Đồ án thiết kế hệ thống nhúng, học viện công nghệ bưu chính viễn thông (3)

ROBOT DỊ ĐƯỜNG KẾT HỢP ĐIỀU KHIỂN TỪ XA NHĨM 12 HOÀNG ĐỨC MẠNH CÙ MINH VƯƠNG TRIỆU QUANG HÀO TỔNG QUAN VỀ ROBOT Robot xuất sống từ lâu trở thành phần thiếu Là cách mạng lao động, khoa học Và robot dò đường xuất Được ứng dụng vào dò đường tự động vận chuyển hàng hóa Có thể dùng để thăm dị nơi người khó di chuyển tới Tạo kỉ ngun cơng nghệ tự động hóa đưa vào sản xuất Tạo bước ngoặt quan trọng cơng nghệ chế tạo robot Một số hình ảnh Robot sống BỐ CỤC CHƯƠNG CHƯƠNG CHƯƠNG DEMO SƠ ĐỒ, Ý TƯỞNG, LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT GIỚI THIỆU ARDUINO VÀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA MẠCH Giới thiệu ARDUINO ARDUINO NANO Kích thước Arduino Nano nhỏ (1.85cm x 4.3cm) Được ứng dụng nhiều dự án DIY, IOT Số lượng chân Analog nhiều Uno với dòng tối đa chân IO lên đến 40mA Sử dụng cổng mini USB nên lập trình thẳng trực tiếp cho Nano từ máy Sử dụng chương trình Arduino IDE để lập trình, ngơn ngữ lập trình tên Arduino Giới thiệu linh kiện Agenda Style MODULE L298 mini 2.5A Mạch điều khiển động cầu H điều khiển hai động tăng giảm tốc độ đảo chiều dựa vào PWM Khi lỗi đầu vào : động dừng hoạt động Tích hợp bảo vệ nhiệt Kích thước: 31 * 32 * 5mm, kích thước nhỏ, thích hợp cho lắp ráp xe Điện áp cung cấp : 2-10VDC Giới thiệu linh kiện Cảm biến dò line kênh ( QTR8A ) Có cặp LED hồng ngoại / quang bán dẫn gắn cao làm cho có khả dị đường cách xác Có cặp phát thu IR (phototransistor) cách Dò line cực nhanh chuẩn xác Tín hiệu đầu dạng analog giúp tự cân chỉnh với đường line nhiễu sáng Giới thiệu linh kiện Module Bluetooth Điện áp hoạt động: 3.3V Module có chế độ làm việc Đáp ứng theo lệnh Module HC05 nhận chức năng: Master, Slave Loopback Giao tiếp với module giao tiếp nối tiếp không đồng qua đường RX TX Giới thiệu linh kiện Motor Động DC giảm tốc GA12-N20 DC Geared Motor Điện áp sử dụng: 3~12VDC Kích thước: 28 x 12mm Điện áp sử dụng: 3~12VDC Tốc độ truyền : 1:300 SƠ ĐỒ, Ý TƯỞNG, VÀ LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT Sơ đồ nguyên lý Các chân số D6, D10, D5 D11 Arduino nối tương ứng với ( IN1, IN2), ( IN3 IN4 ) L298 mini Chiều quay động điều khiển cách xuất đầu HIGH LOW chân INx Khi cấp cực dương vào IN1, cực âm vào IN2 => motor quay chiều từ phải sang trái Khi cấp cực âm vào IN1, cực dương vào IN2 => motor quay chiều lại Sơ đồ PCB Các ý tưởng trình thực Lắp ráp hàn mạch Thiết kế xe Thiết kế khung xe vẽ mạch pcb B1 Kết nối module với vi điều khiển Kết nối truyền nhận liệu từ module HC05, cảm biến dò line QTR-8A, L298 mini Xử lý linh kiện robot, ý vị trí đặt linh kiện cho hợp lý B2 B3 Kết hợp module với để đượn sản phẩm hoàn chỉnh B4 B5 Điều khiển động Vi điều khiển xuất PWM module L298 mini để điều khiển động Bộ điều khiển PID Định nghĩa điều khiển PID Bộ điều khiển PID là điều khiển vịng kín sử dụng rộng rãi hệ thống điện, hệ thống tự động, điện tử. Mục tiêu điều khiển PID điều chỉnh giá trị điều khiển ngõ ra Ouput sao cho sai lệch Error e(t) = (SP – PV) giữa giá trị đo hệ thống PV (Process Variable) với giá trị cài đặt SP (SetPoint) nhỏ (~ 0), đạt ổn định có đáp ứng nhanh Thực thuật tốn điều khiển Arduino Sử dụng chức định thời Arduino để tạo thời gian trích mẫu 1ms Lưu đồ thuật tốn Giải thích thuật tốn Thuật tốn chia làm phần Điều khiển qua bluetooth Arduino kết nối với Module HC05 thông qua giao tiếp uart để nhận liệu từ điện thoại Khi ấn vào mũi tên app arduino nano nhận được: Tự dò line Đọc liệu analog từ cảm biến hồng ngoại xét giá trị ngưỡng cố định ký tự F (Forward) xe thẳng ký tự B (Back) xe lùi Tính vị trí xe ký tự L (Left) xe rẽ trái ký tự R (Right) xe rẽ phải 1- vị trí = 7000 ; 2-vị trí = 3500; 3-vị trí = Giải thích thuật toán Thuật toán chia làm phần Điều khiển qua bluetooth Arduino kết nối với Module HC05 thông qua giao tiếp uart để nhận liệu từ điện thoại Khi ấn vào mũi tên tiến lên app arduino nano nhận được: ký tự F (Forward) xe thẳng ký tự B (Back) xe lùi ký tự L (Left) xe rẽ trái ký tự R (Right) xe rẽ phải Tự dị line Tính tốc độ qua thuật tốn PID để điều chỉnh tốc độ động phù hợp Một số hình ảnh thực tế App điều khiển bluetooth DEMO Cảm ơn thầy bạn lắng nghe !! ... vào IN2 => motor quay chiều lại Sơ đồ PCB Các ý tưởng trình thực Lắp ráp hàn mạch Thiết kế xe Thiết kế khung xe vẽ mạch pcb B1 Kết nối module với vi điều khiển Kết nối truyền nhận liệu từ module... dụng rộng rãi hệ thống điện, hệ thống tự động, điện tử. Mục tiêu điều khiển PID điều chỉnh giá trị điều khiển ngõ ra Ouput sao cho sai lệch Error e(t) = (SP – PV) giữa giá trị đo hệ thống? ?PV (Process... đưa vào sản xuất Tạo bước ngoặt quan trọng cơng nghệ chế tạo robot Một số hình ảnh Robot sống BỐ CỤC CHƯƠNG CHƯƠNG CHƯƠNG DEMO SƠ ĐỒ, Ý TƯỞNG, LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT GIỚI THIỆU ARDUINO VÀ CÁC THÀNH