Mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc là Mạng lưới thiết bị kết nối Internet (tiếng Anh: Internet of Things, viết tắt IoT) là một liên mạng, trong đó các thiết bị, phương tiện vận tải (được gọi là thiết bị kết nối và thiết bị thông minh), phòng ốc và các trang thiết bị khác được nhúng với các bộ phận điện tử, phần mềm, cảm biến, cơ cấu chấp hành cùng với khả năng kết nối mạng máy tính giúp cho các thiết bị này có thể thu thập và truyền tải dữ liệu.Đó là viễn cảnh mà mọi vật đều có thể kết nối với nhau thông qua Internet không dây. Các doanh nghiệp đang có xu hướng ứng dụng sản phẩm công nghệ IoT vào sản xuất ngày càng nhiều bởi thị trường sáng tạo tiềm năng và chi phí sản xuất ngày càng thấp.Chứng kiến sự phát triển như vũ bão của các sản phẩm ứng dụng công nghệ IoT cũng như dưới sự dẫn dắt tận tình của những giáo viên, nhóm chúng em đã làm ra một sản phẩm ứng dụng Internet vạn vật mang tên “OBSTACLE AVOIDING ROBOT” với mục đích ứng dụng sự hiểu biết của mình theo xu hướng công nghệ điện tử mới ngày nay.Trong quá trình hoàn thiện sản phẩm không thể tránh khỏi những sai xót. Rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy và các bạn để báo cáo hoàn thiện hơn.Bài đồ án này gồm các phần: Chương 1: Giới thiệu về đề tài đồ ánChương 2: Cấu tạo phần cứng và thiết kế phần mền robot tự hành tránh vật cảnChương 3: Kết luận, hướng phát triển và tài liệu tham khảoCHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ROBOT TỰ HÀNH TRÁNH VẬT CẢN1.Giới thiệu robot tự hành tránh vật cản2.Tổng quan robot tự hành tránh vật cảnCHƯƠNG II: CẤU TẠO PHẦN CỨNG VÀ THIẾT KẾ PHẦN MỀM ROBOT TỰ HÀNH TRÁNH VẬT CẢN1.Cấu tạo phần cứng robot tự hành tránh vật cản2.Thiết kế phần mềm robot tự hành tránh vật cảnCHƯƠNG III: KẾT LUẬN, HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO1.Những điều đã làm được2.Những điều chưa làm được3.Hướng phát triển4.Tài liệu tham khảoBAO_CAO_DO_AN_IOTFPTJETKINGXE_TU_HANH_TRANH_VAT_CANOBSTACLE_AVOIDING_ROBOTdo_an_cuoi_khoa_iotinternetofthingjetkingIOTdo_an_hoc_ki_1_jetkingArduinoUNOR3Arduino_UNO_R3ModuleL298Module_L298cảm_biến_SRF05cảmbiếnSRF05cam_bien_SRF05đồáncuốikhoáiotjetkingdo_an_cuoi_khoa_iot_jetking
Trang 1VI N ĐÀO T O QU C T FPT ỆN ĐÀO TẠO QUỐC TẾ FPT ẠO QUỐC TẾ FPT ỐC TẾ FPT Ế FPT
KỸ S AN NINH M NG Ư AN NINH MẠNG ẠO QUỐC TẾ FPT FPT-JETKING
ROBOT TỰ HÀNH TRÁNH VẬT CẢN OBSTACLE AVOIDING ROBOT
1 Nguy n Công Danhễn Công Danh JK-ENR-HB-3031
2 Tr n Thanh Tâmần Thanh Tâm JK-ENR-HB-3022
3 Vũ Th Xuân Thiị Xuân Thi JK-ENR-HB-3020
Trang 2TP Hồ Chí Minh, 12-2019
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ROBOT TỰ HÀNH TRÁNH VẬT CẢN 6
1 Giới thiệu robot tự hành tránh vật cản 6
2 Tổng quan robot tự hành tránh vật cản 6
2.1 Sự phát triển 6
2.2 Mô hình hóa của robot 6
2.3 Yêu cầu công nghệ và nhu cầu thực tế 8
2.4 Ưu điểm, nhược điểm của robot tự hành tránh vật cản 9
2.5 Ứng dụng của robot tự hành 9
CHƯƠNG II: CẤU TẠO PHẦN CỨNG VÀ THIẾT KẾ PHẦN MỀM ROBOT TỰ HÀNH TRÁNH VẬT CẢN 11
1 Cấu tạo phần cứng robot tự hành tránh vật cản 11
1.1 Khối điều khiển trung tâm Arduino UNO R3 (chip lớn) 12
1.1.1 Arduino là gì? 12
1.1.2 Thông số kỹ thuật 13
1.1.3 Cấp nguồn và các chân nguồn 13
1.2 Khối điều khiển động cơ Module L298 14
1.2.1 Module L298 là gì? 14
1.2.2 Thông số kỹ thuật 15
Trang 31.2.3 Cấp nguồn và các chân nguồn 15
1.3 Khối hệ thống cảm biến SRF05 16
1.3.1 Cảm biến SRF05 là gì? 16
1.3.2 Thông số kỹ thuật 20
1.4 Khối động cơ RC Servo 20
1.4.1 Động cơ RC Servo là gì? 20
1.4.2 Thông số kỹ thuật 22
1.4.3 Cấp nguồn và các chân nguồn 22
1.5 Khối động cơ Motor DC 22
1.5.1 Động cơ Motor DC là gì? 22
1.5.2 Thông số kỹ thuật 23
1.6 Khối di chuyển 23
1.6.1 Bánh xe V1 24
1.6.2 Thông số kỹ thuật 24
1.7 Khối cấp nguồn 24
1.7.1 Pin 18650 Ultrafire là gì? 24
1.7.2 Thông số kỹ thuật 25
1.8 Các phụ kiện bổ trợ khác 25
1.8.1 Khung xe Robot 2WD 25
1.8.2 Dây cắm Breadboard Đực Cái 30cm 26
1.8.3 Dây cắm Breadboard Đực Đực 30cm 27
1.8.4 Hộp Pin 3 Cỡ 18650 Chấu Lò Xo Nối Tiếp Ra Dây 27
1.8.5 Bánh xe quay tự do 28
1.8.6 Thanh chắn chống va đập đầu xe 28
1.8.7 Tấm lắp ráp cho động cơ DC 28
1.8.8 Bánh xe trơn của động cơ DC 29
1.8.9 Cáp kết nối của mạch Arduino Uno R3 29
1.8.10 Giá đỡ cảm biến siêu âm HY-SRF05 29
1.9 Sản phẩm lắp phần cứng 30
2 Thiết kế phần mềm robot tự hành tránh vật cản 31
Trang 42.1 Lưu đồ thiết kế phần mềm 31
2.2 Các hàm chính của chương trình 32
2.2.1 Hàm xe chạy thẳng 32
2.2.2 Hàm xe lùi lại 33
2.2.3 Hàm cảm biến quay sang trái 33
2.2.4 Hàm cảm biến quay sang phải 33
2.2.5 Hàm reset Servo 34
2.2.6 Hàm xe rẽ trái 34
2.2.7 Hàm xe rẽ phải 34
2.2.8 Hàm dừng động cơ 35
2.2.9 Hàm đo khoảng cách 35
2.2.10 Hàm Setup 36
2.2.11 Hàm loop 37
CHƯƠNG III: KẾT LUẬN, HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 38
1 Những điều đã làm được 38
2 Những điều chưa làm được 38
3 Hướng phát triển 38
4 Tài liệu tham khảo 38
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Mô hình hóa của robot 9
Hình 2 Robot hoạt động trong môi trường khắc nghiệt 12
Hình 3 Robot hoạt động trong công nghiệp 12
Hình 4 Robot hoạt động trong siêu thị 13
Hình 5 Sơ đồ mạch của hệ thống điều khiển robot tự hành tránh vật cản 14
Hình 6 Mạch Ardunio Uno R3 (chip lớn) 15
Hình 7 Mạch điều khiển động cơ L298 17
Trang 5Hình 8 Minh hoạ phản chiếu sóng siêu âm 19
Hình 9 Cảm biến siêu âm SRF05 20
Hình 10 Vùng mù của cảm biến siêu âm 21
Hình 11 Sơ đồ hoạt động của SRF05, Mode 1 21
Hình 12 Loại micro servo Tower Pro 9g phổ biến 23
Hình 13 Bên trong một micro servo 24
Hình 14 Động cơ Motor DC 25
Hình 15 Bánh xe V1 động cơ DC 26
Hình 16 Pin 18650 Ultrafire 27
Hình 17 Khung xe Robot 2WD 28
Hình 18 Dây cắm Breadboard Đực Cái 30cm 28
Hình 19 Dây cắm Breadboard Đực Đực 30cm 29
Hình 20 Hộp pin 3 cỡ 18650 chấu lò xò nối tiếp ra dây 30
Hình 21 Bánh xe quay tự do 30
Hình 22 Thanh chắn chống va đập đầu xe 31
Hình 23 Tấm lắp ráp cho động cơ DC 31
Hình 24 Bánh xe trơn của động cơ DC 31
Hình 25 Cáp kết nối của mạch Arduino Uno R3 32
Hình 26 Giá đỡ cảm biến siêu âm HY-SRF05 32
Hình 27 Thành phẩm robot tự hành tránh vật cản 33
Hình 28 Lưu đồ thiết kế phần mềm 34
Hình 29 Code hàm xe chạy thẳng 35
Hình 30 Code hàm xe lùi lại 35
Trang 6Hình 31 Code hàm cảm biến quay sang trái 36
Hình 32 Code hàm cảm biến quay sang phải 36
Hình 33 Code hàm reset Servo 36
Hình 34 Code hàm xe rẽ trái 37
Hình 35 Code hàm xe rẽ phải 37
Hình 36 Code hàm dừng động cơ 38
Hình 37 Code hàm đo khoảng cách 38
Hình 38 Code hàm setup 39
Hình 39 Code hàm loop 40
Trang 7Lời nói đầu
Mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc là Mạng lưới thiết bị kết nối Internet (tiếngAnh: Internet of Things, viết tắt IoT) là một liên mạng, trong đó các thiết bị, phương tiện vậntải (được gọi là "thiết bị kết nối" và "thiết bị thông minh"), phòng ốc và các trang thiết bịkhác được nhúng với các bộ phận điện tử, phần mềm, cảm biến, cơ cấu chấp hành cùng vớikhả năng kết nối mạng máy tính giúp cho các thiết bị này có thể thu thập và truyền tải dữliệu
Đó là viễn cảnh mà mọi vật đều có thể kết nối với nhau thông qua Internet không dây Cácdoanh nghiệp đang có xu hướng ứng dụng sản phẩm công nghệ IoT vào sản xuất ngày càngnhiều bởi thị trường sáng tạo tiềm năng và chi phí sản xuất ngày càng thấp
Chứng kiến sự phát triển như vũ bão của các sản phẩm ứng dụng công nghệ IoT cũng nhưdưới sự dẫn dắt tận tình của những giáo viên, nhóm chúng em đã làm ra một sản phẩm ứng
dụng Internet vạn vật mang tên “OBSTACLE AVOIDING ROBOT” với mục đích ứng
dụng sự hiểu biết của mình theo xu hướng công nghệ điện tử mới ngày nay
Trong quá trình hoàn thiện sản phẩm không thể tránh khỏi những sai xót Rất mong sự đónggóp ý kiến của thầy và các bạn để báo cáo hoàn thiện hơn
Bài đồ án này gồm các phần:
Chương 1: Giới thiệu về đề tài đồ án
Trang 8Chương 2: Cấu tạo phần cứng và thiết kế phần mền robot tự hành tránh vật cảnChương 3: Kết luận, hướng phát triển và tài liệu tham khảo
Trang 9CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ROBOT TỰ HÀNH TRÁNH VẬT CẢN
1 Giới thiệu robot tự hành tránh vật cản
Xe tự hành tránh vật cản hay xe di động được định nghĩa là 1 loại xe có khả năng tự dichuyển, tự vận động (có thể lập trình lại được) dưới sự điều khiển tự động để thựchiện thành công công việc được giao.Theo lý thuyết môi trường hoạt động của xe tựhành có thể là đất, nước, không khí, không gian vũ trụ hay sự tổ hợp giữa chúng Địahình bề mặt của xe di chuyển trên đó có thể bằng phẳng hoặc thay đổi lồi lõm
Theo bộ phận thực hiện chuyển động ta có thể chia robot tự hànhthành 2 lớp: chuyểnđộng bằng chân hoặc bằng bánh Trong đề tài này chúng ta sẽ nghiên cứu xe tự hànhchuyển động bằng bánh, xe tự hành chuyển động bằng bánh làm việc tốt trong hầu hếtcác địa hình do con người tạo ra Điều khiển di chuyển bằng bánh cũng đơn giản hơnnhiều, gần như luôn đảm bảo tính ổn định Lớp chuyển động bằng bánh có thể chia ralàm 3 loại: loại chuyển động bằng bánh xe, loại chuyển động bằng vòng xích và loạihỗn hợp bánh xe vòng xích.Tiềm năng ứng dụng của xe tự hành là lớn, có thể kể đếnrobot vận hành vật liệu, hàng hóa trong các tòa nhà, nhà máy, cửa hàng, sân bay haythư viện… robot xe lăn phục vụ người khuyết tật,…
Mặc dù nhu cầu ứng dụng cao, nhưng những hạn chế chưa giải quyết được của robot
tự hành như chi phí chế tạo cao đã không cho phép chúng được ứng dụng rộng rãi.Ngoài ra còn phải kể thêm nhược điểm của robot tự hành là thiếu tính linh hoạt vàthích ứng khi làm việc ở những vị trí khác nhau
2 Tổng quan robot tự hành tránh vật cản
2.1 Sự phát triển
Ngày nay, Robot học đã đạt được những thành tựu to lớn trong nền sản xuất côngnghiệp Những cánh tay robot có khả năng làm việc với tốc độ cao, chính xác vàliên tục làm tăng năng suất lao động tăng nhiều lần Chúng có thể làm việc trongcác môi trường độc hại như hàn, phun sơn, các nhà máy hạt nhân, hay lắp ráp cáclinh kiện điện tử tạo ra điện thoại, máy tính…một công việc đòi hỏi sự tỉ mỉ, chínhxác cao Tuy nhiên những robot này có hạn chế chung đó là hạn chế về không gianlàm việc Không gian làm việc của chúng bị giới hạn bởi các số bậc tự do tay máy
và vị trí gắn chúng.Ngược lại, các Robot tự hành laị có khả năng hoạt động mộtcách linh hoạt trong các môi trường khác nhau
2.2 Mô hình hóa của robot
Trang 10Hình 1 Mô hình hóa của robot
Vấn đề của robot tự hành tránh vật cản là làm thế nào để robot tự hành tránh vậtcản có thể hoạt động, nhận biết môi trường và thực thi các nhiệm vụ đề ra Vấn đềđầu tiên là di chuyển, Robot tự hành tránh vật cản nên di chuyển như thế nào và cơcấu di chuyển nào là sự lựa chọn tốt nhất
Điều hướng là vấn đề cơ bản trong nghiên cứu và chế tạo Robot tự hành tránh vậtcản Trong hiệp hội nghiên cứu về Robot tự hành tránh vật cản có 2 hướng nghiêncứu khác nhau:
Hướng thứ nhất: là nghiên cứu về Robot tự hành tránh vật cản có khả năngđiều hướng ở tốc độ cao nhờ thông tin thu được từ cảm biến, đây là loạirobot có khả năng hoạt động ở môi trường trong phòng cũng như môitrường bên ngoài Loại robot này yêu câù khả năng tính toán đồ sộ và đượctrang bị cảm biến có độ nhạy cao, dải đo lớn để có thể điều khiển robot dichuyển ở tốc độ cao, trong những môi trường có địa hình phức tạp
Hướng thứ hai: nhằm giải quyết các vấn đề về các loại robot tự hành tránhvật cản chỉ dùng để hoạt động trong môi trường trong phòng Loại robot tựhành tránh vật cản này có kết cấu đơn giản hơn loại trên, thực hiện nhữngnhiệm vụ đơn giản
Bài toán dẫn hướng cho robot tự hành tránh vật cản được chia làm 2 loại: bài toántoàn cục ( global) và bài toán cục bộ(local) Ở bài toàn cục, môi trường làm việc
Trang 11của robot hoàn toàn xác định, đường đi và vật cản là hoàn toàn biết trước Ở bàitoán cục bộ, môi trường hoạt động của robot là chưa biết trước hoặc chỉ biết mộtphần Các cảm biến và thiết bị định vị cho phép robot xác định được vật cản, vị trícủa nó trong môi trường giúp nó đi tới được mục tiêu.
Các vấn đề gặp phải khi điều hướng cho Robot tự hành tránh vật cản thường giốngnhư các loại robot khác Để có thể điều hướng cho Robot tránh vật cản, quyết địnhtheo thời gian thực phải dựa vào thông tin liên tục về môi trường thông qua cáccảm biến, hoặc ở môi trường trong phòng hoặc ngoài trời, đây là điểm khác biệtlớn nhất so với kỹ thuật lập kế hoạch ngoại tuyến Robot tự hành tránh vật cảnphải có khả năng tự quyết định về phương thức điều hướng, định hướng chuyểnđộng để có thể tới đích thực hiện nhiệm vụ nhất định
Điều hướng cho robot tự hành tránh vật cản là công việc đòi hỏi phải thực hiệnđược một số khả năng khác nhau, bao gồm : khả năng di chuyển ở mức cơ bản, ví
dụ như hoạt động đi tới vị trí cho trước, khả năng phản ứng các sự kiện theo thờigian thực, ví dụ như khi có sự xuất hiện đột ngột của vật cản; khả năng xây dựng,
sử dụng và suy trì bản đồ môi trường hoạt động; khả năng xác định vị trí của robottrong bản đồ đó; khả năng thiết lập kế hoạch để đi tới đích hoặc tránh các tìnhhuống không mong muốn và khả năng thích ghi với các thay đổi của môi trườnghoạt động
2.3 Yêu cầu công nghệ và nhu cầu thực tế
Trong các nhà xưởng, người công nhân bị gò bó bởi năng suất lao động, vì vậyrobot tự hành tránh vật cản là một giải pháp nhằm cung cấp nguyên liệu từ nhàkho đến tay người công nhân, giúp giảm nhân công, tăng năng suất Tùy theo loạinguyên liệu có đặc thù, khối lưọng, kích thước khác nhau mà khi thiết kế người tacăn cứ vào đó và đưa ra các yêu cầu về:
Kích thước
Khối lượng
Trang 12 Công suất
Tốc độ di chuyển
Trong đồ án này chúng em chủ yếu tập trung nghiên cứu và thiết kế modul chuyểnđộng và điều khiển robot chở nguyên liệu trong dây chuyền sản xuất, cùng vớikích thước và các thông số đều nhỏ hơn thực tế:
Kết quả là một robot tự động có khả năng di chuyển tự do trong môi trường
có vật cản
Đề tài thiết kế và chế tạo robot tự hành tránh vật cản chủ yếu giúp cho sinhviên làm quen với vi điều khiển, kỹ năng lập trình, phương pháp tự thu thập
dữ liệu từ các cảm biến sensor, điều khiển động cơ, các mạch phụ trợ
2.4 Ưu điểm, nhược điểm của robot tự hành tránh vật cản
Ưu điểm
Không gây ô nhiễm, sử dụng pin sạc, và có thể sac
Sử dụng không gian hiệu quả, đa năng trong các nhà máy xí nghiệp
Trang 13Hình 2 Robot hoạt động trong môi trường khắc nghiệt
Ứng dụng trong các nhà máy
Hình 3 Robot hoạt động trong công nghiệp
Ứng dụng của robot tự hành trong các siêu thị
Trang 14Hình 4 Robot hoạt động trong siêu thị
Ngoài ra Robot tự hành tránh vật cản có khả năng tự hoạt động, thực thi nhiệm vụ màkhông cần sự can thiệp của con người Với những cảm biến, chúng có khả năng nhậnbiết về môi trường xung quanh Robot tự hành tránh vật cản ngày càng có nhiều ýnghĩa trong các ngành công nghiệp, thương mại, y tế, các ứng dụng khoa học và phục
vụ đời sống của con người Với sự phát triển của ngành Robot học, robot tự hành tránhvật cản ngày càng có khả năng hoạt động trong các môi trường khác nhau, tùy mỗi lĩnhvực áp dụng mà chúng có nhiều loại khác nhau như robot sơn, robot hàn, robot cắt cỏ,robot thám hiểm đại dương, robot làm việc ngoài vũ trụ Cùng với sự phát triển củayêu cầu trong thực tế , robot tự hành tránh vật cản tiếp tục đưa ra những thách thứcmới cho các nhà nghiên cứu
Trang 15CHƯƠNG II: CẤU TẠO PHẦN CỨNG VÀ THIẾT KẾ PHẦN MỀM
ROBOT TỰ HÀNH TRÁNH VẬT CẢN
1 Cấu tạo phần cứng robot tự hành tránh vật cản
Hình 5 Sơ đồ mạch của hệ thống điều khiển robot tự hành tránh vật cản
Nguyên lý hoạt động của mạch:
Sensor cảm biến SRF05 tiến hành đo khoảng cách theo 3 hướng bên trái, bên phải,phía trước sau đó gửi kết quả đo đạc tới trung tâm điều khiển ( UNO R3)
Danh sách chuẩn bị và thông tin chi tiết linh kiện thi công:
1 Bo mạch Arduino Uno R3 (chip lớn)
1 Mạch điều khiển động cơ DC L298
1 Cảm biến siêu âm UltraSonic HY-SRF05
1 Động cơ RC Servo 9G, góc quay 180 độ
2 Động cơ DC
2 Bánh xe đi kèm với khung xe
3 Viên pin sạc 18650, 3,7V, 4800mAh
1 Khung xe robot 2WD kèm khay pin 18650, 3 cỡ pin
Trang 16 1 Bánh xe quay tự do
2 Thanh chắn chống va đập đầu xe
4 Tấm lắp ráp cho động cơ DC
2 Bánh xe trơn của động cơ DC
1 Cáp kết nối của mạch Arduino Uno R3
1 Giá đỡ cảm biến siêu âm HY-SRF05
2 Bộ dây jumper đực-cái và đực-đực
2.6 Khối điều khiển trung tâm Arduino UNO R3 (chip lớn)
2.6.1 Arduino là gì?
Arduino một nền tảng mã nguồn mở phần cứng và phần mềm Phần cứngArduino (các board mạch vi xử lý) được sinh ra tại thị trấn Ivrea ở Ý,nhằm xây dựng các ứng dụng tương tác với nhau hoặc với môi trườngđược thuận lợi hơn Phần cứng bao gồm một board mạch nguồn mở đượcthiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc ARM Atmel 32-bit.Những Model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6 chânđầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mởrộng khác nhau
Hình 6 Mạch Ardunio Uno R3 (chip lớn)
Trang 172.6.2 Thông số kỹ thuật
Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit
Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ được cấp qua cổng USB)
Tần số hoạt động 16 MHz
Dòng tiêu thụ khoảng 30mA
Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC
Điện áp vào giới hạn 6-20V DC
Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM)
Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit)
Dòng tối đa trên mỗi chân
Các chân nguồn
GND (Ground): cực âm của nguồn điện cấp cho Arduino UNO.
Khi bạn dùng các thiết bị sử dụng những nguồn điện riêng biệt thìnhững chân này phải được nối với nhau
5V: cấp điện áp 5V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là
500mA
3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là
50mA
Trang 18 Vin (Voltage Input): để cấp nguồn ngoài cho Arduino UNO, bạn
nối cực dương của nguồn với chân này và cực âm của nguồn vớichân GND
IOREF: điện áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO có
thể được đo ở chân này Và dĩ nhiên nó luôn là 5V Mặc dù vậy bạnkhông được lấy nguồn 5V từ chân này để sử dụng bởi chức năngcủa nó không phải là cấp nguồn
RESET: việc nhấn nút Reset trên board để reset vi điều khiển
tương đương với việc chân RESET được nối với GND qua 1 điệntrở 10KΩ
2.7 Khối điều khiển động cơ Module L298
2.7.1 Module L298 là gì?
Module điều khiển động cơ L298 là một module gồm 2 mạch cầu H tíchhợp trong IC L298, nhờ đó module này có thể điều khiển được 2 động cơriêng biệt
Hình 7 Mạch điều khiển động cơ L298
Trang 192.7.2 Thông số kỹ thuật
Driver L298N tích hợp hai mạch cầu
HĐiện áp điều khiển +5 V ~ +12 V
Dòng tối đa cho mỗi cầu H 2A (=>2A cho mỗi motor)
Điện áp của tín hiệu điều
khiển +5 V ~ +7 V
Dòng của tín hiệu điều khiển 0 ~ 36mA
Công suất hao phí 20W (khi nhiệt độ T = 75 )℃)
Nhiệt độ bảo quản -25 ~ +130 ℃) ℃)
2.7.3 Cấp nguồn và các chân nguồn
Input: Là 4 chân điều khiển chiều quay của 2 động cơ
Output A, Output B: Là 2 đầu ra kết nối với 2 động cơ
2.8 Khối hệ thống cảm biến SRF05
2.8.1 Cảm biến SRF05 là gì?
Sóng siêu âm (sonar) là một loại sóng cao tầng mà con người không thểnghe thấy Tuy nhiên, có thể thấy được sự hiện diện của sóng siêu âm ởkhắp mọi nơi trong tự nhiên
Các loài động vật như dơi, cá heo, dùng sóng siêu âm để liên lạc vớinhau, để săn mồi hay định vị trong không gian Nguyên tắc mà các loài vật
sử dụng sóng âm để định vị rất đơn giản, có thể tóm gọn trong 3 bước sau:
Trang 20 Vật chủ phát ra sóng âm.
Sóng âm va chạm với môi trường xung quanh và phản xạ lại
Dựa vào thời gian phát/thu, khoảng cách giữa vật chủ và môitrường xung quanh tính ra
Hình 8 Minh hoạ phản chiếu sóng siêu âm
Theo nguyên tắc này, dựa vào sự tiến bộ của khoa học công nghệ hiện đại,ứng dụng của sóng âm trong cuộc sống rất nhiều, có thể kể đến như thiết bịđịnh vị dưới biển của tàu ngầm, thiết bị radar, các thiết bị đo khoảng cáchmôi trường như đo độ sâu của đại dương,
Cảm biến siêu âm SRF05 cũng hoạt động theo nguyên tắc trên, thiết bị
gồm có 2 loa - thu và phát - cùng với 5 chân để kết nối với Arduino Theotài liệu của nhà sản xuất thì tầm hoạt động tối đa của cảm biến này nằmtrong khoảng 5m
Trang 21Hình 9 Cảm biến siêu âm SRF05
Chức năng của các chân:
Vcc: cấp nguồn cho cảm biến.
Trigger: kích hoạt quá trình phát sóng âm, quá trình kích hoạt khi một chu
kì điện cao / thấp diễn ra
Echo: bình thường sẽ ở trạng thái 0V, được kích hoạt lên 5V ngay khi có
tín hiệu trả về, sau đó trở về 0V
GND: nối với cực âm của mạch.
OUT: không sử dụng.
Vùng mù của cảm biến siêu âm:
Mỗi một loại cảm biến siêu âm đều có 1 khoảng cách được gọi là vùng
mù của cảm biến siêu âm Đây là khoảng cách từ bộ phát của cảm biếntính xuống phía dưới