Tải bản đầy đủ
CHƯƠNG 2. LINH KIỆN SỬ DỤNG VÀ PHẦN MỀM

CHƯƠNG 2. LINH KIỆN SỬ DỤNG VÀ PHẦN MỀM

Tải bản đầy đủ

ĐỒ ÁN 3
Trang 13/17

-2KB cho SRAM: để lưu giá trị các biến khi lập trình. Khi mất điện, dữ liệu trên
SRAM sẽ bị mất.
-1KB cho EEPROM: đọc và ghi dữ liệu mà không lo bị mất khi xảy ra mất điện.

Hình 2-1 : Arduino UNO [1]

Mô Phỏng Chuyển Động Cánh Tay

SVTH : Nguyễn Nhật Quang

ĐỒ ÁN 3
Trang 14/17

Bảng 2-1 : Thông số kĩ thuật của Arduino UNO

-

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 I/O

30 mA

Dòng ra tối đa (5V)

500 mA

Dòng ra tối đa (3.3V)

50 mA

Bộ nhớ flash

32 KB (ATmega328)

SRAM

2 KB (ATmega328)

EEPROM

1 KB (ATmega328)

1.4 Cảm biến gia tốc góc MPU-6050
MPU6050 là một cảm biến 6 trục, có chứa một gia tốc 3 trục và con quay hồi
chuyển 3 trục. Cảm biến này hoạt động ở điện áp 3.3V và sử dụng giao

tiếp I2C với tốc độ tối đa là 400kHz. Các cảm biến bên trong MPU-6050
sử dụng bộ chuyển đổi tương tự - số ( Analog to Digital Converter –
ADC ) 16-bit cho ra kết quả chi tiết về góc quay, toạ độ… Với 16-bit sẽ
có giá trị cho 1 cảm biến.

Mô Phỏng Chuyển Động Cánh Tay

SVTH : Nguyễn Nhật Quang

ĐỒ ÁN 3
Trang 15/17

-

Tuỳ thuộc vào yêu cầu sử dụng mà cảm biến MPU-6050 có thể hoạt động ở
chế độ xử lý cao hoặc chế độ đo góc quay chính xác. MPU-6050 có khả năng

-

đo ở phạm vị :
• Con quay hồi chuyển :
• Gia tốc :
Hơn nữa, MPU-6050 còn có sẵn bộ đệm dữ liệu 1024 byte cho phép vi điều
khiển phát lệnh cho cảm biến, và nhận về dữ liệu sau khi mpu-6050 tính toán
xong.

Hình 2-2 :

MPU-6050 [2]

Bảng 2-2 :

Thông số kỹ

thuật của

MPU6050

VCC

5V/3V3

GND

0V

SCL

Chân SCL trong giao tiếp I2C

SDA

Chân SDA trong giao tiếp I2C

XDA

Chân dữ liệu (kết nối với cảm

XCL

Chân xung (kết nối với cảm bi

AD0

Bit0 của địa chỉ I2C2

INT

Chân ngắt

Mô Phỏng Chuyển Động Cánh Tay

SVTH : Nguyễn Nhật Quang

ĐỒ ÁN 3
Trang 16/17

1.5 Module Bluetooth HC-05
Module Bluetooth HC-5 master/slave được dùng để thiết lập kết nối giữa 2 thiết bị
bằng sóng bluetooth. Đặc biệt module HC-05 có thẻ hoạt động ở cả 2 chế độ master
hoặc slave.
Module bluetooth HC-05 được điều khiển bằng tập lệnh AT để thực hiện các tác vụ
mong muốn. Để module bluetooth chuyển từ chế độ thông thường sang điều khiển
bằng AT, ta có 2 cách sau :
-

Cấp nguồn cho HC-05 ( Vcc và Gnd ) đồng thời cấp mức điện áp cao ( Vcc )
cho chân Key của module bluetooth. Khi đó giao tiếp bằng tập lệnh AT với

-

modulebangwf² oongcr Serial ( Tx và Rx ) với baud rate là 38400.
Cấp nguồn cho HC-05 trước sau đó cấp mức điện áp cao cho chân Key của
module. Bây giờ, có thể giao tiếp với module bằng tập lệnh AT với baud rate
là 9600.

Sau khi pari thành công với các thiết bị khác, đèn trên module sẽ nhấp nháy
chậm, cho thấy kết nối Serial đã được thiết lập.
Module HC-05 dùng nguồn cấp từ 3.6 V đến 6 V. Ngoài ra, module còn tương
thích với các vi điều khiển 5 V mà không cần chuyển đổi mức điện áp giao tiếp
5 V về 3.3 V như nhiều loại module.

Mô Phỏng Chuyển Động Cánh Tay

SVTH : Nguyễn Nhật Quang

ĐỒ ÁN 3
Trang 17/17

Hình 2-3 : Module Bluetooth HC-05 [3]

1.6 Module Bluetootth HC-06
Bluetooth module SLAVE HC-06 cho phép vi điều khiển kết nối với các thiết bị
ngoại vi như : smartphone, laptop, usb bluetooth... thông qua giao tiếp Serial gửi và
nhận tín hiệu 2 chiều.
Module bluetooth HC-06 sử dụng nguồn từ 3.5V đến 6V cung cấp cho board mà
không cần lo lắng về chênh lệch điện áp 3V - 5V gây hỏng board.
Bluetooth module gồm 6 chân theo thứ tự: KEY, VCC, GND, TX, RX, STATE.
Đây là module bluetooth SLAVE nghĩa là bạn không thể chủ động kết nối bằng vi
điều khiển, mà cần sử dụng smartphone, laptop, bluetooth usb... để dò tín hiệu và
kết nối (pair) từ smartphone, laptop, bluetooth usb... Sau khi pair thành công, bạn có
thể gửi và nhận tín hiệu từ vi điều khiển đến các thiết bị này.

Mô Phỏng Chuyển Động Cánh Tay

SVTH : Nguyễn Nhật Quang

ĐỒ ÁN 3
Trang 18/17

Hình 2-4 : Module Bluetooth HC-06 [4]

Bảng 2-3 : Hướng dẫn nối dây

HC-06

ARDUINO UNO

Vcc

5V

Gnd

Gnd

Mô Phỏng Chuyển Động Cánh Tay

SVTH : Nguyễn Nhật Quang

ĐỒ ÁN 3
Trang 19/17

Tx

A4

Rx

A5

1.7 USB To TTL PL2303
USB to TTL Serial PL2303HX sử dụng IC chuyển đổi USB to COM PL2303HX
với nhiều cải tiến về hiệu năng của hãng Prolific.
Module USB to TTL Serial PL2303HX có sẵn các thành phần cần thiết, bạn chỉ cần
cắm vào cổng USB của máy tính là có ngay 1 cổng COM ở mức 5V có thể giao tiếp
với vi điều khiển. Module USB to TTL Serial có 3 LED gồm 1 LED nguồn,
1 LED báo tín hiệu Tx và 1 LED báo tín hiệu Rx.

Hình 2-5 : USB To TTL PL2303 [5]

Mô Phỏng Chuyển Động Cánh Tay

SVTH : Nguyễn Nhật Quang

ĐỒ ÁN 3
Trang 20/17

Bảng 2-4 : Hướng dẫn nối dây

PL2303
Gnd
Tx
Rx
5V
3.3 V

CHƯƠNG 3.

Chân vi điều khiển
Gnd
Rx
Tx
Vcc

THIẾT KẾ MẠCH

1.8 Sơ đồ khối
Khối mô phỏng 3D

Arduino Uno

MPU-6050
PL2303

HC-05

Mô Phỏng Chuyển Động Cánh Tay

HC-06

SVTH : Nguyễn Nhật Quang

ĐỒ ÁN 3
Trang 21/17

1.9 Nguyên lý làm việc
Khi xoay cảm biến gia tốc MPU-6050 thì thông số các giá trị của cảm biến gia tốc
và con quay hồi chuyển sẽ thay đổi, sau đó những thông số này sẽ được gởi về
Arduino và truyền đến Module Bluetooth HC-06.
Module HC-06 đóng vai trò Slave sẽ gửi data thu được từ cảm biến gia tốc MPU6050 đến module HC-05. Module Bluetooth HC-05 hoạt động ở chế độ Master, giao
tiếp bằng tập lệnh AT và được kết nối với máy tính thông qua USB Serial PL2303.
Phần mềm mô phỏng Unity 3D sẽ đọc data thu được từ Module Bluetooth HC-05
và tiến hành mô phỏng chuyển động trên mô hình 3D.

Mô Phỏng Chuyển Động Cánh Tay

SVTH : Nguyễn Nhật Quang