Khả quay trái, quay phải robot ổn đinh xác Hình 7.1 Giao diện chương trình điều khiển robot SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 88 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF Nút kết nối: để mở cổng Com máy tính, bắt đầu giao tiếp với robot Ô tốc độ, khoảng cách, trạng thái robot: để hiển thị tốc độ, khoảng cách robot đến vật cản, cánh báo vật cản gần Ô điều khiển tay: trỏ vị trí ta điều khiển robot chạy tới với tốc độ khác nhau, rẽ trái, rẽ phải chạy lùi dễ dàng Ô điều khiển tốc độ: tốc độ nhanh hay chậm robot chế độ điều khiển tay thay lấy ô này, cấp tốc độ thay đổi cách rê chuột nhấn phím a để tăng cấp tốc độ phím b để giảm cấp tốc độ Robot vị trí robot sân chế độ tự động hiển thị 7.2 Những hạn chế đề tài: -Hạn chế mặt thời gian nên mơ hình robot chưa chỉnh chu khí lập trình -Hạn chế mặt tài nên chưa trang bị thiết bị đáp ứng điều khiển phức tạp, yêu cầu độ xác cao 7.3 Hướng phát triển đề tài: -Để robot hoạt động tốt khả linh hoạt ta dùng loại vi điều khiển cao cấp ví dụ dsPic, có nhiều module nên có khả thực nhiều việc -Dùng camera để quan sát giám sát dễ dàng hơn, nhằm much đích thám hiểm nơi mà người khó đến -Tăng khoảng cách truyền thiết bị khác Thêm số module GPS, la bàn số để xác định xác khoảng cách, tốc độ, gia tốc hướng robot cách dễ dàng -Thêm cấu khí cấu gắp vật để robot sử dụng nhiều việc -Thay module thu phát khơng dây để điều khiển robot qua mạng di động mạng internet SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 89 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF -Với hướng phát triển hi vọng robot có ứng dụng cao thực tế trình tìm kiếm người bị nạn, thám nơi có thời tiết khí hậu khắc nghiệt SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 90 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF PHỤ LỤC CÁC TẬP LỆNH TRONG CCS SỬ DỤNG ĐỂ VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ MẠCH NẠP PICKIT2 I.1 Giới thiệu sơ lược CCS CCS trình biên dịch lập trình ngơn ngữ C cho Vi điều khiển PIC hãng Microchip Chương trình tích hợp trình biên dich riêng biết cho dịng PIC khác là: PCB cho dịng PIC 12 bit opcodes PCM cho dòng PIC 14 bit opcodes PCH cho dòng PIC 16 18 bit Tất trình biên dich đuợc tích hợp lại vào chương trình bao gồm trình soạn thảo biên dịch CCS, phiên PCWH Compiler Ver 3.227 Giống nhiều trình biên dich C khác cho PIC, CCS giúp cho người sử dụng nắm bắt nhanh vi điều vi khiển PIC sử dụng PIC dự án Các chương trình diều khiển thực nhanh chóng đạt hiệu cao thông qua việc sử dụng ngôn ngữ lạp trình cấp cao – Ngơn ngữ C Tài liệu hướng dẫn sử dụng có nhiều, chi tiết Help kèm theo phần mềm (tài liệu Tiếng Anh) Trong trợ giúp nhà sản xuất mô tả nhiều hằng, biến, thị tiền xủa lý, cấu trúc câu lệnh chương trình, hàm tạo sẵn cho người sử dụng… Ngồi Tiếng Việt có dịch tác giả Trần Xuân Trường, SV K2001 DH BK HCM Tài liệu dịch sở Help CCS, chưa đầy đủ tài liệu hay, bạn tìm hiểu PIC CCS nên tìm tài liệu đọc Địa Download tài liệu: www.picvietnam.com > Mục nói CCS I.2 Các lệnh khai báo dùng chương trình #use delay( clock = speed) : dùng để khai báo cho chương trình dịch biết ta SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 91 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF sử dụng thạch anh tần số bao nhiêu, để tạo hàm trễ (delay) hợp lí Trong chương trình ta dùng thạch anh 4MHz nên ta khai báo: #use delay (clock =4000000) #use rs232 (options) : dùng để thiết lập chế độ cấu hình cho giao tiếp USART Trong chương trình ta dùng giao tiếp chế độ bất đồng bộ, tốc độ baud chân truyền nhận là: 9600, c6,c7 nên ta khai báo sau: #use rs232(baud=9600, xmit=pin_c6, rcv=pin_c7) #INT_XXXX: dùng để khai báo chương trình sau khai báo chương trình ngắt tương ứng #INT_RDA: ngắt nhận liệu UART #INT_timer0, #INT_timer1: ngắt timer0, timer1 setup_ccpx (mode): lệnh cài đặt chế độ hoạt động cho module CCP tương ứng Tùy thuộc vào cài đặt mà module CCP hoạt động chế độ Compare, Capture hay PWM Trong chương trình ta sử dụng chức PWM cho hai module nên ta khai báo sau : setup_ccp1(CCP_PWM); setup_ccp2(CCP_PWM); setup_timer_x(mode): để cài đặt chế độ hoạt động cho timer Trong chương trình timer0 hoạt động chế độ counter để đếm xung từ encoder, timer1 hoạt động chế độ timer để đo thời gian, timer2 hoạt động chế độ timer hỗ trợ cho chế độ hoạt PWM module CCP Nên ta viết sau : setup_timer_0 (RTCC_DIV_2|RTCC_EXT_L_TO_H); setup_timer_1 ( T1_INTERNAL | T1_DIV_BY_8); setup_timer_2 (T2_DIV_BY_16,255,1); enable_interrupts(INT_XXX) : cho phép ngắt tương ứng hoạt động Các ngắt tương ứng gồm: ngắt toàn cục, ngắt ngoài, ngắt timer0, timer1, timer2, nhận liệu nối tiếp UART v.v Trong chương trình ta sử dụng ngắt timer0, timer1, RDA nên ta có câu lệnh khác nhau: enable_interrupts(INT_TIMER1); enable_interrupts(INT_RDA); SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 92 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF enable_interrupts(global); disable_interrupts(INT_XXX) : tắt ngắt tương ứng, tương tự lệnh cho phép ngắt Một số cấu trúc If then, while , while, switch case sử dụng chương trình, sử dụng tương tự ngơn ngữ lập trình C viết cho máy tính I.3 Giới thiệu mạch nạp PICKIT2 chương trình nạp PICKIT2 v2.61 Mạch nạp PICKIT2 Microchip phát triển để nạp cho nhiều dịng PIC dsPIC khác Mạch nạp có cấu tạo nhỏ gọn dễ dàng sử dụng, nạp chương trình cho PIC thơng qua cổng USB máy tính Tốc độ nạp nhanh Chương trình nạp PICKIT2 v2.61 tương thích với mạp nạp PICKIT2 dễ dàng sử dụng, đọc liệu từ nhớ rom pic, ghi sẵn liệu lên eeprom PIC dễ dàng v.v tương thích với hệ điều hành WINXP, WIN VISTA WIN7 Để nạp chương trình ta cần phải kết nối mạch nạp với VĐK cần nạp, kết nối mạch nạp với PIC qua cổng USB Sau kiểm tra xem chương trình PICKIT2 test VĐK chưa, nhận biết rồi, ta load chương trình nạp ( dạng file hex) vào nạp cho VĐK Hình I.1 : Mạch nạp PICKIT2 SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 93 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SĨNG RF Hình I.2 : Giao diện chương trình nạp PICKIT2 v2.61 I.4 Mạch chuyển đổi USB RS232 Hiện máy tính xách tay người ta khơng cịn tích hợp cổng com nữa, nhiên có nhiều ứng dụng sử dụng giao tiếp nối tiếp RS232 để giao tiếp thiết bị máy tính nên đời cáp chuyển đổi USB RS232 cần thiết Cáp chuyển đổi dễ dàng sử dụng cài đặt Để cài đặt driver cho ta sử dụng chương trình CH341SER để thiết lập cổng com ảo cho máy tính thơng qua cáp rs232 SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 94 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF usb Sau vào My Computer kích phải vào Device manager\Ports\ Usb-serial CH340 để cài đặt lại thơng số cổng com Hình I.3 : Giao diện chương trình CH341SER Hình I.4 : Cửa sổ device manager SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 95 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SĨNG RF Hình I.5 : Cửa sổ cài đặt cổng com ảo Hình I.6 : Hình ảnh cáp chuyển đổi dùng đề tài SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 96 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Microchip technology Inc - PIC16F877A datasheet [2] Hope microelectronic Co.ltd – HMTR Transparent Wireless datalink module [3] Văn Thế Minh - Kỹ thuật Vi Xử Lý [4] FPT sofware solution – Giáo trình Visual Basic 6.0 [5] Phạm Hùng Kim Khánh – Tài liệu lập trình hệ thống [6] Phạm Thanh Tâm & Lê Văn Bạn – Lập trình giao tiếp máy tính Visual Basic [7] Khoa Điện –ĐHBK Đà Nẵng – Giáo trình Đo Lường Điều Khiển Xa [8] trang web diễn đàn khác SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 97 ... dây RF sau : SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SĨNG RF Hình 1.4 : Mơ hình điều khiển SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG... 27 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF 3.2.1 Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A Hình 3.3 : Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 28 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU... 85h) : điều khiển xuất nhập SVTH : LE VINH QUY _06D3 Trang 31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG SÓNG RF CMCON (địa 9Ch) : ghi điều khiển so sánh CVRCON (địa 9Dh) : ghi điều khiển so sánh điện