XE tự HÀNH bám TƯỜNG PHẢI DÙNG PIC (có code và layout)

XE tự HÀNH bám TƯỜNG PHẢI DÙNG PIC (có code và layout) XE tự HÀNH bám TƯỜNG PHẢI DÙNG PIC (có code và layout) XE tự HÀNH bám TƯỜNG PHẢI DÙNG PIC (có code và layout) XE tự HÀNH bám TƯỜNG PHẢI DÙNG PIC (có code và layout) XE tự HÀNH bám TƯỜNG PHẢI DÙNG PIC (có code và layout)

1.1 GIỚI THIỆU VỀ XE TỰ HÀNH BÁM TƯỜNG PHẢI: 1

1.2 CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT: 1

CHƯƠNG 2.THIẾT KẾ MẠCH 2

2.1 SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT: 2

2.2 KHỐI PHÁT HIỆN VẬT CẢN TỪ MODULE HỒNG NGOẠI: 3

2.3 KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ: 5

2.4 KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM: 6

2.5 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: 9

2.6 ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG: 9

CHƯƠNG 3.KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ LÀM MẠCH THỰC TẾ 11

3.1 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ: 11

3.2 MẠCH PCB VÀ MẠCH THẬT: 12

3.2.1 Mạch pcb của khối xử lý trung tâm: 12

3.2.2 Mạch thật của khối xử lý trung tâm: 13

CHƯƠNG 4.KẾT LUẬN 16

4.1 KẾT QUẢ: 16

4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN: 16

TÀI LIỆU THAM KHẢO 17

PHỤ LỤC……… 18

Hình 2.6.1 Các tham số của PWM………9

Hình 3.1.1 kết quả mô phỏng 12

Hình 3.2.1 mạch pcb 13

Hình 3.2.2 1 mạch thật tế mặt trên 14

Hình 3.2.2.2 mạch thật tế mặt dưới 15

Hình 3.2.2.3 mạch thật Module hồng ngoại 16

Hình 3.2.2.4 mạch thật tế Module L298 16

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 Giới thiệu về xe tự hành bám tường phải:

Đề tài về Robot là một lĩnh vực lớn trong cuộc cách mạng khoa học công nghệ.Ngày nay con người phát triển rất nhiều loại Robot tự hành như: Robot dò đường,Robot giúp việc, Robot vận chuyển… Do môi trường của các Robot khác nhau và

dể thay đổi nên việc thiết lập thêm cho Robot chức năng tự tránh vật cản hay bámtường là rất cần thiết Đề tài của tôi là xe tự hành bám tường phải sử dụng cảm biếnhồng ngoại

1.2 Các thông số kĩ thuật:

 Sử dụng PIC 16F877A làm bộ xử lí trung tâm

 Sử dụng Module LM298 điều khiển động cơ

 Sử dụng Module hồng ngoại để phát hiện vật cản

 Sữ dụng mô hình xe làm bằng vật liệu nhựa

 Động cơ DC 12v

 Nguồn cung cấp là PIN 18650

Hồng ngoại1==0

Rẽ trái

Nhận tín hiệ

u từ hồng

ngoại

Rẽ trái

Đi thẳng

1.4 Khối phát hiện vật cản từ module hồng ngoại:

Hình 2.2.0: khối phát hiện vật cản.

 Module hồng ngoại sử dụng IC LM393 làm IC so sánh áp Khi không có vậtcản V 1+ > V- nên ngõ ra của LM393 ở mức 1 Ngược lại khi có vật cảnLED thu hồng ngoại nhận được tín hiệu từ LED phát hồng ngoại, nội trở củaLED thu hồng ngoại giảm xuống, ở trường hợp này V+ < V- nên ngõ ra củaLM393 ở mức 0

 IC LM393: gồm 2 Op-Amp so sánh hoạt động độc lập nhau Dùng trong bộchuyển đổi tương tự sang mạch số, mạch tạo thời gian trễ, mạch sóng vuông,dao động.

Cấu tạo bên trong:

Hình 2.2.2: cấu tạo bên trong của IC LM393

Chân 2: ngõ vào đảo opamp so sánh thứ nhất

Chân 3: ngõ vào không đảo opamp so sánh thứ nhất

Chân 4: chân nối đất

Chân 5: ngõ vào không đảo opamp so sánh thứ hai

Chân 6: ngõ vào đảo opamp so sánh thứ hai

Chân 7: ngõ ra của opamp so sánh thứ 2

Chân 8: chân nguồn vcc 2- 36v

1.5 Khối điều khiển động cơ:

Hình 2.3.0: khối điều khiển động cơ.

 Khối điều khiển động cơ gồm 6 ngõ vào: 4 chân INPUT và 2 chân ENA,ENB để điều khiển tốc độ của hai động cơ

 Các trường hợp hoạt động:

ENA=0 Động cơ 1 không hoạt động

IN1=1, IN2=0 Động cơ quay thuận

IN1=0, IN2=1 Động cơ quay nghịch

IN1=IN2 Động cơ ngừng quay

Đối với động cơ thứ 2 với các chân điều khiển ENB, IN3, IN4 cũng tươngtự

:

1.6 Khối xử lý trung tâm:

Hình 2.4 0: khối xử lý trung tâm

Khối xử lý trung tâm sử dụng PIC 16F877A là loại vi điều khiển được sản xuất từcông ty Microchip Technology

Cấu trúc tổng quát của PIC 16f8777A:

 Bộ nhớ chương trình: 8K×14bit

 Bộ nhớ dữ liệu368×8 byte RAM

 Bộ nhớ dữ liệu EEPROM:256×8 byte

 Có 5 ports xuất nhập là: A, B, C, D, E

 Có 2 bộ định thời 8 bits là: timer 0 và timer 2

 Một bộ định thời 16 bits: timer 1 hoạt động trong chế độ tiết kiệm nănglượng với nguồn xung clock cung cấp từ bên ngoài vào

 Có chế độ tiết kiệm năng lượng

 Nạp chương trình bằng cổng nối tiếp ICSP

 35 tập lệnh có độ dài 14 bits

 Tần số hoạt động tối đa là: 20Mhz

Hình 2.4.0: Sơ đồ khối PIC 16F877A

1.7 Nguyên lý hoạt động:

Xe tự hành hoạt động dựa trên các cảm biến hồng ngoại được đặt phía trước xe khigặp vật cản các Module hồng ngoại đặt trước xe sẽ truyền tín hiệu vào bộ xử lýtrung tâm Sau khi bộ xử lý trung tâm nhận tín hiệu sẽ đưa ra mệnh lệnh hợp lý đểxuất ra 4 ngõ ra đưa vào Module L298 để điều khiển hai động cơ của xe

Cụ thể từng trường hợp:

+ Khi có vật cản ở phía trước thì hồng ngoại một nhận tín hiệu và xuất ra outputbằng 0 đưa về bộ xử lý trung tâm Ở đây PIC sẽ nhận tín hiệu và xuất tín hiệu ngõ ravào module L298, lúc này L298 sẽ cho xe quẹo trái Khi không có vật cản ở phíatrước thì Module hồng ngoại 1 sẽ xuất ra tín hiệu mức 1 đưa về bộ xử lý trung tâm,tương tự như trường hợp ở trên PIC sẽ nhận tín hiệu và điều khiển Module L298cho xe chạy thẳng

+ Cũng cách thức truyền nhận dữ liệu như trên nếu không có vật cản bên phải thì xe

sẽ quẹo phải để tìm tường ngược lại khi có vật cản thì xe sẽ rẻ trái để tránh vật cản

1.8 Điều chế độ rộng xung:

Để điều khiển tốc độ động cơ trên xe ta sử dụng phương pháp điều chế xung PWM.PIC 16F877A sử dụng hai chân: CPP1 và CPP2 là hai chân điều chế độ rộng xung

 PWM period= [(PR2)+1]*4*TOSC*(giá trị bộ chia tần số của TMR2).

 Timer2 có 3 bộ chia tần:1, 4 và 16

 Khi giá trị thanh ghi PR2 bằng giá trị Timer2:

 Thanh ghi Timer2 được xoá

 Chân CCP được set

 Giá trị thanh ghi CCPR1L chứa giá trị điều chế độ rộng xung được đưa vàothanh ghi CCPR1H

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ LÀM MẠCH THỰC TẾ1.9 Kết quả mô phỏng điều khiển động cơ:

Hình 3.1.0 kết quả mô phỏng

1.10 Mạch PCB và mạch thật:

1.1.1 Mạch PCB của khối xử lý trung tâm:

Hình3.2.0 mạch PCB

1.1.2 Mạch khối xử lý trung tâm:

Hình 3.2.2.0: mạch khối xử lý trung tâm mặt dưới.

Hình 3.2.2.0: Module hồng ngoại

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Datasheet 16F877A

[2] Datasheet LM393

[3] Datasheet L298