4.1 Mô phỏng mạch điện
4.1.2 Quy trình mơ phỏng
Hình 4.1: Sơ đồ mạch điện.
- Mạch Arduino và chiết áp RV2 được cấp nguồn 5V, mạch Arduino nhận thông tin từ chiết áp RV2 thông qua công A0. Mạch L298 Motor Driver được cấp nguồn DC 5V, và nguồn DC 12V, nguồn 12V dùng để điều khiển Motor Servo.
- Thông tin được Arduino tiếp nhận từ chiết áp RV2 và tính tốn dựa trên code lập trình, sau đó truyền tín hiệu cho L298 Motor Driver qua cổng 8,9,10,11.
- Từ đó Motor Servo sẻ được thơng qua tín hiệu của chiết áp RV2.
=> Bản chất của mạch điện này là điều khiển vị trí của Servo Motor (Position Control), không những thế mạch Arduino còn điều khiển được tốc độ quay của động cơ thơng qua code lập trình.
47
Hình 4.2: Lưu đồ thuật toán 4.2 Thiết kế bản vẽ 2D 3D 4.2 Thiết kế bản vẽ 2D 3D
4.2.1 Phần mềm thiết kế Solidwork
SOLIDWORKS là phần mềm thiết kế 3D tham số chạy trên hệ điều hành Windows và có mặt từ năm 1995, được tạo bởi công ty SOLIDWORKS Dassault Systèmes, là một công ty thành viên của tập đồn cơng nghệ hàng đầu thế giới Dassault Systèmes, S. A. (Vélizy, Pháp). Cho đến nay SOLIDWORKS đã có nhiều bước phát triển vượt bậc về tính năng, hiệu suất và khả năng đáp ứng các nhu cầu thiết kế 3D trong các ngành kỹ thuật, cơng nghiệp. SOLIDWORKS cịn được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong các ngành khác như: đường ống, kiến trúc, nội thất, xây dựng… nhờ tính năng thiết kế 3D mạnh mẽ và danh mục các giải pháp hỗ trợ đa dạng.
48
SOLIDWORKS nổi bật trong số các giải pháp phần mềm thiết kế 3D CAD bởi tính trực quan, phương pháp xây dựng mơ hình 3D tham số, nhanh chóng, dễ dàng và tiện lợi cho người sử dụng. Khả năng tái sử dụng dữ liệu 2D cho phép dễ dàng chuyển đổi từ các bản vẽ, phác thảo 2D thành mơ hình hình học 3D. SOLIDWORKS có khả năng dựng mơ hình 3D từ ảnh chụp, điều này vơ cùng tiện lợi cho các hoạt động sáng tạo, đổi mới, phát triển sản phẩm.
49
Hình 4.3: Bản vẽ thiết kế mơ hình.
Để thiết kế bản vẽ mơ hình thì cần có thơng số của các chi tiết, bộ phận thực tế để từ đó dựa vào các số liệu để tiến hành vẽ ra bản vẽ một cách chính xác.
50
Các chi tiết phải đồng nhất phương cắt tránh tình trạng bị sai lệch phương cắt khi đó chi tiết bị xoay chuyển sẽ làm bản vẽ bị sai lệch.
Hình 4.4: Bánh răng
Bánh răng có:
- Đường kính 32 mm. - Số răng 16 mô đun 2.
- Độ dày 12 mm.
51
Hình 4.5: Thanh răng
Thanh răng ăn khớp với trục răng khi trục răng xoay chuyển sẽ làm thanh răng chuyển động sang trái hoặc phải tuỳ theo động tác người lái. Khi thanh răng di chuyển sẽ làm bánh xe chyển động xoay trái hoặc phải để xe rẽ hướng.
- Thanh răng có: - Module: 2 - Chiêu dài: 400
52
Hình 4.6: Bản vẽ Motor sevor
Motor sevor 4 dây 200 bước.
Khi motor sevor nhận tín hiệu điều khiển từ ECU. Lúc đó motor sevor sẽ xoay dẫn đến trục răng xoay chuyển.
53
Hình 4.7: Vơ lăng
Người lái tác động vào vơ-lăng thì góc quay của vơ-lăng sẽ được đo đạc bởi bộ phận đo góc lái và gửi dữ liệu đến ECU của hệ thống.
54
Hình 4.8: Địn cam lái
Hình 4.9: Rơ-tuyn 4.2.3 Bản vẽ 3D
55
Hình 4.10: Bản vẽ 3D mơ hình. 4.2.4 Quy trình thiết kế
Bản vẽ thiết kế được vẽ trên phần mềm SolidWork:
- Để có thể vẽ được bản vẽ như hình 4.10 cần những câu lệnh như sau xem ở (hình 4.11)
- Để có thể vẽ trên SolidWork thì cần phải chọn chế độ vẻ hợp lý với chi tiết cần vẽ:
+ Part : Bản vẽ đơn
+ Assembly: Lắp ráp bản vẽ + Drawing: bản vẽ 2d
56
Hình 4.11: Hộp thoại môi trường bản vẽ
- Sau khi vào phần mềm việc đầu tiên cần làm là chọn mặt phẳng hình chiếu, thơng thường sẽ chọn hình chiếu hoặc mặt phẳng hình chiếu có ghi nhiều số liệu đo đạt nhất, chọn ơ hộp thoại Sketch (hình 4.12)
Hình 4.12: Lệnh Sketch
- Xuất hiện 3 hình chiếu mặt phẳng trên bản vẽ chọn mặt Front Plane tức hình chiếu đứng:
57
Hình 4.13: Ba mặt phẳng hình chiếu
+ Nhưng câu lệnh cơ bản dùng để hoàn thành bản vẽ - Vẽ hình hộp
+ Trong hộp thoại Sketch chọn Corner Rectangle có tất cã 4 cách vẽ hãy chọn cách vẽ phù hợp nhất vã vẽ theo kích thước mong muốn (hình 4.14)
Hình 4.14: Câu lệnh Corner Rectangle
58
Hình 4.15: Hộp thoại câu lệnh Boss-Extrude + Điều chỉnh chiều sâu Depth đúng với mong muốn + Điều chỉnh chiều sâu Depth đúng với mong muốn
-Vẽ hình cầu
+ Trong hộp thoại Sketch chọn lệnh Line có 3 cách vẽ thơng thường ta sẻ chọn Center Line vì sẻ có trung điểm của đoạn thẳng
59
Hình 4.16: Các câu lệnh vẽ đường thẳng + Sau đó vẽ độ dài của đường kính hình cầu. + Sau đó vẽ độ dài của đường kính hình cầu.
+ Chọn ơ lệnh Arc chọn lệnh 3 Point Arc (hình 4.17).
Hình 4.17: Các câu lệnh vẽ hình trịn.
+ Câu lệnh 3 Point Arc cần chọn 3 điểm để vẽ ra đường trịn 2 điểm đầu tiên là chỉ đường kính của đường trịn, điểm thứ 3 sẽ là bán kính của đường trịn.
60
Hình 4.18: Hộp thoại Arc
+ Chọn hộp thoại Features sau đó chọn Revolved Boss/Base, xuất hiện hộp thoại Revolve (hình 4.19) .
+ Lưu ý dịng Axis of Revolution đây chính là trục quay của khối cấu
Hình 4.19: Hộp thoại Revolve
- Vẽ hình trụ
+ Ở hộp thoại Sketch chọn lệnh Circle, sao đỏ vẽ hình trịn với kích thước mong muốn
61
+ Chọn hộp thoại Features chọn Extruded Boss/Base
Hình 4.20: Hộp thoại Boss-Extrude.
+ Lưu ý ở dòng Depth chính là chiều cao của hình trụ khối
- Lưu ý phần mềm SolidWork khác với Autocad, chúng ta có thể vẽ trước sau đó điều chỉnh kích thước sau bằng lệnh Smart Dimension
Hình 4.21: Các câu lệnh dùng để đo chi tiết. - Vẽ bánh răng và thanh răng - Vẽ bánh răng và thanh răng
62
+ Trong hộp thoại Design Library, chọn Toolbox chọn ANSI Metric ( tiêu chuẩn Mỹ hệ mét)
Hình 4.22: Hộp thoại Design Library.
+ Vào ô công cụ Gears, xuất hiện thanh răng và bánh răng + Kéo từ ô Library ra bản vẽ
+ Chọn thông số thanh răng theo mong muốn + Pressure Angle : góc áp lực
+ Face Width : độ dày mặt răng + Pitch High: độ cao thanh răng + Length: độ dài thanh răng + Show Teeth: số răng hiển thị + Number of teeth: số răng
63
Hình 4.23: Hộp thoại điều chỉnh thơng số bánh răng và thanh răng 4.2.5 Mô phỏng 4.2.5 Mô phỏng
- Mơ phỏng được chạy trên chương trình SolidWork.
- Sau khi vẽ được hình ảnh 3D của mơ hình chúng ta tiếp tục thêm các Motion vào để thực hiện mô phỏng chuyển động.
- Chọn chế độ Motion Study, sau đó chọn lệnh Motor, chọn chi tiết cần chuyển động.
64
Hình 4.24: Hộp thoại Motion Study
-Trong hộp thoại của câu lệnh Motor (hình 4.25) cần lưu ý:
Hình 4.25: Hộp thoại Motor.
- Linear Motor: chuyển động dạng đường thẳng. - Rotary Motor: chuyển động dạng quay.
65 - Reverse Direction: Hướng chuyển động.
- Motion: điều khiển khoản cách chyển động, tốc độ chuyển động,...
- Sau khi đã thêm chuyển động vào các chi tiết ta tiến hành sắp xếp thời gian hoạt động một cách hợp lý, chúng ta sử dụng nút lệnh Calculate để mơ hình chuyển động.
66
Chương 5
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN