Hình 4.21: Nguyên tác hoạt động của mắt đo encoder[8]
Loại cảm biến encoder hai kênh A, B này phá ra tín hiệu bằng hai kênh riêng biệt là kênh A và kênh B. A, B là 2 bit dữ liệu, tín hiệu có dạng on/off và 2 bit dữ liệu lệch nhau 900.
56
Hình 4.22: Sơ đồ xung và bảng thay đổi trạng thái kếnh A và B theo chiều thuận
[10]
Do đó ta chỉ cần theo dõi sự thay đổi trạng thái lên cao hay xuống thấp của một kênh (A/B) thì ta có thể xác định tốc độ của motor và qua đó ta cịn có thể xác định được chiều quay của motor nhưng mơ hình chỉ có thể cài đặt và sử dụng một chiều duy nhất nên việc xác định chiều quay của motor là khơng cần thiết. Nhóm chọn tín hiệu kênh B để có thể xác định được tốc độ motor quay khi hoạt động.
Mơ hình được trang bị đĩa encoder loại có 100 rãnh, nếu motor quay được một vịng thì cảm biến sẽ phát ra 100 xung sau đó sẽ gửi về bộ điều khiển. Mơ hình cũng quy ước cứ động cơ quay một vịng thì tương ứng với bánh xe ơ tơ thực tế quay một vịng. Ta giả định bánh xe ơ tơ dùng là bánh xe Toyota Vios 2016 với kích thước 185/60 R15. Suy ra:
Chu vi bánh xe: 603π = 1894(mm) ≈ 1,9(m); Độ cao thành lốp = 185 × 60% = 111(mm); Đường kính bánh xe = 111 × 2 + 381 = 603(mm); Đường kính mâm bánh xe = 15inch = 381(mm).
57
4.5.3 Bộ điều khiển Arduino Mega 2560
Arduino Mega 2560 có trách nhiệm nhận tín hiệu và phát ra các tín hiệu điều khiển đèn liếc động dựa vào điều kiện cho trước. Để arduino có thể điều khiển xoay cụm chóa đèn thì phải cần có các điều kiện như sau:
• Tốc độ xe;
• Vị trí Cơng tắc đèn; • Góc đánh xoay bánh xe.
Nếu chọn tốc độ xe phải lớn hơn 20 (km/h) tức tốc độ lăn của bánh xe phải lớn hơn 5,56 (m/s). Để xe di chuyển với tốc độ này thì bánh xe giả định phải quay với tốc độ 2,9 (vòng/giây) tức số xung mà Arduino nhận được từ cảm biến gửi đến là 290 (xung/giây).
Nếu chọn góc xoay bánh xe lớn hơn 50. Vơ lăng trên mơ hình được thiết kế đánh lái hết cỡ về phía bên trái hoặc phía bên phải 2,5 vòng. Với các dòng xe Vios của hãng xe Toyota, các thông số kỹ thuật của các phiên bản E hay G theo các năm thường giống nhau.
Chiều dài cơ sở: L = 2550mm; • Chiều rộng cơ sở: q = 1460mm;
• Bán kính quay vịng tối thiểu: R0 = 5100mm.
Từ các thơng số trên, ta có thể tính tốn với từng góc quay của vơ lăng tương ứng với mỗi góc quay vịng của bánh xe.
Trên thực tế, việc tính tốn bán kính quay vịng còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Để dễ dàng cho việc mô phỏng, ta bỏ qua biến dạng ngang.
58