TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
Nghiên cứu, chế tạo mô hình hệ thống tự động Robot hút
bụi.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quang Hoàng 211230152
Sinh viên thực hiện: Vũ Minh Hiển
211230014
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Nghĩa
211230041
Giáo viên hướng dẫn : TS.Vũ Thị Thắng
Nam Định, 01/2022


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

NỘI
DUNG

1

Tổng quan về đề tài

2

Nội dung và kết quả
nghiên cứu

3

Kết luận và kiến nghị


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 1: Tổng quan về đề tài
1.1. MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ BỤI BẨN

Hình ảnh về bụi bẩn khi khơng có Robot
hút bụi thơng minh

Hình ảnh khi đã được sử lí bằng máy


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 1: Tổng quan về đề tài
1.1. MỌT SỐ VẤN ĐỀ VỀ BỤI BẨN.
Tác nhân gây bụi bẩn

Do thói
quen sinh
hoạt khi ở
nhà


Bụi bẩn từ
mơi trương
bên ngồi tác
động vào

Các loại bụi
nặng; bụi đất,
đá; bụi kim
loại

CÁC TÁC
NHÂN GÂY Ô
NHIỄM

Tác động của
động vật như thú
cưng gây ra.

Tàn thuốc lá

Các sợi bông
của vải và
chăn ga gối


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 1: Tổng quan về đề tài
1.2. TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG NHÀ SẠCH VÀ KHÔNG GIAN SẠCH.


.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2: Nội dung và kết quả nghiên cứu
Chương 1: Các lịnh kiện, cảm biến và khối điều khiển được sử dụng
trong hệ thống
CÁC KHỐI TRONG HỆ THỐNG

Cảm biến siêu âm HC-SRF04
Module HC-05


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Phần 2: Nội dung và kết quả nghiên cứu
Chương 1: Các lịnh kiện, cảm biến và khối điều khiển được sử dụng
trong hệ thống
CÁC KHỐI TRONG HỆ THỐNG

Module Hạ Áp Buck DC-DC LM2596 3A
(Vào 4-35VDC Ra 1-30VDC)

Modul điều khiển động cơ L298



TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2: Nội dung và kết quả nghiên cứu
Chương 1: Các lịnh kiện, cảm biến và khối điều khiển được sử dụng
trong hệ thống
CÁC KHỐI TRONG HỆ THỐNG

Cảm biến hồng ngoại

Motor giảm tốc N20 3-6V 104rpm


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2: Nội dung và kết quả nghiên cứu
Chương 1: Các lịnh kiện, cảm biến và khối điều khiển được sử dụng
trong hệ thống
CÁC KHỐI TRONG HỆ THỐNG

Motor hút bụi NiDec BLDC

Động cơ không chổi than 40a 2-4s Esc


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Phần 2: Nội dung và kết quả nghiên cứu
Chương 1: Các lịnh kiện, cảm biến và khối điều khiển được sử dụng
trong hệ thống
CÁC KHỐI TRONG HỆ THỐNG

Động cơ giảm tốc kèm bánh xe

Bánh xe đa hướng 3PI cho động cơ
N20


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2: Nội dung và kết quả nghiên cứu
Chương 1: Các lịnh kiện, cảm biến và khối điều khiển được sử dụng
trong hệ thống
CÁC KHỐI TRONG HỆ THỐNG

Điều tốc DC 35 V-5A


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2: Nội dung và kết quả nghiên cứu
Chương 1: Các lịnh kiện, cảm biến và khối điều khiển được sử dụng
trong hệ thống
CÁC KHỐI TRONG HỆ THỐNG
•

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Module Adruino UNO R3
Vi điều khiển chính:ATmega328 họ 8bit
Điện áp hoạt động:5V DC(chỉ được cấp qua cổng
USB)
Tần số hoạt động: 16MHz
Dòng tiêu thụ:30mA
Điện áp vào khuyên dung:7-12V DC
Điện áp giới hạn: 6-20V DC
Số chân Digital I/O: 14(6 chân hardware PWM)
Số chân Analog : 6( độ phân giải 10 bit)
Dòng tối đa trên mỗi chân I/0 :30mA
Dòng ra tối đa(5v): 500mA
Dòng ra tối đa(3.3 V): 50mA


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2: Nội dung và kết quả nghiên cứu

Chương 1: Các lịnh kiện, cảm biến và khối điều khiển được sử dụng
trong hệ thống
2.1. SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH MƠ HÌNH

Sơ đồ kết nối tổng thể phần mạch robot hút bụi


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2:Nội dung và kết quả nghiên cứu
Chương 2:Xây dựng sơ đồ khối, thuật toán thu thập giám sát chất lượng
khơng khí

2.2. Lưu đồ giải thuật chương trình chính

Bằng tay

Tự động


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2:Nội dung và kết quả nghiên cứu
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ LẬP TRÌNH
2.3.Thử nghiệm trên bo cắm

Sơ đồ tổng thể các thiết bị trên bo cắm trước khi vẽ



TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2:Nội dung và kết quả nghiên cứu
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ LẬP TRÌNH
2.4. Mạch in vẽ trên phần mềm Proteus

Sơ đồ tổng thể các thiết bị vẽ trên phần mềm Proteus


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2:Nội dung và kết quả nghiên cứu
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ LẬP TRÌNH
2.5. Mạch in vẽ trên phần mềm Proteus

Sơ đồ tổng thể các thiết bị vẽ trên phần mềm Proteus


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2:Nội dung và kết quả nghiên cứu
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ LẬP TRÌNH
2.6. THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ THỬ NGHIỆM
b. Thi cơng lắp đặt và thử nghiệm

Mạch thực tế sau khi lắp ráp (Mặt trước và sau)


Mạch thực tế sau khi lắp ráp (Mặt trước và sau)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Phần 2:Nội dung và kết quả nghiên cứu
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ LẬP TRÌNH
2.7. THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ THỬ NGHIỆM
c. Thi cơng lắp đặt và thử nghiệm

Thiết kế mơ hình sau lắp đặt


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
PHẦN 3: KẾT LUẬN
 Kết luận
 Robot hút bụi làm việc hiệu quả sàn nhà sạch bụi mảnh vụn.
 Khối mạch vi điều khiển và động cơ hoạt động ổn định
 Bộ nạp hoạt động tốt có thể thay đổi code chương trình dễ dàng
 Hoạt động ổn định cả hai phương thức,điện thoại kết nối với hút bụi dễ dàng.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
PHẦN 3: KẾT LUẬN

- Đồ án còn một số hạn chế sau:
 Robot chỉ hoạt động tốt ở sàn gỗ,gạch men, hạn chế hoạt động ở nơi có độ mấp mơ cao vì cấu trúc
bánh cịn đơn giản.
 Tiếng ồn động cơ vẫn còn khi robot hoạt động
 Cịn lặp lại diện tích đã làm việc
 Robot chưa tự động nạp điện mà vẫn cần sự trợ giúp của con người( vì kinh phí cịn hạn hẹp nên
em chưa thể nghiên cứu hệ thống nhận diện vị trí trên robot
 Cảm biến hồng ngoại vẫn còn bị nhiễu khi gặp ánh sáng mạnh gây hiện tượng robot không nhận
được vật cản bị mắc kẹt tại một vị trí.


EM XIN CẢM ƠN THẦY CÔ GIÁO
VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE !