Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MẠCH

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MẠCH

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN 2

3/20



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 khơng có vật

cản V 1+ > V- nên ngõ ra của LM393 ở mức 1. Ngược lại khi có vật cản

LED thu hồng ngoại nhận được tín hiệu từ LED phát hồng ngoại, nội trở của

LED thu hồng ngoại giảm xuống, ở trường hợp này V+ < V- nên ngõ ra của

LM393 ở mức 0.



Xe tự hành bám tường phải



ĐỒ ÁN 2

4/20



 IC LM393: gồm 2 Op-Amp so sánh hoạt động độc lập nhau. Dùng trong bộ

chuyển đổi tương tự sang mạch số, mạch tạo thời gian trễ, mạch sóng vng,

dao động.

Cấu tạo bên trong:



Hình 2.2.2: cấu tạo bên trong của IC LM393



Nguyên lý hoạt động:

Nếu V+ > V- V_out=1 (mức cao).

Nếu V+ < V- V_out=0 (mức thấp).

Chức năng các chân:

Chân 1: ngõ ra opamp so sánh thứ nhất.

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.



Xe tự hành bám tường phải



ĐỒ ÁN 2

5/20



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 tương

tự.

:



Xe tự hành bám tường phải



ĐỒ ÁN 2

6/20



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 từ

công ty Microchip Technology.

Cấu trúc tổng qt của PIC 16f8777A:

 Bộ nhớ chương trình: 8K×14bit.

 Bộ nhớ dữ liệu368×8 byte RAM.

 Bộ nhớ dữ liệu EEPROM:256×8 byte.



Xe tự hành bám tường phải



ĐỒ ÁN 2

7/20



 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 năng

lượng với nguồn xung clock cung cấp từ bên ngoài vào.

 Hai bộ CCP.

 Một bộ biến đổi ADC 10 bits, 8 ngõ vào.

 Hai bộ so sánh tương tự.

 Một bộ định thời giám sát.

 Một cổng song song 8 bits có các tín hiệu điều khiển.

 Một cổng nối tiếp.

 15 nguồn ngắt.

 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.



Xe tự hành bám tường phải



ĐỒ ÁN 2

8/20



Hình 2.4.0: Sơ đồ khối PIC 16F877A



Xe tự hành bám tường phải



ĐỒ ÁN 2

9/20



1.7 Nguyên lý hoạt động:

Xe tự hành hoạt động dựa trên các cảm biến hồng ngoại được đặt phía trước xe khi

gặp vật cản các Module hồng ngoại đặt trước xe sẽ truyền tín hiệu vào bộ xử lý

trung tâm. Sau khi bộ xử lý trung tâm nhận tín hiệu sẽ đưa ra mệnh lệnh hợp lý để

xuất 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 output

bằng 0 đưa về bộ xử lý trung tâm. Ở đây PIC sẽ nhận tín hiệu và xuất tín hiệu ngõ

ra vào module L298, lúc này L298 sẽ cho xe quẹo trái. Khi khơng có vật cản ở phía

trước 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 L298

cho xe chạy thẳng.

+ Cũng cách thức truyền nhận dữ liệu như trên nếu khơng 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.



Hình 2.6. 0 Các tham số của PWM



Xe tự hành bám tường phải



ĐỒ ÁN 2

10/20



Giá trị một chu kì(period) được tính:















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 vào

thanh ghi CCPR1H.



Cơng thức tính độ rộng xung:

 PWM duty cycle = (CCPRxL:CCPxCON<5:4>)*TOSC*(giá trị bộ chia tần

số TMR2).

Các điểm chú ý khi sử dụng PWM:

 Trong Timer2 có hai bộ chia tần: Prescaler và Postscaler nhưng bọ Postscaler

không sử dụng trong quá trình điều chế độ rộng xung.

 Nếu thời gian điều chế độ rộng xung dài hơn thời gian chu kì xung thì ngõ ra

vẫn mức cao khi giá trị PR2 bằng với giá trị thanh ghi Timer2.



Xe tự hành bám tường phải



ĐỒ ÁN 2

11/20



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

1.9 Kết quả mô phỏng điều khiển động cơ:



Hình 3.1.0 kết quả mơ phỏng



Xe tự hành bám tường phải



ĐỒ ÁN 2

12/20



1.10



Mạch PCB và mạch thật:



1.1.1 Mạch PCB của khối xử lý trung tâm:



Hình3.2.0 mạch PCB



Xe tự hành bám tường phải



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MẠCH

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×