Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế hệ thống điều khiển theo dấu mặt trời
ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Người hướng dẫn: Nguyễn Minh Tuấn Ký tên: Ngày bắt đầu: 23/03/2013 Ngày kết thúc: 05/06/2013 Ngày bảo vệ: 12/06/2013 Đề tài Đề số 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THEO DẤU MẶT TRỜI Phương án số: 06 Hệ thống điều khiển chuyển động thẳng bao gồm phận hình vẽ: (1) Động điện Hộp giảm tốc (2) Khớp nối trục, băng tải (3) Cảm biến vị trí/vận tốc (4) Bộ vi xử lý điều khiển (5) Driver Các thành phần thiết kế cho theo u cầu sau Động Phương án Số DC Step Đề số – Phương án Đại lượng Driver Cảm biến chuyển vị IC transito vận tốc analog digital góc driver r BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn KẾT QUẢ U CẦU 01 tập thuyết minh (khổ A4, khoảng 20 trang) 01 vẽ lắp (A3) 01-03 vẽ sơ đồ mạch điện thiết kế bao gồm mạch điều khiển, mạch cơng suất mạch giao tiếp Thực mô phần khí, điện (Cơ khí: mô động học; Điện: mô nguyên lý hoạt động ) Phải thực chế tạo mô hình bao gồm mô hình khí, điện Phải thực chương trình điều khiển NỘI DUNG THUYẾT MINH Tổng quan vấn đề giao Thiết kế kết cấu khí (2D &3D) cho hệ thống Mơ hệ thống khí Thiết kế điều khiển Sơ đồ mạch điều khiển sơ đồ mạch driver cho động Mơ hệ thống điện Lưu đồ giải thuật chương trình điều khiển Thí nghiệm kết luận BẢNG SỐ LIỆU PHƯƠNG ÁN Động Đại lượng Driver Cảm biến Phương chuyển vị IC transito án Số DC step vận tốc analog digital góc driver r 06 DỰ KIẾN TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN Số Tuần lễ Nội Dung thực hiên 01 Nhận đề tài, phổ biến nội dung ĐAMH 02-03 Thiết kế kết cấu khí 04 Thiết kế mơ điều khiển 05 Thiết kế chế tạo driver cho động 06 Thiết kế chế tạo mạch điều khiển 07-08 Viết chương trình điều khiển thử nghiệm hiệu chỉnh 09-12 Thí nghiệm, hiệu chỉnh, lấy số liệu thí nghiệm 13-14 Viết báo cáo hồn thiện vẻ, chuẩn bị bảo vệ 15 Bảo vệ Đề số – Phương án BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn MỤC LỤC Kế hoạch thực hiện………………………………………………… CHƯƠNG I - Tổng quan vấn đề nghiên cứu……………….… CHƯƠNG II - Phương án thiết kế………………………………… Phương án sử dụng mạch so sánh dùng opam Sử dụng camera chụp ảnh mặt trời Lựa chọn phương án CHƯƠNG III - Thiết kế kết cấu khí 2D& 3D cho hệ thống….… Xác định thơng số Kết cấu hộp giảm tốc Kết cấu giá đỡ trục trục đỡ pin Kiểm tra bền trục đỡ pin CHƯƠNG IV - Tìm hiểu linh kiện dùng đồ án…….….….10 Động step Vi Điều Khiển Pic 16F877A Quang điện trở LDR CHƯƠNG V Sơ đồ mạch driver cho động sơ đồ mạch điều khiển……20 Sơ đồ mạch driver cho động Sơ đồ mạch điều khiển Sơ đồ cảm biến, ngắt ngồi Đề số – Phương án BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Mạch nguồn 5VDC Mạch nguồn 12VDC CHƯƠNG VI Lưu đồ giải thuật cà chương trình điều khiển…… …….……24 Lưu đồ giải thuật Chương trình điều khiển CHƯƠNG VII - Thí nghiệm kết luận…………………….…… 28 KẾ HOẠCH THỰC HIÊN DỰ KIẾN TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN Tuần Nhận đề tài, xây dựng kế hoạch thực Tìm tài liệu liên quan, chọn phương án thực Thiết kế mơ kết cấu khí Thiết kế mơ giải thuật Mua linh kiện, thiết bị Gia cơng khí, mạch điều khiển Thực nghiệm, hiệu chỉnh, lấy số liệu thực tế Tổng hợp viết báo cáo 10 11 12 Thực Cả nhóm Cả nhóm Cả nhóm Khang, Dũng Sinh, Dũng Cả nhóm Cả nhóm Cả nhóm Cả nhóm tập trung vào chiều chủ nhật hàng tuần, liên lạc điện thoại email, cá nhân thực nhiệm vụ phân cơng Nhóm thực theo kế hoạch vạch ra, Vì điều kiện vừa học , vừa làm nên có vấn đề nảy sinh thêm nhóm khắc phục hồn thành đồ án mơn học theo tiến trình Đề số – Phương án BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Vì điều kiện thời gian khơng cho phép nên có vấn đề khơng nghiên cứu sâu Đề số – Phương án BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU Năng lượng Mặt Trời nguồn lượng tái tạo quan trọng mà thiên nhiên ban tặng cho hành tinh Năng lượng mặt trời nói vơ tận Đối với nguồn lượng Mặt Trời nhân loại nghiên cứu ứng dụng từ năm 40 kỷ trước để chế tạo Pin Mặt Trời cung cấp lượng cho vệ tinh nhân tạo Tuy nhiên phải đến năm 70, sau khủng hoảng dầu lửa giới việc nghiên cứu, phát triển ứng dụng Pin lượng Mặt Trời quan tâm thực phát triển mạnh mẽ từ đến Ở nước phát triển Đức, Mỹ, Nhật Bản việc sử dụng lượng Mặt Trời thay cho nguồn lượng khác trở nên phổ biến nhận nhiều ủng hộ Ý nghĩa thực tế đồ án: Hệ thống điều khiển theo dấu Mặt Trời ” hệ thống có khả tự động điều chỉnh tạo chuyển động tương đối Pin lượng Mặt Trời so với Mặt Trời, từ cho điện áp đầu pin thời điểm ngày tương đương nhau, nghĩa hiệu suất tạo điện áp hệ thống pin cao Việc định hướng Pin Mặt Trời cơng việc cần quan tâm đặc biệt ảnh hưởng trực tiếp đến điện dàn Pin phát hàng ngày Như biết, Trái Đất phải thực lúc hai chuyển động, chuyển động quanh trục chuyển động xung quanh mặt trời Vì vậy, từ Trái Đất ta coi Mặt Trời “chuyển động” hàng ngày bầu trời từ Đơng sang Tây Đề số – Phương án 6 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Về mặt lý thuyết, để thu lượng Mặt Trời cách triệt để, tức làm cho lượng xạ Mặt Trời chiếu vào dàn Pin tối đa thời điểm ngày ta phải làm cho dàn Pin ln hướng phía Mặt Trời Muốn dàn Pin phải quay để hướng Pin Mặt Trời từ Đơng sang Tây tương ứng với vị trí hàng ngày Mặt Trời Đề số – Phương án BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn CHƯƠNG II PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Trong thực tế có nhiều phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển theo dấu mặt trời Sử dụng mạch so sánh: Thiết bị bao gồm so sánh điện áp xác với thơng số điện áp lệch nhỏ, lớn 2mV với LM339A Tất so sánh thiết kế đặc biệt để làm việc nguồn áp đơn với dải điện áp rộng Chúng hoạt động với nguồn chia áp Ngun tắc hoạt động: Khi PC1 chiếu sáng nhiều PC2, điện áp đầu vào lớn đầu vào dẫn đến đầu (+) → led2 sáng, C3 nạp từ từ qua R5 → R6 r7 phân cực cho đầu lớn đầu → đầu 1(+) → Q1 dẫn → rơle RL1 tác động làm động quay chậm từ Đơng sang Tây Động dừng quay ánh sáng chiếu vào PC1 PC2 Panel Mặt Trời chạm vào cơng tắc hành trình SW1 Như để đảm bảo Panel ln nhận ánh sáng Mặt Trời cách trực diện(Nghĩa đảm bảo u cầu điều khiển bám) Khi trời bắt đầu tối trời có mưa, âm u điện áp chân số lớn chân số nên động tự động quay phía Đơng chuẩn bị cho chuyển động bám ngày * Đánh giá phương án: Phương pháp đơn giản, dễ thực hiện, nhiên có chi tiết khơng phần u cầu đồ án Đề số – Phương án BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Sử dụng cammera để chụp hình mặt trời, xử lý ảnh qua matlap: Khi hệ thống hoạt động webcam kết nối với máy tính có nhiệm vụ chụp lại ảnh mặt trời, liệu mặt trời sẻ đưa tới phần mềm matlab xử lý ảnh, tìm trọng tâm ảnh sau xuất xung điều khiển động quay tâm ảnh trùng với tâm hình dừng lại, lúc pin vng góc với mặt trời *Đánh giá phương án: Phương án phức tạp, khó thực hiện, chi phí cao ứng dụng thực tế - Ngồi số phương án khác, nhóm xét thấy nằm ngồi khả kiến thức chi phí nên định lựa chọn phương án: Đề số – Phương án BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Lựa chọn phương án: Sử dụng quang trở LDR kết nối với vi điều khiển Pic thơng qua chân analog để đọc giá trị điện áp, sau so sánh giá trị xuất xung điều khiển động step quay hai giá trị analog bên đơng lớn bên tây dừng Hạn chế góc quay bên khoảng 15 độ, nhỏ giá trị cường độ sáng yếu Sử dụng cơng tắc hành trình để hạn chế góc quay Sử dụng timer làm đếm thời gian để tự reset hệ thống home ánh sáng ngày hạn chế Dựa u cầu đồ án sơ lựa chọn linh kiện sau: Động step 12 V DC Vi điều khiển pic 16f877A Quang trở LDR 12mm Hộp giảm tốc u cầu đặt ra: - Kết cấu khí đơn giản, hoạt động hiệu quả, chuyển động trơn chu, êm - Sử dụng linh kiện điện tử tốt đảm bảo độ bền cho hệ thống - Hệ thống chuyển động xác vị trí mong muốn Đề số – Phương án 10 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Mạch cảm biến, ngắt ngồi Mach nguồn 5V DC Mạch nguồn 12VDC Đề số – Phương án 27 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Đề số – Phương án GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn 28 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn CHƯƠNG VI LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN Lưu đồ giải thuật: Đề số – Phương án 29 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn 2.Chương trình điều khiển: #include #use delay (clock=20000000) #byte portd = 0x08//dinh dia chi cho cac port #byte portb = 0x06 #fuses hs,nowdt,noput,nolvp int16 value1,value2;//khai bao bien int mode=0; int32 count=0; void quay_nghich();//khai bao ham su dung void quay_thuan(); void stop(); #int_ext //ngat ngoai dung RB0 void ngat_RB0() { delay_ms(10); //han che rung cho nut nhan mode++; } #int_RTCC void ngat_timer0() { set_timer0(76); count++; if(value1>140) mode=0; else { if(count==3283200) //76*60giay*60phut*12gio { if(mode==0) mode=1; // cai dat bien quay nghich if(mode==2) { count=0; } } if(count==6566400) Đề số – Phương án // khoi dong lai vao hom sau 30 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn { count=0; mode=0; //reset bien dem } } } void quay_thuan() { output_d(0x80); delay_ms(2); output_d(0x40); delay_ms(2); output_d(0x20); delay_ms(2); output_d(0x10); delay_ms(2); } //dieu khien full step void stop() //dung dong co { output_d(0x00); } void quay_nghich() { output_d(0x10); delay_ms(2); output_d(0x20); delay_ms(2); output_d(0x40); delay_ms(2); output_d(0x80); delay_ms(2); } //quay nghichtro ve vi tri home void main() { setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);//su dung xung noi setup_adc_ports(ALL_ANALOG); //tat ca cac chan la analog Đề số – Phương án 31 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_256);//prescaller = 256 enable_interrupts(int_RTCC); enable_interrupts(int_ext); //khai bao ngat ngoai enable_interrupts(GLOBAL); // khai bao ngat toan cuc ext_int_edge( H_TO_L ); //ngat bang xung canh xuong set_tris_d(0); //port d output output_b(0x01); //RB0 muc set_timer0(76);/*fMCU=20mhz/4=5MHZ;TMCU=1/5MHZ=0.2us;presscaler period=0.2*256=51.2us overflow period=51.2*256=131072us=0.0131027s can 1s tran thi 1/0.0131027=76 overflows*/ count=0; mode=0; //reset bien dem ngat ngoai while(1) { set_adc_channel(0); //doc gia tri analog o chan AN0 delay_us(10); value1=read_adc(); { if(value1>=140) { value1=value1; //lay nhung gia trico cuong sang lon } else value1=0; } set_adc_channel(1); //doc gia tri analog o chan AN1 delay_us(10); value2=read_adc(); value2=value2+10; //tang them gia tri cho value2 de tranh giat cho dong co delay_us(10); if(mode==1) { quay_nghich(); //goi ham quay nghich } if(mode==2) // cham cong tac lan { mode=0; //reset bien dem cong tac hanh trinh } Đề số – Phương án 32 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ if(value1>value2) { quay_thuan(); } else stop(); GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn // goi ham quay thuan } } Đề số – Phương án 33 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn CHƯƠNG VII THÍ NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN 1.Kiểm nghiệm hoạt động phần khí: Để tiến hành kiểm tra hoạt động phần kết cấu khí, lắp phần khí hồn chỉnh test cho quay thuận, quay nghịch, dừng nhiều lần Sau thay đổi tải trọng, tăng phần tải trọng kéo lên cách giữ pin mơ hình lại với lực giữ tăng dần, khoảng delay xung 2ms Bảng thống kê kết thí nghiệm: Đúng tải Nội dung test Quay thuận Quay nghịch Dừng Kết Lần thực nghiệm T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 9/9 9/9 9/9 Tăng tải lên 20% Nội dung test Quay thuận Quay nghịch Dừng Kết Lần thực nghiệm T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 9/9 9/9 9/9 Tăng tải lên 40% Nội dung test Quay thuận Quay nghịch Dừng Kết Lần thực nghiệm T T T T T T Đề số – Phương án T T T T T T T T T T T T 34 T T T T T T T T T 9/9 9/9 9/9 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Đề số – Phương án GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn 35 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Tăng tải lên 60% Nội dung test Quay thuận Quay nghịch Dừng Kết Lần thực nghiệm T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 9/9 9/9 9/9 Tăng tải lên 80% Thấy động bắt đầu giật cục momen tải yếu đi, có lúc dừng Kiểm nghiệm hoạt động cảm biến: Cấp nguồ 5V cho cảm biến dùng ampe kế đo giá trị điện áp Nội dung test Ánh sáng thường nhà Ánh sáng ngồi trời Lần thực nghiệm Kết Sán Sáng Tối Tối Sáng Tối Sáng Tối g 1,2 0.2 1.3 0.2 1.2 0.2 1,2 0.2 0.2 3,9 0.2 0.2 0.2 Kiểm nghiệm hoạt động tồn hệ thồng: Tiến hành lắp hồn chỉnh mạch điều khiển, driver, khối nguồn khối cảm biến , cơng tắc ngắt, đổ code cho VĐK Dùng đèn Pin chiếu sáng lệch góc từ đơng sang tây, pin quay theo đến nguồn sáng dừng, thử nhiều góc khác hệ thống hoạt động tốt Tuy nhiên gần đạt vị trí vng góc với nguồn sáng động chuyển động giật cục Ngun nhân thời điểm giá trị analog cảm biến chênh lệch q nên dẫn đến có va chạm hai hàm quay thuận stop Nhưng xét thấy khơng ảnh hưởng gì, động dừng vị trí mong muốn Đề số – Phương án 36 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Khi cho quay hết cỡ phía tây chạm vào cơng tắc hành trình pin quay trở vị trí home dừng vị trí Khi pin góc bất kỳ, tiến hành cài đặt timer0 phút , sau phút pin tự động quay vị trí home dừng lại vị trí Tất q trình thực trơn chu, động chuyển động êm ái, phận truyền động hoạt động êm Kết luận hướng phát triển: Qua q trình thực nghiệm kiểm tra hoạt động hệ thống, có vấn đề chưa hợp lý xét tổng thể, sở mơ hình hệ thống đáp ứng u cầu đặt ban đầu Hệ thống hoạt động êm, dừng vị trí, Đảm bảo độ bền học, linh kiện điện tử dùng mạch hoạt động tốt, ổn định Hướng phát triển tương lai áp dụng vào thực tế xu hướng sử dụng lượng xanh ngày nhiều mơ hình mạnh mặt kinh phí, kinh phí thấp, sử dụng ổn định, dể chế tạo Chỉ cần thay đổi mặt momem tải thay đổi dùng Bên cạnh bố trí thêm động dùng để điều chỉnh pin quay theo chiều bắc nam để điều chỉnh bám theo mùa góc chiếu mặt trời thay đổi, đồng thời vệ sinh pin trời mưa Dùng sạc pin, sử dụng lượng mặt trời làm nguồn cung cấp cho hoạt động hệ thống Ngồi áp dụng giải thuật hệ thống vào thiết bị, lĩnh vực khác khác Đề số – Phương án 37 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Tài liệu tham khảo: [1] Giáo trình chi tiết máy đại học bách khoa TP HCM Phan Tấn Tùng [2] Power electronics Nguyễn Minh Triết 02/2010 [3] Giáo trình Vi Điều Khiển Võ Tường Qn ĐH BKTP HCM 2010 [4] Giáo trình Động lực học điều khiển Võ Duy Anh ĐHBKTP HCM [5] dịch tài liệu sử dụng động bước giáo sư Duaglas w.jone đại học IOWA Đồn Hiệp ĐHBKTPHCM [6] Kỹ thuật cảm biến đo lường Đào Thái Diệu ĐHCN TPHCM Phần code #include #use delay (clock=20000000) #byte portd = 0x08//dinh dia chi cho cac port #byte portb = 0x06 #byte portc=0x07 #fuses hs,nowdt,noput,nolvp int16 value1,value2;//khai bao bien int mode=0; int32 count=0; void quay_nghich();//khai bao ham su dung void quay_thuan(); Đề số – Phương án 38 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn void stop(); #int_ext //ngat ngoai dung RB0 void ngat_RB0() { delay_ms(10); //han che rung cho nut nhan mode++; if(mode==2) mode=0; } #int_RTCC void ngat_timer0() { set_timer0(76); count++; if(count==32838) //76*60giay*60phut*12gio { if(mode==0) mode=1; // cai dat bien quay nghich } if(count==6566400) // khoi dong lai vao hom sau { count=0; //reset bien dem mode=0; } } void quay_thuan() { output_c(0x7f); delay_ms(10); output_c(0xbf); delay_ms(10); output_c(0xdf); delay_ms(10); output_c(0xef); delay_ms(10); //dieu jhien full step } Đề số – Phương án 39 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn void stop() //dung dong co { output_c(0x00); } void quay_nghich() { output_c(0xef); delay_ms(10); output_c(0xdf); delay_ms(10); output_c(0xbf); delay_ms(10); output_c(0x7f); delay_ms(10); //quay nghichtro ve vi tri home } void main() { setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);//su dung xung noi setup_adc_ports(ALL_ANALOG); //tat ca cac chan la analog setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_256);//prescaller = 256 enable_interrupts(int_RTCC); enable_interrupts(int_ext); //khai bao ngat ngoai enable_interrupts(GLOBAL); // khai bao ngat toan cuc ext_int_edge( H_TO_L ); output_c(0xff);//ngat bang xung canh xuong //output_d(0xff);//port d output output_b(0x01); //RB0 muc set_timer0(76);/*fMCU=20mhz/4=5MHZ;TMCU=1/5MHZ=0.2us;presscaler period=0.2*256=51.2us overflow period=51.2*256=131072us=0.0131027s can 1s tran thi 1/0.0131027=76 overflows*/ count=0; mode=0; //reset bien dem ngat ngoai while(1) { if(mode==1) Đề số – Phương án 40 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn { quay_nghich(); //goi ham quay nghich } else { set_adc_channel(0); //doc gia tri analog o chan AN0 delay_us(10); value1=read_adc(); { if(value1>=140) { value1=value1; //lay nhung gia trico cuong sang lon } else value1=0; } set_adc_channel(1); //doc gia tri analog o chan AN1 delay_us(10); value2=read_adc(); value2=value2+10; //tang them gia tri cho value2 de tranh giat cho dong co delay_us(10); if(value1>value2) { quay_thuan(); // goi ham quay thuan } else stop(); } } } Đề số – Phương án 41 BT09CĐT [...]...ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn CHƯƠNG III THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠ KHÍ 2D&3D CHO HỆ THỐNG I THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠ KHÍ SƠ ĐỒ ĐỘNG Trong đó: Hệ thống điều khiển chuyển động thẳng bao gồm các bộ phận như hình vẽ: (1) Step motor và hộp giảm tốc (2) Khớp nối trục, băng tải (3) Cảm biến vị trí ( analog ) (4) Bộ vi xử lý và điều khiển (5) Driver ( Transistor... án 6 25 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Đề số 5 – Phương án 6 GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn 26 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn 3 Mạch cảm biến, ngắt ngoài 4 Mach nguồn 5V DC 5 Mạch nguồn 12VDC Đề số 5 – Phương án 6 27 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Đề số 5 – Phương án 6 GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn 28 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD:... xung là =60000ms/24600 =2 ms 2 Kết cấu hộp giảm tốc Hộp giảm tốc có tỷ số truyền khá lớn, Hộp giảm tốc 3 cấp với sơ đồ động như sau: Đề số 5 – Phương án 6 12 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Đề số 5 – Phương án 6 GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn 13 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Đề số 5 – Phương án 6 GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn 14 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn... ThS.Nguyễn Minh Tuấn 3 Bản vẽ chi tiết gắn tấm pin NLMT4 Bản vẽ thiết kế 3D Đề số 5 – Phương án 6 15 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn 5 Bản vẽ lắp Đề số 5 – Phương án 6 16 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn II TÍNH BỀN TRỤC TRÊN SOLIDWORKS Ta sử dụng Solidworks Simulation để thiết lập các biểu đồ ứng suất, chuyển vị và sức căng của trục... 0110011001100110011001100110 Cuộn 2B 1001100110011001100110011001 Kết hợp cả 2 điều khiển nửa bước (half step): Cuộn 1A 11000001110000011100000111 Cuộn 1B 00011100000111000001110000 Đề số 5 – Phương án 6 21 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Cuộn 2A 01110000011100000111000001 Cuộn 2B 00000111000001110000011100 2 Vi điều khiển Pic 16F877A: Về mặt tính năng và công năng thì có thề xem PIC... – Phương án 6 32 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ if(value1>value2) { quay_thuan(); } else stop(); GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn // goi ham quay thuan } } Đề số 5 – Phương án 6 33 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn CHƯƠNG VII THÍ NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN 1.Kiểm nghiệm hoạt động của phần cơ khí: Để tiến hành kiểm tra hoạt động của phần kết cấu cơ khí, lắp phần cơ khí... thuận Quay nghịch Dừng Kết quả Lần thực nghiệm 1 T T T 2 T T T Đề số 5 – Phương án 6 3 T T T 4 T T T 5 T T T 6 T T T 34 7 T T T 8 T T T 9 T T T 9/9 9/9 9/9 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Đề số 5 – Phương án 6 GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn 35 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Tăng tải lên 60% Nội dung test Quay thuận Quay nghịch Dừng Kết quả Lần thực nghiệm... ben-Stress-Stress1 Đề số 5 – Phương án 6 17 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn tinh ben truc 8x100 -tinh ben-Displacement-Displacement1 tinh ben truc 8x100 -tinh ben-Strain-Strain1 Qua các biểu đồ, ta thấy kết cấu trục hoàn toàn đáp ứng được các đòi hỏi về sức bền Đề số 5 – Phương án 6 18 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn CHƯƠNG IV TÌM... ĐỘNG CƠ, MẠCH ĐIỀU KHIỂN 1 Sơ đồ mạch driver: Đề số 5 – Phương án 6 24 BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Nguyên lý hoạt động của mạch: Khi xung được cấp từ Pic 16F877A sẽ kích hoạt Opto cho phép nguồn 12v kích hoạt Mosfet IRF 540N, cho phép dòng qua cuộn thứ nhất của động cơ bước Tương tự với các xung còn lại, động cơ bước hoạt động 2 Sơ đồ mạch điều khiển: Đề số 5... độ quay của rôto phụ thuộc vào việc thay đổi thứ tự cấp xung cho cuộn dây và thời gian giữa các lần cấp xung Đề số 5 – Phương án 6 cho 20 các cuộn BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn Tín hiệu điều khiển: Điều khiển đủ bước (full step): Cuộn 1A 1000100010001000100010001000 Cuộn 1B 0010001000100010001000100010 Cuộn 2A 0100010001000100010001000100 Cuộn 2B 0001000100010001000100010001 ... trình điều khiển NỘI DUNG THUYẾT MINH Tổng quan vấn đề giao Thiết kế kết cấu khí (2D &3D) cho hệ thống Mơ hệ thống khí Thiết kế điều khiển Sơ đồ mạch điều khiển sơ đồ mạch driver cho động Mơ hệ thống. .. biến nội dung ĐAMH 02-03 Thiết kế kết cấu khí 04 Thiết kế mơ điều khiển 05 Thiết kế chế tạo driver cho động 06 Thiết kế chế tạo mạch điều khiển 07-08 Viết chương trình điều khiển thử nghiệm hiệu... ngày Mặt Trời Đề số – Phương án BT09CĐT ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ThS.Nguyễn Minh Tuấn CHƯƠNG II PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Trong thực tế có nhiều phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển theo