Chương 4 THI CÔNG HỆ THỐNG
4.2 Thi công bộ điều khiển khung cánh tay
Mơ hình sử dụng linh kiện và các module của nhà sản xuất có sẵn trên thị trường nên sẽ khơng có sơ đồ mạch in. Sau khi đã thiết kế xong sơ đồ nguyên lý cho từng khối, tiến hành lắp ráp từng khối lại với nhau theo sơ đồ nguyên lý dựa trên phần cứng. Trước khi tiến hành thi công mạch cần chuẩn bị các linh kiện trong bảng 4.1 sau:
Bảng 4.1: Danh sách các module và linh kiện liên quan.
STT Tên linh kiện Giá trị Số lượng
1 Arduino nano 5V-30mA 1
2 Module bluetooth HC- 05 3.3-5V, 30mA 1
3 Động cơ step 42 2.3V_1.2A 1
4 Driver A4988 8~35V, 1-2A 1
5 Pin LIPO 2000mAh 3.7V-1A 3
6 Mạch sạc và bảo vệ 3S 20A 12.6-14V, 20A 1
7 Jack sạc 12V 1
Các linh kiện của hệ thống sẽ được thiết kế sắp xếp dựa trên mơ hình phần cứng như hình 4.1 có 2 ngõ vào input là nguồn 12V-1A cung cấp nguồn để sạc cho pin. Một cổng Mini-B USB để nạp chương trình cho Arduino Nano và một ngõ ra output để điều khiển động cơ bước.
Hình 4.1: Sơ đồ bố trí sắp xếp các module trong hộp bộ điều khiển
➢ Lắp ráp khối nguồn cho bộ điều khiển động cơ
(a) Vị trí khối nguồn. (b) Vị trí cơng tắc nguồn và lỗ sạc.
Hình 4.2: Lắp ráp khối nguồn cho bộ điều khiển động cơ
Tiến hành lắp ráp khối nguồn vào bộ điều khiển động cơ. Từ 3 pin lipo 2000mAH, 3.7VDC-1A kết nối lại với nhau thông qua mạch sạc để tạo điện áp đầu ra 11.1VDC đi qua công tắc rồi mới cung cấp nguồn cho mạch hoạt động. Khi hết pin ta có thể sạc lại cho pin qua jack cắm sạc đã được kết nối sẵn với mạch sạc. Sau khi kết nối dây xong tiến hành dùng đồng hồ vạn năng để kiểm tra ngõ ra của nguồn xem đúng 11.1VDC-1A không rồi ta mới cung cấp vào cho mạch được thể hiện như hình 4.2.
➢ Lắp ráp khối vi xử lý trung tâm Arduino Nano vào bộ điều khiển
Tiến hành lắp ráp board Arduino Nano V3.0 vào bộ điều khiển. Sau khi lắp ráp xong tiến hành cấp nguồn 11.1VDC vào ngõ Vin của Arduino Nano. Từ board điều
khiển nano có ngõ ra 5VDC ta cung cấp cho module bluetooth HC-05 và driver A4988 hoạt động. Tiến hành nạp chương trình cho Arduino Nano rồi xem kết quả trên Serial Port để kiểm tra xem board cịn hoạt động được khơng. Kiểm tra nguồn lại lần nữa bằng đồ hồ vạn năng để đảm bảo board hoạt động tốt nhất được trình bày như hình 4.3.
.
Hình 4.3: Lắp ráp khối vi xử lý trung tâm Arduino Nano vào bộ điều khiển
➢ Lắp ráp mạch điều khiển động cơ A4988 thơng qua board DRV8825 vào bộ điều khiển
Hình 4.4: Lắp ráp mạch điều khiển động cơ A4988 thông qua board DRV8825 vào bộ
điều khiển
Ta tiến hành kết nối dây cho các chân ENABLE, DIRECTION, STEP vào lần lượt các chân A3, A4, A5 của board Arduino Nano. VMOT kết nối với nguồn 11.1VDC, VDD cấp 5VDC, GND nối vào GND. Bốn dây điều khiển động cơ A+ A- B+ B- nối vào động cơ theo nhà sản xuất cung cấp, kiểm tra kết nối dây lại lần nữa để đảm bảo ta không mắc sai dây như hình 4.4.
➢ Lắp ráp khối nhận tín hiệu Bluetooth HC-05
Sau khi lắp ráp, tiến hành kiểm tra để xem mơ-đun Bluetooth có hoạt động tốt khơng. Kết nối Tx Rx của HC05 với A10, A11 của Arduino Nano đồng thời cấp nguồn 5VDC, GND cho module và bật chế độ AT để xem mơ-đun Bluetooth có cịn hoạt động
không. Sau khi kết nối dây giữa các module lại với nhau xong, kiểm tra lại từng dây kết nối. Rồi mới tiến hành cấp nguồn cho bộ điều khiển và nạp chương trình vào arduino nano để chạy thử xem mạch có hoạt động được khơng như hình 4.5.
Hình 4.5: Lắp ráp khối nhận tín hiệu Bluetooth HC-05