Tài liệu Hoangha

ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 MỤC LỤC Lời nói đầu............................................................................................................2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN..................................................3 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ROBOT LAU NHÀ..................................................4 1. Giới thiệu các loại robot lau nhà................................................................4 1.1. Robot lau nhà ứng dụng cảm biến để dò đường....................................4 1.2. Robot lau nhà ứng dụng xử lý hình ảnh để dò đường............................4 2. Các phương án thực hiện đề tài....................................................................4 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ LINH KIỆN SẼ DÙNG....................5 2.1. Thiết kế sơ đồ khối và chức năng từng khối.............................................5 2.2. Một số linh kiện sẽ dùng..........................................................................5 2.2.1. Khối cảm biến.....................................................................................5 2.2.2. Khối điều khiển...................................................................................9 2.2.3. Khối động lực...................................................................................12 2.2.4. Khối nguồn.......................................................................................14 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH...................................................15 3.1. Thiết kế sơ đồ mạch cho từng khối..........................................................15 3.1.1. Thiết kế mạch điều khiển trung tâm.................................................15 3.1.2. Thiết kế mạch cảm biến....................................................................16 3.1.3. Thiết kế mạch động lực....................................................................16 3.1.4. Thiết kế mạch nguồn.........................................................................17 3.2. Thiết kế sơ đồ nguyên lý toàn mạch.........................................................18 3.3. Thiết kế sơ đồ mạch in............................................................................20 3.4. Lưu đồ thuật toán điều khiển..................................................................21 3.5. Chương trình điều khiển..........................................................................22 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN..............................................................................31 1. Những kết quả đạt được.........................................................................31 2. Những hạn chế, khó khăn.......................................................................31 SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 1 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 Lời nói đầu Ngày nay, việc ứng dụng những thành tựu của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng ta đã và đang ngày một phát triển, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả cao. Các bộ điều khiển sử dụng vi điều khiển tuy đơn giản nhưng để vận hành và sử dụng được lại là một điều rất phức tạp. Các bộ vi điều khiển theo thời gian cùng với sự phát triển của công nghệ bán dẫn đã tiến triển rất nhanh, từ các bộ vi điều khiển 4 bit đơn giản đến các bộ vi điều khiển 32 bit, rồi sau này là 64 bit. Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng từ các lĩnh vực công – nông – lâm – ngư nghiệp cho đến các nhu cầu cần thiết trong hoạt động đời sống hằng ngày. Một trong những ứng dụng thiết thực trong đó là ứng dụng về nhiệt kế điện tử. Qua những kiến thức đã học được ở môn Vi Điều Khiển, chúng em đã quyết định nhận làm đồ án môn học: Thiết kế, chế tạo robot lau nhà ứng dụng vi điều khiển. Mặc dù đã rất cố gắng thiết kế và hoàn thành đồ án đúng thời hạn nhưng do năng lực còn hạn chế nên vẫn còn những sai sót. Chúng em mong thầy giáo góp ý để việc học tập của chúng em được tốt hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Khanh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Hiếu Nguyễn Văn Hoàng SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 2 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. Ngày Tháng Năm GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký tên) SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 3 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ROBOT LAU NHÀ. 1. Giới thiệu các loại robot lau nhà. Các loại robot lau nhà hiện nay có những kỹ thuật dẫn đường cho robot khác nhau. Có hai hướng chính đó là sử dụng cảm biến và sử dụng hình ảnh. 1.1. Robot lau nhà ứng dụng cảm biến để dò đường. Trên thị trường có rất nhiều loại robot lau nhà sử dụng cảm biến để tránh vật cản, tất cả đều hoạt động theo nguyên tắc chung là sử dụng cảm biến siêu âm hoặc là cảm biến hồng ngoại để nhận biết vật cản. Ưu điểm của việc sử dụng cảm biến cho robot lau nhà là tín hiệu vào ra ở hai mức là cao và thấp lên dễ cho việc lập trình điều khiển. 1.2. Robot lau nhà ứng dụng xử lý hình ảnh để dò đường. Với phương án xử lý hình ảnh, chúng ta sử dụng camera để quét trên trần nhà xử lý hình ảnh để tạo bản đồ di chuyển cho robot. Tuy nhiên robot sử dụng công nghệ xử lý hình ảnh trên có nhược điểm là không thể hoạt động trong điều kiện thiếu ánh sáng nên dần dần được người sử dụng chuyển sang sử dụng cảm biến để dò đường cho robot làm việc. Từ đó, chúng em sẽ chọn sử dụng cảm biến siêu âm để nhận biết vật cản cho robot. 2. Các phương án thực hiện đề tài. Hiện nay để có thể thiết kế và điều khiển được một robot lau nhà chúng ta có nhiều cách khác nhau, ví dụ như: Dùng ic số, dùng vi điều khiển,.... Ở đây, chúng em sẽ chọn ứng dụng vi điều khiển để điều khiển robot lau nhà. Ưu điểm của vi điều khiển là có thể lập trình được, giúp giảm bớt phần cứng của mạch hơn so với sử dụng các phương pháp khác như sử dụng ic số. SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 4 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ LINH KIỆN SẼ DÙNG. 2.1. Thiết kế sơ đồ khối và chức năng từng khối. Hình 2.1: Sơ đồ khối toàn mạch. - Khối nguồn: Cung cấp nguồn điện cho toàn mạch hoạt động. - Khối cảm biến: Nhận biết vật cản. - Khối điều khiển: Nhận biết và xử lý tín hiệu từ khối cảm biến, đồng thời điều khiển tín hiệu ra khối động lực. - Khối động lực: Nhận biết tín hiệu từ khối điều khiển để điểu khiển hướng đi cho robot. 2.2. Một số linh kiện sẽ dùng. 2.2.1. Khối cảm biến. a, Giới thiệu cảm biến siêu âm Devantech SRF05. Siêu âm Devantech SRF05 được sử dụng để thu các thông tin về khoảng cách một cách chính xác trong dải từ 3cm đến 3m. Sensor này gồm bộ thu phát siêu âm tách biệt, sensor có 4 chân nối trong đó hai chân cho nguồn nuôi, hai chân còn lại một cho xung tín hiệu vào, một cho tín hiệu ra. SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 5 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 Hình 2.2.1a: Cảm biến siêu âm SRF05 - Xung phản xạ mức cao có độ rộng xung tỉ lệ với khoảng cách. - Góc mở của bộ phát là 30 0. SRF05 hoạt động thông qua việc truyền một xung âm thanh có tần số nằm ngoài dải tần số nghe của con người. Xung này truyền ở tốc độ âm thanh khoảng 0.9ft/giây, dưới dạng một chùm hình nón, âm thanh phản xạ trở lại tới đầu thu từ vật thể bất kì trên đường đi của sóng siêu âm. Tín hiệu điện tại đầu thu có dạng các xung với độ kéo dài xung phụ thuộc vào khoảng cách phản xạ kể từ vị trí vật tới đầu thu. Để việc thu phát làm việc hiệu quả, bộ phát tạm ngừng phát sóng trong khoảng thời gian siêu âm được truyền sau đó đợi tín hiệu phản xạ. Xung ở đầu ra của sensor được đưa tới bộ xử lý. Việc xác định thời gian kéo dài xung sẽ giúp cho robot xác định được khoảng cách. Các đặc trưng của SRF05 có thể kể ra như sau: - Điện áp sử dụng 5VDC, dòng tiêu thụ cực đại 50mA, thường là 30mA. - Vùng làm việc của sensor: phát hiện khoảng cách từ 3cm tới 3m. - Tần số sử dụng 40Khz. - Xung kích phát 10us mức cao tương thích TTL. Một số yêu cầu về khoảng thời gian thu phát siêu âm: Tín hiệu xung kích phát siêu âm được giữ ở mức thấp (logic 0) và sau đó đưa lên mức cao (logic 1) trong 10us để khởi phát xung siêu âm. Xung siêu âm được tạo ra thông qua sườn xuống của tín hiệu lối vào. Sau khi được kích phát, sóng siêu âm sẽ được phát ra trong 8 chu kì burst. Bộ nhận sẽ giữ khoảng trống trong khoảng thời gian chừng 100us để tránh nhiễu, ồn từ các âm sắc nhọn của sự khởi phát và sau đó cho phép nghe âm thanh phản xạ. Đường tín hiệu dội âm SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 6 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 ở mức thấp cho đến khi cho phép nhận âm thanh. Khi quá trình nhận được cho phép, bộ thu sẽ phát hiện sườn xuống của tín hiệu dội âm (nếu có vật) hoặc timeout (vượt quá thời gian cho phép). Việc đo thời gian được tiến hành từ sườn xuống của tín hiệu lối vào và kết thúc khi sườn xuống của tín hiệu dội âm. Nếu không có vật được phát hiện xung phản xạ sẽ vượt quá thời gian cỡ 36ms. * Nguyên tắc hoạt động : -Vùng hoạt động của cảm biến siêu âm được xác định bằng cách truyền một xung âm thanh ra bên ngoài . Xung này sẽ di chuyển với tốc độ âm thanh trong vùng hình nón. -Và âm thanh phản hồi lại từ vùng này khi có bất kỳ vật cản nào trên đường đi của sóng siêu âm. -Để xác định vùng làm việc bạn cần 2 chân : chân input trigger và chân tạo xung output. Hình 2.2.1b: Dạng xung truyền của SRF04. * Cách sử dụng SRF05: -Để bắt đầu làm việc với SRF05 bạn cần gửi tới chân input trigger của SRF05 một xung cạnh lên một khoảng thời gian nào đó ( ít nhất khoảng 10us). Sẽ có xung falling edge (mỗi xung có độ rộng một chu kỳ) về trên chân input trigger SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 7 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 và sẽ có 8 xung này .Mạch nhận tín hiệu sẽ không nhận tín hiệu trong một khoảng thời gain ngắn khoảng 100us để tránh tiếng ồn âm thanh ban đầu này. Hình 2.2.1c: Giản đồ hoạt động của SRF05. Chân output vẫn ở mức thấp cho đến khi mạch nhận cho phép, và sau đó xung ra trên chân output và để biết khoảng cách tới vật thể ta đo chiều rộng của xung này.Tùy theo xung này ta sẽ biết khoảng cách tới vật thể hoặc không có vật thể trong vùng làm việc. -Giá trị xung thô trả về được tính bằng ms.Từ đó ta tính được khoảng thông qua công thức sau: S[m]=344m/s*ti[s]/2. -Với vùng phát hiện từ 3cm tới 3m , ta có thể tính được độ dài của xung là từ 100us đến 18ms. -Nếu không có vật cản nào được phát hiện thì chiều rộng của xung là 36ms. b, Giới thiệu về động cơ servo. Một động cơ servo (Servo Motors) là một tổ hợp chung cơ bản của bốn bộ phận: một động cơ điều khiển tốc độ DC, một bánh răng, một vi điều khiển và một cảm biến. Động cơ servo thường cấu tạo gồm 3 dây: dây nguồn, dây tiếp đất và dây điều khiển, năng lượng (nguồn điện) của động cơ servo được nạp vào liên SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 8 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 tục. Động cơ servo hoạt động bằng việc kiểm soát dòng điện, giúp động cơ định hướng chính xác hướng hoạt động của mình. Hình 2.2.1d: Động cơ servo PWM được sử dụng cho các tín hiệu lệnh của động cơ servo. Tuy nhiên, không giống như động cơ DC được PWM điều khiển bằng biến độ rộng xung để kiểm soát tốc độ quay, động cơ servo dùng điều biến độ rộng xung đó để xác định vị trí của trục động cơ, chứ không chỉ đơn thuần là tốc độ. Trung bình một đơn vị xung được tính dựa trên vị trí trục (thường là khoảng 1,5ms), mục đích làm sao để giữ trục luôn ở đúng vị trí. Mỗi khi giá trị xung tăng lên, sẽ khiến cho trục motor lần lượt chuyển động theo chiều kim đồng hồ, và luôn sẽ có một xung ngắn hơn để đảo trục ngược lại chiều kim đồng hồ. Xung điều khiển serco thường được lặp đi lặp lại khoảng 20 mm/s. Có thể nói đơn giản, trục servo di chuyển đến đâu rồi cũng quay về lại vị trí ban đầu. 2.2.2. Khối điều khiển. * Giới thiệu tổng quan về họ Vi điều khiển 8051. AT89C51 là một vi điều khiển 8 bit, chế tạo theo công nghệ CMOS chất lượng cao, công suất thấp với 4 KB PEROM (Flash Programeable and erasable read only memory). SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 9 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 Các đặc điểm của 8951 được tóm tắt như sau: - 4KB bộ nhớ, có thể lập trình lại nhanh, có khả năng ghi xóa tới 1000 chu kỳ. - Tần số hoat động từ 0 Hz đến 24 MHz - 3 mức khóa bộ nhớ lập trình - 2 bộ Timer/Counter 16 bit - 128 Byte RAM nội - 4 Port xuất/nhập (I/O) 8 bit - Giao tiếp nối tiếp - 64 KB vùng nhớ mã ngoài - 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài - Xử lý Boolean (hoạt động trên bit đơn) - 210 vị trí nhớ có thể định vị bit - 4μs cho hoạt động nhân hoặc chia * Chức năng các chân của AT89C51 Port 0 (P0.0 – P0.7 hay chân 32 – 39): Ngoài chức năng xuất nhập ra, port 0 còn là bus đa hợp dữ liệu và địa chỉ (AD0 – AD7), chức năng này sẽ được sử dụng khi AT89C51 giao tiếp với thiết bị ngoài có kiến trúc bus. Port 1 (P1.0 – P1.7 hay chân 1 – 8): có chức năng xuất nhập theo bit và byte. Ngoài ra, 3 chân P1.5, P1.6, P1.7 được dùng để nạp ROM theo chuẩn ISP, 2 chân P1.0 và P1.1 được dùng cho bộ Timer 2. Port 2 (P2.0 – P2.7 hay chân 21 – 28): là một port có công dụng kép. Là đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với các thiết kế dùng bộ nhớ mở rộng. Port 3 (P3.0 – P3.7 hay chân 10 – 17): mỗi chân trên port 3 ngoài chức năng xuất nhập ra còn có một số chức năng đặc biệt sau: RST (Reset – chân 9): mức tích cực của chân này là mức 1, để reset ta phải đưa mức 1 (5V) đến chân này với thời gian tối thiểu 2 chu kỳ máy (tương đương 2µs đối với thạch anh 12MHz. SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 10 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 11 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 Hình 1.2.1b: Sơ đồ chân của AT89C51 XTAL 1, XTAL 2: AT89S52 có một bộ dao động trên chip, nó thường được nối với một bộ dao động thạch anh có tần số lớn nhất là 33MHz, thôn thường là 12MHz. EA (External Access): EA thường được mắc lên mức cao (+5V) hoặc mức thấp (GND). Nếu ở mức cao, bộ vi điều khiển thi hành chương trình từ ROM nội. Nếu ở mức thấp, chương trình chỉ được thi hành từ bộ nhớ mở rộng. ALE (Address Latch Enable): ALE là tín hiệu để chốt địa chỉ vào một thanh ghi bên ngoài trong nửa đầu của chu kỳ bộ nhớ. Sau đó các đường port 0 dùng để xuất hoặc nhập dữ liệu trong nửa chu kỳ sau của bộ nhớ. PSEN (Program Store Enable): PSEN là điều khiển để cho phép bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối với đến chân /OE (Output Enable) của một EPROM để cho phép đọc các bytes mã lệnh. PSEN sẽ ở mức thấp trong thời gian đọc lệnh. Các mã nhị phân của chương trình được đọc từ EPROM qua Bus và được chốt vào thanh ghi lệnh của bộ vi điều khiển để giải mã lệnh. Khi thi hành chương trình trong ROM nội, PSEN sẽ ở mức thụ động (mức cao). Vcc, GND: AT89S52 dùng nguồn một chiều có dải điện áp từ 4V – 5.5V được cấp qua chân 40 (Vcc) và chân 20 (GND). 2.2.3. Khối động lực. a, Giới thiệu về ic L293D. L293D là một chip tích hợp 2 mạch cầu H trong gói 16 chân. Tất cả các mạch kích, mạch cầu đều được tích hợp sẵn. L293D có điện áp cao (lớn nhất 36V) và dòng điện lớn nhất 1.2A nên rất thích hợp cho các các ứng dụng công suất nhỏ như các động cơ DC loại nhỏ và vừa. SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 12 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 Hình 2.2.3a: Sơ đồ chân ic L293 Mạch hoạt động nhờ tín hiệu từ vi điều khiển gửi đến để cho mạch cầu H để điều khiển động cơ. EN 1 1 1 1 0 1A 0 1 0 1 X 2A 1 0 0 1 X Chiều quay Quay phải Quay trái Dừng Dừng Dừng Hình 2.2.3b: Bảng trạng thái của L293D. Tín hiệu từ vi điều khiển đến các chân của L293D thay đổi để làm đổi chiều quay của động cơ, chân En luôn được để ở mức cao sẵn sàng cho động cơ hoạt động, các chân Input được cấp tín hiệu để động cơ quay theo chiều xác định. SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 13 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 b, Giới thiệu về động cơ giảm tốc. Hình 2.2.3c: Động cơ giảm tốc. Hình 2.2.3d: Cấu tạo động cơ dc Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện, rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều. 2.2.4. Khối nguồn. a, ic 7805. Hình 2.2.4a: ic 7805. Chức năng của ic7805 cho điện áp đầu ra luôn bằng 5V. SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 14 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 b, Tụ điện. Hình 2.2.4b: Tụ điện. Tụ điện có chức năng lọc gợn sóng, san phẳng điện áp. SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 15 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH. 3.1. Thiết kế sơ đồ mạch cho từng khối. 3.1.1. Thiết kế mạch điều khiển trung tâm. Khối điều khiển trung tâm sử dụng vi điều khiển AT89C51, qua chương trình đã lập trình được nạp cho chip, vi điều khiển sẽ điều khiển hoạt động của robot. Bộ dao động thạch anh có tác dụng tạo xung nhịp với tần số 12MHz cho VĐK hoạt động. Hai đầu này được nối vào 2chân XTAL1 và XTAL2 của VĐK. Bộ RESET có tác dụng đưa vi điều khiển về trạng thái ban đầu. Khi nút Reset được ấn điện áp +5V từ nguồn được nối vào chân Reset của vi điều khiển được chạy thẳng xuống đất lúc này điện áp tại chân vi điều khiển thay đổi đột ngột về 0, VĐK nhận biết được sự thay đổi này và khởi động lại trạng thái ban đầu cho hệ thống. Hình 3.1.1: Sơ đồ mạch vi xử lý. SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 16 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 3.1.2. Thiết kế mạch cảm biến. Hình 3.1.2: Sơ đồ mạch khối cảm biến. Khối cảm biến gồm có một cảm biến siêu âm được gắn trên trục xoay của động cơ servo. Cảm biến siêu âm đo khoảng cách từ robot tới vật cản bằng cách tính thời gian từ lúc sóng siêu âm được phát ra đến vật chắn rồi phản hồi về. Sử dụng bằng cách truyền một xung vào chân trigger của module, sau đó chờ một xung trả về trên chân echo, đo khoảng thời gian từ lúc truyền tới lúc nhận, chia đôi rồi nhân với vận tốc cho ta khoảng cách đến vật cản cần đo. Động cơ servo có nhiệm vụ thay đổi hướng cảm biến, thay đổi hướng đo để nhận biết hướng nào có vật cản và không có vật cản cho robot hoạt động. Servo được điều khiển bởi vi điều khiển, muốn ở góc 900 ta cấp cho chân PMW một xung có độ rộng 1.5ms, quay trái ta cấp xung nhỏ hơn 1.5ms, quay phải ta cấp xung lớn hơn 1.5ms. 3.1.3. Thiết kế mạch động lực. Ta có bảng trạng thái của robot khi tín hiệu của ic L293D thay đổi: EN 1 1 1 1 0 1A 1 1 0 0 x 2A 0 0 1 1 x 3A 1 0 1 0 x SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng 4A 0 1 0 1 x Hướng đi. Thẳng Rẽ phải Rẽ trái Lùi Dừng Page 17 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 Hình 3.1.3: sơ đồ mạch động lực. 3.1.4. Thiết kế mạch nguồn. Hình 3.1.4: Sơ đồ mạch nguồn. - Nguyên lý hoạt động: Nguồn điện một chiều Vm = 7.4V được lấy từ pin. Dòng điện Vm sau khi qua IC ổn áp 7805 sẽ cho dòng điện có điện áp 5V ổn định. Ic 7805 được mắc song song với một tụ hóa để loại bỏ thành phần nhiễu trước khi cung cấp cho các khối đặc biệt là vi điều khiển. Sau IC 7805 ta mắc song song với một led để báo mạch có nguồn. SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 18 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1 3.2. Thiết kế sơ đồ nguyên lý toàn mạch. Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch. SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 19 ĐỒỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1  Phân tích nguyên lý toàn mạch. Khi khởi động robot, vi điều khiển sẽ cấp một xung tới chân trigger của cảm biến siêu âm, khi đó đầu phát của cảm biến siêu âm sẽ tạo ra một sóng siêu âm phóng vào không gian, khi gặp vật cản thì sẽ có sóng siêu âm phản hồi về đầu thu của cảm biến, đồng thời sẽ có tín hiệu đưa đến vi điều khiển, vi điều khiển xử lý tín hiệu dựa vào thuật toán rồi đưa tín hiệu đầu ra điều khiển chiều quay của động cơ cho robot đổi hướng. Khi không có vật cản thì robot tiếp tục đi thẳng. SVTH: Nguyễễn Văn Hiễếu – Nguyễễn Văn Hoàng Page 20