Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

67 3.2K 5
Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Tài liệu tham khảo chuyên ngành viễn thông Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN Lời cảm ơn Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới PSG.TS Trần Quang Vinh người trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình tạo điều kiện tốt để em hoàn thành luận văn Thứ hai em muốn gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo giảng dạy em năm học vưa qua Thứ ba em cảm ơn gia đình ni dưỡng tạo điều kiện học tập tốt cho em Và cuối em cảm ơn giúp đỡ ủng hộ bạn suốt trình học tập Sinh viên Kim Ngọc Bách Kim Ngọc Bách - Đại Học Cơng Nghệ - ĐHQGHN Tóm tắt nội dung luận văn Nội dung luận văn vấn đề tìm hiểu nguyên tắc hoạt động cấu tạo robot CleanMate 365 hãng Metapo,USA Từ thiết kế, xây dựng robot có chức giống CleanMate 365 Sau hồn thiện phát triển thêm chức cho robot Luận văn bao gồm chương Chương đặt vấn đề giới thiệu Robot Cleanmate 365 Chương sở lý thuyết robot di động thông minh Các chương 3,4,5 thiết kế chi tiết robot khí, điện tử, phần mềm điều khiển Chương báo cáo kết q trình xây dựng, hồn thiện Robot, đề hướng phát triển cho robot Phần phụ lục giới thiệu cơng cụ sử dụng q trình xây dựng robot mã nguồn tham khảo chương trình điều khiển robot Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN Mục Lục Mục Lục Danh Mục Hình Vẽ Danh Mục Bảng Biểu .5 Chương 1: Tổng quan .6 1.1 Đặt vấn đề: 1.2 Giới thiệu Robot Cleamate: Cleanmate365 robot hút bụi thông minh chế tạo hãng Metapo, Hoa Kỳ Không giống loại máy hút bụi thông thường, Cleanmate365 thực công việc hút bụi cách hồn tồn tự động theo chương trình lập sẵn Cleanmate thích hợp cho gia đình văn phịng có nhà gỗ , thảm, đá hoa Với kích thước nhỏ gọn cleanmate365 di chuyển hết phòng, nơi mà máy hút bụi thông thường không với vào gầm giường, gầm ghế… .7 Chương 2: Cơ sở lý thuyết hệ thống robot thông minh 2.1 Khái Niệm Về Robot : 2.2 Phân Loại Robot : 2.3 Các phận robot di động thông minh : 10 2.4 Các mơ hình điều khiển robot: 11 2.4.1 Mơ hình kiểu phản xạ : .11 2.4.2 Mơ hình “sens – plan – act “ : 11 2.4.3 Mơ hình kiểu lai : 12 Chương 3: Thiết kế Robot cleanmate – Phần khí 12 Chương 4: Thiết kế mạch điện tử 14 4.2 Khối điều khiển giới thiệu PIC16F877A: .14 4.2.1 Hight-performance RISC CPU 15 4.2.2 Các cổng vào : 16 4.2.3 Các Khối Timer: 19 4.2.4 Khối PWM: 23 4.2.5 Khối ADC: 24 4.2.6 Khối truyền thông nối tiếp UART: .26 4.2.7 Các tài nguyên PIC sử dụng việc xây dựng khối điều khiển cho robot: 26 4.3 Khối quản lý nguồn : 28 4.3.1 Khối chuyển đổi nguồn nuôi: .28 4.3.2 Khối ổn áp: 29 4.3.3 Khối nạp Pin: 32 4.4 Hệ thống cảm nhận vật cản: .33 4.5 Hệ thống sensor gầm cảm nhận độ cao: 34 4.6 Cảm nhận sáng tối: .35 4.7 Khối giao tiếp điều khiển từ xa hồng ngoại: .35 4.7.1 Nguyên lý hoạt động: 36 4.7.2 Bộ Phát : 37 4.7.3 Phần thu: 38 4.8 Bàn phím: 39 4.9 Hiển thị LED đoạn Loa: .41 4.9.1 Hiển thị LED đoạn : 41 Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN 4.9.2 Loa : .41 4.10 Mạch điều khiển động : 41 4.10.1 Giới thiệu mạch cầu H: 41 4.10.2 Điều khiển motor với IC L298: 43 4.10.3 Điều khiển Motor chổi quét: .44 4.11 Thiết kế PCB: 46 4.11.1 Phần mềm thiết kế mạch in PCB DXP Altium Designer: .46 4.11.2 Thiết kế mạch điện môi trường Altium Designer: 46 4.11.3 Kết nhận xét: 47 Chương 5: Phần mềm điều khiển Robot 47 5.1 Lập trình cho hệ thống thời gian thực: 47 5.2 Bài toán di chuyển robot: 49 5.3 Tránh vật độ cao: 50 5.4 Tìm chỗ sáng: .51 5.5 Chương trình điều khiển robot: 51 5.5.1 Chương trình điều khiển robot: 51 Chương trình điều khiển robot diên tả lưu đồ sau, Cleaner hàm hoạt động robot, charger hàm nạp pin 51 5.5.2 Sơ đồ trạng thái robot trình hoạt động: .52 Chương 6: Kết thực nghiệm hướng phát triển đề tài 53 6.1 Kết thực nghiệm: 53 6.2 Hướng phát triển đề tài: .54 6.2.1 Tìm trạm sạc: 54 6.2.2 Tạo tiếng nói cho robot: .56 6.2.3 Lập trình thời gian biểu: .56 Phụ Lục 57 Danh Mục Hình Vẽ Hình 1:Robot Cleaner 365 Hãng Metapo chế tạo .8 Hình 2:Hình Ba phận robot 11 Hình 3:Mơ hình kiểu phản xạ 11 Hình 4:Mơ hình 11 Hình 5:Mơ hình lai .12 Hình 6:Đế Robot nhìn từ xuống 13 Hình 7:Đế robot nhìn từ .13 Hình 8:Motor bánh xe phát động 13 Hình 9:Sơ đồ chân PIC16F877A 15 Hình 10:Sơ Đồ KhốI PIC16F877A 16 Hình 11:Sơ đồ khối Timer0 20 Hình 12:Sơ đồ khối Timer1 21 Hình 13:sơ đồ khối timer 22 Hình 14:sơ đồ khối PWM 23 Hình 15:xung từ PWM .23 Hình 16:Sơ đồ khối ADC .25 Hình 17:Sơ đồ đầu đưa điện áp vào .28 Hình 18:Sơ đồ hệ rơle chọn nguồn 29 Hình 19:sơ đồ ổn áp .30 Kim Ngọc Bách - Đại Học Cơng Nghệ - ĐHQGHN Hình 20:Cấu tạo bên LM2576 .31 Hình 21:Sơ đồ mạch nguồn cho motor 32 Hình 22:Sơ đồ khối nạp Pin 33 Hình 23:Cách ly quang 33 Hình 24:sơ đồ phận cảm nhận vật cản 34 Hình 25:Sơ đồ điều chế tín hiệu phát 35 Hình 26:sơ đồ ghép nối quang trở .35 Hình 27:Dạng Xung mã hố Manchester 36 Hình 28:Khung liệu RC5 nhận 37 Hình 29:Cấu trúc phát hồng ngoại .37 Hình 30:Sơ đồ phát 38 Hình 31:Sơ đồ cấu tạo bên GP1U52X 39 Hình 32:Hình ảnh cảm biến GP1U52X .39 Hình 33:Sơ đồ ghép nối phím bấm với Vi điều khiến 40 Hình 34:Sơ đồ hiển thị LED đoạn 41 Hình 35:Sơ đồ ghép nối loa 41 Hình 36:Sơ đồ nguyên lý nguyên tắc hoạt động mạch cầu H 42 Hình 37:Mạch cầu H thiết kế với transistor trường MOSFET 43 Hình 38:Sơ đồ chân IC L298 .43 Hình 39:Sơ đồ ghép nối với vi điều khiển 44 Hình 40:mơ tả IRF540 45 Hình 41:sơ đồ mạch điều khiển motor quét 45 Hình 42:ví dụ đáp ứng hệ thống thời gian thực .48 Hình 43:Lưu đồ thuật tốn chương trình 52 Hình 44:Sơ đồ trạng thái Robot 53 Danh Mục Bảng Biểu Bảng 1:Cấu hình Cổng A .17 Bảng 2:Cấu hình Cổng B .17 Bảng 3:Cấu hình Cổng C .18 Bảng 4:Cấu hình Cổng D .18 Bảng 5:Cấu hình Cổng E 19 Bảng 6:Cấu hình Presacle Timer0 .20 Bảng 7:Cấu hình khối CCP 24 Bảng 8:Cấu hình xung nhịp cho ADC 25 Bảng 9:Mô tả tài nguyên sử dụng 28 Bảng 10:Giá trị ADC đọc phím bấm .40 Bảng 11:Trạng thái motor 42 Bảng 12:Mô tả IC L298 .44 Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN Chương 1: Tổng quan 1.1 Đặt vấn đề: Ngày với phát triển kinh tế xã hội Việt Nam việc đưa robot vào hoạt động sản xuất công nghiệp trở nên phổ biến Tuy nhiên robot phục vụ gia đình, robot giải trí – gọi chung robot dịch vụ lĩnh vực mẻ quan tâm Cùng với phát triển kinh tế, đời sống người dân tăng cao, loại máy giặt, máy rửa bát, máy hút bụi xuất ngày nhiều gia đình, giúp giải phóng bớt gánh nặng người phụ nữ Tuy nhiên với nhịp sống ngày nhanh việc xuất robot phục vụ tự động gia đình trở nên cần thiết Sự xuất Robot cleanmate 365 – robot hút bụi thông minh Việt Nam năm gần đây, cho thấy nhu cầu cầu sử dụng robot thông minh gia đình khơng phải nhỏ, cho thấy thị trường tiềm lĩnh vực mẻ Bên cạnh ta thấy ngày nhiều cải tiến, nâng cấp lĩnh vực vi xử lý Các vi điều khiển, vi xử lý xuất thị trường đa dạng, tốc độ xử lý ngày cao, tính hỗ trợ ngày mạnh mẽ Có thể đưa tên tiêu biểu vi điều khiển họ AVR Atmel, vi điều khiển họ PIC Microchip, Psoc Cypress, ARM, loại FPGA… Đó điều khiện thuận lợi để phát triển hệ thống nhúng đa dạng hơn, thông minh Trong xu cạnh tranh, hãng phát triển vi mạch cố gắng tăng mật độ tích hợp vi mạch ngày cao, hạ giá thành đến mức thấp Người sử dụng dễ dàng sở hữu vi xử lý tốc độ cao giá rẻ, công cụ phát triển, tài liệu liên quan dễ dàng tìm Vì giá thành cho sản phẩm cuốI giảm Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN Nhiệm vụ khố luận khảo sát tính robot Cleanmate365, từ hồn thiện phát triển robot có tính tương tự robot Cleamate365, dựa vi điều khiển PIC 1.2 Giới thiệu Robot Cleamate: Cleanmate365 robot hút bụi thông minh chế tạo hãng Metapo, Hoa Kỳ Không giống loại máy hút bụi thông thường, Cleanmate365 thực cơng việc hút bụi cách hồn tồn tự động theo chương trình lập sẵn Cleanmate thích hợp cho gia đình văn phịng có nhà gỗ , thảm, đá hoa Với kích thước nhỏ gọn cleanmate365 di chuyển hết phịng, nơi mà máy hút bụi thông thường không với vào gầm giường, gầm ghế… Được mệnh danh máy hút bụi thơng minh, CleanMate 365 có thiết kế nhỏ gọn với đường kính 36 cm nặng 2,7kg, bao gồm cổng hút dài hệ thống chổi qt lơ trịn chổi qt cạnh, di chuyển máy xới bụi cổng hút hút hết bụi bẩn Chính mà động hút bụi khơng cần có cơng suất lớn máy hút bụi thông thường Các chức bật Cleanmate365: Điều khiển từ xa remote control, tự cảm nhận tránh vật cản, làm việc bậc cầu thang mà không bị rơi, di chuyển theo dạng quỹ đạo khác Kim Ngọc Bách - Đại Học Cơng Nghệ - ĐHQGHN Hình 1:Robot Cleaner 365 Hãng Metapo chế tạo Chương 2: Cơ sở lý thuyết hệ thống robot thông minh 2.1 Khái Niệm Về Robot : Nguyên gốc từ La Tinh robota có nghĩa người tạp dịch Như mục đích đời robot thay người làm số cơng việc Robot hay người máy loại máy thực cơng việc cách tự động điều khiển máy tính Robot tác nhân khí, nhân tạo, ảo, thường hệ thống khí-điện tử Với xuất chuyển động mình, robot gây cho người ta cảm giác giác quan giống người Từ "robot" (người máy) thường hiểu với hai nghĩa: robot khí phần mềm tự hoạt động Ngày nay, người ta tranh cãi vấn đề: “Một loại máy đủ tiêu chuẩn để gọi robot?” Một cách gần xác, robot phải có vài (không thiết phải đầy đủ) đặc điểm sau đây: • • Khơng phải tự nhiên, tức người sáng tạo Có khả nhận biết môi trường xung quanh Kim Ngọc Bách - Đại Học Cơng Nghệ - ĐHQGHN • • • • • Có thể tương tác với vật thể mơi trường Có thơng minh, có khả đưa lựa chọn dựa môi trường điều khiển cách tự động theo trình tự lập trình trước Có khả điều khiển đuợc lệnh để thay đổi tùy theo yêu cầu người sử dụng Có thể di chuyển quay tịnh tiến theo hay nhiều chiều Có khéo léo vận động Sau số định nghĩa robot : • • • • Tiêu chuẩn quốc tế ISO 8373 định nghĩa robot sau: “Đó loại máy móc điều khiển tự động, lập trình sẵn, sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau, có khả vận động theo nhiều trục, cố định di động tùy theo ứng dụng công nghiệp tự động.” Joseph Engelberger, người tiên phong lĩnh vực robot công nghiệp nhận xét rằng: “Tôi định nghĩa robot, biết loại máy móc robot tơi nhìn thấy nó!!” Từ điển Cambridge trực tuyến định nghĩa robot rằng: “Đó loại máy thực công việc cách tự động điều khiển máy tính” Người máy hay Robot cơng cụ điện tử, thủy lực, nhân tạo, ảo, thay người công nghiệp hay môi trường nguy hiểm Robot cịn cơng cụ để giúp người giải trí, tìm hiểu khoa học Ta thấy định nghĩa robot định nghĩa “mở”, nghành công nghiệp robot ngày phát triển, người chứng kiến nhiều loại robot 2.2 Phân Loại Robot : Có nhiều định nghĩa cách phận loại robot Sau số cách phân loại robot Theo Viện Robotics Hoa Kỳ(Robotics Institute of America - RIA) có loại robot sau: Kim Ngọc Bách - Đại Học Cơng Nghệ - ĐHQGHN • • • • Robot vân hành với điều khiển người Tự vận hành với chu trình định trước Robot khả trình, điều khiển với quỹ đạo liên tục Robot có khả tự thu nhận thông tin từ môi trường để đưa chuyển động thông minh Theo Hiệp Hội Robot Nhật Bản : • • • • • • Robot vận hành với điều khiển người Robot vận hành với trình tự cố định Robot vận hành với trình tự điều khiển đơn giản Playback Robot, Robot lập trình sẵn nhiều cách chuyển động Robot điều khiển số với tác vụ lập sẵn Robot thơng minh : tự hiểu mơi trường để hành động hồn thành tác vụ Ngồi cịn cách phân loại robot theo hình dáng chức robot ví dụ như: robot công nghiệp, tay máy, robot giống người, robot mo động vật … 2.3 Các phận robot di động thông minh : Một robot thường bao gồm phận: phận cảm nhận, phận điều khiển phận chấp hành • • • Bộ phận cảm nhận : thu nhận thông tin từ môi trường Bao gồm sensor nội sensor ngoại Bộ phận điều khiển : nhận thông tin từ phận cảm nhận từ đưa tín hiệu điều khiển phận chấp hành Bao gồm xử lý nhớ Bộ phận chấp hành : thực hành động robot Nhận thông tin điều khiển từ phận điều khiển Trong nhiều trường hợp phận chấp hành nhận thông tin thẳng từ phận cảm nhận 10 Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN Di chuyển khơng qt sàn (1) Di chuyển có qt sàn (2) Bật motor quét Tắt motor quét Tránh vật cản Và bậc thang Ngắt Timer Ngắt Timer Đọc trạng thái sensor Đọc xong sensor Đọc xong sensor Hình 44:Sơ đồ trạng thái Robot Chương 6: Kết thực nghiệm hướng phát triển đề tài 6.1 Kết thực nghiệm: Sau dựng lại robot, hoạt động tương tự robot Cleanmate365 Tuy nhiên, nhiều điểm hạn chế: • Do phần khí chưa tốt nên ảnh hưởng đến việc di chuyển robot chưa tốt Bánh xe phát động lắp đai cao su nên di chuyển mặt thảm gặp khó khăn Phần robot nhẹ so với phần đầu, nhiên khắc phục 53 Kim Ngọc Bách - Đại Học Cơng Nghệ - ĐHQGHN • Hệ thống sensor gầm phát độ cao làm chưa tốt, nên đặt mặt thảm dầy, robot thường không nhận mặt sàn báo lỗi Phương hướng khắc phục nâng công suất phát led phát • Phần chổi quét hoạt động chưa tốt, vận hành lâu, transistor điều khiển motor quét nóng bị cháy • Robot khơng tự nạp điện mà cần trợ giúp người Các tính hồn thiện: • Có thể lệnh cho robot phím bấm robot điều khiển từ xa • Hiển thị thời gian vận hành chương trình di chuyển led đoạn • Có chức hẹn cho robot Thời gian tối đa 80 phút, tối thiểu 10 phút • Robot lập trình nhiều kiểu di chuyển: phản xạ, men tường hình chữ S, đa giác, xoẵn ốc, xoắn đa giác… • Robot tránh vật cản bậc cầu thang • Khi gần hết Pin robot tự tìm đc vị trí sáng tự động ngừng làm việc • Loa kêu cảnh báo robot báo lỗi : không nhận mặt sàn, hết Pin… 6.2 Hướng phát triển đề tài: 6.2.1 Tìm trạm sạc: Ý tưởng: Khi hết Pin, thực xong nhiệm vụ, robot tự tìm đến vị trị định phòng dừng lại, tự động nạp đầy Pin Sau nạp đầy Pin robot lại tiếp tục công việc 54 Kim Ngọc Bách - Đại Học Cơng Nghệ - ĐHQGHN Phương pháp thực hiện: Có phương pháp Phương pháp thứ nhất: Tìm đường hồng ngoại Tại trạm sạc, ta đặt nguồn phát hồng ngoại Trên thân robot ta đặt số nguồn thu hồng ngoại Khi cần tìm trạm sạc, robot di chuyển cho nhận tín hiệu từ nguồn phát hồng ngoại, robot di chuyển thị trường nguồn phát đến trạm sạc Tuy nhiên phương pháp có số nhược điểm khó khắc phục sau: • Do nguồn hồng ngoại khơng thể phát q xa, lại bị ảnh hưởng phản xạ khó cho robot nhận tín hiệu từ nguồn phát thị trường nguồn phát • Dễ bị ảnh hưởng nhiễu gây thiết bị khác • Việc lập trình cho robot nguồn hồng ngoại phức tạp thời gian Phương pháp thứ 2: Tìm đường phương pháp xử lý ảnh Tại trạm sạc, ta đánh dấu mốc để làm mẫu cho robot nhận dạng, ví dụ ta dán hình vng màu đỏ Trên robot ta đặt camera, có chức phát khơng dây, thu RF ghép nối với vi điều khiển Khi muốn tìm trạm sạc, robot di chuyển men theo tường đồng thời gửi hình ảnh thu máy tính Máy tính liên tục so sánh hình ảnh với mẫu trạm sạc có sẵn Khi phát trạm sạc, máy tính gửi tín hiệu điều khiển cho robot thông qua máy phát sóng RF Khi nhận tín hiệu điều khiển từ máy tính, robot dừng lại thực việc nạp điện Phương pháp tỏ ưu điểm nhiều so với phương pháp tìm đường hồng ngoại: • Robot có thêm “cái nhìn” mơi trường, từ hỗ trợ việc dẫn đường cho robot tốt • Không bị ảnh hưởng nhiễu 55 Kim Ngọc Bách - Đại Học Cơng Nghệ - ĐHQGHN • Việc có thêm camera xử lý ảnh giúp phát triển nhiều tính thơng minh cho robot ví dụ lệnh cho robot cách hiệu tay cho robot v.v… Vì khối vi điều khiển PIC16F877A có khối giao tiếp RS-232, khối lại dùng để nhận tín hiệu từ remote control Nên khơng thể ghép nối thêm thu tín hiệu RF theo chuẩn RS 232 Ta khắc phục cách ghép nối thu tín hiệu RF với vi điều khiển thông qua chuyển đổi giao tiếp từ nối tiếp (serial) sang song song (parallel), sau ghép nối với vi điều khiển cổng vào (I/O port) vi điều khiển Hoặc để khắc phục điểm ta sử dụng thêm vi điều khiển Psoc để quét bàn phím, hiển thị, ghép nối với thu RF Ở ta đưa giải pháp sử dụng Psoc vi điều khiển Psoc chế tạo cơng nghệ mới, có khả cấu hình phần cứng linh hoạt, ta đặt nhiều khối UART vi điều khiển Từ giảm nhẹ cơng việc cho khối điều khiển PIC đồng thời làm tăng khả giao tiếp robot với nhiều thiết bị Bàn Phím Khối điều khiển PIC Psoc Xử lý giao tiếp LCD GP1U52X Bộ Thu RF Các thiết bị khác 6.2.2 Tạo tiếng nói cho robot: Ý tưởng: để robot trở nên gần gũi với người, thay tiếng kêu bip bip, robot phát tiếng nói Thực hiện: Sử dụng thẻ nhớ để lưu trữ sở giọng nói, dạng file MP3 wav Đồng thời sử dụng Chip PIC18F8550, DSPIC – Vi điều khiển cấp cao họ PIC, thực việc đọc liệu từ thẻ nhớ giải mã file audio … 6.2.3 Lập trình thời gian biểu: 56 Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN Chức cho phép đặt làm việc cho robot, với chức robot hoạt động hồn tồn độc lập Cơng việc người lên lịch cho robot, chẳng hạn 10h bắt đầu làm việc, sau 40 kết thúc… Phụ Lục A Giới thiệu Mplab IDE HT-PIC: Mplab IDE gói phần mềm cơng cụ cho dịng vi điều khiển PIC hãng Micro chip phát triển kèm Mplab IDE bao gồm chương trình soạn thảo dịch mã nguồn, cộng mơ phỏng, chương trình nạp cho vi điều khiển sử dụng mạch nạp ICD2 ICE Chương trình soạn thảo dịch Mplab hỗ trợ cho ngôn ngữ Assembly Để thuận tiện cho việc phát triển chương trình, hãng HiTech phát triển phần 57 Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN mềm HT-PIC chạy Mplab, hỗ trợ cho ngôn ngữ C loại vi điều khiển dòng PIC16 số thuộc dòng PIC18 Dùng HT-PIC Mplab, ta phát triển chương trình chương trình ngơn ngữ C, sử dụng hết cơng cụ tiện ích Mplab Ngồi HT-PIC có nhiều phần mềm biên soạn dịch chương trình cho dịng vi điều khiển PIC Tuy nhiên, HT-PIC dịch mã nguồn tối ưu nhất, HT-PIC chạy Mplab nên ta tận dụng hết tiện ích Mplab B Mã Nguồn: //Khoa Luan Tot Nghiep //Kim Ngoc Bach //MCU: PIC16F877A //=====Hard ware========================= //PORT A // RA0 key Analog // RA1 V1sens Vcc // RA2 CDS Analog //PORT B // RB0 SW // RB2 Speaker // RB3 Motorquet //PORT C // RC6 TX // RC7 RX //PORT D // RD0,RD1,RD2,RD3 DKmotor // RD4,RD5,RD6,RD7 Led7Segment //PRTD E // RE0 T1 // RE1 T2 // RE2 T3 // Thach Anh XT 4MHz //======================================= #include 58 Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN CONFIG(UNPROTECT & XT & PWRTEN & BOREN & WDTDIS & LVPDIS & DUNPROT & DEBUGDIS); #define tien 0b00001010; #define lui 0b00000101; #define quaytrai 0b00001001; #define quayphai 0b00000110; #define retrai 0b00001000; #define rephai 0b00000010; #define phanh 0b00000000; int cnt1; int cnt2; int cnt3; int t1,t2; char start; char key; char time; char sens; char mode; //========================================= void interrupt MyInt(void) { if(TMR0IF) { TMR0=96; leddisplay(); cnt1++; cnt2++; if(cnt1==4) { cnt1=0; sens=readsens(); if(sens) t1++; if(t1==100) error(); 59 Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN } void run(); TMR0IF=0; } if(RXIF) { bip(15); readremote(); RXIF=0; } } //========================================== void Init(void) { TRISD=0b00000000; TRISB=0b00001000; TRISA=0b11111111; ADCON0=0b10000001; ADCON1=0b10001110; // khoi tao ADC T0CS=0; PSA=0; PS2=1; PS1=0; PS0=0; // khai bao timer0 TMR0IF=1; PEIE=1; GIE=1; } //========================================== void leddisplay(void) { RE1=0; 60 Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN PORTD=(PORTD&0b00001111)|(mode*16); RE1=1; } char readsens(void) { if((RB0==0)&&(RB1==0)) return(1); else return(0); } char readadc(void) { char ad; ADGO=1; ad=(ADRESH1100) {PORTD=tien;t2=0;} } void ct4(void) { PORTD=tien;delay(100); PORTD=quaytrai;delay(100++); } void ct5(void) { // } void ct6(void) { } void quet(void) { RB3=!RB3; } //========================================== void main(void) { Init(); while(1) 64 Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN { if(cnt2==25) { readkey(); cnt2=0; if(start==1) {state=1;break();} } if(mode==0) {mode=readremote();} } } Tài Liệu Tham Khảo: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] www.botmag.com www.cypress.com www.dientuvietnam.net www.diendandientu.com www.mathworks.com www.mircochip.com www.picvietnam.net www.roombareview.com www.wikipedia.com Trần Văn Huấn Khóa luận tốt nghiệp, xây dựng robot cleaner_D, sở tổng hợp cảm biến Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN 2007 65 Kim Ngọc Bách - Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN [11] [12] [12] [13] Nguyễn Thiện Phúc Robot giống người Nxb KHKT Trần Quang Vinh Bài giảng Robotics – ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN 2008 Douglas R Malcolm Robotics: An Introduction Delmar Publishers ,1988 Panos J Antsaklis and Kevin M Passino An Introduction to Intelligent and Autonomous Control Kluwer Academic Publishers, 1993 66 ... văn vấn đề tìm hiểu nguyên tắc hoạt động cấu tạo robot CleanMate 365 hãng Metapo,USA Từ thiết kế, xây dựng robot có chức giống CleanMate 365 Sau hồn thiện phát triển thêm chức cho robot Luận... nắp đậy Chổi quét hoạt động động chổi than Vành dò vật cản: vành tròn uốn nhơm, lắp phía trước robot Bánh xe phát động: tiện nhự có vành cao su, đường kính 7cm Cặp động phát động động chổi than... Cleamate365, dựa vi điều khiển PIC 1.2 Giới thiệu Robot Cleamate: Cleanmate3 65 robot hút bụi thông minh chế tạo hãng Metapo, Hoa Kỳ Không giống loại máy hút bụi thông thường, Cleanmate3 65 thực

Ngày đăng: 20/11/2012, 11:37

Hình ảnh liên quan

Hình 1:Robot Cleaner 365 do Hãng Metapo chế tạo - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 1.

Robot Cleaner 365 do Hãng Metapo chế tạo Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 5:Mô hình lai - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 5.

Mô hình lai Xem tại trang 12 của tài liệu.
Hình 7:Đế robot nhìn từ dưới - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 7.

Đế robot nhìn từ dưới Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 9:Sơ đồ chân của PIC16F877A 4.2.1 Hight-performance RISC CPU - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 9.

Sơ đồ chân của PIC16F877A 4.2.1 Hight-performance RISC CPU Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 10:Sơ Đồ KhốI PIC16F877A 4.2.2 Các cổng vào ra : - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 10.

Sơ Đồ KhốI PIC16F877A 4.2.2 Các cổng vào ra : Xem tại trang 16 của tài liệu.
Bảng 2:Cấu hình Cổng B - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Bảng 2.

Cấu hình Cổng B Xem tại trang 17 của tài liệu.
Bảng 3:Cấu hình Cổng C - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Bảng 3.

Cấu hình Cổng C Xem tại trang 18 của tài liệu.
Bảng 6:Cấu hình Presacle Timer0 - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Bảng 6.

Cấu hình Presacle Timer0 Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 12:Sơ đồ khối Timer1 - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 12.

Sơ đồ khối Timer1 Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 16:Sơ đồ khối ADC - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 16.

Sơ đồ khối ADC Xem tại trang 25 của tài liệu.
Bảng 8:Cấu hình xung nhịp cho ADC - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Bảng 8.

Cấu hình xung nhịp cho ADC Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 17:Sơ đồ đầu đưa điện áp vào. - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 17.

Sơ đồ đầu đưa điện áp vào Xem tại trang 28 của tài liệu.
• Hình A: điện áp được lấy trực tiếp từ pin hoặc adaptor qua các diode bảo vệ đưa vào mạch rơle ở hình B. - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

nh.

A: điện áp được lấy trực tiếp từ pin hoặc adaptor qua các diode bảo vệ đưa vào mạch rơle ở hình B Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 19:sơ đồ ổn áp. - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 19.

sơ đồ ổn áp Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 21:Sơ đồ mạch nguồn cho motor Công thức tính điện áp ra:  - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 21.

Sơ đồ mạch nguồn cho motor Công thức tính điện áp ra: Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 22:Sơ đồ khối nạp Pin - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 22.

Sơ đồ khối nạp Pin Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 24:sơ đồ bộ phận cảm nhận vật cản - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 24.

sơ đồ bộ phận cảm nhận vật cản Xem tại trang 34 của tài liệu.
Hình 25:Sơ đồ điều chế tín hiệu phát - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 25.

Sơ đồ điều chế tín hiệu phát Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 29:Cấu trúc 1 bộ phát hồng ngoại - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 29.

Cấu trúc 1 bộ phát hồng ngoại Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 30:Sơ đồ bộ phát - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 30.

Sơ đồ bộ phát Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 31:Sơ đồ cấu tạo bên trong của GP1U52X Đặc tính kỹ thuật: - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 31.

Sơ đồ cấu tạo bên trong của GP1U52X Đặc tính kỹ thuật: Xem tại trang 39 của tài liệu.
Bảng 11:Trạng thái motor - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Bảng 11.

Trạng thái motor Xem tại trang 42 của tài liệu.
Hình 37:Mạch cầu H được thiết kế với transistor trường MOSFET - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 37.

Mạch cầu H được thiết kế với transistor trường MOSFET Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 39:Sơ đồ ghép nối với vi điều khiển - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 39.

Sơ đồ ghép nối với vi điều khiển Xem tại trang 44 của tài liệu.
Hình 41:sơ đồ mạch điều khiển motor quét - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 41.

sơ đồ mạch điều khiển motor quét Xem tại trang 45 của tài liệu.
Hình 43:Lưu đồ thuật toán chương trình chính - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 43.

Lưu đồ thuật toán chương trình chính Xem tại trang 52 của tài liệu.
Hình 44:Sơ đồ trạng thái Robot - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của robot CleanMate 365 của hãng Metapo,USA

Hình 44.

Sơ đồ trạng thái Robot Xem tại trang 53 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan