Trên cơ sở sơ đồ khối hình 2.13, tiến hành lắp rắp phần cứng của thiết bị thí nghiệm nhƣ hình 2.14.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Bộ điều khiển đƣợc xây dựng trên phần mềm Matlab /Simulink có nhiệm vụ thu thập, xử lý các thuật toán điều khiển, hiển thị và hiệu chỉnh các thống số của bộ điều khiển trên màn hình máy tính.
- Card giao tiếp : là Arduino board có nhiệm vụ giao tiếp giữa máy tính và đối tƣợng vật lý, đọc tín hiệu cảm biến và xuất tín hiệu điều khiển ra bên ngoài.
- Mạch công suất : Đƣợc thiết kế là mạch cầu H, điều khiển MOSFET công suất, cho phép đảo chiều, chống trùng dẫn, dòng cho phép 10A.
Trên hình 2.14 ta có: 1. Động cơ servo. 2. Máy phát.
3. Mạch chuẩn hóa tín hiệu đầu vào. 4. Board giao tiếp.
5. Mạch cầu H công suất.
Từ sơ đồ hình 2.14 ta có thể miêu tả thiết bị phần cứng theo sơ đồ khối hình 2.15
Hình 2.15. Sơ đồ khối hình thí nghiệm
2.7.2.1. Động cơ DC
- Động cơ : Động cơ điện một chiều chiều kích từ nam châm vĩnh cửu có các thông số: + Điện áp 24 V. + Tốc độ 3500 vòng/phút. + Công suất: 40W. + Encoder: 108 xung/ vòng Computer Matlab Card Arduino Bo mạch Động cơ DC Encoder Nguồn vào, IC L298N IC SN74HC08N Vị trí đặt
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
2.7.2.2. IC L298N
Hình 2.16. Giới thiệu IC L298N
2.7.2.3. IC SN74HC08N
Hình 2.17. Giới thiệu IC SN74HC08N
2.7.2.4. Giới thiệu card arduino
Arduino là một bo mạch vi xử lý đƣợc dùng để lập trình và tƣơng tác với với các thiết bị phần cứng nhƣ cảm biến, động cơ, và các thiết bị khác . Nhƣng ƣu điểm của Arduino là môi trƣờng phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng, với ngôn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả đối với những ngƣời ít am hiểu về lập trình. Và điều làm nên hiện tƣợng Arduino chính là mức giá rất thấp và tính chất nguồn mở từ phần cứng đến phần mềm. Arduino đƣợc chọn làm bộ não xử lý của rất nhiều các thiết bị từ đơn giản đến phức tạp.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hình 2.18. Card arduino
Arduino kết hợp đƣợc với các phần mềm Labview và Matlab/Simulink, do vậy tạo điều kiện dễ dàng cho việc kiểm nghiệm các thuật toán điều khiển trong thực tế.
. Arduino Uno là sử dụng chip Atmega328. Nó có 14 chân digital I/O, 6 chân đầu vào (input) analog, thạch anh dao động 16Mhz. Một số thông số kỹ thuật nhƣ sau:
Chip ATmega328
Điện áp cấp nguồn 5V
Điện áp đầu vào (input) (kiến nghị ) 7-12V Điện áp đầu vào(giới hạn) 6-20V
Số chân Digital I/O 14 (có 6 chân điều chế độ rộng xung PWM) Số chân Analog(Input ) 6
DC Current per I/O Pin 40 mA DC Current for 3.3 V Pin 50 mA
Flash Memory 32KB(ATmega328) với 0.5KB
sử dụng bootloader (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Xung nhịp 16 MHz