Báo cáo tiểu luận đề tài chế tạo animal robot để di chuyển đồ vật

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.84 MB, 14 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO</b>

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINHKHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ</b>

<b>BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN</b>

<b>⸙ ⸙</b>

<b>BÁO CÁO TIỂU LUẬN</b>

<b>ĐỀ TÀI: Chế tạo animal robot để di chuyển đồ vật</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT...5</b>

2.1 Tổng quan vi điều khiển VN8-01...6

<b>CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ...71</b>

3.1 Mục đích sử dụng mở rộng các chuẩn giao tiếp...72

3.2 Chuẩn truyền thông 1 dây (1-wire)...73

3.2.1 Tổng quan về cảm biến 1 dây...73

3.2.2 Giao thức giao tiếp của chuẩn truyền thông 1 dây...73

3.2.3 Cảm biến nhiệt độ DS18B20...76 ii

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

3.3 Chuẩn truyền nối tiếp 2 dây - I2C...84

3.3.1 Đặc điểm truyền thơng I2C...84

3.3.2 Q trình giao tiếp giữa 2 thiết bị trên bus I2C...86

3.4 Ứng dụng minh họa dùng cảm biến 1 dây kết hợp IC truyền thông I2C...95

3.5 Thiết kế hệ thống giao tiếp camera và máy tính...96

3.6 Thiết kế chương trình...98

<b>CHƯƠNG 4. THI CƠNG HỆ THỐNG ...99</b>

4.1 Giới thiệu. ...100

4.2 Thi cơng hệ thống những kết quả khác...103

<b>CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ ...116</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

Hiện nay các nhà máy hạt nhân hoạt động rất nhiều và các công nhân đang làm việc trong các môi trường này đang phải đối mặt với rất nhiều chất độc hại. Hay việc vận chuyển đồ trong các kho đông lạnh cũng có mơi trường làm việc khắc nghiệt. Để bảo đảm sức khỏe cho con người chúng ta có thể áp dụng robot để làm phục vụ con người trong các môi trường khắc nghiệt như vậy.

Chính vì vậy chúng ta cần tạo ra robot có thể di chuyển được các đồ vật và có thể điều khiển từ khoảng cách xa.

Tạo ra robot mang hình dạng của 1 con voi có thể gắp và di chuyển được các đồ vật đến sắp xếp đúng vị trí mà chúng ta yêu cầu. Sử dụng điều khiển không dây (Bluetooth) qua điện thoại di động để điều khiển robot hoạt đông.

<b>1.3.NỘi DUNG NGHIÊN CỨU</b>

Liệt kê các nội dung chính sẽ được thực hiện trong đề tài ví dụ: Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Tính tốn thiết kế Chương 4: Thi công sản phẩm Chương 5: Kết quả_Nhận xét _Đánh giá Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Yêu cầu về kích thước: 25x20x20cm (dài – rộng – cao) Khối lượng có thể gắp: dưới 500g.

Phạm vi hoạt động: trong vịng bán kính 10m. Tốc độ tối đa: 1,5 m/s;

<b>2.1. YÊU CẦU ĐIỀU KHIỂN</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b> Điều khiển xe thông qua module bluetooth HC-05 sử dụng app “Bluetooth RC Car” for</b>

Hình 2.1 Giao diện app “Bluetooth RC Car”

<b>2.2. TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG2.2.1 Thiết kế phần cứng: </b>

<b> Nhìn vào hình 2.2 để ta có một cái nhìn tổng qt nhất về mơ hình xe điều khiển từ xa</b>

sẽ bao gồm các khối chính: khối nguồn, khối xử lí, module Bluetooth, driver động cơ, động cơ DC trái và động cơ DC phải.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Hình 2.2 : Sơ đồ khối tổng quát

Khối xử lý sử dụng bo mạch ArduinoUNO. Có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ model Bluetooth, xử lý và xuất dữ liệu cho modul Driver động cơ.

Hình 2.3 Arduino UNO R3

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>2.2.4 Khối driver động cơ</b>

Điều khiển động cơ DC bằng mạch cầu H Mặt khác, để điều khiển hướng quay, chúng ta chỉ cần đảo ngược hướng của dòng điện qua động cơ, và phương pháp phổ biến nhất để làm điều đó là sử dụng mạch cầu H. Một mạch cầu H chứa bốn chân chuyển mạch, điện trở hoặc MOSFET, với động cơ ở trung tâm tạo thành một cấu hình giống như chữ H. Bằng cách kích hoạt hai công tắc cụ thể cùng một lúc, chúng ta có thể thay đổi hướng của dịng điện, do đó thay đổi hướng quay của động cơ. L298N là trình điều khiển động cơ

H-Hình 2.6 Khối điều khiển động cơ

Tiếp theo là các đầu vào điều khiển logic. Các chân Bật A và Bật B được sử dụng để bật và kiể m soát tốc độ của động cơ. Nếu một dây có mặt trên chân này, động cơ sẽ được kích hoạt và hoạt động ở tốc độ tối đa, và nếu chúng ta loại bỏ dây, chúng ta có thể kết nối một đầu vào PWM với chân này và theo cách đó kiểm sốt tốc độ của động cơ. Nếu chúng ta kết nối chân này với Ground, động cơ sẽ bị vơ hiệu hóa. Các chân Đầu vào 1 và Đầu vào 2 được sử dụng để điều khiển hướng quay của động cơvà đầu vào 3 và 4 cho động cơ B. Sử dụng các chân này, chúng tôi thực sự điều khiển các công tắc của mạch cầu H bên trong IC L298N. Nếu đầu vào 1 ở mức THẤP và đầu vào 2 là CAO thì động cơ sẽ di chuyển về phía trước và ngược lại, nếu đầu vào 1 ở mức CAO và đầu vào 2 ở mức THẤP thì động cơ sẽ di chuyể n lùi. Trong trường hợp cả hai đầu vào đều giống nhau, cùng THẤP hoặc CAO, động cơ sẽ dừng. Điều tương tự áp dụng cho đầu vào 3 và 4 và động cơ B

viii

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Hình 2.7 Thuật tốn cho Arduino Hình 2.8 Code cho Arduino

Sử dụng 2 servo MG90S để điểu khiển tay kẹp lên xuống và gắp thả đồ vật

Hình 2.9 Tay gắp robot

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Hình 2.10 Servo MG90S

<b>Chương 3. THI CƠNG HỆ THỐNG</b>

Sinh viên trình bày kết quả thi công phần cứng và những kết quả xây dựng trên phần mềm

<b>3.1. GIỚI THIỆU</b>

<b> Để hoàn thiện được sản phẩm “aminal robot” chúng ta cần thi công sắp xếp các khối</b>

đã thiết kế lên khung xe. Để cho ra sản phẩm robot mang thân hình của một chú voi có khả năng di chuyển và gắp các đồ vật di chuyển đến các nơi cần đến.

<b>3.2. THI CƠNG HỆ THỐNG</b>

<b>3.2.1 Thi cơng moudule Bluetooth với Arduino và driver moto</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Hình 3.1 Sơ đồ đi dây Arduino + driver moto và module Bluetooth ENA L298 gắn chân 10 arduino;

ENB L298 gắn chân 11 arduino; IN1 L298 gắn chân 7 arduino; IN2 L298 gắn chân 6 arduino; IN3 gắn chân 5 arduino; IN4 L298 gắn chân 4 arduino;

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Hình 3.2 code Arduino

<b>3.2.2 Thi cơng tay kẹp và servo</b>

Hình 3.3 Tay kẹp sau khi lắp ghép xong

xii

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Hình 3.3 Sơ đồ đi dây cho servo

<b>3.2.2 Thi cơng hồn thiện mạch</b>

Hình 3.4 Sơ đồ đi dây tồn bộ hệ thống

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>Chương 4. KẾT QUẢ THỰC HIỆN</b>

Sinh viên trình bày kết quả của quá trình làm đề tài nghiên cứu được những gì kèm theo minh chứng và giải thích, đánh giá kết quả đạt được

<b>4.1. Kết quả thực hiện4.2. Hướng phát triển</b>

xiv

</div>