Kể từ tàu ngầm chiến đấu giới đời Mỹ vào kỷ 18, với phát triển mạnh mẽ Khoa học-Công nghệ, lĩnh vực điều khiển truyền thông, ngày nay, tàu ngầm không phát triển lĩnh vực quân mà ứng dụng nhiều lĩnh vực khác Trong vận chuyển hàng hải nghiên cứu khoa học đại dương vùng nước ngọt, giúp đạt tới độ sâu vượt khả lặn người, làm việc môi trường độc hại, điều kiện khắc nhiệt mà người làm Đặc biệt, ngày nay, mô hình tàu ngầm phát triển ngành du lịch khám phá đa dạng đại dương… Mặc dù tầm quan trọng vai trò tàu ngầm biết nhiên giới quốc gia sản suất chế tạo tàu ngầm không nhiều đặc biệt lĩnh vực quân có số nước Mĩ, Nga, Anh, Đức…Trong vài năm trở lại tình hình bất ổn giới, chạy đua vũ trang ước muốn chinh phục đại dương mà tàu ngầm nhiều nước mua từ nước nhiên giá đắt tới phải bỏ trăm triệu tới vài tỉ USD chưa mua tàu ngầm… Ở Việt Nam tài liệu lĩnh vực hạn chế, lĩnh vực khó nên tàu ngầm nghiên cứu Vì vậy, đề tài “ Nghiên cứu, thiết kế mô hình tàu ngầm ” thực thử thách Tuy nhiên động lực để nhóm làm việc Nhóm bọn em hi vọng tin tưởng đề tài viên gạch để tương lai không xa nước Việt Nam nghiên cứu chế tạo thành công tàu ngầm cho việc nghiên cứu khoa học, phát triển kinh tế giữ vững an ninh quốc phòng Qua đề tài, thành viên nhóm phát triển nhiều kĩ làm việc nhóm, cách tiếp cận với vấn đề mới, cách giải vấn đề…Hơn trình làm đề tài, nhóm vận dụng kiến thức học thiết kế khí, lập trình điều khiển, truyền thông, thiết kế hệ thống… để giải toán thực tế Sau thời gian làm đồ án nhóm chúng em hoàn thành số nhiệm vụ đồ án, để có thành không nói đến động viên giúp đỡ gia đình, bạn bè bảo tận tình thầy cô Chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè thầy cô giúp đỡ chúng em suốt thời gian làm đồ án vừa qua, đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn đến: - Thầy Lưu Vũ Hải – Giảng viên ngành Cơ điện tử, trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội – Người trực tiếp hướng dẫn chúng em thực đồ án Các thầy Trung tâm Việt-Hàn trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội, đặc biệt thầy Đàm Quang Hưng nhiệt tình tư vấn giúp đỡ chúng em thực mô hình khí đề tài Các bác công nhân Xưởng khí HanSon, thị trấn Phùng-Hoài Đức-Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ chúng em gia công mô hình khí CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 1.1)Giới thiệu chung 1.1.1 Tầm quan trọng Tàu ngầm loại phương tiện đặc biệt hoạt động nước Ngày nay, tàu ngầm sử dụng rộng rãi lĩnh vực quân sự, vận chuyển hàng hải, nghiên cứu khoa học phát triển ngành du lịch Nó giúp đạt đến độ sâu mà người lặn tới được, môi trường độc hại 1.1.2 Nguyên lí hoạt động Nguyên lý hoạt động tàu ngầm dựa vào hai định luật Vật lý: Định luật Ac-si-mét: Với vật chìm nước, chịu lực đẩy, thẳng đứng, hướng lên có độ lớn phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ Định luật Pascal: Áp suất mà bề mặt phải chịu tỉ lệ thuận lực tác dụng lên bề mặt, tỉ lệ nghịch với diện tích bề mặt Đối với tàu ngầm thông thường, có hai lớp vỏ, lớp vỏ dầy nhiều lớp vỏ khoang nhân viên, hai lớp vỏ khoang trống có chứa giàn ép nước Khi tàu khoang hai lớp vỏ trống, muốn tàu lặn có van phía mở, nước tràn vào khe hai vỏ làm khối lượng tàu tăng lên, chìm xuống Các giàn ép phía khoang hai vỏ có nhiệm vụ dồn không khí vào chiếm chỗ nước để tàu lên Do điều kiện hạn chế nên đề tài đồ án mô hình tàu ngầm với chức như: lặn-nổi dựa chế hút-xả nước hệ thống hai xi-lanh vít me, di chuyển nước nhờ hệ thống động gắn tàu (động đẩy, động chân vịt, động cân lực) Ngoài ra, mô hình có hệ thống cảm biến, bao gồm: cảm biến gia tốc xác định góc nghiêng giúp tàu giữ thăng Cảm biến nhiệt độ, cảm biến siêu âm để lấy tín hiệu hiển thị máy tính Cảm biến tiệm cận giúp tàu chánh vật cản hoạt động an toàn camera quan sát giúp cho việc điều khiển dễ dàng 1.2 Các vấn đề đặt Đề tài nhằm mục đích nghiên cứu vấn đề cần giải đề tài bao gồm 1.2.1 Thiết kế khí bao gồm phần:  Phần vỏ với yêu cầu nhỏ gọn, thẩm mỹ, đảm bảo độ kín, độ cứng đặc biệt phải phù hợp với điều kiện gia công  Hệ thống gá bên tàu phải bố trí hợp lý để gá đặt động cơ, nguồn lượng, hệ thống xi lanh mạch điện tử, hệ thống cảm biến… 1.2.2 Thiết kế mạch gồm modul rời dễ dàng việc lắp rắp thay có cố Bao gồm mạch main,công suất,các mạch cảm biến,mạch RF,mạch kết nối máy tính mạch điều khiển nút bấm 1.2.3 Lập trình 1.2.3.1 Sử lí toán nhỏ  Điều khiển tốc độ đảo chiều động nút bấm  Nhận hiển thị giá trị cảm biến nhiệt đô, siêu âm, tiệm cận gia tốc hiển thị lên LCD  Lưu trữ giá trị đo vào EEROM vđk  Dồn kênh tín hiệu từ nút bấm  Lập trình điều khiển thuật toán PID  Truyền tín hiệu data thông qua mạch RF  Lập trình gửi liệu từ VDK lên máy tính  Lập trình hiển thị thông qua phần mềm visual basic 1.2.3.2 Ghép nối toán nhỏ thành hệ thống hoàn tất điều khiển đưa phương pháp điều khiển tối ưu cho tàu ngầm 1.3)Phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Phần khí     Thiết kế mô máy tính Đưa giải pháp tối ưu tránh lãng phí dễ dàng việc chọn vật liệu gia công Chọn vật liệu linh kiện sẵn có thị trường Sử lí toán động lực học nghiên cứu kết cấu an toàn cho tàu hoạt động nước 1.3.2 Phần mạch     Tìm hiểu kĩ datasheet linh kiện sử dụng mạch Tính toán lựa chọn cảm biến sử dụng mạch Tham khảo mạch robocon, đồ án “Ứng dụng RF điều khiển truyền thông không dây, Ứng dụng cảm biến siêu âm đo khoảng cách, Đo lường điều khiển máy tính…” Test mô mạch trước làm mạch thực tế 1.3.3 Phần lập trình    Giải toán nhỏ nêu Lập trình mô mỏng phần mềm Tổng hợp đưa phương pháp điều khiển tối ưu 1.3 Phạm vi giới hạn đề tài Trong khuôn khổ đề tài với yêu cầu nghiên cứu, thiết kế, mô hình hóa lý thuyết với thời gian hạn chế nên phạm vi giới hạn đề tài sau:  Xây dựng mô hình khí mạch điện tử đơn giản, ổn định, phù hợp với điều kiện gia công thực tế  Sử dụng loại động phù hợp      Sử dụng cảm biến siêu âm nước để xác định khoảng cách, cảm biến tiệm cận để xác định giới hạn lặn, cảm biến gia tốc để điều chỉnh cân bằng, cảm biến nhiệt độ để lấy giá trị nhiệt độ thân tàu Điều khiển từ xa sóng RF Tuyền thông không dây sóng RF Giao tiếp hiển thị máy tính Sử dụng camera để quan sát nước Chương II TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TÀU NGẦM 2.1 2.1.1 Giới thiệu chung tàu ngầm Tổng quan lịch sử phát triển Người ta coi C.V.Drebbel, nhà vật lý, người phát minh nhiệt kế, sống cung vua Anh Jacques I, thái phó hoàng tử công chúa quốc vương, cha đẻ tàu ngầm Năm 1624, Van Drebbel cho chế tạo tàu ngầm có dạng trứng, gỗ, đẩy mười hai người chèo thêm vào thủy thủ đoàn, mà ông thử sông Thames trước ngạc nhiên người Vào kỷ 18, Mỹ, thời gian nước bị quân Anh chiếm đóng, tàu ngầm chiến đấu giới đời Đó kỹ sư hàng hải David Busnell - học viên xuất sắc vừa tốt nghiệp trường Đại học Tổng hợp Ielsk nảy ý tưởng chế tạo tàu đặc biệt Chiếc tàu ngầm mặt nước, bí mật mang mìn tiếp cập đánh chìm tàu chiến to lớn Hải quân Anh, giải phóng thành phố Vào thời gian đó, khoa học-kỹ thuật công nghệ chưa phát triển việc chế tạo tàu ngầm gặp hàng loạt rắc rối lớn Đến mùa xuân năm 1776, tàu ngầm chiến đấu giới đời Nó có hình trứng Cao: mét Đường kính thân rộng: 0,9 mét Kíp chiến đấu có người Nhân viên kiêm nhiệm tất nhiệm vụ, chức năng: Thuyền trưởng, lái tàu, hoa tiêu, thợ máy thủy thủ chiến đấu Năm 1893, Simon Lake(1867-1945) phác họa hình ảnh tầu ngầm phóng thủy lôi vào tàu chiến Trong suốt thời gian có nhiều nhà khoa học nghiên cứu, thiết kế mô hình tàu ngầm khác mục đích chung phục vụ cho quân Với phát triển mạnh mẽ khoa học-công nghệ, lĩnh vực điều khiển truyền thông, ngày nay, tàu ngầm không phát triển lĩnh vực quân mà ứng dụng nhiều lĩnh vực khác Trong vận chuyển hàng hải nghiên cứu khoa học đại dương vùng nước ngọt, giúp đạt tới độ sâu vượt khả lặn người Đặc biệt, ngày nay, mô hình tàu ngầm phát triển ngành du lịch khám phá đa dạng đại dương 2.1.2 Nguyên lý hoạt động tàu ngầm 2.1.2.1 Các định luật Nguyên lý hoạt động tàu ngầm dựa vào hai định luật Vật lý:  Định luật Ac-si-mét: Với vật chìm nước, chịu lực đẩy, thẳng đứng, hướng lên có độ lớn phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ  Định luật Pascal: Áp suất mà bề mặt phải chịu tỉ lệ thuận lực tác dụng lên bề mặt, tỉ lệ nghịch với diện tích bề mặt 2.1.2.2 Nguyên lý lặn Về bản, có cách để làm tàu lặn xuống : lặn động lực (dynamic diving) lặn tĩnh lực (static diving) Có nhiều mô hình tàu ngầm sử dụng phương pháp động lực (dynamic method) lặn tĩnh lực (static diving) sử dụng tất tàu ngầm quân Những tàu lặn động lực tàu ngầm mà vốn có sẵn tính nổi, chúng có khả tự Loại tàu thiết kế lặn nhờ kết hợp tốc độ (chuyển động) tàu với cánh lặn để đẩy tàu xuống mặt nước Điều giống hệt máy bay cất cánh bay Những tàu ngầm static diving lặn xuống tự thay đổi tính tàu nhờ bơm nước vào két dằn Tính theo thay đổi từ dương sang âm tàu bắt đầu chìm xuống Loại tàu không cần chuyển động để lặn, phương pháp gọi static diving Để việc lặn xuống tàu thuận lợi việc bố trí két - dằn có vai trò quan trọng.Có bố trí két dằn:Bên lớp vỏ chịu áp, bên lớp vỏ chịu áp,ở vỏ lớp vỏ chịu áp 2.1.2.3 Nguyên lý lặn sử dụng đề tài Mô hình tàu ngầm đề tài sử dụng chế lặn tĩnh lực (static diving) Tuy nhiên điều kiện gia công không cho phép nên mô hình này, hệ thống chứa nước chúng em sử dụng xi lanh thủy lực thay cho két dằn (khoang chứa) Cơ chế: Động truyền động qua vít me đai ốc tới xi lanh hút bơm nước Nước chứa trực tiếp xi lanh Ngoài ra, tàu chúng em bố trí thêm tải trọng nhằm ứng dụng thực tế Do đó, tùy theo lượng nước bơm vào xả xilanh mà tàu lặn xuống lên Nguyên lý hoạt động : Cân thay đổi lực trọng lực lực đẩy Acsimet (hay lực nổi) Lực đẩy Acsimet (cố định): P = γ.V Trong đó: Trọng lực thay đổi dựa nguyên lý chênh lệch trọng lượng riêng nước không khí P = Ptàu + Ptđ Trong đó, Ptàu cố định, Ptđ thay đổi nhờ lượng nước hút xả xilanh: Ptđ = γH2O.VH2O + γKK.VKK Muốn tàu lên dùng động truyền chuyển động tới xinh lanh qua hệ thống vít me đẩy nước khỏi xilanh làm VH2O giảm Vkk tăng lên đồng nghĩa với Ptđ(trọng lực thay đổi giảm đi) làm cho Ptd >P 2.1.3 Thiết bị điều khiển Có dạng điều khiển chính: - Remotely operated Vehicle : có điều khiển dây - Autonomous underwater vehicle : điều khiển truyền sóng tín hiệu Trong đề tài này, chúng em lựa chọn phương pháp điều khiển truyền sóng tín hiệu, mà cụ thể truyền tín hiệu thông qua sóng RF, số ưu điểm sau: - Truyền xa với khoảng cách khoảng 30m lên tới 100m - Truyền xuyên tường, kính… 2.2 Giới thiệu điều khiển từ xa tần số vô tuyến (RF) 2.2.1 Khái niệm Sóng RF (Radio Frequency) gọi tần số sóng radio Sóng RF dùng để truyền liệu, cầu nối không gian để chuyển thông tin đến đi, công nghệ không dây thiết thực chiếm phần quan trọng trực tiếp đời sống 2.2.2 Nguyên lý hoạt động 2.2.2.1 Mạch phát RF Thường dùng loại module phát OOK (On/Off keyring) ASK(Điều bi chuyển tín hiệu dạng số thành trạng thái có tín hiệu phần mạch thu Ăngten phát giúp làm tăng khả phát xa tín hiệu môi trường thiết kế hợp lý tương ứng với tần số hoạt hoạt động 2.2.2.2 Mạch thu RF Sử dụng để thu lại tín hiệu từ mạch phát, biến trạng thái phát hay không phát thành dạng số Nguyên tắc mạch thu rảnh không nhận liệu từ mạch phát mạch thu tín hiệu nhiễu môi trường làm cho output có tín hiệu 1,0 không xác định Hoặc trình phát có chuỗi dài bit liên tục Để loại bỏ nhiễu môi trường phía mạch phát cần phát chuỗi tín hiệu liên tục khoảng thời gian (tùy vào mạch thu, thường 25ms) trước thức phát liệu, điều đảm bảo mạch thu thu liệu từ phía mạch phát Đây bước cần thiết để chỉnh lại độ lợi (Gain) cho thu trước hoạt động Độ nhạy mạch thu phụ thuộc nhiều vào Ăngten 2.2.3 Giới thiệu chung PT2262 PT2272 PT2262 PT2272 sản phẩm Princeton Technology phát triển đời sau dòng mã hóa 12E/D hãng Holtek PT2262 có loại : loại có địa mã hóa , địa liệu loại có địa mã hóa địa liệu Thông dụng VN loại địa mã hóa + địa liệu PT2272 có kiểu : PT2272 có địa giải mã liệu đầu Thường kí hiệu : PT2272 - L4; loại PT2272 có địa giải mã giữ liệu : kí hiệu PT2272 - L6 Ở Việt Nam thông dụng loại L4 2.3 Hệ thống cảm biến 2.3.1 Cảm biến nhiệt độ LM_35 2.3.1.1 Giới thiệu chung LM35 cảm biến nhiệt độ có độ xác cao điện áp đầu tuyến tính tỷ lệ thuận với nhiệt độ (°C) LM35 có lợi cảm biến nhiệt độ tuyến tính hiệu chỉnh độ Kelvin, người sử dụng không bắt buộc phải trừ điện áp lớn liên tục từ đầu để có nhân rộng LM35 không đòi hỏi hiệu chỉnh bên để cung cấp độ xác điển hình ± ¼ ° C nhiệt độ phòng ± ¾ ° C toàn dải đo từ -55 đến 150 °C Trở kháng đầu LM35 thấp, đầu tuyến tính, hiệu chuẩn vốn có xác làm cho giao tiếp với mạch đặc biệt dễ dàng đọc kiểm soát Nó sử dụng với nguồn cung cấp lượng nhất, với nguồn thêm Dòng hoạt động nhỏ khoảng 60 μA Nhiệt đọ tự sưởi thấp 0,1°C không khí tĩnh - 2.3.1.2 Thông số kỹ thuật Hiệu chỉnh trực tiếp °C Độ nhạy 10,0 mV / °C Dải đo đầy đủ -55 đến 150 °C Điện áp hoạt động từ đến 30 volt Độ phi tuyến < ± ¼ °C dải đo 0-100 °C 2.3.1.3 Cách sử dụng Có cách sử dụng LM_35 là:  Cách 1: Đầu nối trục tiếp với biến đổi ADC phương pháp sử dụng bản, nhiên dải đo trường hợp nhỏ từ 2- 150 °C  Cách 2: Đầu cảm biến mắc với nguồn –Vs thông qua điện trở giá trị điện trở tính thông qua nguồn –Vs công thức R= Ưu điểm cách sử dụng thứ tận dụng tối đa dải đo LM35 từ -55 tới 150 °C Tuy nhiên sử dụng phương pháp làm giảm độ xác cảm biến 2.3.2 Cảm biến siêu âm SRF_05 2.3.2.1 Giới thiệu chung SRF05 bước phát triển từ SRF04, thiết kế để làm tăng tính linh hoạt, tăng pham vi, giảm bớt chi phí SRF05 hoàn toàn tương thích với SRF04 Khoảng cách tăng từ mét đến mét Một chế độ hoạt động mới, SRF05 cho phép sử dụng chân cho kích hoạt phản hồi, tiết kiệm có giá trị chân điều khiển bạn Khi chân chế độ không kết nối, SRF05 hoạt động riêng biệt chân kích hoạt và chân hồi tiếp, SRF04 SRF05 bao gồm thời gian trễ trước xung phản hồi để mang lại điều khiển chậm chẳng hạn điều khiển thời gian Stamps Picaxe để thực xung lệnh 2.3.2.2 Sơ đồ chân cảm biến 2.3.2.3 Các chế độ hoạt động Chế độ 1: Tương ứng SRF04 tách biệt tín hiệu kích hoạt phản hồi Chế độ náy sử dụng riêng biệt chân kích hoạt chân phản hồi, chế độ đơn giản để sử dụng Tất chương trình điển hình cho SRF04 làm việc cho SRF05 chế độ Để sử dụng chế độ ta phải sử dụng tới chân điều khiển Từ giản đồ ta nhận thấy: Để cho SF05 hoạt động cần cấp xung mức cao có độ rộng>=10uS chân Trigger Sau nhận xung từ chân Trigger SRF05 tạo xung để phát siêu âm, sau hoàn thành việc phát xung SRF05 kéo chân echo lên mức 1, độ rộng mức chân echo tương ứng với khoản cách vật cản với SRF05, ko có vật cản trả mức sau 30ms ( nhiều người thường hiểu sai có vật cản SRF05 trả xung mức cao có độ rộng từ 100uS ->30mS tương ứng với khoảng cách) Đặc biệt SRF05 nhận xung chân Trigger tối đa 20Hz, việc kích xung chân Trigger phải phù hợp SRF05 hoạt động xác Chế độ 2: Dùng chân cho kích hoạt phản hồi Chế độ sử dụng chân cho tín hiệu kích hoạt hồi tiếp, thiết kế để lưu giá trị chân lên điều khiển nhúng Để sử dụng chế độ này, chân chế độ kết nối vào chân mát Tín hiệu hồi tiếp xuất chân với tín hiệu kích hoạt SRF05 không tăng dòng phản hồi 700uS sau kết thúc tín hiệu kích hoạt Bạn có thời gian để kích hoạt pin xoay quanh làm cho trở thành đầu vào để có pulse đo mã bạn sẵn sàng Lệnh PULSIN tìm dùng phổ biến để điều khiển tự động 10 3.3.2.2 Sơ đồ mạch in 3.3.2.3 Linh kiện sử dụng mạch 3.3.2.3.1 ULN2803 Chức khuyếch đại ổn định tín hiệu điều khiển 34 3.3.2.3.1.1 Sơ đồ nguyên lí 3.3.2.3.1.2 Thông số kĩ thuật Trở kháng vào 2.7K Dòng 500 mA Điện áp vào -0.5 to 30 V Dòng vào 25mA Công suất tiêu thụ điện 1.47 W 3.3.2.3.2 TLP521 Chức cách li giữ tín hiệu mạch main mạch công suất 3.3.2.3.2.1 Cấu tạo 3.3.2.3.2.1 Thông số kĩ thuật Tốc độ đóng mở dòng 1Mhz VCE= 5- 24 V IF =5-10 mA 3.3.2.3.3 IRF540 Chức đóng mở tạo xung điều khiển PWM 35 Thông số kĩ thuật Điện trở nội RDS =44 Tần số đóng mở 1Mhz VDSS Có thể lên tới 100V 3.3.2.3.4 Rơle Chức đảo chiều động Chịu dòng lên tới 10A Điện áp hoạt động 12-24V - - 3.3.1 Mạch thu-phát sóng RF Nhiệm vụ: mạch truyền tín hiệu bao gồm: tín hiệu từ cảm biến siêu âm nhiệt độ, tín hiệu điều khiển từ tay cầm 3.3.3.1 Mạch phát sử dụng PT2262 Sơ đồ khối: 36 - - Cách mã hóa: Cách mã hóa PT2262 làm cách nối ngắn mạch chân A0-A7 lên dương nguồn (mã hóa +) xuống âm nguồn (mã hóa -) bỏ trống (mã hóa 0) Dữ liệu + mã hóa truyền khung 12 bit gồm bit đầu mã hóa (A0 >A7 ) bit liệu Bởi ta truyền song song bit liệu Nếu để truyền liệu nên để mặc định cho chân liệu là cách nối thêm điện trở kéo lên VCC đưa xuống GND) để tránh nhiễu PT2262 dùng dao động cánh lắp thêm điên trở Tần số sóng mang dao động: f = Rphát/12 Tín hiệu chân 17 gồm: sóng mang dao động (< 700KHz) + địa mã hóa + liệu 3.3.3.2 Mạch thu sử dụng PT2272 Sơ đồ khối 37 - Cách giải mã: Các chân mã hóa PT2262 (A0-A7 ) nối chân giải mã PT2272 phải nối tương tự Chân 15 16 PT2272 cần điện trở để làm dao động giải mã Rthu = (Giá trị R PT2262):10 Chân 17 PT2272 lên mức nhận liệu Các chân 10 đến 13 nhận data thể mức logic tương ứng nhận chân liệu truyền song song, nối tiếp độc lập 3.3.3.3 Thiết kế mạch thu-phát Orcad 38 Sơ đồ mạch phát sử dụng PT2262 3.3.2 Sơ đồ mạch thu sử dụng PT2272 Mạch main điều khiển cạn 39 - Nhiệm vụ: mạch xử lý tín hiệu điều khiển từ tay cầm, nhận tín hiệu cảm biến thông qua thu kết hợp với mạch giao tiếp máy tính Sơ đồ khối mạch thu tín hiệu cảm biến - - Sơ đồ khối phát tín hiệu điều khiển Nguyên lý hoạt động: Bên thu:Tín hiệu ASK thu module thu giải điều chế dạng xung nối tiếp Sau tín hiệu nối tiếp qua sửa để khôi phục dạng xung vuông Khi đạt dạng sóng bên phát, tín hiệu đưa qua giải mã IC PT227 PT2272 sau kiểm tra địa thực giải mã để xuất tín hiệu song song bit Vi điều khiển Atmega16L đọc vào lần tín hiệu bit để ghép thành byte sau thực xử lý hiển thị Bên phát: Tín hiệu tương tự lấy từcac nút nhấn chuyển đổi sang tín hiệu số nhờ ADC tích hợp sẵn AVR Tín hiệu ngõ mã hoá lúc tín hiệu số dạng nối tiếp đưa vào module phát Tại tín hiệu số điều chế ASK xạ Anten phát 40 - Sơ đồ mạch điều khiển: - Sơ đồ mạch tay cầm: 3.1 Sơ đồ khối hệ thống Sơ đồ khối hệ thống điều khiển bên tàu 41 3.4 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển cạn Lưu đồ thuật toán điều khiển 3.4.1 Lưu đồ thuật toán cảm biến nhiệt đô hiển thị lên LCD lưu vào EEROM 42 3.4.2 Lưu đò thuật toán mạch RF 43 3.4.3 Lưu đồ thuật toán ghép nối hiển thị máy tính 3.4.4 Lưu đồ thuật toán mạch cảm biến siêu âm hiển thị LCD lưu vào EEROM 44 3.4.5 Lưu đồ thuật toán điều khiển động 45 3.4.6 Lưu đồ thuật toán cảm biến gia tốc hiển thị góc nghiêng lên LCD 3.4.6.1 Lưu đồ chỉnh không cho cảm biến gia tốc 46 3.4.6.2 Lưu đồ thuật toán cảm biến gia tốc hiển thị góc nghiêng lên LCD 47 48 [...]... cao(logic 1)có trị số từ +2.7V đến +5V 16 Chương III XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG 3.1 Mô hình cơ khí của hệ thống Phần thiết kế cơ khí nhóm đã thiết kế và nghiên cứu trên phần mềm proengineer đây ;à một phần cũng khá quan trọng vì nó sẽ là tiền đề cho mọi phần khác như là để tạo ra mô hình cho tàu ngầm, thiết kế lắp đặt mạch điện tử, lắp đặt tính toán hệ thống thủy lực, hệ thống điện, cảm biến… có thể nói... dùng để quay cánh quạt tạo chuyển động cho tàu, một động cơ dùng để điều khiển bánh lái để định hướng tàu trong khi chảy, hai động cơ điều khiển hệ thống thủy lực dùng để tạo ra áp lực bên trong tàu để điều khiển tàu lặn hoặc nổi một động cơ điều khiển camera và hai động cơ hai bên cánh dùng để điều khiển khả năng cân bằng cảu tàu Phần này được thiết kế dựa vào một phần hình dạng tàu ngầm thực tế và... 20 Hình 3.4 Mô hình 3D của vòng bi Vòng bi với mã CHC chống nước được dùng trong đề tài để sự dụng cho trục động cơ và bánh lái vì nó có thể chống nước vào tránh họng hóc bên trong Hình 3.4 Mô hình 3D của trục nối Trục nối được làm bằng hợp kim inoc nên có độ bền cao Trục được sự dụng để nối trục động cơ với cánh quạt và nối động cơ với bánh lái 3.2 Mô hình hóa động học Tính toán động lực học tàu ngầm. .. khảo các tài liệu thì mô hình hệ thống đã được xây dựng như hình dới , hệ thống có 6 bậc tự do hình dới vì vậy để điều khiển được 6 bậc tự do này cần sự dụng đến lưu đồ thuật toán điều khiển của hệ thống 17 Hệ thống cấu tạo khá phức tạp nhiều chi tiết và hệ thống kín nên vấn đề bảo hành sữa chữa rất khó khăn Mô hình lắp ghép sơ bộ của tàu 18 Hình 3.1 Mô hình 3D của vỏ dới của tàu Đây là phần vỏ của... trường - Cánh quạt: sự dụng hợp kim nhôm Phương pháp gia công: đúc Kích thước: đường kính 150mm - Chân vịt: Vật liệu chế tạo: nhôm nguyên chất Phương pháp gia công: cắt và hàn Ngoài ra còn một số bộ phận khác - Đai ốc bu lông được chế tạo bằng thép - Vòng bị chế tạo bằng thép chuyên dụng, kích thước tiêu chuẩn Trục : làm bằng hợp kim inoc, đường kính 8mm Xây dựng mô hình hệ thống Sau quá trình thiết kế và... bộ phận quan trọng nhất của tàu ngầm nó dùng để chống sự xâm nhập của nước và là bộ phận dùng để gá các chi tiết khac lên đó, trên hình trên thì động cơ trục chính được gá trên tấm nhôm của động cơ Hình 3.2 Mô hình 3D của vỏ trên của tàu Đây là vỏ trên của tàu ngầm và có mục đích giống như vỏ dới nhưng ngoài ra vỏ trên dùng để sự dụng camera để quan sát môi trường bên ngoài tàu Và có một cái nắp lớn... chính cho tàu thông qua cách quạt 1 động cơ bánh lái điều khiển hướng cho tàu ngầm thong qua bánh lái 2 động cơ gắn với vít me dùng để hút (đẩy) nước vào 2 xilanh tạo chuyển động lên xuống cho tàu ngầm 1 động cơ diều khiển camera 2 động cơ gắn cánh quạt ở 2 cách tạo sự cân bằng cho tàu 3.3.2.1 Sơ đồ mạch nguyên lí 33 3.3.2.2 Sơ đồ mạch in 3.3.2.3 Linh kiện chính sử dụng trong mạch 3.3.2.3.1 ULN2803 Chức... tăng) D(v) ma trận giảm lắc = véc tơ các lực , mô men trọng lượng và mô men nổi Đối với các phương tiện ngầm sự dụng các số hạng khối lượng gia tăng tần số zero các ma trận là 3.3 Thiết kế mạch điện tử  Thiết kế mạch gồm các modul rời dễ dàng trong việc lắp rắp thay thế khi có sự cố 3.3.1 Mạch main: là mạch sử lí tín hiệu và điều khiển trung tâm của tàu ngầm bao gồm          Nguồn 5V lấy từ... một cái nắp lớn dùng để kiểm tra thay đổi hay sữa chữa bảo dưỡng nhưng thiết bị bên trong tàu 19 Hình 3.3 Mô hình 3D của động cơ Động cơ dùng trong hệ thống là động cơ đầu ngựa với nhiều loại và nhiều thông số khác nhau Hình 3.3 Mô hình 3D của xi lanh khí Xinh lanh khí được dùng trong đề tài với mục đích là bộ phận chứa nước để cho tàu có thể nổi lên hay lặn xuống xi lanh có đường kính 63mm và hành trình... cung cấp nguồn cho cảm biến gia tốc 2 Jắc kết nối với 2 mạch RF thu tín hiệu điều khiển và RF truyền dữ liệu cảm biến Các Jắc kết nối với cảm biến gia tốc, nhiệt độ, tiệm cận, mạch nạp… Có nút bấm và chân cắm LCD… Jắc kết nối với mạch công suất là Jắc điều khiển PWM và Rơ le Jắc kết nối với mạch ghép nối máy tính 3.3.1.1 Sơ đồ nguyên lí của mạch main 28 3.3.1.2 Sơ đồ mạch in của mạch main 29 3.3.1.3 Những ... DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG 3.1 Mô hình khí hệ thống Phần thiết kế khí nhóm thiết kế nghiên cứu phần mềm proengineer ;à phần quan trọng tiền đề cho phần khác để tạo mô hình cho tàu ngầm, thiết kế lắp... sử dụng tất tàu ngầm quân Những tàu lặn động lực tàu ngầm mà vốn có sẵn tính nổi, chúng có khả tự Loại tàu thiết kế lặn nhờ kết hợp tốc độ (chuyển động) tàu với cánh lặn để đẩy tàu xuống mặt nước... bu lông chế tạo thép - Vòng bị chế tạo thép chuyên dụng, kích thước tiêu chuẩn Trục : làm hợp kim inoc, đường kính 8mm Xây dựng mô hình hệ thống Sau trình thiết kế tham khảo tài liệu mô hình hệ