Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết Bài tập lớn vi xử lý đề tài xe tự hành đầy đủ chi tiết
TRNG I HC BCH KHOA H NI KHOA IN T - VIN THễNG BO CO BI TP LN VI X Lí ti: XE T HNH Ging viờn hng dn: TS PHM NGC NAM Sinh viờn thc hin : NGUYN THANH BèNH NGUYN NGC DNG TRN C KHOA NGUYN C MNH Lấ NG THAO Lp T9 K50 H Ni, 05-2008 BO CO BI TP LN MễN VI X Lí Cỏc thnh viờn i TấN TI:XE T NG NHểM S: 2 NH GI V TI Cỏc tiờu im H s X1 10 X2 10 X2 10 X4 10 X1 10 X1 10 X2 10 X2 10 X3 10 X2 10 Tng Li núi u Mụ t ti v s Ch tiờu hon thnh ca sn phm Mụ t chi tit h thng Túm tt v kt lun Ti liu tham kho Ph lc A: úng gúp ca tng thnh viờn Ph lc B: Danh sỏch phn mm Cỏch thc trỡnh by CD Nhn xột: im MC LC Li núi u 1.0 Gii thiu v ti v s 1.1 Lý chn ti 6 1.2 Gii thiu v ti 1.3 S 2.0 Ch tiờu hon thnh ca sn phm 3.0 Mụ t chi tit h thng 3.1 Khi ngun 10 10 11 11 3.2 Khi VDK 13 3.3 Khi cm bin 15 3.4 Khi ng c 17 3.5 Khi hin th 19 Kt lun Ti liu tham kho Ph lc A Ph lc B 20 21 21 22 LI NểI U Cụng ngh rôbốt len lỏi vào ngóc ngách, vào phần nhỏ sống Rô bốt, cho dù sinh phục vụ nhu cầu thờng ngày sống, nh rô bốt hút bụi Roomba trên, hay để thực công việc lớn nh công việc lắp ráp nhà máy chế tạo ôtô, máy bay, nh thám hiểm vũ trụ cho dù chúng có hình dạng nh xe tự hành Opportunity thăm dò Sao Hoả hay gần giống hình dạng ngời nh ASIMO, vừa đến Việt Nam, không xa lạ nh trớc Rô bốt ngày gần với ngời Nhng có lẽ lại quan tâm đến điều tởng chừng đơn giản, xuất xứ thuật ngữ Robot_ Robot gì? Có thể thật ngạc nhiên với biết hiểu đơn giản Robot cỗ máy chuyển động, Robot có từ khoảng 270 năm trớc công nguyên, quan đồng hồ nớc với hình dáng chuyển động đợc kỹ s ngời Hy Lạp cổ đại chế tạo ra! Năm 1961, tức 20 năm sau có đầy đủ tên, Robot công nghiệp đợc chế tạo phân xởng nhà máy General Motor New Jersey Có thể coi điểm bắt đầu ngành công nghiệp chế tạo cỗ máy tinh vi Vậy, kết luận Robot ? Đó máy tự động đa chức năng, lập trình lại, đợc thiết kế để di chuyển vật chất, phận, công cụ, hay thiết bị đặc biệt thông qua chuyển động đợc lập trình sẵn dành cho nhiệm vụ đa dạng 1.0 GII THIU V TI V S KHI 1.1 Lí DO CHN TI Gn õy, Vit Nam ó xut hin mt s mỏy thụng minh, ú a s l robot cụng nghip c ch to thnh cụng Trng i hc Bỏch khoa H Ni, i hc Bỏch khoa TP H Chớ Minh, Trung tõm khoa hc v k thut quõn s thuc B Quc phũng ú l nhng robot h tr vic cp phụi, robot cp than cho mỏy nghin, robot mini bn bc t dựng o to v lp rỏp nh Vin C hc thuc Trung tõm khoa hc t nhiờn v cụng ngh quc gia v mt s n v khỏc cng ang nghiờn cu v ó mụ phng trờn mỏy tớnh cỏc robot c cu iu kin song song, robot di ng (Trớch bỏo in t H Ni Mi); Robot cú vai trũ rt quan trng i sng hin c bit l nhng ng dng ca nú sn xut kinh t, quc phũngTuy nhiờn cụng ngh ch to robot l nghnh cũn khỏ mi m vi Vit Nam nờn vic phỏt trin nghnh cụng nghip ny bt kp vi cỏc nc phỏt trin khỏc l iu vụ cựng quan trng Bờn cnh ú, VDK l mt mụn hc cũn khỏ xa l i vi sinh viờn nờn vic tỡm hiu lý thuyt kt hp vi thc hnh l rt cn thit v b ớch.H VDK 8051 l h vi iu khin c bn rt thớch hp cho mi ngi mi bt u lm quen vi VDK Qua vic thc hin giao tip gia VDK vi ng c, cm bin, phớm bm, LCD s giỳp chỳng ta phn no hiu c cu trỳc c bn ca VDK Nhng kin thc c bn ú s lm nn tng giỳp chỳng ta cú th tỡm hiu v cỏc loi VDK khỏc 1.2 GII THIU TI Sn phm l chic xe t ng cú chc nng t di chuyn im mong mun trờn sõn.Vi cỏc ch 1,2 chic xe cú th thc hin c a dng vic di chuyn v cú nhiu hng phỏt trin thờm sau ny ti ca nhúm chỳng em l ch to sn phm xe t ng.Chc nng ca sn phm l thc hin vic di chuyn t im xut phỏt n im bt k trờn sõn, t ú thc hin cỏc ng i c th trờn sõn.VDK s dng ti l VDK h 8051.õy l h VDK c bn thớch hp cho nhng ngi mi tỡm hiu v VDK. ti ch yu giỳp sinh viờn lm quen vi cỏc chc nng c bn ca VDK thụng qua cỏc giao tip vi cm bin, ng c, LCD, phớm bmHng phỏt trin ca ti l cú th ci tin sn phm thnh chic xe a nng thụng minh, cú th thc hin c mm cỏc nhim v.(Vớ d nh cú th ci tin cho xe cú th t chn ng i ti u nht ) Sn phm hon chnh Sõn chy ca xe 1.3 S KHI S ca h thng 2.0 CC CH TIấU CA SN PHM +V chc nng: Hệ thống điều khiển trớc hết phải có khả giao tiếp với ngời sử dụng, tức cho phép thay đổi thiết lập hệ thống hiển thị trạng thái hệ thống Chức giao tiếp phải đợc thiết kế thân thiện với ngời sử dụng Hệ thống điều khiển phải có khối cung cấp nguồn ổn định 10 Hệ thống nhận đợc tín hiệu báo nhận đờng Hệ thống có khả điều khiển tốc độ bánh xe Robot cách linh hoạt Hệ thống có khả điều khiển mô tơ với công suất khác theo hai chiều Một vấn đề hệ thống cần có chức hiển thị, ta biết chế độ hoạt động nh trạng thái hệ thống Hệ thống có khả lựa chọn nhiều chế độ hoạt động khác Và yêu cầu quan trọng hệ thống có đơn vị xử lý trung tâm để phối hợp khối khác hoạt động đồng thời ổn định toàn trình hoạt động -Cú hng phỏt trin sau ny nh ci tin thnh 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 +V kinh phớ: di 300K +V thi gian hon thnh: hon thnh trc ch tiờu 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 11 * Cỏc c bn ca sn phm: 3.1Khi ngun Trong ngun chỳng ta s dng bỡnh c quy khụ 12V.Mt khỏc h thng diu khin cn phi cú ngun 0V v 5V cung cp cho VDK v cm bin.Ngun 0V ca h thng ta s dung chung vi ngun 0V ca iu khin ng c, v c ly trc tip t ngun ca c quy.Cũn to ngun 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 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 chỳng ta u dung cỏc t lc õm tn v cao tn Trờn mch ngun chỳng ta cng mc them diot LED u v u vo bỏo hiu ó cú ngun v ngun vo 12 3.2 Khi VDK: Khối điều khiển trung tâm có nhiệm vụ phối hợp toàn hệ thống hoạt động cách thích hợp ổn định Khối sử dụng vi điều khiển IC 89C52 Vi điều khiển giao tiếp với khối khác thông qua khối vào Do vi điều khiển trung tâm phải trao đổi liệu với nhiều khối khác nhau, cổng xuất nhập liệu hạn chế, ta chọn phơng án dùng dùng Port0 làm cổng xuất nhập liệu từ khối khác thông qua khối giao tiếp vào ra, khối giao tiếp vào bao gồm nhiều IC chốt liệu hoạt động chế độ khác phù hợp với chế độ vào hay chế độ Từ ta xây dựng sơ đồ nguyên lý cho khối điều khiển trung tâm: Nh vi điều khiển trung tâm nhận liệu từ khối cảm biến, bao gồm tín hiệu báo nhận đờng tín hiệu báo nhận kết thúc trình khí, sau xử lý liệu nhận đợc để đa quết định điều khiển 13 mô tơ xuống khối mô tơ Đồng thời cho hiển thị trạng thái hệ thống 14 15 3.3 Khi cm bin: 16 Khi cm bin gm cỏc tớn hiu cm bin bng tip giỏp c bỏo ht hnh trỡnh ng tỏc v cỏc cp cm bin hng ngoi phỏt v quang tr Mt u cm bin phỏt bc x hng ngoi u cũn li thu ly bc x, lng tỡn hiu thu c ph thuc rt nhiu vo bong, mu sc ca b mt phn x búng cng ln, mu cng sang thỡ phn x cng nhiu, tớn hiu thu c cng ln v ngc li Tớn hiu thu c u 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 IC LM324, vi in ỏp cung cp l 5V, ú u ca mch khuych i thut toỏn s l mc hoc 5V tng thớch vi tớn hiu u vo thay i mc in ỏp so sỏnh ta di chuyn chy trờn bin tr phõn ỏp Trờn mt sõn ti vch en ta thu c tớn hiu cú in ỏp l a V v ti nn ta thu c tớn hiu in ỏp l b V thỡ ta iu chnh in ỏp ngng phự hp cho hai mc in ỏp tng ng l 0V v 5V nhn bit c vch en 17 3.4 Khi ng c: Gm 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 cần điều chỉnh tốc độ hai bánh xe cách linh hoạt, sử dụng công nghệ điều chỉnh 18 tốc độ mô tơ theo độ rỗng xung PWM Do mạch cầu H dùng Rơle đáp ứng tiếp giáp điện nên độ trễ lớn, ta phải mắc cầu H dùng Tranzito Trong mạch ta ứng dụng IC L298 đợc tích hợp hai mạch cầu H bên trong, có sơ đồ khối nh ta thấy dới Mỗi cầu H IC L298 đợc điều khiển tín hiệu In1, In2, EnA tơng ứng với tín hiệu ta lấy từ vi điều khiển SLAVE Left Forward, Left Backward, Left EN Ta có quan hệ tín hiệu nh sau: In1 0 In2 EnA 1 Out1 VDC VDC 19 Out2 VDC 24 VDC 1 X x 24 VDC 24 VDC Treo 1 0 VDC 24 VDC Treo Vì tín hiệu điều khiển có trạng thái sau: Left Left Forwar Backwa Left EN d rd 0 0 1 STATE MOTO Dir_Forward (quay hớng tiến) Dir_Backward (quay hớng lùi) Dir_ Hold (dừng chập hai đầu moto) Dir_Stop (dừng thả trôi moto) 20 3.5Khi hin th: d dng theo dừi hot ng ca h thng, chỳng ta xõy dng nờn hin th Khi hin th s dng LCD 16x2 hin th v tip nhn cỏc chin thut cho xe t ng Khi hin th s hin th cỏc li cho, chin thut ca robot, v cỏc ta cho robot di chuyn Vi giao tip than thin thỡ ngi s dng s d dng hn vic iu khin robot KT LUN Cú th núi vi tc phỏt trin ca cụng ngh hin thỡ vic nghiờn cu v ch to robot l vụ cựng quan trng iu ny gúp phn ỏng k vic nõng tm mi nghnh lờn tm cao mi 21 õy l iu thỳc y cỏc sinh viờn 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 LIU THAM KHO Cu trỳc v lp trỡnh h VDK 8051 Nguyn Tng Cng, Phan Quc Thng Cỏc mch robot v lp trỡnh ca cỏc i BKPro, BKBamboo Cỏc trang web http://www.robocon.vn http://www.bkpro.info/ http://www.alldatasheet.com/ http://www.dientuvietnam.net http://www.ienandientu.com http://www.atmel.com 22 ... vi Vit Nam nờn vic phỏt trin nghnh cụng nghip ny bt kp vi cỏc nc phỏt trin khỏc l iu vụ cựng quan trng Bờn cnh ú, VDK l mt mụn hc cũn khỏ xa l i vi sinh vi n nờn vic tỡm hiu lý thuyt kt hp vi. .. l chic xe t ng cú chc nng t di chuyn im mong mun trờn sõn .Vi cỏc ch 1,2 chic xe cú th thc hin c a dng vic di chuyn v cú nhiu hng phỏt trin thờm sau ny ti ca nhúm chỳng em l ch to sn phm xe. .. hút bụi Roomba trên, hay để thực công vi c lớn nh công vi c lắp ráp nhà máy chế tạo ôtô, máy bay, nh thám hiểm vũ trụ cho dù chúng có hình dạng nh xe tự hành Opportunity thăm dò Sao Hoả hay gần