XE tự HÀNH NHẬN BIẾT LINE VÀ TRÁNH vật CẢN DÙNG PIC (có code và layout)

XE tự HÀNH NHẬN BIẾT LINE VÀ TRÁNH vật CẢN DÙNG PIC (có code và layout) XE tự HÀNH NHẬN BIẾT LINE VÀ TRÁNH vật CẢN DÙNG PIC (có code và layout) XE tự HÀNH NHẬN BIẾT LINE VÀ TRÁNH vật CẢN DÙNG PIC (có code và layout) XE tự HÀNH NHẬN BIẾT LINE VÀ TRÁNH vật CẢN DÙNG PIC (có code và layout) XE tự HÀNH NHẬN BIẾT LINE VÀ TRÁNH vật CẢN DÙNG PIC (có code và layout) XE tự HÀNH NHẬN BIẾT LINE VÀ TRÁNH vật CẢN DÙNG PIC (có code và layout)

Trang 1

XE TỰ HÀNH NHẬN BIẾT LINE VÀ

TRÁNH VẬT CẢN DÙNG PIC

Trang 2

DANH MỤC BẢNG BIỂU VII DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VIII

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ 2

2.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2

2.2 THIẾT KẾ CHI TIẾT 3

2.2.1 Sơ đồ chi tiết 3

2.2.2 Chọn linh kiện chính 6

2.3 TÌM HIỂU LINH KIỆN CHÍNH 7

2.3.1 PIC16F877A 7

2.3.2 Cảm biến siêu âm 9

2.3.3 Module điều khiển động cơ L298 10

2.3.4 Cảm biến hồng ngoại 11

2.3.5 LCD16x2 13

CHƯƠNG 3 THI CÔNG 15

3.1 SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT 15

3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 16

3.3 KẾT QUẢ THI CÔNG 16

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN 17

4.1 KẾT LUẬN 17

4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 17

TÀI LIỆU THAM KHẢO 18

PHỤ LỤC 19

Trang 3

HÌNH 2-2: SƠ ĐỒ TOÀN MẠCH 3

HÌNH 2-3: SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN 4

HÌNH 2-4: SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 5

HÌNH 2-5: SƠ ĐỒ HIỂN THỊ 5

HÌNH 2-6: SƠ ĐỒ CHÂN PIC16F877A[1] 7

HÌNH 2-7: SƠ ĐỒ KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A [1] 8

HÌNH 2-8: CẢM BIẾN SIÊU ÂM[2] 9

HÌNH 2-9: CẦU H TRONG L298[3] 10

HÌNH 2-10: MODULE L298[4] 11

HÌNH 2-11: CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI[5] 12

HÌNH 2-12: SƠ ĐỒ HỒNG NGOẠI 1 13

HÌNH 2-13: SƠ ĐỒ HỒNG NGOẠI 2 13

HÌNH 2-14: LCD16X2[6] 14

HÌNH 3-1: SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT 16

HÌNH 3-2: KẾT QUẢ THI CÔNG 17

Trang 5

RAM Random Access Memory

EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory

Trang 6

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Đề tài làm về: Xe tự hành nhận biết line và tránh vật cản, ứng dụng của đề tài này là

nhận biết được số vùng đã đi qua và dễ dàng di chuyển nơi có nhiều vật cản

Yêu cầu đề tài:

 Thiết kế và thi công xe tự hành có khả năng nhận biết số đường line đã điqua hiển thị LCD và tránh vật cản (quẹo phải /trái tùy điều kiện môi trường)

 Nguồn dùng pin, processor: PIC

Cấu trúc cuốn báo cáo:

 Chương 1: Giới thiệu đề tài

 Chương 2: Thiết kế

 Chương 3: Thi công

 Chương 4: Kết luận

Trang 7

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ

2.1 Thiết kế hệ thống

Sơ đồ khối của hệ thống

Hình 2-1: Sơ đồ khối hệ thống

 Khối nguồn: sử dụng Pin 9-12VDC cấp nguồn cho các khối Sensor, điềukhiển, hiển thị, điều khiển động cơ

 Khối Sensor: cảm biến hồng ngoại, cảm biến siêu âm lấy dữ liệu về số linevà khoảng cách vật cản đưa dữ về cho PIC16F877A để xử lý

 Khối điều khiển: PIC16F877A nhận dữ liệu từ các cám biển, xử lý và xuấtdữ liệu ra LCD và L298

 Khối điều khiển động cơ: module điều khiển động cơ L298 nhận dữ liệu từpic để điều khiển động cơ

 Khối hiển thị: LCD nhận dữ liệu từ pic và xuất dữ liệu ra màn hình

Trang 8

2.2 Thiết kế chi tiết

2.2.1 Sơ đồ chi tiết

2.2.1.1Sơ đồ toàn mạch

Hình 2-2: Sơ đồ toàn mạch

Trang 9

2.2.1.2Sơ đồ điều khiển

Hình 2-3: Sơ đồ điều khiển

Trang 10

2.2.1.3Sơ đồ điều khiển động cơ

Hình 2-4: Sơ đồ điều khiển động cơ

2.2.1.4Sơ đồ hiển thị

Hình 2-5: Sơ đồ hiển thị

Trang 11

2.2.2 Chọn linh kiện chính

 PIC16F877A

 Cảm biến siêu âm

 LCD 16x2

 Module điều khiển động cơ L298

 Cảm biến hồng ngoại

Trang 12

2.3 Tìm hiểu linh kiện chính

2.3.1 PIC16F877A

Vi điều khiển PIC16F877A bao gồm:

 Năm port I/O (33 chân): A, B, C, D, E

 Ba bộ timer

 Hai bộ Capture

 Hỗ trợ các chuẩn giao tiếp SSP, USART, PSP

 Tốc độ hoạt đông tối da cho phép là 20Mhz

 Bộ nhớ chương trình được tính theo 8Kx14 bit, bộ nhớ dữ liệu 368x8 byteRAM và bộ nhớ dữ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte

Trang 13

Hình 2-7: Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A [1]

Trang 14

2.3.2 Cảm biến siêu âm

Hình 2-8: Cảm biến siêu âm [2]

Bảng 2-1: Thông số cảm biến siêu âm.

điều khiểnTrigger INPUT, chân nhận tín hiệu từ vi điều

khiểnNguyên lý hoạt động:

Siêu Âm

Trigger = 1T=10msTrigger=0Dem=0

V t ật Cản

8xung f =40KhzEcho=1

Dem++

8 xung f=40KhzEcho=0

Dem

Trang 15

2.3.3 Module điều khiển động cơ L298

Hình 2-9: Cầu H trong L298 [3]

 Module sử dụng IC L298 gồm 2 cầu H để điều khiển động cơ DC có thể điềukhiển chiều quay và tốc độ động cơ Mặt khác còn có các diode bảo vệ chốngdòng ngược bên ngoài

Trang 16

 Chân nguồn gồm chân 12V nối nguồn công suất cho motor Chân GND nốiGND nguồn công suất và GND PIC16F877A 4 chân OUT: OUT 1 và 2 chomotor 1, OUT 3 và 4 cho motor 2 4 chân In: In1 và 2 nối PIC16F877A đểđiều khiển motor 1, In3 và 4 nối PIC16F877A để điều khiển motor 2 Khi cóchênh lệnh điện thế giữa 2 chân in thì motor sẽ chạy.

Hình 2-10: Module L298 [4]

Trang 17

2.3.4 Cảm biến hồng ngoại

Hình 2-11: Cảm biến hồng ngoại [5]

 VCC: điện áp chuyển đổi từ 3.3V đến 5V (có thể nối trực tiếp đến vi điều khiển 5V và 3.3V)

 GND: GND ngoài

 OUT: đầu ra kỹ thuật số (0 và 1)

 Nguyên lý của cảm biến này như sau: mắt phát hồng ngoại sẽ phát ra sóngánh sáng có bước sóng hồng ngoại, ở mắt thu bình thường thì có nội trở rấtlớn (khoảng vài trăm kilo ôm ) , khi mắt thu bị tia hồng ngoại chiếu vào thìnội trở của nó giảm xuống (khoảng vài chục ôm) Lợi dụng nguyên lý nàyngười ta chế tạo ra các cảm biến IR Giống với quang trở nên chắc chắn cácbạn dễ hình dung nguyên lí của nó Khi có vật cản phía trước led hồng ngoại

sẽ chiếu vào vật ánh sáng hồng ngoại "mắt thường không nhìn được" nếunhư trong khoảng cách đủ gần để cường độ ánh sáng này bức xạ tới led thulàm tha đổi giá trị nội trở của nó trùng với giá trị điều trỉnh của biến trở thìopam sẽ cho chúng ta giá trị logic là 1 hay 0 nếu ngược lại



Trang 18

 Khi chưa phát hiện line

Hình 2-12: Sơ đồ hồng ngoại 1

 Khi phát hiện line

Hình 2-13: Sơ đồ hồng ngoại 2

Trang 19

2.3.5 LCD16x2

Hình 2-14: Lcd16x2 [6]

Chức năng các chân:

 Chân 1 (VSS) chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chânnày với GND của mạch điều khiển

 Chân 2 (VDD) chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nốichân này với VCC=5V của mạch điều khiển

 Chân 3 (VEE) điều chỉnh độ tương phản của LCD

 Chân 4 (RS) chân chọn thanh ghi (Register select) Nối chân RS vớilogic “0” (GND) hoặc “1” (VCC) để chọn thanh ghi

 Logic “0”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi lệnh IR củaLCD hoặc nối với bộ đếm địa chỉ của LCD

 Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bêntrong LCD

 Chân 5 (R/W) chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write) Nối chân R/Wvới logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối với logic “1”để LCD ở chế độ đọc

Trang 20

 Chân 7-14 (DB0-DB7) Tám đường cùa bus dữ liệu dùng để trao đổithông tin với MPU.Có 2 chế độ sử dụng 8 đường bus này: chế độ 8 bitvà chế độ 4 bit.

 Chân 15: nguồn dương cho đèn nền

 Chân 16: GND cho đèn nền

Trang 21

CHƯƠNG 3 THI CÔNG

3.1 Sơ đồ giải thuật

KHÔNG

BẮT ĐẦU

KHỞI TẠO I/O

CÓ ĐƯỢC ĐI THẲNG

Trang 22

3.2 Nguyên lý hoạt động

Đầu tiên xe lấy dữ liệu từ cảm biến siêu âm, nếu khoảng cách từ cảm biếnđến vật cản lớn hơn 20 cm xe được phép chạy thẳng, ngược lại nếu khoảng cách từcảm biến đến vật cản nhỏ hơn 20 cm xe rẻ trái Đồng thời khi xe hoạt động nếu trênđường đi có line cảm biến hồng ngoại cho phép đếm sau đó hiển thị lên LCD số linemà xe chạy qua

Hình 3-16: Kết quả thi công

Trang 23

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN

Trang 24

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/82338/MICROCHIP/PIC16F877A.html

Trang 27

output_bit(PIN_C5,1);

}

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	1,46 MB