CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CỤ THỂ 3.1 Bộ chuyển đổi điện áp

Một phần của tài liệu BÁO cáo học PHẦN THIẾT kế hệ THỐNG cơ điện tử đề tài thiết kế sản phẩm cơ điện tử robot hút bụi (Trang 29 - 39)

3.1 Bộ chuyển đổi điện áp

3.1.1 Chuyển đổi AC-DC Hình 1: Bộ sạc máy hút bụi Thông số kỹ thuật Điện áp vào Điện áp ra Dòng điện đầu ra định mức Hiệu suất làm việc Hệ số nhiệt độ

Môi trường: nhiệt độ làm việc Nhiệt độ bảo quản

3.1.2 Nguồn

Lựa chọn loại Pin Lithium kết cấu nhỏ ngọn, có khả năng lưu trữ lớn, độ bền cao, dung lượng lớn, khả năng chống nước, chống cháy tốt và không gây ô nhiễm môi trường.

Thông số kỹ thuật Pin dung lượng Thời gian sạc Kích cỡ Pin Loại Pin sạc

2.2 Bảo vệ hệ thống điện

- Khi pin cung cấp năng lượng cho mô-đun, điện áp đầu ra luôn bằng điện áp pin khi rơle được đóng lại.

- Màn hình hiển thị chính xác, mô-đun chuyển đổi sẽ bật và tắt nhanh khi đến gần điện áp thấp nhất.

- Mô-đun bảo vệ điện áp có bảo vệ xả quá mức và bảo vệ ngắt kết nối điện áp thấp.

- Đèn LED nổi bật màu Đỏ Ba chữ số ống nixie, điện áp pin hiển thị ở trạng thái bình thường.

- Mô-đun bảo vệ điện áp thấp kỹ thuật số phù hợp với pin dự trữ 12-36V/pin lithium.

Hình 3:Mô đun bảo vệ điện áp

Thông số kỹ thuật Điện áp nguồn điện Điện áp đầu ra

Độ chính xác điều khiển Công suất tiêu thụ

Phạm vi sử dụng

3.3 Động cơ điện 1 chiều Thông số kỹ thuật Hãng sản xuất Loại động cơ Điện áp Công suất Tốc độ tối thiểu Tốc độ tối đa

Tổng đường kính đầu máy hút bụi Chiều cao đầu máy hút bụi

Đường kính lỗ hút Đường kính động cơ Chiều dài động cơ

.

Hình 4:Motor hút bụi

3.4 Bộ giảm tốc

3.4.1 Bộ giảm tốc bánh răng

Bộ giảm tốc là một hệ bánh răng được lắp ghép với nhau theo quy tắc tăng tỉ số truyền cùng với đó làm giảm tốc độ quay của trục dẫn động nhờ vào sự khác nhau giữa đường kính và số răng giữa các cặp bánh răng ăn khớp trong bộ giảm tốc.

Hình 5:Hộp số giảm tốc

3.4.2 Giảm tốc bánh răng hành trình

Hình 6:Công tắc hành trình

Công tắt hành trình có chức năng đóng mở mạch điện, và nó được đặt trên đường hoạt động của một cơ cấu nào đó sao cho khi cơ cấu đến 1 vị trí nào đó sẽ tác động lên công tắc. Hành trình có thể là tịnh tiến hoặc quay.

Khi công tắc hành trình được tác động thì nó sẽ làm đóng hoặc ngắt một mạch điện do đó có thể ngắt hoặc khởi động cho một thiết bị khác. Người ta có thể dùng công tắc hành trình vào các mục đích như:

Giới hạn hành trình ( khi cơ cấu đến vị trí dới hạn tác động vào công tắc sẽ làm ngắt nguồn cung cấp cho cơ cấu -> nó không thể vượt qua vị trí giới hạn)

Hành trình tự động: Kết hợp với các role, PLC hay VĐK để khi cơ cấu đến vị trí định trước sẽ tác động cho các cơ cấu khác hoạt động (hoặc chính cơ cấu đó).

3.5 Mạch cầu H

Module điều khiển động cơ bước/ động cơ DC – L298 có hai ngõ ra điều khiển được tốc độ nhờ điều xung PWM và chiều quay của hai động cơ bước / DC

Hình 7:Modun điều khiển động cơ

Tham số sản phẩm:

- Sử dụng L298N gồm 2 cầu H điều khiển động cơ DC.

- Điện áp cung cấp: +5 V đến +35 V. - Dòng điện tối đa: 2A

- Dòng tiêu thụ : 0 ~ 36mA

- Tín hiệu điều khiển điện áp đầu vào khoảng: Mức độ thấp:-0.3V ≤ Vin ≤ 1.5V

Cao: 2.3V ≤ Vin ≤ VSS

- Cho phép phạm vi tín hiệu điện áp đầu vào:

Mức độ thấp: - 0,3 ≤ Vin ≤ 1,5 V (tín hiệu điều khiển là không hợp lệ)

Cao: 2.3V ≤ Vin ≤ VSS (tín hiệu điều khiển) - Điện năng tiêu thụ tối đa: 20W (nhiệt độ T = 75 ° C) - Nhiệt độ hoạt động: -25 ℃ ~ 130 ℃

- Kích thước: 55mm * 49mm * 33mm - Trọng lượng: 33g

3.6 Nhập liệu

Robot đã lập trình sẵn hình thức tự động lau nhà tránh các vật cản nên chỉ cần bật nút ấn clean máy sẽ tự động hút và lau mà không cần bất cứ tác động nào từ người dùng.

Sau khi lắp bình đựng bụi, ấn công tắc khởi động bên hông máy, để máy bắt đầu chạy ấn nút CLEAN trên điều khiển hoặc trên robot để máy thực hiện chức năng của mình hoặc muốn dừng lại chúng ta chỉ cần ấn nút CLEAN một lần nữa.

Hình 8:Điều khiển Robot

Nút clean: Sử dụng để khởi động cho robot chay (tương đương chức năng với nút clean trên robot)

Nút vòng xoáy: Xoáy quanh điểm cần tập trung hút và hút mạnh hơn Nút ngôi nhà: Tự động về sạc

Nút vuông: Hút sạch chân tường, máy sẽ men theo các chân tường để hút/lau

Clock: giờ hiện tại (theo khung giờ sinh hoạt, cần cài đặt trước khi sử dụng sử dụng các phím (lên, xuống, trái, phải để chỉnh giờ.

Plan: Hẹn giờ (hẹn theo thời điểm mà mình cần robot chạy)

3.7 Bộ điều khiển Arduino

Hình 9:Bộ điều khiển Arduino

Thông số kỹ thuật: Vi điều khiển Điện áp hoạt động Điện áp khuyên dùng Điện áp vào giới hạn Digital I/O

PWM Digital I/O Pins Analog Input Pins

Cường độ dòng điện trên mỗi I/O pin Cường độ dòng điện trên mỗi 3.3V pin Flash Memory SRAM EEPROM Tốc độ Chiều dài Chiều rộng Trọng lượng

3.8 Báo tín hiệu 3.8.1 Nhận tín hiệu

Hình 10:Bộ nhận tín hiệu

- Bộ nhận tín hiệu 6 cổng 12V: Dùng để nhận tín hiệu từ điều khiển - Dạng sóng: sóng radio 2.4Ghz

- Khoảng cách nhận tín hiệu tối đa: 15m - Dùng được với hệ 24V

- Kết nối trực tiếp với đèn và biến điện - CÓ 4 cổng ra tới 4 đèn

- Chất liệu: Nhựa tổng hợp - Màu sắc: đen

3.8.2 Phát tín hiệu

Hình 11:Đèn phát tín hiệu

- Thông báo các trạng thái của robot hút bụi: - Đèn đỏ: Cảnh báo

- Đèn xanh: Đang Trong chế độ sạc - Đèn vàng: Trạng thái ngủ

Một phần của tài liệu BÁO cáo học PHẦN THIẾT kế hệ THỐNG cơ điện tử đề tài thiết kế sản phẩm cơ điện tử robot hút bụi (Trang 29 - 39)