Đang tải... (xem toàn văn)
bài báo cáo bài tập lớn vi xử lý -xe tự hành tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất...
Tài liệu được đăng trên website http://www.tailieuhoc.edu.vn 1 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: Võ Duy Thành Sinh viên thực hiện : Lớp : Hà Nội, 11-2011 Tài liệu được đăng trên website http://www.tailieuhoc.edu.vn 2 BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN VI XỬ LÝ TÊN ĐỀ TÀI:XE TỰ ĐỘNG NHÓM SỐ: 2 ĐÁNH GIÁ VỀ ĐỀ TÀI Các tiêu chí Điểm Hệ số Điểm Lời nói đầu 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 1 Mô tả đề tài và sơ đồ khối 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 2 Chỉ tiêu hoàn thành của sản phẩm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 2 Mô tả chi tiết hệ thống 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 4 Tóm tắt và kết luận 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 1 Tài liệu tham khảo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 1 Phụ lục A: Đóng góp của từng thành viên 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 2 Phụ lục B: Danh sách phần mềm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 2 Cách thức trình bày 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X3 Tổng Tài liệu được đăng trên website http://www.tailieuhoc.edu.vn 3 Nhận xét: MỤC LỤC Lời nói đầu 4 1.0 Giới thiệu về đề tài và sơ đồ khối 5 1.1 Lý do chọn đề tài 1.2 Giới thiệu về đề tài 1.3 Sơ đồ khối 5 6 7 2.0 Chỉ tiêu hoàn thành của sản phẩm 7 3.0 Mô tả chi tiết hệ thống 8 3.1 Khối nguồn 3.2 Khối VDK 3.3 Khối cảm biến 3.4 Khối động cơ 8 9 12 13 Kết luận 16 Tài liệu tham khảo 16 Phụ lục A 18 Phụ lục B 19 Tài liệu được đăng trên website http://www.tailieuhoc.edu.vn 4 LỜI NÓI ĐẦU Cụng nghệ rôbốt đã len lỏi vào từng ngóc ngách, vào từng phần nhỏ nhất của cuộc sống của chúng ta. Rô bốt, cho dù chỉ sinh ra phục vụ những nhu cầu thường ngày của cuộc sống, như rô bốt hút bụi Roomba ở trên, hay để thực hiện những công việc lớn hơn như công việc lắp ráp ở các nhà máy chế tạo ôtô, máy bay, như thám hiểm vũ trụ… cho dù chúng có hình dạng như những chiếc xe tự hành Opportunity đang thăm dò Sao Hoả hay gần giống hình dạng người như ASIMO, vừa đến Việt Nam, thì cũng đã không còn quá xa lạ như trước nữa. Rô bốt đã và đang càng ngày càng gần với con người hơn. Nhưng có lẽ ít ai trong chúng ta lại quan tâm đến một điều tưởng chừng rất đơn giản, đó là xuất xứ của thuật ngữ Robot_ vậy Robot là gì? Có thể sẽ thật ngạc nhiên với ai đó khi biết rằng nếu chỉ hiểu đơn giản Robot là cỗ máy có thể chuyển động, thì Robot đã có từ khoảng 270 năm trước công nguyên, đó là những cơ quan và đồng hồ nước với hình dáng có thể chuyển động được do một kỹ sư người Hy Lạp cổ đại chế tạo ra! Năm 1961, tức là 20 năm sau khi đã có đầy đủ tên, Robot công nghiệp đầu tiên mới được chế tạo tại phân xưởng nhà máy General Motor ở New Jersey. Có thể coi đây là điểm bắt đầu của ngành công nghiệp chế tạo những cỗ máy tinh vi này. Vậy, có thể kết luận gì về Robot ? Đó là những “máy tự động đa chức năng, có thể lập trình lại, được thiết kế để di chuyển vật chất, bộ phận, công cụ, hay các thiết bị đặc biệt thông qua những chuyển động đã được lập trình sẵn dành cho những nhiệm vụ đa dạng ”. Tài liệu được đăng trên website http://www.tailieuhoc.edu.vn 5 1.0 GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI VÀ SƠ ĐỒ KHỐI 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI “Gần đây, ở Việt Nam đã xuất hiện một số máy thông minh, trong đó đa số là robot công nghiệp được chế tạo thành công ở Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh, Trung tâm khoa học và kĩ thuật quân sự thuộc Bộ Quốc phòng Đó là những robot hỗ trợ việc cấp phôi, robot cấp than cho máy nghiền, robot mini bốn bậc tự do dùng trong đào tạo và lắp ráp nhỏ Viện Cơ học thuộc Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia và một số đơn vị khác cũng đang nghiên cứu và đã mô phỏng trên máy tính các robot cơ cấu điều kiện song song, robot di động. “ (Trích báo điện tử Hà Nội Mới); Robot có vai trò rất quan trọng trong đời sống hiện nay đặc biệt là những ứng dụng của nó trong sản xuất kinh tế, quốc phòng…Tuy nhiên công nghệ chế tạo robot là 1 nghành còn khá mới mẻ với Việt Nam nên việc phát triển nghành công nghiệp này để bắt kịp với các nước phát triển khác là 1 điều vô cùng quan trọng. Bên cạnh đó, VDK là một môn học còn khá xa lạ đối với sinh viên nên việc tìm hiểu lý thuyết kết hợp với thực hành là rất cần thiết và bổ ích. Họ VDK 8051 là họ vi điều khiển cơ bản rất thích hợp cho mọi người mới bắt đầu làm quen với VDK. Qua việc thực hiện giao tiếp giữa VDK với động cơ, cảm biến, phím bấm, LCD sẽ giúp chúng ta phần nào hiểu được cấu trúc cơ bản của VDK. Những kiến thức cơ bản đó sẽ làm nền tảng giúp chúng ta có thể tìm hiểu về các loại VDK khác. Tài liệu được đăng trên website http://www.tailieuhoc.edu.vn 6 1.2 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Sản phẩm là 1 chiếc xe tự động có chức năng tự di chuyển đến điểm mong muốn trên sân.Với các chế độ 1,2… chiếc xe có thể thực hiện được đa dạng trong việc di chuyển và có nhiều hướng phát triển thêm sau này. Đề tài của nhóm chúng em là chế tạo sản phẩm xe tự động.Chức năng của sản phẩm là thực hiện việc di chuyển từ điểm xuất phát đến 1 điểm bất kỳ trên sân, từ đó thực hiện các đường đi cụ thể trên sân.VDK sử dụng trong đề tài là VDK họ 8051.Đây là họ VDK cơ bản thích hợp cho những người mới tìm hiểu về VDK. Đề tài chủ yếu giúp sinh viên làm quen với các chức năng cơ bản của VDK thông qua các giao tiếp với cảm biến, động cơ, LCD, phím bấm…Hướng phát triển của đề tài là có thể cải tiến sản phẩm thành 1 chiếc xe đa năng thông minh, có thể thực hiện được mềm dẻo các nhiệm vụ.(Ví dụ như có thể cải tiến cho xe có thể tự chọn đường đi tối ưu nhất ) Ti liu c ng trờn website http://www.tailieuhoc.edu.vn 7 1.3 S KHI S khi ca h thng 2.0 CC CH TIấU CA SN PHM +V chc nng: Hệ thống điều khiển trớc hết phải có khả năng giao tiếp với ngời sử dụng, tức là cho phép thay đổi thiết lập hệ thống và hiển thị trạng thái hệ thống. Chức năng giao tiếp này phải đợc thiết kế thân thiện với ngời sử dụng. Hệ thống điều khiển phải có khối cung cấp nguồn ổn định. Hệ thống có thể nhận đợc các tín hiệu báo nhận đờng đi. Ti liu c ng trờn website http://www.tailieuhoc.edu.vn 8 Hệ thống có khả năng điều khiển tốc độ bánh xe Robot một cách linh hoạt. Hệ thống có khả năng điều khiển các mô tơ với công suất khác nhau theo cả hai chiều. Một vấn đề là hệ thống cần có chức năng hiển thị, để cho ta biết chế độ hoạt động cũng nh trạng thái của hệ thống. Hệ thống có khả năng lựa chọn nhiều chế độ hoạt động khác nhau. Và yêu cầu quan trọng nhất đối với một hệ thống là có đơn vị xử lý trung tâm để có thể phối hợp các khối khác hoạt động đồng thời và ổn định trong toàn bộ quá trình hoạt động. -Cú hng phỏt trin sau ny nh ci tin thnh 1 robot thụng minh hn na. +V cht lng sn phm: kt cu c khớ p, chy n nh, cú th thớch nghi vi cỏc mt sõn khỏc nhau. +V kinh phớ: di 300K +V thi gian hon thnh: hon thnh trc ch tiờu 1 tun. 3.0 Mễ T CHI TIT TI * Tờn sn phm:xe t ng VDK s dng: AT89S52 * Chc nng: thc hin vic di chuyn t ng n im ó nh sn v cỏc ng di chuyn khỏc nhau. * Cỏc khi c bn ca sn phm: 3.1Khi ngun Trong khi ngun chỳng ta s dng 1 bỡnh c quy khụ 12V.Mt khỏc h thng diu khin cn phi cú ngun 0V v 5V cung cp cho khi VDK v khi cm bin.Ngun 0V ca h thng ta s dung chung vi ngun 0V ca Ti liu c ng trờn website http://www.tailieuhoc.edu.vn 9 khi iu khin ng c, v c ly trc tip t ngun ca c quy.Cũn to ngun 5 VDC chỳng ta s dng IC n ỏp 7805, vi u vo gm t chung ca ton h thng v ngun 12 VDC ly trc tip t ngun c quy. Nh vy tõ cú th xõy dng c s khi ngun nh sau: Trong mch ngun ny ta dung ngun t chung cho ton h thng nờn chỳng ta dựng mt cu chỡ cho ng ngun t bo v mch chng quỏ ti. ng thi ti u vo cng nh ti u ra chỳng ta u dung cỏc t lc õm tn v cao tn. Trờn mch ngun chỳng ta cng mc them diot LED u ra v u vo bỏo hiu ó cú ngun ra v ngun vo. 3.2 Khi VDK: Khối điều khiển trung tâm có nhiệm vụ phối hợp toàn bộ hệ thống hoạt động một cách thích hợp và ổn định. Khối này sử dụng vi điều khiển là IC 89C52. Vi điều khiển này sẽ giao tiếp với các khối khác thông qua khối vào ra cơ bản. Do vi điều khiển trung tâm phải trao đổi dữ liệu với nhiều khối khác Ti liu c ng trờn website http://www.tailieuhoc.edu.vn 10 nhau, trong khi các cổng xuất nhập dữ liệu của nó là hạn chế, chính vì vậy ta chọn phơng án dùng chỉ dùng một Port0 làm cổng xuất nhập dữ liệu từ các khối khác thông qua khối giao tiếp vào ra, khối giao tiếp vào ra bao gồm nhiều IC chốt dữ liệu hoạt động ở các chế độ khác nhau phù hợp với chế độ vào hay chế độ ra. Từ đây ta có thể xây dựng sơ đồ nguyên lý cho khối điều khiển trung tâm: Nh vậy vi điều khiển trung tâm sẽ nhận dữ liệu từ khối cảm biến, bao gồm các tín hiệu báo nhận về đờng đi và tín hiệu báo nhận kết thúc các quá trình cơ khí, sau đó sẽ xử lý dữ liệu nhận đợc để đa các quết định điều khiển mô tơ xuống khối mô tơ. Đồng thời cho hiển thị ra trạng thái của hệ thống. [...]... 0 0 Dir_Stop (dừng và thả trôi moto) Ti liu c ng trờn website http://www.tailieuhoc.edu.vn 15 KT LUN Cú th núi vi tc phỏt trin ca cụng ngh hin nay thỡ vic nghiờn cu v ch to robot l vụ cựng quan trng iu ny gúp 1 phn ỏng k trong vic nõng tm mi ngnh lờn 1 tm cao mi õy l 1 iu thỳc y cỏc sinh vi n cng phi tớch cc hc tp, nghiờn cu, v sỏng to hn na gúp phn a nn cụng ngh nc nh phỏt trin mnh m v vng chc TI... mc in ỏp ra tng ng l 0V v 5V nhn bit c vch en Ti liu c ng trờn website http://www.tailieuhoc.edu.vn 12 3.4 Khi ng c: Gm 2 ng c ghộp ni vi VDk thụng qua L298.L298 l linh kin cú tỏc dng o chiu ng c Khi ng c cú tỏc dng trc tip n vic thc hin cỏc chc nng ca sn phm nh vic nhn cỏc tớn hiu iu khin t VDK chúng ta cần điều chỉnh tốc độ của hai bánh xe một cách linh hoạt, vì vậy chúng ta sử dụng công nghệ điều... tớn hiu thu c cng ln v ngc li Tớn hiu thu c u ra cm bin thu c ch l tớn hiu tng t, VDK cú th x lý c tớn hiu ny, thỡ tớn hiu thu c cn qua mt mch so sỏnh mc õy ta s dng mt mch khuych i thut toỏn, c tớch hp trong IC LM324, vi in ỏp cung cp l 5V, khi ú u ra ca mch khuych i thut toỏn s l mc 0 hoc 5V tng thớch vi tớn hiu u vo thay i mc in ỏp so sỏnh ta di chuyn con chy trờn bin tr phõn ỏp Trờn mt sõn ti... Do mạch cầu H dùng Rơle đáp ứng bằng tiếp giáp cơ điện nên độ trễ lớn, chính vì vậy ta phải mắc cầu H dùng Tranzito Trong mạch này ta ứng dụng IC L298 đã được tích hợp hai mạch cầu H bên trong, và có sơ đồ khối như ta thấy dưới đây Mỗi cầu H trong IC L298 được điều khiển bởi 3 tín hiệu In1, In2, EnA tương ứng với 3 tín hiệu ta lấy ra từ vi điều khiển SLAVE là Left Forward, Left Backward, Left EN Ta có... v lp trỡnh ca cỏc i BKPro, BKBamboo 3 Cỏc trang web http://www.robocon.vn Ti liu c ng trờn website http://www.tailieuhoc.edu.vn 16 http://www.bkpro.info/ http://www.alldatasheet.com/ http://www.dientuvietnam.net http://www.ienandientu.com http://www.atmel.com Ti liu c ng trờn website http://www.tailieuhoc.edu.vn 17 . BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ - VI N THÔNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÝ Đề tài: XE TỰ HÀNH Giảng vi n hướng dẫn: Võ Duy Thành Sinh vi n thực hiện : Lớp : . Tài liệu được đăng trên website http://www.tailieuhoc.edu.vn 2 BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN VI XỬ LÝ TÊN ĐỀ TÀI:XE TỰ ĐỘNG NHÓM SỐ: 2 ĐÁNH GIÁ VỀ ĐỀ TÀI Các tiêu chí Điểm Hệ số Điểm. sinh vi n nên vi c tìm hiểu lý thuyết kết hợp với thực hành là rất cần thiết và bổ ích. Họ VDK 8051 là họ vi điều khiển cơ bản rất thích hợp cho mọi người mới bắt đầu làm quen với VDK. Qua vi c