CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH
4.3. Thông số kĩ thuật
4.3.1. Arduino Nano V3.0 ATmega328P.
Arduino Nano là một bảng mạch điện tử có kích thước nhỏ chỉ bằng 1 nửa đồng xu gấp lại, được phát triển dựa trên dựa trên ATmega328P phát hành vào năm 2008 và khá thân thiện với breadboard. Arduino Nano cung cấp các kết nối và thông số kỹ thuật tương tự như bảng điện tử Arduino Uno nhưng với kích thước nhỏ gọn hơn rất nhiều.
Hình 4. 4: Sơ đồ cấu trúc của mạch Arduino Nano V3.0 ATmega328P
Arduino Nano sở hữu chức năng tương tự như Arduino Duemilanove hay Arduino UNO. Sự khác biệt điển hình giữa chúng chính là dạng mạch. Arduino Nano pinout được tích hợp vi điều khiển ATmega328P giống với Arduino UNO nhưng bảng UNO lại có dạng Plastic Dual-In-line Package PDIP với tổng số chân là 30, trong khi bảng Nano có sẵn trong Plastic Quad Flat Pack với 32 chân. Điểm khác biệt tiếp theo đó là bảng Nano có tới 8 cổng ADC cịn bảng UNO có 6 cổng ADC. Bên cạnh đó, bảng Nano khơng có giác nguồn DC như các bo mạch Arduino thông thường khác, thay vào đó chúng được trang bị cổng mini-USB cho phép vừa sử dụng trong lập trình vừa làm
bộ giám sát nối tiếp.
Arduino Nano có ưu điểm là chọn được cơng suất lớn nhất với hiệu điện thế của nó, có thể lập trình trực tiếp từ máy tính một cách tiện dụng và đơn giản. Đặc biệt, Arduino Nano pinout có kích thước nhỏ gọn, chỉ 185 mm x 430 mm với trọng lượng khoảng 7g. Nhờ điều này mà Arduino Nano được ứng dụng cực kỳ đa dạng trong cuộc sống hiện đại ngày nay.
Thông số kỹ thuật:
• Vi điều khiển: ATmega328
• Điện áp hoạt động: 5 VDC
• Tần số hoạt động : 16 MHz
• Dịng tiêu thụ: 30 mA
• Điện áp khuyên dùng: 7 - 12 VDC
• Điện áp giới hạn: 6 - 20 VDC
• Số chân Digital I/O: 14 (6 chân PWM)
• Số chân Analog: 8 (Độ phân giải 10 bit)
• Dịng tối đa trên mỗi chân I/O: 40 mA
• Dịng ra tối đa 5V: 500 mA
• Dịng ra tối đa 3.3V: 50 mA
• Bộ nhớ Flash: 32 KB (ATmega328) với 2KB dùng bởi bootloader
• SRAM: 2 KB (ATmega328)
• EEPROM: 1 KB (ATmega328)
4.3.2. Module Wifi ESP8266 V1
ESP8266 là một chip tích hợp cao - System on Chip (SoC), có khả năng xử lý và lưu trữ tốt, cung cấp khả năng vượt trội để trang bị thêm tính năng wifi cho các hệ thống khác hoặc đóng vai trị như một giải pháp độc lập.
Module wifi ESP8266 v1 cung cấp khả năng kết nối mạng wifi đầy đủ và khép kín, bạn có thể sử dụng nó để tạo một web server đơn giản hoặc sử dụng như một access point.
Hình 4. 5: Module Wifi ESP8266 V1
Thơng số kỹ thuật Module Wifi ESP8266 V1
• Wifi 802.11 b/g/n
• Wifi 2.4 GHz, hỗ trợ WPA/WPA2
• Chuẩn điện áp hoạt động 3.3V
• Chuẩn giao tiếp nối tiếp UART với tốc độ Baud lên đến 115200
• Có 3 chế độ hoạt động: Client, Access Point, Both Client and Access Point
• Hỗ trợ các chuẩn bảo mật như: OPEN, WEP, WPA_PSK, WPA2_PSK, WPA_WPA2_PSK
• Hỗ trợ cả 2 giao tiếp TCP và UDP
• Tích hợp cơng suất thấp 32-bit CPU có thể được sử dụng như là bộ vi xử lý ứng dụng
• SDIO 1.1 / 2.0, SPI, UART Làm việc như các máy chủ có thể kết nối với 5 máy con
4.3.3. Động cơ DC giảm tốc GA25 Encoder
Động cơ DC giảm tốc GA25 Encoder thực tế là động cơ DC GA25 thường có gắn thêm phần Encoder để có thể trả xung về vi điều khiển giúp xác định vị trí, vận tốc,… và thành Động cơ DC giảm tốc
Về cách điều khiển thì động cơ DC giảm tốc GA25 Encoder sử dụng Driver như động cơ DC thường để điều khiển công suất động cơ, tốc độ và đảo chiều: L298, L293,…, chỉ có điểm khác biệt là có thêm phần encoder để có thể hồi tiếp (feedback) xung về Vi điều khiển, từ đó vi điều khiển tác động lại động cơ qua mạch công suất sử dụng các thuật toán điều khiển như PID,… để điều khiển tốc độ, vị trí,…
Hình 4. 6: Động cơ GA25
• Điện áp cấp cho động cơ hoạt động : 3 - 12VDC
• Điện áp cấp cho Encoder hoạt động: 3.3VDC
• Đĩa Encoder 11 xung, hai kênh A-B.
• Tỷ số truyền khi qua hộp giảm tốc: 1:103
• Số xung khi qua hộp giảm tốc: 1133 xung.
• Đường kính động cơ: 25mm.
• Đường kính trục : 4mm
• Mơmen : 1.88 kgf.cm
• Cơng suất định mức : 13.2W
• Dịng khi động cơ bị giữ : 2.29A
• Mơ men khi bị giữ : 7.96 kgf.cm
4.3.4. Mạch điều khiển động cơ LM 298
Mạch điều khiển động cơ DC LM298 có khả năng điều khiển 2 động cơ DC, dịng tối đa 2A mỗi động cơ, mạch tích hợp diod bảo vệ và IC nguồn 7805 giúp cấp nguồn 5VDC cho các module khác (chỉ sử dụng 5V này nếu nguồn cấp <12VDC).
Hình 4. 7: Mạch điều khiển động cơ DC LM298
• IC chính: L298 - Dual Full Bridge Driver
• Điện áp đầu vào: 5~30VDC
• Cơng suất tối đa: 25W 1 cầu (lưu ý cơng suất = dịng điện x điện áp nên áp cấp vào càng cao, dịng càng nhỏ, cơng suất có định 25W).
• Dòng tối đa cho mỗi cầu H là: 2A
• Mức điện áp logic: Low -0.3V~1.5V, High: 2.3V~Vss
• Kích thước: 43x43x27mm