Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÝ Đề tài: XE TỰ HÀNH Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực : Lớp : Võ Duy Thành Hà Nội, 11-2011 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN VI XỬ LÝ TÊN ĐỀ TÀI:XE TỰ ĐỘNG NHÓM SỐ: ĐÁNH GIÁ VỀ ĐỀ TÀI Các tiêu chí Điểm Hệ số X1 10 X2 10 X2 10 X4 10 X1 10 X1 10 X2 10 X2 10 X3 10 Tổng Lời nói đầu Mơ tả đề tài sơ đồ khối Chỉ tiêu hoàn thành sản phẩm Mơ tả chi tiết hệ thống Tóm tắt kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục A: Đóng góp thành viên Phụ lục B: Danh sách phần mềm Cách thức trình bày Nhận xét: Điểm Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí MỤC LỤC Lời nói đầu 1.0 Giới thiệu đề tài sơ đồ khối 1.1 Lý chọn đề tài 5 1.2 Giới thiệu đề tài 1.3 Sơ đồ khối 2.0 Chỉ tiêu hoàn thành sản phẩm 3.0 Mô tả chi tiết hệ thống 3.1 Khối nguồn 7 8 3.2 Khối VDK 3.3 Khối cảm biến 12 3.4 Khối động Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục A Phụ lục B 13 16 16 18 19 LI NểI U Cụng ngh rôbốt đà len lỏi vào ngóc ngách, vào phần nhỏ nhÊt cđa cc sèng cđa chóng ta R« bèt, cho dù sinh phục vụ nhu cầu thờng ngày sống, nh rô bốt hút bụi Roomba trên, hay để thực công việc lớn nh công việc lắp ráp nhà máy chế tạo ôtô, máy bay, nh thám hiểm vũ trụ cho dù chúng có hình dạng nh Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí xe tù hµnh Opportunity thăm dò Sao Hoả hay gần giống hình dạng ngời nh ASIMO, vừa đến Việt Nam, đà không xa lạ nh trớc Rô bốt đà ngày gần với ngời Nhng có lẽ lại quan tâm đến điều tởng chừng đơn giản, xuất xứ thuật ngữ Robot_ Robot gì? Có thể thật ngạc nhiên với biết hiểu đơn giản Robot cỗ máy chuyển động, Robot đà có từ khoảng 270 năm trớc công nguyên, quan đồng hồ nớc với hình dáng chuyển động đợc kỹ s ngời Hy Lạp cổ đại chế tạo ra! Năm 1961, tức 20 năm sau đà có đầy đủ tên, Robot công nghiệp đợc chế tạo phân xởng nhà máy General Motor New Jersey Có thể coi điểm bắt đầu ngành công nghiệp chế tạo cỗ máy tinh vi Vậy, kết luận Robot ? Đó máy tự động đa chức năng, lập trình lại, đợc thiết kế để di chuyển vật chất, phận, công cụ, hay thiết bị đặc biệt thông qua chuyển động đà đợc lập trình sẵn dành cho nhiệm vụ đa dạng 1.0 GII THIỆU VỀ ĐỀ TÀI VÀ SƠ ĐỒ KHỐI 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI “Gần đây, Việt Nam xuất số máy thơng minh, đa số robot công nghiệp chế tạo thành công Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh, Trung tâm khoa học kĩ thuật quân thuộc Bộ Quốc phòng Đó robot hỗ trợ việc cấp phơi, robot cấp than cho máy nghiền, robot mini bốn bậc tự dùng đào tạo lắp ráp nhỏ Viện Cơ học thuộc Trung tâm khoa học tự nhiên Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí cơng nghệ quốc gia số đơn vị khác nghiên cứu mơ máy tính robot cấu điều kiện song song, robot di động “ (Trích báo điện tử Hà Nội Mới); Robot có vai trò quan trọng đời sống đặc biệt ứng dụng sản xuất kinh tế, quốc phịng…Tuy nhiên cơng nghệ chế tạo robot nghành mẻ với Việt Nam nên việc phát triển nghành công nghiệp để bắt kịp với nước phát triển khác điều vơ quan trọng Bên cạnh đó, VDK mơn học cịn xa lạ sinh viên nên việc tìm hiểu lý thuyết kết hợp với thực hành cần thiết bổ ích.Họ VDK 8051 họ vi điều khiển thích hợp cho người bắt đầu làm quen với VDK Qua việc thực giao tiếp VDK với động cơ, cảm biến, phím bấm, LCD giúp phần hiểu cấu trúc VDK Những kiến thức làm tảng giúp tìm hiểu loại VDK khác 1.2 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Sản phẩm xe tự động có chức tự di chuyển đế điểm mong muốn sân.Với chế độ 1,2… xe thực đa dạng việc di chuyển có nhiều hướng phát triển thêm sau Đề tài nhóm chúng em chế tạo sản phẩm xe tự động.Chức sản phẩm thực việc di chuyển từ điểm xuất phát đến điểm sân, từ thực đường cụ thể sân.VDK sử dụng đề tài VDK họ 8051.Đây họ VDK thích hợp cho người tìm hiểu VDK.Đề tài chủ yếu giúp sinh viên làm quen với chức VDK thông qua giao tiếp với cảm biến, động cơ, LCD, phím Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí bấm…Hướng phát triển đề tài cải tiến sản phẩm thành xe đa thông minh, thực mềm dẻo nhiệm vụ.(Ví dụ cải tiến cho xe tự chọn đường tối ưu ) 1.3 SƠ ĐỒ KHỐI Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Sơ đồ khối hệ thống 2.0 CÁC CHỈ TIÊU CỦA SẢN PHẨM +Về chức năng:  HƯ thèng ®iỊu khiĨn trớc hết phải có khả giao tiếp với ngời sử dụng, tức cho phép thay đổi thiết lập hệ thống hiển thị trạng thái hệ thống Chức giao tiếp phải đợc thiết kế thân thiện với ngời sử dụng Hệ thống điều khiển phải có khối cung cấp nguồn ổn định Hệ thống nhận đợc tín hiệu báo nhận đờng Hệ thống có khả điều khiển tốc độ bánh xe Robot cách linh hoạt Hệ thống có khả điều khiển mô tơ với công suất khác theo hai chiều Một vấn đề hệ thống cần có chức hiển thị, ta biết chế độ hoạt động nh trạng thái hệ thống Ket-noi.com kho ti liu phớ Hệ thống có khả lựa chọn nhiều chế độ hoạt động khác Và yêu cầu quan trọng hệ thống có đơn vị xử lý trung tâm để phối hợp khối khác hoạt động đồng thời ổn định toàn trình hoạt động -Có hướng phát triển sau cải tiến thành robot thông minh +Về chất lượng sản phẩm: kết cấu khí đẹp, chạy ổn định, thích nghi với mặt sân khác +Về kinh phí: 300K +Về thời gian hồn thành: hồn thành trước tiêu tuần 3.0 MÔ TẢ CHI TIẾT ĐỀ TÀI * Tên sản phẩm:xe tự động VDK sử dụng: AT89S52 * Chức năng: thực việc di chuyển tự động đến điểm định sẵn đường di chuyển khác * Các khối sản phẩm: 3.1Khối nguồn Trong khối nguồn sử dụng bình ắc quy khơ 12V.Mặt khác hệ thống diều khiển cần phải có nguồn 0V 5V để cung cấp cho khối VDK khối cảm biến.Nguồn 0V hệ thống ta dung chung với nguồn 0V khối điều khiển động cơ, lấy trực tiếp từ nguồn ắc quy.Còn để tạo nguồn VDC sử dụng IC ổn áp 7805, với đầu vào gồm đất chung toàn hệ thống nguồn 12 VDC lấy trực tiếp từ nguồn ắc quy Như tâ xây dựng sơ đồ khối nguồn sau: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Trong mạch nguồn ta dung nguồn đất chung cho toàn hệ thống nên dùng cầu chì cho đường nguồn đất để bảo vệ mạch chống tải Đồng thời đầu vào đầu dung tụ lọc âm tần cao tần Trên mạch nguồn mắc them diot LED đầu đầu vào để báo hiệu có nguồn nguồn vo 3.2 Khi VDK: Khối điều khiển trung tâm có nhiệm vụ phối hợp toàn hệ thống hoạt động cách thích hợp ổn định Khối sử dụng vi điều khiển IC 89C52 Vi điều khiển giao tiếp với khối khác thông qua khối vào Do vi điều khiển trung tâm phải trao đổi liệu với nhiều khối khác nhau, cổng xuất nhập liệu hạn chế, ta chọn phơng ¸n dïng chØ dïng mét Port0 lµm cỉng xt nhËp liệu từ khối khác thông qua khối giao tiÕp vµo ra, khèi giao tiÕp vµo bao gåm nhiều IC chốt liệu hoạt động chế độ khác phù hợp với chế độ vào hay chế độ Từ ta xây dựng sơ đồ nguyên lý cho khối điều khiển trung tâm: Nh vi điều khiển trung tâm nhận liệu từ khối cảm biến, bao gồm tín hiệu báo nhận đờng tín hiệu báo nhận kết thúc trình Ket-noi.com kho ti liu phớ khí, sau xử lý liệu nhận đợc để đa quết định điều khiển mô tơ xuống khối mô tơ Đồng thời cho hiển thị trạng thái hệ thống 10 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 3.3 Khối cảm biến: Khối cảm biến gồm tín hiệu cảm biến tiếp giáp báo hết hành trình động tác cặp cảm biến hồng ngoại phát quang trở Một đầu cảm biến phát xạ hồng ngoại đầu lại thu lấy xạ, lượng tìn hiệu thu phụ thuộc nhiều vào độ bong, màu sắc bề mặt phản xạ Độ bóng lớn, màu sang độ phản xạ nhiều, tín hiệu thu lớn ngược lại Tín hiệu thu đầu cảm biến thu tín hiệu tương tự, để VDK xử lý tín hiệu này, tín hiệu thu cần qua mạch so sánh mức Ở ta sử dụng mạch khuyếch đại thuật tốn, tích hợp IC LM324, với điện áp cung cấp 5V, đầu mạch khuyếch đại thuật tốn mức 11 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 5V tương thích với tín hiệu đầu vào Để thay đổi mức điện áp so sánh ta di chuyển chạy biến trở phân áp Trên mặt sân vạch đen ta thu tín hiệu có điện áp a V ta thu tín hiệu điện áp b V ta điều chỉnh điện áp ngưỡng phù hợp cho hai mức điện áp tương ứng 0V 5V để nhận biết vạch đen 12 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 3.4 Khối động cơ: Gồm động ghép nối với VDk thông qua L298.L298 linh kiện có tác dụng đảo chiều động Khối động có tác dụng trực tiếp đến việc thực chức sản phẩm nhờ việc nhận tớn hiu iu khin t VDK cần điều chỉnh tốc độ hai bánh xe cách linh hoạt, sử dụng công nghệ điều chỉnh tốc độ mô tơ theo độ rỗng xung PWM Do mạch cầu H dùng Rơle đáp ứng tiếp giáp điện nên độ trễ lớn, ta phải mắc cầu H dùng Tranzito Trong mạch ta ứng dụng IC L298 đà đợc tích hợp hai mạch cầu H bên trong, có sơ đồ khối nh ta thấy dới 13 Ket-noi.com kho ti liu phớ Mỗi cầu H IC L298 đợc điều khiĨn bëi tÝn hiƯu In1, In2, EnA t¬ng øng víi tÝn hiƯu ta lÊy tõ vi ®iỊu khiĨn SLAVE lµ Left Forward, Left Backward, Left EN Ta có quan hệ tín hiệu nh sau: In1 0 1 X In2 1 x Out1 VDC VDC 24 VDC 24 VDC Treo EnA 1 1 Out2 VDC 24 VDC VDC 24 VDC Treo V× vËy tín hiệu điều khiển có trạng th¸i sau: Left Forward Left Backward Left EN STATE MOTO 14 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 0 1 0 0 Dir_Forward (quay híng tiÕn) Dir_Backward (quay híng lïi) Dir_ Hold (dõng chập hai đầu moto) Dir_Stop (dừng thả trôi moto) 15 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí KẾT LUẬN Có thể nói với tốc độ phát triển cơng nghệ việc nghiên cứu chế tạo robot vơ quan trọng Điều góp phần đáng kể việc nâng tầm nghành lên tầm cao Đây điều thúc đẩy sinh viên phải tích cực học tập, nghiên cứu, sáng tạo để góp phần đưa công nghệ nước nhà phát triển mạnh mẽ vững TÀI LIỆU THAM KHẢO Cấu trúc lập trình họ VDK 8051 Nguyễn Tăng Cường, Phan Quốc Thắng Các mạch robot lập trình đội BKPro, BKBamboo…… Các trang web http://www.robocon.vn http://www.bkpro.info/ http://www.alldatasheet.com/ 16 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí http://www.dientuvietnam.net http://www.đienandientu.com http://www.atmel.com 17