ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HӖ CHÍ MINH TRѬӠNG ĈҤI HӐC BÁCH KHOA KHOA CѪ KHÍ LUҰN VĂN TӔT NGHIӊP ĈҤI HӐC XE HAI BÁNH TӴ CÂN BҴNG DI CHUYӆN TRÊN ĈӎA HÌNH PHҶNG MÃ NGÀNH: 128 SVTH :MAI TUҨN ĈҤT CBHD :KS VÕ TѬӠNG QUÂN CHѬѪNG TRÌNH ĈÀO TҤO KӺ SѬ CHҨT LѬӦNG CAO KHÓA 2: 2000 – 2005 TP HӖ CHÍ MINH, 07/2005 ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HӖ CHÍ MINH TRѬӠNG ĈҤI HӐC BÁCH KHOA KHOA CѪ KHÍ LUҰN VĂN TӔT NGHIӊP ĈҤI HӐC XE HAI BÁNH TӴ CÂN BҴNG DI CHUYӆN TRÊN ĈӎA HÌNH PHҶNG MÃ NGÀNH:128 SVTH :MAI TUҨN ĈҤT MSSV :P0000016 CBHD :KS VÕ TѬӠNG QUÂN CHѬѪNG TRÌNH ĈÀO TҤO KӺ SѬ CHҨT LѬӦNG CAO KHĨA 2: 2000 – 2005 TP HӖ CHÍ MINH, 07/2005 Lời cảm ơn Tơi khơng thӇ theo ÿuәi hồn thành ÿӅ tài cӫa luұn văn vịng 16 tuҫn nӃu khơng có sӵ giúp ÿӥ cӫa nhӳng ngѭӡi thân ngѭӡi bҥn xung quanh Do vұy, vӟi sӵ trân trӑng cҧm kích, tơi xin gӱi lӡi cҧm ѫn ÿӃn ông bà cha mҽ, nhӳng ngѭӡi thân gia ÿình hӃt lịng chăm sóc, an ӫi gһp trӣ ngҥi ÿӝng viên thӡi gian thӵc hiӋn luұn văn, xin cҧm ѫn TS NguyӉn Văn Giáp giáo viên trӵc tiӃp hѭӟng dүn luұn văn, thҫy Võ Tѭӡng Quân ÿã cho phép theo ÿuәi ÿӅ tài cho nhӳng lӡi khuyên xác ÿáng, kӏp thӡi nhӳng lúc gһp khó khăn thӵc hiӋn suӕt trình làm luұn văn tӕt nghiӋp ÿҥi hӑc Ngồi ra, tơi cNJng xin chân thành cҧm ѫn anh Qn anh Kiên ӣ cơng ty máy tính Bách Khoa ÿã hӛ trӧ mӝt phҫn kinh phí thiӃt bӏ ÿӇ thӵc hiӋn ÿӅ tài; cҧm ѫn ngѭӡi anh – Th.S Trҫn Công Binh, giҧng viên bӝ môn ThiӃt bӏ ĈiӋn – nhiӋt tình giúp ÿӥ vӅ mһt lý thuyӃt ÿӇ hồn thành phҫn ÿiӋn ÿӝng cѫ cơng suҩt cao, mӝt phҫn hóc búa cӫa ÿӅ tài Ngồi ra, cNJng xin cҧm ѫn Thy Tâm, hai ngѭӡi bҥn thân thiӃt nhҩt ÿã giúp tơi hồn thành bҧn thuyӃt minh mà ÿang có tay Cuӕi em xin cҧm ѫn tҩt cҧ quý Thҫy Cô tham gia giҧng dҥy chѭѫng trình Kӻ sѭ chҩt lѭӧng cao ViӋt Pháp khóa 2000-2005, Khoa Cѫ Khí, bӝ môn Cѫ ĈiӋn tӱ, Trѭӡng Ĉҥi Hӑc Bách Khoa TP.HCM ÿã trang bӏ cho em nhӳng kiӃn thӭc cѫ sӣ cNJng nhѭ ÿã giúp ÿӥ thӡi gian làm Luұn văn tӕt nghiӋp Tp H͛ Chí Minh, ngày 03 tháng 07 năm 2005 Mai Tuҩn Ĉҥt SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt MUÏC LUÏC Lӡi cҧm ѫn Mөc lөc i Tóm tҳt ÿӅ tài iv Abstract v CHѬѪNG TӘNG QUAN 1.1 Lӡi nói ÿҫu 1.2 ThӃ xe hai bánh tӵ cân bҵng (two wheels self balancing) 1.3 Tҥi phҧi thiӃt kӃ xe hai bánh tӵ cân bҵng .3 1.4 Ѭu nhѭӧc ÿiӇm cӫa xe hai bánh tӵ cân bҵng 1.4.1 ˰u ÿi͋m cͯa xe scooter t cân b̹ng hai bánh 1.4.2 Nh˱ͫc ÿi͋m cͯa xe 1.5 Khҧ ӭng dөng 1.6 Tình hình nghiên cӭu nѭӟc 1.6.1 M͡t s͙ d̩ng xe hai bánh t cân b̹ng dùng robot .5 1.6.2 M͡t s͙ d̩ng scooter hai bánh t cân b̹ng .9 1.7 Nhu cҫu thӵc tӃ .14 CHѬѪNG NHIӊM VӨ LUҰN VĂN 15 2.1 Mөc tiêu ÿӅ tài .15 2.2 Phѭѫng pháp nghiên cӭu .15 CHѬѪNG LÝ THUYӂT TIӂP CҰN 17 3.1 Phѭѫng pháp tính ÿӝng lӵc hӑc 17 3.2 Thuұt toán ÿiӅu khiӇn - Kӻ thuұt ÿiӅu khiӇn hiӋn ÿҥi 24 3.3 Các phѭѫng pháp xӱ lý tín hiӋu tӯ cҧm biӃn .29 3.3.1 L͕c b͝ phͭ thông t̯n (complementaty filter) 29 3.3.2 L͕c thích nghi - B͡ l͕c Kalman .32 3.3.3 So sánh b͡ l͕c vͣi b͡ l͕c Kalman 40 3.4 Mô hinh lý thuyӃt ÿӝng cѫ DC 43 CHѬѪNG TÍNH TỐN MƠ PHӒNG 45 4.1 Các thơng sӕ mơ hình mô phӓng ÿѭӧc xây dӵng 45 i SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt 4.2 Mô phӓng MatLAB 46 4.2.1 Giͣi thi͏u v͉ ph̯n m͉m MatLAB, công cͭ Simulink .46 4.2.2 K͇t qu̫ tính b̹ng MatLAB 46 4.3 Mô phӓng VisualNastran Simulink 48 4.3.1 Giͣi thi͏u v͉ ph̯n m͉m VisualNastran 48 4.3.2 Cách thc hi͏n mô ph͗ng b̹ng vN Desktop 4D 49 4.3.4 K͇t qu̫ mô ph͗ng 50 CHѬѪNG THӴC HIӊN 54 5.1 ThiӃt kӃ cѫ khí .54 5.1.1 Tóm t̷t thi͇t k͇ 54 5.1.2 Tính toán sͱc b͉n 54 5.2 Mҥch ÿiӋn tӱ 59 5.2.1 Ngu͛n ÿi͏n .60 5.2.2 M̩ch công sṷt ÿi͉u khi͋n ÿ͡ng c˯ 61 5.2.2.1 Bӝ ÿӋm (MOSFET driver) 61 5.2.2.2 MOSFET công suҩt – mҳc bә phө 63 5.2.2.3 Mҥch Snubber 66 5.2.2.4 MOSFET thҳng 66 5.2.3 C̫m bi͇n 66 5.2.3.1 ThiӃt bӏ ÿo góc gyro Murata ENC-03 .67 5.2.3.2 ADXL202A .68 5.2.3.3 Cҧm biӃn ÿo vӏ trí- encoder .73 5.2.3.4 Cҧm biӃn ÿo dòng hӗi tiӃp (ĈiӋn trӣ shunt) 75 5.2.4 B͡ x͵ lý trung tâm - vi ÿi͉u khi͋n PIC 18F452 .76 5.2.4.1 Các khҧ cӫa vi ÿiӅu khiӇn Microchip PIC 18F452: 76 5.2.4.2 Mҥch ÿiӅu khiӇn trung tâm 79 5.2.5 B̫ng ÿi͉u khi͋n hi͋n th͓ 80 5.2.6 Ĉ͡ng c˯ 80 5.2.7 Hình chͭp m̩ch ÿi͏n t͵ 85 5.3 Giҧi thuұt - Lѭu ÿӗ chѭѫng trình 88 5.3.1 Ch˱˯ng trình 88 5.3.2 Ch˱˯ng trình ng̷t 89 5.3.3 C̵p nh̵t encoder 91 5.3.4 Ĉi͉u khi͋n ÿ͡ng c˯ 92 5.4 KӃt quҧ 94 CHѬѪNG CÁCH VҰN HÀNH 95 6.1 Cách sӱ dөng 95 6.2 Bҧo dѭӥng 97 CHѬѪNG KӂT LUҰN .98 ii SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt 7.1 7.2 7.3 7.4 Nhӳng kӃt quҧ ÿҥt ÿѭӧc 98 Nhӳng kӃt quҧ chѭa ÿҥt ÿѭӧc .98 Nhӳng vҩn ÿӅ chѭa giҧi quyӃt .99 Hѭӟng phát triӇn 99 TÀI LIӊU THAM KHҦO .100 PHӨ LӨC 102 GIӞI THIӊU PHҪN MӄM VISUALNASTRAN 102 LӐC THÍCH NGHI – BӜ LӐC KALMAN 105 GYRO MURATA ENC-03 118 CҦM BIӂN GIA TӔC ACCELEROMETER ADXL202 .122 CHUҬN TRӴC CÁC CҦM BIӂN ĈO GÓC 128 TÍNH NĂNG VI ĈIӄU KHIӆN PIC 18FXX2 131 iii SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt TĨM TҲT Ĉӄ TÀI ĈӅ tài có thӇ xem mӝt cҫu nӕi kinh nghiӋm tӯ mô hình thăng bҵng lҳc ngѭӧc ÿӃn viӋc nghiên cӭu chӃ tҥo loҥi robot hai chân robot ngѭӡi (humanoid robot) tѭѫng lai Mөc tiêu cӫa ÿӅ tài thiӃt kӃ chӃ tҥo mӝt xe hai bánh tӵ cân bҵng, dӵa lý thuyӃt cân bҵng lҳc ngѭӧc Không giӕng nhѭ xe scooter hay xe bánh thơng thѭӡng có hai bánh xe nҵm trѭӟc sau, xe scooter ÿӅ tài có hai bánh nҵm song song vӟi nhau, giúp trӣ nên cӵc kǤ gӑn gàng ÿӇ di chuyӇn bҵng nhӳng bánh xe nhӳng khoҧng chұt hҽp mà thѭӡng chӍ có thӇ ÿi bӝ ĈӅ tài ÿѭӧc quan tâm tӯ viӋc tính tốn thơng sӕ ÿҫu vào ra, dӵa ÿó ÿӇ xây dӵng mơ phӓng, ÿӃn viӋc thiӃt kӃ mơ hình, thӵc hiӋn phҫn ÿiӋn tӱ ÿiӅu khiӇn, viӃt chѭѫng trình ÿiӅu khiӇn vӟi mөc ÿích cuӕi tҥo mӝt mơ hình xe di chuyӇn cân bҵng hai bánh xe ÿӗng trөc ÿѭӧc lҳp hai ÿӝng cѫ dӵa theo ÿӏnh luұt cѫ hӑc Newton cѫ hӑc vұt rҳn: ÿiӅu khiӇn ÿӇ ln trì bӅ mһt chân ÿӃ (hai bánh xe) ӣ vӏ trí dѭӟi trӑng tâm cӫa xe ÿӭng yên, tҥo mӝt sai sӕ nhӓ vӅ góc nghiêng cӫa thân xe vӟi nӅn muӕn xe chuyӇn ÿӝng Sѭ cân bҵng ÿѭӧc tính tốn mô phӓng bҵng phҫn mӅm MatLABSIMULINK Visual Nastran, ÿӇ chӭng minh rҵng hồn tồn có khҧ ÿӇ ÿiӅu khiӇn mӝt mơ hình xe tӵ cân bҵng chӍ nhӡ mӝt hӋ thӕng ÿiӅu khiӇn hoҥt ÿӝng cӫa ÿӝng cѫ ÿiӋn gҳn mӛi bánh xe Mơ hình bao gӗm mӝt thân mang hai ÿӝng cѫ DC ÿѭӧc tích hӧp mӛi bánh xe ÿҥp ÿiӋn 400 mm phә biӃn thӡi gian gҫn ÿây tҥi ViӋt Nam, bo mҥch sӱ dөng bӝ ÿiӅu khiӇn trung tâm PIC18Fxxx cӫa hãng Microchip ÿӇ ÿiӅu khiӇn nhӳng mҥch khuӃch ÿҥi công suҩt, lái công suҩt (MOSFET driver) cho nhӳng ÿӝng cѫ, ÿiӅu khiӇn nhӳng cҧm biӃn cҫn thiӃt ÿӇ ÿo giá trӏ góc qng ÿѭӡng ÿi Các tín hiӋu ÿo góc tӯ hai cҧm biӃn accelerometer gyro ÿѭӧc thơng qua mӝt bӝ lӑc Kalman ÿѭӧc lұp trình vi ÿiӅu khiӇn PIC ÿӇ có thơng sӕ ÿo góc xác Bҧng ÿiӋn kiӇm sốt hiӇn thӏ chӭc hoҥt ÿӝng cӫa xe Bình ÿiӋn ÿѭӧc lҳp dѭӟi sàn xe bҵng nhơm ÿӇ cung cҩp tồn bӝ lѭӧng cho xe hoҥt ÿӝng iv SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt ABSTRACT This project can be an useful experiment to the research and manufacture in balancing robot and humanoid robot in future The main purposes of my project are designing and manufacturing a self-balancing scooter, based on the theory of the balancing inverted pendulum It is unlike the popular scooter or bicycle, which have two wheels being in a same surface (the wheel’s axes are parallel) Its parallel wheels configuration make it compact enough to be maneuvered through most pedestrian spaces that accommodate wheelchairs Calculating parameters of the model to construct the simulation, designing the model, making electronic boards and controller, and programming the microcontroller are the missions in the project, to reach the main goal of building a scooter that could balance in its two coaxial wheels driven by two intergrated motors The method analysing the auto-balancing scooter’s dynamic is roughly based on Newton’s laws and mechanics of solid To keep the scooter remains balanced when scooter don’t move, it must drive the wheels staying under the scooter’s gravity, and making a small error in tilt angle (angle of the chassis with respect to the ground) when the scooter moves The balance of scooter is also calculated and simulated by MatLABSIMULINK and Visual Nastran, to show that it is clearly possible to control such a system using an electric motor mounted on each of the two wheels The self-balancing scooter is structured of a chassis carrying two wheels coupled a DC motors for each The wheel which is used in my final project is a wheel of electric bicycle (400 mm of diameter), lately popular in Viet Nam PIC18Fxxx, a micro-controller of Microchip’s family is used to implement as the main controller of scooter’s system, manages the works of the electric power amplifiers, MOSFET driver for the motors and of the necessary sensors to measure the vehicle’s states To have the exact information of angle received from the noisy accelerometer and piezo-electric gyro, a discrete Kalman filter is implemented in PIC microcontroller A control board is used to display the state of sensors, operation of scooter and to control the speed and steering Batteries are bolted under the chassis of scooter, supply electric energies for scooter’s operation v Chѭѫng Tәng quan SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt Chѭѫng TӘNG QUAN 1.1 Lӡi nói ÿҫu Bài luұn văn xuҩt phát tӯ ý tѭӣng ÿã ÿѭӧc thѭѫng mҥi hóa cӫa cơng ty Segway: kӃt hӧp ý tѭӣng vӅ cách giӳ thăng bҵng cӫa ngѭӡi ÿôi chân ÿӝ cѫ ÿӝng di chuyӇn cӫa loҥi xe di chuyӇn bҵng bánh Thơng qua nghiên cӭu, ta có thӇ phҫn nҳm bҳt nhӳng ý tѭӣng giӳ thăng bҵng cho loҥi humanoid robot (robot dҥng ngѭӡi), cách phӕi hӧp xӱ lý tín hiӋu tӕt nhҩt tӯ cҧm biӃn Tuy vұy, giá thành cӫa sҧn phҭm Segway không rҿ (khoҧng 5000USD/xe) chi phí rҩt cao tӯ cҧm biӃn ÿã ÿѭӧc tích hӧp xӱ lý vӟi ÿӝ xác tin cұy cao (khoҧng 900USD/bӝ) Do vұy, sӁ tìm cách kӃt hӧp cҧm biӃn riêng lҿ vӟi giá thành thҩp (4 - 40USD/cҧm biӃn) xӱ lý tín hiӋu cҧm biӃn cӫa chúng ÿӇ có ÿѭӧc tín hiӋu tinh khiӃt xác nhѭ mong muӕn vӟi giá thành không cao Mô hình mӝt chiӃc xe có hai bánh ÿѭӧc ÿһt dӑc trөc vӟi (khác vӟi xe ÿҥp trөc cӫa hai bánh xe song song) Trên mơ hình sӱ dөng cҧm biӃn ÿӇ ÿo góc nghiêng cӫa thân xe, vұn tӕc quay (lұt) cӫa sàn xe quanh trөc bánh vұn tӕc di chuyӇn cӫa xe so vӟi mһt ÿҩt Nhӡ cҧm biӃn này, xe sӁ có thӇ tӵ giӳ thăng bҵng di chuyӇn Vӟi cҩu trúc này, trӑng tâm cӫa mơ hình phҧi ln nҵm vùng ÿӥ cӫa bánh xe (supporting area) ÿӇ có thӇ thăng bҵng di chuyӇn ӣ mӑi bӅ mһt tӯ ÿѫn giҧn ÿӃn phӭc tҥp Trong hӋ thӕng cҧm biӃn, ÿӇ loҥi trӯ tín hiӋu nhiӉu tӯ hӋ thӕng nhiӉu tӯ tín hiӋu ÿo, sai sӕ cӫa ngõ ra, ÿӗng thӡi có thӇ ѭӟc lѭӧng xác giá trӏ ÿo tѭѫng lai cӫa cҧm biӃn cNJng nhѭ kӃt hӧp tín hiӋu, bӝ lӑc Kalman ÿѭӧc nghiên cӭu sӱ dөng nhҵm cho mӝt kӃt quҧ tӕi ѭu vӅ tình trҥng cӫa xe gӗm góc nghiêng, vұn tӕc quay cӫa xe tӯ mơ hình cҧm biӃn thành phҫn Nói cách khác, hӋ thӕng xӱ lý tín hiӋu lӑc Kalman cơng cө ÿӇ biӃn cҧm biӃn ÿѫn giҧn, giá rҿ thành tұp hӧp cҧm biӃn có giá trӏ hӋ thӕng Tӯ tín hiӋu ÿo, thơng qua mӝt sӕ ÿҥi lѭӧng ÿһc trѭng cӫa mơ hình (khӕi lѭӧng, chiӅu dài, chiӅu cao vұt, ÿѭӡng kính bánh…) ta sӁ tính ÿѭӧc momen qn tính nghiêng (lұt cӫa mơ hình), tӯ ÿó ÿѭa giá trӏ ÿiӅu khiӇn phù hӧp cho bánh xe ÿӇ giӳ cho mơ hình ln ÿӭng vӳng hoһc di chuyӇn vӟi mӝt vұn tӕc әn ÿӏnh Tồn bӝ mơ hình ÿѭӧc ÿiӅu khiӇn bҵng mӝt vi ÿiӅu khiӇn PIC 18F452 Ĉây thӃ hӋ tѭѫng ÿӕi cao cҩp cӫa hӑ PIC có thӇ xӱ lý thӵc thi chѭѫng trình ӣ tӕc ÿӝ cao (ÿҥt ÿӃn 10MIPs) viӋc tính tốn giá trӏ cҧm biӃn ÿѭa bӝ truyӅn ÿӝng (ÿӝng cѫ ÿiӋn) Bӝ vi ÿiӅu khiӇn ÿóng vai trị thӭ nhҩt ÿӅ tài nhѭ mӝt bӝ lӑc Kalman vӟi tín hiӋu vào tӯ thiӃt bӏ inclinometer gyro Vӟi dӳ liӋu vӅ góc ÿã xӱ Trang Chѭѫng Tәng quan SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt lý tín hiӋu hӗi tiӃp vӅ vӏ trí ÿo encoder ÿѭa vӅ (incremental encoder), vai trò thӭ hai cӫa vi ÿiӅu khiӇn ÿӅ tài sӁ tính tốn ÿѭa tín hiӋu ÿiӅu khiӇn bӝ truyӅn ÿӝng, ÿӃn bánh xe ÿӇ giӳ thăng bҵng/di chuyӇn, ÿi thҷng, quay, quҽo Ĉây mӝt phѭѫng tiӋn vұn chuyӇn mӟi tҥi thành phӕ tѭѫng lai vӟi nhiӅu ѭu ÿiӇm: gӑn, nhҽ, chiӃm diӋn tích ÿѭӡng phӕ, dӉ mang vác, tháo lҳp vұn chuyӇn, nhiên liӋu sҥch, dӉ ÿiӅu khiӇn cho ngѭӡi lӟn trҿ em, ÿi ÿѭӧc mӝt sӕ ÿӏa hình phӭc tҥp 1.2 ThӃ xe hai bánh tӵ cân bҵng (two wheels self balancing) Bӏ nghiêng Cân bҵng Hình 1.1 Mô tɠ nguyên lý giͯ thăng bɮng Ĉӕi vӟi xe ba hay bӕn bánh, viӋc thăng bҵng әn ÿӏnh cӫa chúng nhӡ trӑng tâm cӫa chúng nҵm bӅ mһt chân ÿӃ bánh xe tҥo Ĉӕi vӟi xe bánh có cҩu trúc nhѭ xe ÿҥp, viӋc thăng bҵng không di chuyӇn hồn tồn khơng thӇ, viӋc thăng bҵng cӫa xe dӵa tính chҩt quay hӗi chuyӇn ӣ hai bánh xe ÿang quay Còn ÿӕi vӟi xe hai bánh tӵ cân bҵng, loҥi xe chӍ có hai bánh vӟi trөc cӫa hai bánh xe trùng nhau, ÿӇ cho xe cân bҵng, trӑng tâm cӫa xe (bao gӗm cҧ ngѭӡi sӱ dөng chúng) cҫn ÿѭӧc giӳ nҵm giӳa bánh xe ĈiӅu giӕng nhѭ ta giӳ mӝt gұy dӵng thҷng ÿӭng cân bҵng lịng bàn tay Thӵc ra, trӑng tâm cӫa tồn bӝ scooter khơng ÿѭӧc biӃt nҵm ӣ vӏ trí nào, cNJng khơng có cách tìm nó, có thӇ khơng có khҧ di chuyӇn bánh xe ÿӫ nhanh ÿӇ giӳ ln ӣ dѭӟi tồn bӝ trӑng tâm VӅ mһt kӻ thuұt, góc giӳa sàn scooter chiӅu trӑng lӵc có thӇ biӃt ÿѭӧc Do vұy, thay tìm cách xác ÿӏnh trӑng tâm nҵm giӳa bánh xe, tay lái cҫn ÿѭӧc giӳ thҷng ÿӭng, vuông góc vӟi sàn xe (góc cân bҵng ҩy zero) Hình 1.2 Mơ tɠ cách bɬt ÿɤu di chuyʀn Trang Chѭѫng Thӵc hiӋn SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt Dị ÿiӋn áp thҩp chѭѫng trình (PLVD) Hӛ trӧ ngҳt dò ÿiӋn áp thҩp Xác lұp lҥi khoҧng thӡi gian chѭѫng trình (BOR) Tính ÿһc biӋt cӫa vi ÿiӅu khiӇn Bӝ nhӟ chѭѫng trình ÿiӇn hình FLASH tăng cѭӡng chu kǤ xóa/ghi 100 000 Bӝ nhӟ EEPROM dӳ liӋu chu kǤ xóa/ghi 000 000 Khҧ nhӟ EEPROM dӳ liӋu/ FLASH: > 40 năm Khҧ tӵ lұp chѭѫng trình dѭӟi bӝ ÿiӅu khiӇn phҫn mӅm Xác lұp lҥi nguӗn mӣ (POR), thӡi gian nguӗn tҳt (PWRT) thӡi gian khӣi ÿӝng oscillator (OST) Thӡi gian watchdog (WDT) vӟi oscillator RC on-chip cӫa riêng cho hoҥt ÿӝng xác thӵc Mã bҧo vӋ chѭѫng trình Mode Sleep tiӃt kiӋm công suҩt Tùy chӑn oscillator ÿѭӧc chӑn bao gӗm: Vịng lһp khóa chu kǤ 4x (cӫa oscillator) Ngõ vào clock oscillator thӭ hai (32 kHz) Nguӗn cung cҩp 5V ÿѫn vi mҥch chuӛi chѭѫng trình (ICSPTM) qua hai chân In-circuit Debug (ICD) qua hai chân Kӻ thuұt CMOS Kӻ thuұt FLASH/EEPROM tӕc ÿӝ cao, công suҩt thҩp ThiӃt kӃ tƭnh hoàn chӍnh Khoҧng ÿiӋn áp hoҥt ÿӝng rӝng (2V ÿӃn 5.6V) Khoҧng nhiӋt ÿӝ rӝng industrial Tiêu thө ÿiӋn thҩp: AN4 Vref = AN3 Khóa cầu H Thiết lập PWM Timer2 PWM1=PWM2 = Báo sai Ngừng động PS 1:4 , PR2 = 0xFF DCPWM1 = DCPWM2 = INT0=0 (công tắc) or AN4>0 Yes Delay 1s RE1 = No Khởi tạo ngắt GIE, Timer0, Timer LED đoạn sáng END Delay 5s DCPWM1=0 DCPWM2=0 RB0 = Yes No Chạy động Quá dòng Yes Báo sai Ngừng động Trang 88 Chѭѫng Thӵc hiӋn SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt 5.3.2 Ch˱˯ng trình ng̷t 5.3.2.1 Ng̷t cao (High priority ISR) Trang 89 Chѭѫng Thӵc hiӋn SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt Trang 90 Chѭѫng Thӵc hiӋn SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt 5.3.2.2 Ng̷t th̭p (Low priority ISR) Ngắt thấp Encoder1 INT1 Encoder1 No Encoder2 INT2 Encoder2 No Timer1 Nhấp nháy dấu chấm Cập nhật vị trí No RETFIE RETFIE 5.3.3 C̵p nh̵t encoder Trang 91 Chѭѫng Thӵc hiӋn SVTH: Mai Tuҩn Ĉҥt 5.3.4 Ĉi͉u khi͋n ÿ͡ng c˯ Trang 92 ... momen quán tính cӫa ngѭӡi (Nm2) Jthân Jbánh, JRL, JRR : momen quán tính bánh xe (Nm2) Mthân, Mbánh : khӕi lѭӧng cӫa ngѭӡi bánh (kg) R : bán kính bánh xe (m) D : khoҧng cách giӳa hai bánh xe (m)... chӃ tҥo mӝt xe hai bánh tӵ cân bҵng, dӵa lý thuyӃt cân bҵng lҳc ngѭӧc Không giӕng nhѭ xe scooter hay xe bánh thông thѭӡng có hai bánh xe nҵm trѭӟc sau, xe scooter ÿӅ tài có hai bánh nҵm song song... 1.2 ThӃ xe hai bánh tӵ cân bҵng (two wheels self balancing) 1.3 Tҥi phҧi thiӃt kӃ xe hai bánh tӵ cân bҵng .3 1.4 Ѭu nhѭӧc ÿiӇm cӫa xe hai bánh tӵ cân bҵng 1.4.1 ˰u ÿi͋m cͯa xe scooter