Module MB2D là module điều khiển động cơ DC, bao gồm hai cầu H, cho phép điều khiển đồng thời hai động cơ, rất thích hợp cho các ứng dụng điều khiển robot di động.MB02D sử dụng nguồn từ 12-36V DC, cho công suất tối đa tới 96W.
Hình 5.5: MB2D – Dual H-Bridge DC Motor Driver
Module MB2D bao gồm các chi tiết sau:
- Hai cầu H tích hợp trên 1 board (tương đương 2 MB02A). - Điện áp 12V-36V, dòng tải tối đa 4A (tại 24V) – gắn tản nhiệt. - Điện áp điều khiển 5V TTL.
- Opto cách ly chống nhiễu
- Hỗ trợ chọn PWM tích cực mức cao hoặc thấp bằng jumper - Diode bảo vệ quá dòng.
- Led chỉ thị chiều quay của động cơ. - Nhiệt độ hoạt động từ 0 tới 70oC Mô tả phần cứng:
Hình 5.6: Sơ đồ khối MB2D
5.2. LẬP TRÌNH PHẦN MỀM 5.2.1. Xây dựng thuật toán.
Sau khi thiết kế xong bộ điều khiển thì một việc cũng hết sức quan trọng là xây dựng thuật toán, viết chương trình để cụ thể hóa bộ điều khiển.Việc xây dựng thuật toán viết chương trình luôn phụ thuộc vào khả năng cũng như kinh nghiệm làm việc của người thực hiện.Việc xây dựng thuật toán của chương trình chính phải dựa trên quá trình thiết kế bộ điều khiển, đó là quá trình cụ thể hóa them một bước nữa công việc điều khiển hệ thống. Thuật toán cụ thể:
Đây là thuật toán chung của toàn bộ chương trình, do vậy việc xây dựng chương trình phải dựa trên thuật toán đã ra. Trong đó mỗi phần trong chương trình trên sẽ là một chương trình con trong chương trình chính và sẽ được xây dựng thuật toán cụ thể riêng.
5.2.2. Chương trình điều khiển
a. Sử dụng tài nguyên hiện có của vi điều khiển.
- Sử dụng ADC để đọc tín hiệu analog từ cảm biến ở các kênh 4, 5, 6. - Sử dụng time 0 để tạo bộ đếm.
- Sử dụng time 1 để điều khiển động cơ.
- Sử dụng 2 bit port B để chọn chế độ cho cảm biến.
b. Những chú ý khi viết chương trình điều khiển.
- Tuân thủ chặt chẽ thuật toán đã đề ra trước đó, chương trình phải đi theo đúng và đủ các bước trong thuật toán.
- Đảm bảo việc đọc các giá trị cảm biến đúng và kịp thời, tránh xảy ra sai số tích lũy. Việc này sẽ giúp cho hệ thống làm việc ổn định và lâu dài. - Do chương trình cần tính cập nhật các vị trí một cách nhanh nhất có thể
nên trong chương trình cần hạn chế các câu lệnh có thời gian thực hiện lâu ví dụ như các câu lệnh toán học làm việc với dấu phẩy động.
- Việc chỉnh sửa các tham số khi điều khiển phải thực hiện dễ dàng, nhanh gọn.
c. Viết chương trình.
Chương trình điều khiển chi tiết được trình bày trong phần phụ lục. 5.3. KẾT LUẬN
Ở chương này, chúng ta đã thiết kế được phần cứng và phần mềm để điều khiển cân bằng xe triền.
CHƯƠNG 6: VẬN HÀNH ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
6.1. KẾT QUẢ THỰC HIỆN 6.1.1. Về nghiên cứu lý thuyết
- Tìm hiểu được tổng quan về xe triền. - Mô phỏng được mô hình xe triền hai toa.
- Xử lý được tín hiệu cảm biến, tính toán thiết kế cơ cấu chấp hành.
- Củng cố các kiến thức đã học về các lĩnh vực điện tử, cơ học và điều khiển.
6.1.2. Về mặt thực hành
- Thiết kế được mô hình cơ khí xe triền hai toa (hình 6.1). - Thiết kế được mạch điều khiển cho mô hình.
- Viết được chương trình điều khiển cho mô hình. 6.2. NHỮNG HẠN CHẾ
- Mô hình cơ khí chưa thực sự hoàn thiện.
- Chỉ điều khiển được khi xe đứng yên tại một vị trí dốc. - Chương trình chạy chưa được ổn định.
- Chưa có giới hạn cho chuyển động của cơ cấu chấp hành nên cơ cấu chấp hành nhiều lúc còn vượt qua vùng chuyển động cho phép.
6.3. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
- Chế tạo mô hình hoàn thiện hơn.
- Chế tạo các sản phẩm chịu được trọng tải lớn để có thể ứng dụng trong thực tế.
- Sử dụng thêm nhiều cảm biến để có thể điều khiển một cách ổn định hơn và có them các ứng dụng khác cho xe triền.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trịnh Chất, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập một, Nhà xuất bản giáo dục
2. Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy tập một, Nhà xuất bản giáo dục.
3. Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển tuyến tính, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2005.
4. Công trình thủy công trong nhà máy đóng tàu. 5. Matlab Tutors Vietnamese.
6. A. P. Gratrev. Các công trình nâng tàu ở nước ngoài, NXB vận tải, M-1961 (Tiếng Nga)
7. G. A. Vakharlovski, P. PH. Kutreriavencô, V. PH. Buzik. Các công trình nâng hạ hiện đại dùng cho tàu lớn và vừa (Bản tiếng Nga), NXB Đóng tàu - Lêningrat 1968.
8. I. I. Denert. Âu tàu và các công trình nâng tàu, NXB vận tải sông M.1961. (Tiếng Nga). 9. http://www.instructables.com/id/Accelerometer-Gyro- Tutorial/step2/Gyroscope/ 10. http://pdf.nauticexpo.com/ 11. http://www.ttsgroup.com/ 12. http://www.oto-hui.com/blog.php