Đang tải... (xem toàn văn)
Báo cáo xe điều khiển và xe dò line sử dụng arduino, dò line sử dụng mạch trcr5000, xe điều khiển qua bluetooth và có tay gắp để gắp bóng Báo cáo môn vi điều khiển Ngày nay chúng ta đang sống trong kỷ nguyên của khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ thông tin. Trong thời đại bùng nổ thông tin và có rất nhiều phương thức truyền đạt thông tin thì phương thức truyền thông tin bằng công nghệ số là nhanh và phổ biến nhất, được nhiều người tiếp cận nhất. Trong những năm gần đây, công nghệ truyền nhận dữ liệu không dây đang có những bước phát triển mạnh mẽ, góp công lớn trong việc phát triển các hệ thống điều khiển, giám sát từ xa, đặc biệt là các hệ thống thông minh. Hiện nay, có khá nhiều công nghệ không truyền nhận dữ liệu không dây như RF, Wifi, Bluetooth, NFC. Trong đó, Bluetooth là một trong những công nghệ được phát triển từ lâu và luôn được cải tiến để nâng cao tốc độ cũng như khả năng bảo mật. Trên thị trường Việt Nam hiện nay chưa có nhiều sản phẩm điều khiển thiết bị không dây, đa số những sản phẩm hiện có đều là nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành cao. Việc nghiên cứu và thiết kế một bộ sản phẩm điều khiển thiết bị không dây có một ý nghĩa lớn, giúp tăng thêm sự lựa chọn cho ngƣời sử dụng, sản phẩm được sản xuất trong nước nên giá thành rẻ và góp phần phát triển các hệ thống điều khiển thông minh. Bên cạnh đó, các Robot tự hành được ứng dụng trong đời sống ngày càng nhiều như robot vận chuyển hàng hóa, kiểm tra nguy hiểm, xe lăn cho người khuyết tật… Những điểm hạn chế của các robot tự hành hiện tại là tính thiếu linh hoạt và khả năng thích ứng khi làm việc ở những vị trí khác nhau. Từ những lý do đó nảy sinh vấn đề tránh vật cản cho xe tự hành nhằm nâng cao tính linh hoạt cho xe. Vì vậy, nhóm quyết định thực hiện đề tài: “Thiết kế xe điều bằng tay và xe tự hành” để làm đồ án môn Vi điều khiển.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT - HÀN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH & ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VI ĐIỀU KHIỂN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY VÀ XE TỰ HÀNH Nhóm : RCOM ĐẠT Sinh viên thực : HOÀNG HỮU TIẾN ĐẠT– 21AD011 HOÀNG LÊ KIM VINH– 21AD RCOM ĐẠT – 21AD013 NGUYỄN THỊ THIÊN TRANG-21AD63 ĐÀM GIA HƯNG-21AD024 NGUYỄN QUỐC KHÁNH-21AD033 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Vũ Anh Quang Đà Nẵng, tháng năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG VIỆT HÀN KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH ĐỒ ÁN VI ĐIỀU KHIỂN THIẾT KẾ XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY VÀ XE TỰ HÀNH Nhóm : RCOM ĐẠT Sinh viên thực : HỒNG HỮU TIẾN ĐẠT– 21AD011 HOÀNG LÊ KIM VINH– 21AD RCOM ĐẠT – 21AD013 NGUYỄN THỊ THIÊN TRANG-21AD63 ĐÀM GIA HƯNG-21AD024 NGUYỄN QUỐC KHÁNH-21AD033 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Vũ Anh Quang Đà Nẵng, tháng năm 2023 MỞ ĐẦU Ngày sống kỷ nguyên khoa học công nghệ, đặc biệt công nghệ thông tin Trong thời đại bùng nổ thông tin có nhiều phương thức truyền đạt thơng tin phương thức truyền thông tin công nghệ số nhanh phổ biến nhất, nhiều người tiếp cận Trong năm gần đây, công nghệ truyền nhận liệu khơng dây có bước phát triển mạnh mẽ, góp cơng lớn việc phát triển hệ thống điều khiển, giám sát từ xa, đặc biệt hệ thống thơng minh Hiện nay, có nhiều công nghệ không truyền nhận liệu không dây RF, Wifi, Bluetooth, NFC Trong đó, Bluetooth công nghệ phát triển từ lâu cải tiến để nâng cao tốc độ khả bảo mật Trên thị trường Việt Nam chưa có nhiều sản phẩm điều khiển thiết bị khơng dây, đa số sản phẩm có nhập từ nước với giá thành cao Việc nghiên cứu thiết kế sản phẩm điều khiển thiết bị khơng dây có ý nghĩa lớn, giúp tăng thêm lựa chọn cho ngƣời sử dụng, sản phẩm sản xuất nước nên giá thành rẻ góp phần phát triển hệ thống điều khiển thơng minh Bên cạnh đó, Robot tự hành ứng dụng đời sống ngày nhiều robot vận chuyển hàng hóa, kiểm tra nguy hiểm, xe lăn cho người khuyết tật… Những điểm hạn chế robot tự hành tính thiếu linh hoạt khả thích ứng làm việc vị trí khác Từ lý nảy sinh vấn đề tránh vật cản cho xe tự hành nhằm nâng cao tính linh hoạt cho xe Vì vậy, nhóm định thực đề tài: “Thiết kế xe điều tay xe tự hành” để làm đồ án môn Vi điều khiển LỜI CẢM ƠN Nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô Trường Đại học Công nghệ Thông tin Truyền thông Việt – Hàn truyền đạt cho nhóm kiến thức học quý báu học kỳ vừa qua Nhóm xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến thầy giáo Ts Nguyễn Vũ Anh Quang giảng viên Trường Đại học Công nghệ Thông tin Truyền thơng Việt Hàn tận tình hướng dẫn giúp đỡ nhóm suốt q trình làm đồ án, giúp nhóm có thêm nhiều kiến thức bổ ích, hiểu rõ vấn đề nghiên cứu Và thời gian làm đồ án vừa qua, cô dành nhiều thời gian quý báu tâm huyết để hướng dẫn nhóm hồn thành đồ án Dưới kết trình tìm hiểu nghiên cứu mà nhóm đạt học kỳ vừa qua Tuy có nhiều cố gắng học hỏi trau dồi để nâng cao kiến thức tránh khỏi sai sót Nhóm mong góp ý quý báu thầy giáo, cô giáo tất bạn để đồ án nhóm hồn thiện Nhóm xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2023 Sinh viên NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2023 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH Chương TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích thực đề tài 1.3 Nhiệm vụ thực đề tài 1.4 Cấu trúc đồ án Chương XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY 2.1 Thiết kế hệ thống điều khiển 2.1.1 Sơ đồ khối 2.1.2 Nguyên lý hoạt động 2.1.3 Chức khối 2.2 Lựa chọn linh kiện 2.2.1 Module Arduino Uno R3 2.2.2 Module Bluetooth HC-05 2.2.3 Một số linh kiện khác 2.3 Thiết kế phần cứng 2.3.1 Sơ đồ mạch 2.3.2 Lưu đồ thuật toán 2.4 Phần mềm Arduino uno R3 2.4.1 Mơ tả phần mềm 2.4.2 Mã lập trình xe điều khiển tay 2.4.3 Phần mềm App điều khiển xe (Bluetooth RC Controller) Chương XE TỰ HÀNH 3.1 Thiết kế hệ thống điều khiển 3.1.1 Sơ đồ khối 3.1.2 Chức khối 3.2 Thiết kế phần cứng 3.2.1 Arduino Uno 3.2.2 Cảm biến dò line kênh 3.3 Phần mềm 3.3.1 Thuật toán 3.3.2 Mã lập trình xe điều tự hành KẾT LUẬN Kết đạt Hướng nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO 7 7 9 9 11 11 12 13 15 15 16 17 17 19 23 26 26 26 26 28 28 28 29 29 30 33 33 34 35 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ khối xe điều khiển tay Hình 2.2 Module khối nguồn Hình 2.3 Module Bluetooth HC-05 Hình 2.4 Module Arduino Uno R3 Hình 2.5 Module Arduino Uno R3 Hình 2.6 Module Bluetooth HC-05 Hình 2.7 Động bánh xe Hình 2.8 Các thành phần khác Hình 2.9 Sơ đồ mạch xe điều khiển tay Hình 2.10 Mạch mơ xe điều khiển proteus Hình 2.11 Lưu đồ thuật tốn cho Arduino Hình 2.12 Giao diện chương trình viết Arduino Hình 2.13 Vùng lệnh chương trình Hình 2.14 Vùng thơng báo (debug) Hình 2.15 Sơ đồ hoạt động App điều khiển Hình 2.16 Lưu đồ thuật tốn phần mềm điều khiển Hình 2.17 Giao diện App Bluetooth RC Controller Hình 2.18 Giao diện kết nối thiết bị Bluetooth Hình 3.1 Sơ đồ khối xe tự hành Hình 3.2 Module khối nguồn Hình 3.3 Module Arduino Uno R3 Hình 3.4 Cảm biến xe tự hành Hình 3.5 Cảm biến siêu âm Hình 4.1 Kết xe điều khiển tay Hình 4.2 Kết xe tự hành 10 10 11 12 13 13 14 15 16 17 17 18 19 19 25 25 26 26 27 27 28 28 29 36 37 Chương TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, công nghệ truyền nhận liệu khơng dây có bước phát triển mạnh mẽ, góp cơng lớn việc phát triển hệ thống điều khiển, giám sát từ xa, đặc biệt hệ thống thơng minh Hiện nay, có nhiều công nghệ không truyền nhận liệu không dây RF, Wifi, Bluetooth, NFC Trong đó, Bluetooth công nghệ phát triển từ lâu cải tiến để nâng cao tốc độ khả bảo mật Trên thị trường Việt Nam chưa có nhiều sản phẩm điều khiển thiết bị khơng dây, đa số sản phẩm có nhập từ nước với giá thành cao Việc nghiên cứu thiết kế sản phẩm điều khiển thiết bị khơng dây có ý nghĩa lớn, giúp tăng thêm lựa chọn cho ngƣời sử dụng, sản phẩm sản xuất nước nên giá thành rẻ góp phần phát triển hệ thống điều khiển thơng minh Bên cạnh đó, Robot tự hành ứng dụng đời sống ngày nhiều robot vận chuyển hàng hóa, kiểm tra nguy hiểm, xe lăn cho người khuyết tật… Những điểm hạn chế robot tự hành tính thiếu linh hoạt khả thích ứng làm việc vị trí khác Từ lý nảy sinh vấn đề tránh vật cản cho xe tự hành nhằm nâng cao tính linh hoạt cho xe 1.2 Mục đích thực đề tài Sau tìm hiểu thơng tin đề tài, với hiểu biết sẵn có tìm kiếm thơng tin liên quan, chúng em xác định đối tượng cần nghiên cứu là: - Công nghệ Bluetooth: khái niệm Bluetooth, đặc điểm công nghệ Bluetooth, liên kết vật lý công nghệ Bluetooth, chế độ kết nối, cách thức hoạt động Nghiên cứu Module Bluetooth HC-05: thông số kỹ thuật, nguyên lý hoạt động module HC-05 - Module Arduino Uno R3: thiết kế hệ thống sử dụng để giao tiếp module Bluetooth, điều khiển thiết bị, phần mềm hỗ trợ lập trình Arduino - Hệ điều hành Android: kiến trúc hệ điều hành Android, chu kỳ hoạt động ứng dụng chạy hệ điều hành Android, phần mềm hỗ trợ lập trình Android Studio, ngơn ngữ lập trình Java,viết phần mềm ứng dụng 1.3 Nhiệm vụ thực đề tài - - Học tập, nắm vững ngôn ngữ cần thiết để ứng dụng vào việc thiết kế Tìm hiểu, đọc nguồn tài liệu, thơng tin tham khảo Nghiên cứu tình hình thực tế, qua sách báo, internet Trước tiên, chế tạo phần cứng khung xe điều khiển Khung xe phải đảm bảo bền đạt độ xác định việc bố trí bánh xe động thông qua việc vẽ phần mềm cắt CNC Tiếp theo cơng đoạn lập trình Arduino dựa kiến thức học để lập trình xe điều khiển Và cuối app điều khiển xe chạy Android 1.4 Cấu trúc đồ án Đồ án gồm phần chính: - Mở đầu - Chương Tổng quan: giới thiệu tổng quan đề tài, mục tiêu thực nhiệm vụ thực đề tài - Chương Thiết kế xe điều khiển tay - Chương Thiết kế xe tự hành - Kết luận Chương 2.1 XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY Thiết kế hệ thống điều khiển 2.1.1 Sơ đồ khối Bộ phần cứng : Module nguồn, khối xử lý ( Module Arduino Uno R3, code Arduino ), khối Module Bluetooth Phần mềm: Khối điều khiển (Điện thoại Android) Hình 2.1 Sơ đồ khối xe điều khiển tay 2.1.2 Nguyên lý hoạt động - Phần cứng xe điều khiển hồn thiện Bắt đầu mở cơng tắc nguồn đồng thời khởi động Module Bluetooth Tiếp theo mở app điều khiển xe Android, cho app kết nối Bluetooth xe điều khiển Và cuối điều khiển xe chạy tiến, lùi, trái , phải, gắp hàng điện thoại 2.1.3 Chức khối 2.1.3.1 Khối nguồn Hình 2.2 Module khối nguồn