TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG TP.HCM KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC : Đề tài “ THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG XE DÒ ĐƯỜNG” Giảng viên hướng dẫn : ĐẶNG ĐỨC MINH Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Bảng Trần Quốc Hiền Trần Văn Huynh Phan Ngọc Luân Lớp: 11CĐ-ĐT2 LỜI CẢM ƠN Lời chúng em xin chân thành cám ơn thầy nguyễn đức minh thầy võ cường, giúp đỡ chúng em nhiều trình thực đồ án “ thiết kế thi công xe dò đường” này! Đồ án môn học đồ án mà chúng em làm, nên đồ án xem quan trọng giúp chúng em làm đồ án sau Trong trình thực đồ án, dược giúp đỡ tận tình thầy nguyễn đước minh thầy võ cường, chúng em thu nhiều khiến thức quý bấu giúp chúng em trình học tập,và nhiều hứa hẹn tương lai Được tiếp xúc với vi điều khiển họ avr() biết thiết kế mạch in phần mềm orcadr, thi công mạch in … Trong trình thi công đồ án chúng em chưa có nhiều kiến thức, kinh nghiệm nên không tránh khỏi thiếu sót trinh thi công Mong góp ý quý thầy cô , để nhóm chúng em làm đồ án sau hoàn thiện Một lần chúng em xin chân thành cám ơn quan tâm giúp đỡ quý thầy cô trinh thực đồ án Và mong giúp đỡ quý thầy cô đồ án sau Nhóm thực hiện đề tài: Nguyễn văn bảng Trần quốc hiền Trần văn huynh Phan ngoc luân Trang LỜI NÓI ĐẦU ******O()O****** Ngày nay,với phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ,robot trở thành ứng dụng quan trọng sống Robot dần thay người làm việc từ đơn giản đến việc đòi hỏi xác cao Tầm quan trọng robot người khả chinh phục thiên nhiên dẫn tới phát triển vượt bậc ngành công nghệ Chính ứng dụng rộng rãi phát triển đồng thời để tiếp cận với kiến thức robot nên nhóm lựa chọn đề tài “thiết kế robot dò đường” Kết mà nhóm đạt robot tự động có khả di chuyển theo đường định sẵn Việc di chuyển robot lập trình dựa sẵn vi điều khiển Đề tài robot dò đường chủ yếu giúp sinh viên làm quen với vi điều khiển, kĩ lập trình, phương pháp thu thập liệu từ cảm biến sensor,điều khiển động cơ, mạch phụ trợ khác… Trang NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Chữ ký giáo viên hướng dẫn: Trang MỤC LỤC Trang ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU Tên Đề Tài: Thiết Kế Và Thi Công Robot Dò Đường Mô tả sản phẩm dự kiến: với đồ án xe dò đườngcủa nhóm thiết kế gồm thiết bị như: bánh xe , khung xe, mortor, led, role ,tụ điện ,bo mạch, ic AT89C51…sau hoàng xe dò đường sản phẩm sử dụng cho việc tìm kiếm Làm việc nơi khắc nghiệt, giúp ích cho người lao động sản xuất Trang PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, robort trở thành ứng dụng quan trọng sống Robort thay người làm từ công việc đơn giản đến việc đòi hỏi chín sác cao Tầm quan trọng robot la thay người chinh phục thiên nhiên đưa người bước lên bậc thềm ngành công nghệ Chính ướng dụng rộng rãi va phát triển không ngừng ngành công nghệ ,khoa học ,kỹ thuật ngày nay, tiếp cận với kiến thức ban đàu robot nên nhóm chúng em chọn đề tài “ thiết kế thi công xe dò đường” sử dụng led hồng ngoại thu phát sóng Mục tiêu nghiên cứu -Thiết kế thi công xe dò đường nhàm khám phá góp phần vào ứng dụng ngành công nghiệp có môi trường làm việc khắc nghiệt mà thay cho người, hứa hẹn với chinh phục thiên nhiên Trong giới sống Khách thể nghiên cứu đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Trang Người sử dụng xe dò đường Nhiệt độ, độ ẩm, không khí, dòng điện điện áp nguồn Người quan sác,người giám sác, người đường… - Đối tượng nghiên cứu: Chính quy trình thực đề tài, nhằm tạo sản phẩm mong đợi, tạo thích thú cho người sử dụng, mẫu mã đẹp,dễ sử dụng… Nhiệm vụ nghiên cứu -Giải thích tên đề tài -Thiết kế thi công mạch: có khả dò đường theo lập trình ,xe hoạt động tốt ,chạy theo đường dò -Thiết kế thi công hoàng thành xe dò đường -Viết chương trình nạp cho IC at89c51 Giới thiệu tổng quan chương Tài liệu được chia thành 2: Phần mở đầu và phần nội dung được sắp xếp sau : Phần Mở đầu: Trình bày tổng quan nội dung chính đề tài – những vấn đề mà sẽ được đề cập đến toàn bộ bài viết Phần Nội Dung: -Chương 1- Cơ Sở Lý Thuyết: Chương này sẽ sâu về lý thuyết vi điều khiển, cũng tìm -hiểu những linh kiện cần thiết làm sở để thực hiện mạch đồ án -Chương 2-Thiết Kế Phần Cứng: Cung cấp các thông tin khối phần cứng quang trọng sản phẩm nghiên cứu, chức các khối và những tính toán cụ thể để thiết kế phần cứng cho mạch Trang -Chương 3-Thiết Kế Phần Mềm: Sử dụng ngôn ngữ lập trình Assembly để viết chương trình -Chương Kết Luận Và Hướng Phát Triển: Bao gồm kết quả thực hiện, ưu nhược điểm và hướng phát triển của đồ án Kế hoạch nghiên cứu (Phụ Lục) PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT CƠ SỞ Những khái niệm có tên đề tài -Thiết kế: liên kết sáng tạo đổi Nó định hình ý tưởng để trở thành đề xuất thực tiễn Thiết kế mô tả triển khai sáng tạo đến mục đích cụ thể Thi công: thiết kế, lắp ráp mô hình robot Dò đường: dò vạch đen định sẵn Xe dò đường: dò theo ý muốn người Trang Led LED (viết tắt Light Emitting Diode, có nghĩa điốt phát quang) điốt có khả phát ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại Cũng giống điốt, LED cấu tạo từ khối bán dẫn loại p ghép với khối bán dẫn loại n Hoạt động LED giống với nhiều loại điốt bán dẫn Khối bán dẫn loại p chứa nhiều lỗ trống tự mang điện tích dương nên ghép với khối bán dẫn n (chứa điện tử tự do) lỗ trống có xu hướng chuyển động khuếch tán sang khối n Cùng lúc khối p lại nhận thêm điện tử (điện tích âm) từ khối n chuyển sang Kết khối p tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống dư thừa điện tử) khối n tích điện dương (thiếu hụt điện tử dư thừa lỗ trống) Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, số điện tử bị lỗ trống thu hút chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với tạo thành nguyên tử trung hòa Quá trình giải phóng lượng dạng ánh sáng (hay xạ điện từ có bước sóng gần đó) Hầu hết vật liệu làm LED có chiết suất cao, tức hầu hết ánh sáng phát quay ngược vào bên thay phát không khí Do công nghệ trích xuất ánh sáng từ LED quan trọng, cần nhiều nghiên cứu phát triển Một số hình ảnh led Trang 10 Phía điều khiển sử dụng vđk 89c51 hình để điều khiển phía động cho robot quay trái,quay phải,tiến Tùy theo tín hiệu nhận cảm biến Đường robot làm vật liệu phản quang,nền vật liệu không phản quang Quy tắc điều khiển động sau: Trái Phải 1 TRÁI Tiến 1 PHẢI Tiến 1 XE DỪNG TIẾN RẼ TRÁI RẼ PHẢI Trang 53 4.Điều khiển động Robot sử dụng relay để kích cho động quay V S W 1 L S 5 L S 2 + + L S M + M - A 2 - A M A V - S W 1 V J V D K J N G U O N V 3 IN IN IN IN IN IN IN IN C O M G N D U L N U O O O O O O O O U U U U U U U U T T T T T T T T 1 1 1 1 1 V V Nguyên lý hoạt động: • • • Khi có tín hiệu từ vđk xuất vào chân 1,2 un2803 có điện áp từ chân 18 17 ic làm cuộn dây relay có điện làm cho thường hở relay đóng lại làm cho động quay Khi có tín hiệu từ vđk vào chân un2803 có điện áp từ chân 18 ic làm cuộn dây relay có điện làm cho thường hở relay đóng lại, làm cho động trái quay động phải dừng Khi có tín hiệu từ vđk vào chân un2803 có điện áp từ chân 17 ic làm cuộn dây relay có điện làm cho thường hở relay đóng lại, làm cho động phải quay động trái dừng Thi công robot Vật liệu- Linh kiện Trang 54 - Bo mạch đồng Chì hàn _thuốc ngâm mạch động Điện trở băng:10k Chip 89c51 Lm324,74hc245,2803,7805 Relay:24v Tụ:10uF,33pF,104 Thạch anh:12Mhz Điện trở:33k,220Ω Led,quang trở Dắc cắm Xe đồ chơi Thi công -Bước1: dùng phần mềm vẽ mô orcadr vẽ sơ đồ mạch in, -Bước 2: ngâm mạch , làm mạch, mua linh kiện -Bước 3: khoang mạch hàn linh kiện lên bo mạch -Bước 4: kết nối bo mạch lại với ,lắp vào khung xe , hoàng thành xe Thi công mạch Bước 1: Thiết kết mạch in Orcad, Proteus… từ sơ đồ nguyên lý thiết kế từ trước, save lại, sau chuyển sang định dạng PDF phần mềm Adobe Acrobat in laser giấy A4 Bước 2: Ủi gấy A4 lên mặt đồng khoảng đến phút Trang 55 Bước 3: Bỏ miếng đồng vừa ủi vào chậu nước rửa nhẹ cho bonghết lớp giấy Bước 4: Ngâm miếng đồng dung dịch Fe3Cl khoảng 10 đến 15 phút Bước 5: Sau ngâm xong , dùng dung dịch nhựa thông quét lên, chờ cho khô Bước 6: Dùng mũi khoan 0.8 li để khoang chân điện trở tụ điện chân IC, dùng mũi khoang li để khoan chân IC IC ổn áp Bước 7: Lắp ráp linh kiện hàn mạch Sơ đồ mạch in Trang 56 Trang 57 Mạch in sau thiết kế: Trang 58 Trang 59 CHƯƠNG 3: THẾT KẾ PHẦN MỀM 1.Nội dung chương trình demtrai bit p1.0 bientrai bit p1.1 bienphai bit p1.2 demphai bit p1.3 motortrai bit p2.0 motorphai bit p2.1 motorkep bit p2.3 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx org 0000h mov p0,#0FFh mov p1,#0FFh mov p2,#0FFh mov p3,#0FFh mov sp,#10h mov tmod,#00000101b ;T0: counter, mod mov th0,#0 ;xoa th0 mov tl0,#0 ;xoa tl0 setb tr0 clr ;cho counter bat dau dem tf0 main: acall Trai_Phai_OK Trang 60 acall Lech_Trai acall Lech_Phai acall Dem_Xung sjmp main ; xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx x Trai_Phai_OK: jb bientrai,Mo_Lech_Trai ;motor lech trai thi thoat mov b,#100 djnz b,$ ;delay 200uS jb bientrai,Mo_Lech_Trai ;motor lech trai thi thoat jb bienphai,Mo_Lech_phai ;motor lech phai thi thoat mov b,#100 djnz b,$ jb ;delay 200uS bienphai,Mo_Lech_phai ;motor lech phai thi thoat clr motortrai ;cho motor trai chay clr motorphai ;cho motor phai chay Mo_Lech_Trai: Mo_Lech_phai: ret Trang 61 ; xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx x Lech_Trai: jnb bientrai,Khong_Lech_Trai ;khong lech thi thoat mov b,#100 djnz b,$ ;delay 200uS jnb bientrai,Khong_Lech_Trai clr motortrai setb motorphai ;motor trai tiep tuc chay ;motor phai dung Khong_Lech_Trai: ret ; xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx x Lech_Phai: jnb bienPhai,Khong_Lech_Phai mov b,#100 djnz b,$ ;delay 200uS jnb bienPhai,Khong_Lech_Phai setb motortrai ;motor trai tiep tuc chay clr ;motor phai dung motorphai Trang 62 Khong_Lech_Phai: ret ; xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx x Dem_Xung: mov A,TL0 ;thanh ghi counter0 dem xung cjne A,#4,Dem_Xung_E setb motortrai ;motor trai dung setb motorphai ;motor phai dung clr motorkep ;cho motor nha phoi call delay setb motorkep ;motor kep ngung sjmp $ ;may ngung lam viec Dem_Xung_E: ret ; xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx x delay: mov r7,#16 ;delay khoang giay del1: Trang 63 mov r6,#0 del2: mov r5,#0 del3: mov r4,#0 djnz r4,$ djnz r5,del3 djnz r6,del2 djnz r7,del1 ret end CHƯƠNG 4:KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 1.Kết đạt Sau nhiều tuần tích cực tìm hiểu nỗ lực thực hiện, nhóm thực đề tài hoàn thành đồ án theo yêu cầu thời gian quy định Trong đề tài, nhóm thực đề tài hoàn thành phần sau: Phần bo mạch điều khiển hoàn thành ,có khả dò đường điều khiển động quay - -Kết cấu tương đối chắn,gọn gàng thuận lợi cho việc lắp đặt ,sữa chửa,bảo trì - -Yêu cầu an toàn điện,tiết kiệm cao Trang 64 - - Dễ dàng gây ý người Còn hạn chế lỗi kỹ thuật mà nhóm chưa khắc phục là, led nhận tín hiệu đưa tín hiệu đến bo mạch điều khiển làm cho role nhảy làm động quay ,nhưng led đổi trạng thái role không nhả động không dừng lại 2.Hạn chế hướng phát triển 2.1Hạn chế -Chí phí đầu tư ban đầu cao hẳn so với loại bảng hiệu khác -xe dò đường chưa hoạt động theo yêu cầu đệ dự định 2.2Hướng phát triển - Xây dựng sản phẩm hoàn thiện phần cứng phầm mềm -Thiết kế nâng cấp xe dò đường camera điều khiển PHỤ LỤC Kế hoạch nghiên cứu: TT Nội dung công Thời gian Kinh phí Người phối Sản phẩm việc nguồn kinh phí hợp mong đợi Chuẩn bị bảo Đề cương nghiên cứu vệ đề cương “Thiết kế • Lựa chọn đề tài 30/10/2013 xe dò • Xây dựng bảo đường” vệ đề cương • Chuẩn 15/11/2013 1.650.000 đ bị điều kiện phục vụ NC 20/11/2013 Trang 65 Soạn thảo công cụ 212 nghiên cứu 25/11/2013 100.000đ Kiểm tra kết 263 NC (thực nghiệm) 29/11/2013 150.000 đ Viết 50.000 đ báo cáo 29- thức 9/12/2013 Bảo vệ thử 10/12/2013 Hoàn chỉnh đề tài Bảo vệ đề tài 20/12/2013 250000đ 25.000 đ Bản thảo phát Lắp đặt thiết bị bo mạch Lợi ích hệ thiết bị mang lại cho công ty xí nghiệp, công nghiệp nặng Đề tài hoàn chỉnh Bài luận tiểu Tài liệu tham khảo [1]Nguyễn Đình Phú, Vi xử lý 1, 2007 [2]Tống Văn On, Họ Vi Điều Khiển 8051,NXB Lao động – Xã hội, 2005 [3]Nguyễn Tăng Cường - Phan Quốc Thắng, Cấu trúc và lập trình họ vi điều khiển 8051, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 2004 giáo trình vi điều khiển 8501 _dh trà vinh Trần Thế San (2005), Cơ sở Nghiên Cứu & Sáng tạo robot, NXB Thống Kê Trang 66 Mạng internet: http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-thiet-ke-mo-hinh-dieu-khien-dongco-buoc-ung-dung-phuc-hoi-robot-tu-hanh-3798/ • http://www.phuclanshop.com/TraoDoiHocTap-ChiTiet.aspx? NewsId=66 http://www.dientumaytinh.com/   [2] Picvietnam, http://www.picvietnam.com [3] Dientuvietnam, http://www.dientuvietnam.net [4] Micromouse trường Đại học Công Nghệ, http://micromouse.tk Trang 67 [...]... số cộng hưởng khi ta dò đài (kênh tần số) e 5 Relay: - Relay: Là một thi t lý điều khiển thi t bị điện, nguồn điện áp thấp và điều khiển đóng mở thi t áp cao và công suất lớn bị dùng để Bộ Xử bằng cách cấp công suất nhỏ bị sử dụng điện -Relay: Có đặc điểm: + Cách ly hoàn toàn giữa mạch xử lý có điện áp thấp và thi t bị điện có điện áp cao và công suất tải lớn An toàn cho bộ xử lý và mạch điều khiển +... dòng điện xoay chiều lấy theo trị số hiệu dụng Đối với nhiều chất dẫn điện, trong điều kiện môi trường (ví dụ nhiệt độ) ổn định, điện trở không phụ thuộc vào giá trị của cường độ dòng điện hay hiệu điện thế Hiệu điện thế luôn tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện và hằng số tỷ lệ chính là điện trở Trường hợp này được miêu tả theo định luật Ohm và các chất dẫn điện như thế gọi là các thi t bị ohm Các thi t. .. cản trở dòng điện,năng lượng dòng điện bị chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, ví dụ như nhiệt năng Định nghĩa trên chính xác cho dòng điện một chiều Đối với dòng điện xoay chiều, trong mạch điện chỉ có điện trở, tại thời điểm cực đại của điện áp thì dòng điện cũng cực đại Khi điện áp bằng không Trang 15 thì dòng điện trong mạch cũng bằng không Điện áp và dòng điện cùng pha Tất cả các công thức... năng như các đường xuất nhập Trong đó có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa 1 chân có 2 chức năng), mỗi đường có thể hoạt động như đường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc là thành phần của các bus dữ liệu và bus địa chỉ a.Các Port: Port 0 : Trang 30 - Port 0 là port có 2 chức năng ở các chân 32 – 39 của 89c51 Trong các thi t kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO Đối... rộng nó có chức năng như các đường IO Đối với các thi t kế cỡ lớn có bộ nhớ mở rộng, nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu Port 1: - Port 1 là port IO trên các chân 1-8 Các chân được ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2, … có thể dùng cho giao tiếp với các thi t bị ngoài nếu cần Port 1 không có chức năng khác, vì vậy chúng chỉ được dùng cho giao tiếp với các thi t bị bên ngoài ˆ Port 2 : - Port 2 là 1 port... và mạch điều khiển + Trở kháng: giữa hai trạng thái On có trở kháng rất nhỏ, trạng thái Off có trở kháng rất lớn và xem như lý tưởng Ổn định vận hành cho thi t bị cố công suất nhỏ, điện áp nhỏ, tần số vận hành tùy + Phát tia lửa điện khi chuyển trạng thái: khi làm việc với thi t bị sử dụng công suất lớn, sẽ gây ra tia lửa điện trong thời gian chuyển từ trạng thái điều này rất nguy hiểm nếu môi trường... điện tử có mặt khắp mọi nơi Vi xử lý có các khối chức năng cần thi t để lấy dữ liệu, xử lý dữ liệu và xuất dữ liệu ra ngoài sau khi đã xử lý Và chức năng chính của vi xử lý chính là xử lý dữ liệu, chẳng hạn như cộng, trừ, nhân, chia, so sánh.v.v… Vi xử lý không có khả năng giao tiếp trực tiếp với các thi t bị ngoại vi, nó chỉ có khả năng nhận và xử lý dữ liệu mà thôi 7 Để vi xử lý hoạt động cần có chương... và được chốt vào thanh ghi lệnh bên trong 89c51 để giải mã lệnh Khi 89c51 thi hành chương trình trong ROM nội PSEN sẽ ở mức logic 1 ˆ Ngõ tín hiệu điều khiển ALE (Address Latch Enable ) : - Khi 8951 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, port 0 có chức năng là bus địa chỉ và bus dữ liệu do đó phải tách các đường dữ liệu và địa chỉ Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường. .. Access): - Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1 hoặc mức 0 Nếu ở mức 1, 89c51 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng địa chỉ thấp 8 Kbyte Nếu ở mức 0, 89c51 sẽ thi hành chương trình từ bộ nhớ Trang 32 mở rộng Chân EA\ được lấy làm chân cấp nguồn 21V khi lập trình cho Eprom trong 89c51 • ˆ Ngõ tín hiệu RST (Reset) : -Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset của 89c51 Khi ngõ vào tín hiệu... chu kỳ máy, các thanh ghi bên trong được nạp những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống Khi cấp điện mạch tự động Reset • ˆ Các ngõ vào bộ dao động X1, X2: - Bộ dao động được tích hợp bên trong 89c51, khi sử dụng 89c51 người thi t kế chỉ cần kết nối thêm thạch anh và các tụ như hình vẽ trong sơ đồ Tần số thạch anh thường sử dụng cho 89c51 là 12Mhz ˆ Chân 40 (Vcc) được nối lên nguồn 5V CẤU TRÚC BÊN