Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
4 Lưu đồ giải thuật điều khiển thiết bị thước thủy thể hiện dạng kỹ thuật số

4 Lưu đồ giải thuật điều khiển thiết bị thước thủy thể hiện dạng kỹ thuật số

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hình 4.21: Lưu đồ giải thuật điều khiển thiết bị thước thủy thể hiện dạng kỹ thuật số

Lưu đồ giải thuật điều khiển thiết bị thước thủy thể hiện dạng kỹ thuật số thể hiện

trên (Hình 4.21). Bắt đầu giải thuật là đọc các giá trị θ0 từ cảm biến cân bằng GY-521

MPU6050, giá trị R0 từ biến trở. Bước tiếp theo là tính tốn ra các giá trị góc nghiên theo

phương X (θ1), giá trị góc nghiên theo phương Y (θ2) từ giá trị đọc θ0. Tính tốn giá trị góc

R từ giá trị đọc từ biến trở (R0). Sau khi đã tính tốn được các giá trị θ1 ,θ2,R. Sau khi tính

tốn đưa ra giá trị, hiển thị các giá trị ra thiết bị hiển thị. Sau khi giải thuật đã xong, nếu

khơng muốn kết thúc thì các bước sẽ bắt đầu lại từ bước đọc giá trị R 0 và θ0. Nếu khơng

muốn tiếp tục thì kết thúc.

4.4.1 Lưu đồ giải thuật đọc cảm biến GY-521 MPU6050

Lưu đồ giải thuật đọc dữ liệu cảm biến được thể hiện trên (Hình 4.22). Khi ta bắt

đầu cho thiết bị hoạt động, cảm biến góc gia tốc GY-521 MPU6050 sẽ tự động đọc dữ

liệu ACCEL của góc X, Y và Z. Sau đó sẽ xử lý số liệu về vận tốc góc GYRO.

Sau khi xử lý dữ liệu về vận tốc góc. Cảm biến sẽ sử dụng thuật tốn để đưa dữ

liệu về dạng góc thực tế.

Thuật tốn:

G_x = arctan(ACCEL_X, ACCEL_Z)*180 / PI

G_y = arctan(ACCEL_Y, ACCEL_Z)*180 / PI

Theo yêu cầu của đề tài thiết bị thước thủy có thể đo góc bằng và nhỏ hơn 180 0 nên

ta có thể thiết lập được thuật toán để đưa dữ liệu về góc thực tế

Góc X (phương ngang ) được tính như sau : Ta lấy arctan của dữ liệu ACCEL_X

và ACCEL_Z nhân cho 1800 sau đó chia tất cả cho PI.

Tương tự như tính góc X ta cũng có thể tính được góc Y.

Sau khi đọc và xử lý số liệu đưa dữ liệu về góc thực cảm biến góc gia tốc GY-521

MPU6050 sẽ truyền dữ liệu đã được xử lý về cho vi điều khiển.

39



Bắt đầu



Đọc dữ liệu ACCEL

ACCEL_X, ACCEL_Y, ACCEL_Z



Xử lý số liệu từ GYRO về vận tốc góc

X_GYRO = X_GYRO / 16.4

Y- GYRO = Y_GYRO / 16.4

Z_GYRO = Z_GYRO / 16.4



Đọc dữ liệu GYRO

(GYRO_X, GYRO_Y, GYRO_Z )



Xử lý số liệu tứ ACCEL và chuyển ra góc thực

G_x = arctan(ACCEL_X, ACCEL_Z)*180 / PI

G_y = arctan(ACCEL_Y, ACCEL_Z)*180 / PI



Kết thúc

Hình 4.22: Lưu đồ giải thuật đọc dữ liệu cảm biến.

40



4.4.2 Lưu đồ giải thuật điều khiển đọc và hiển thị độ lớn của góc

Bắt đầu



Đọc giá trị R0

Tính tốn góc

= (R0*360)/1024



Hiển thị R

Trong đó:

R0: Giá trị ban đầu

R: Giá trị góc hiển thị



Sai

Kết thúc ?

Đúng

Kết thúc



Hình 4.23: Lưu đồ giải thuật điều khiển biến trở

Lưu đồ giải thuật điều khiển biến trở được thể hiện ở (Hình 4.23). Khi thiết bị

thước thủy thể hiện dạng kỹ thuật số bắt đầu hoạt động. Biến trở sẽ truyền giá trị R 0 về

mạch điều khiển xử lý tính tốn giá trị R0 ra giá trị góc R hiện thị lên mạch hiển thị.

Dùng thước thủy thể hiện thị dạng kỹ thuật số để đo một góc nào đó bằng cách

xoay cánh thước quanh trục xoay để cho hai cạnh A,B. sao cho hai cạnh A,B trùng với hai

cạnh của góc cần đo. Lúc này tại khớp xoay có gắn biến trở đọc dữ liệu và truyền tín hiệu

41



về cho mạch điều khiển. Mạch điều khiển xử lý số liệu và thể hiện giá trị góc đo lên màn

hình LED 7 đoạn từ đó xác định được độ lớn của góc cần đo.



4.4.3 Lưu đồ giải thuật điều khiển modun LED 7 đoạn

Bắt đầu



Tắt 4 LED 7 đoạn



Mở LED hàng đơn vị

Xuất mã số 7 đoạn (đơn vị độ)

Tắt LED hàng trăm

Mở LED giá trị chiều đơn vị

Xuất mã số 7 đoạn (giá trị chiều (+/-))



Duy trì 4 ms



Tắt LED hàng đơn vị

Mở LED hàng chục

Xuất mã số 7 đoạn (đơn vị độ)



Duy trì 4 ms



Sai

Kết thúc=1?



Duy trì 4 ms



Đúng

Tắt LED hàng chục

Mở LED hàng trăm

Xuất mã số 7 đoạn (đơn vị độ)



Kết thúc



Duy trì 4 ms

42



Hình 4.24: Giải thuật điều khiển mạch LED 7 đoạn

Nguyên lý điều khiển 4 LED 7 đoạn theo phương pháp quét: Ban đầu tắt 4 LED để

chống lem. Mở LED hàng đơn vị( chỉ cho phép sáng duy nhất LED hàng đơn vị) LED

này thể hiện nội dung con số đơn vị do chân 1 đến chân 7 qui định mã 7 đoạn, duy trì

LED hàng đơn vị sáng trong thời gian khoảng 4 ms. Tắt LED hàng đơn vị, cho LED hàng

chục sáng, LED này thể hiện nội dung con số hàng chục do chân số 1 đến chân số 7 của vi

điều khiển qui định mã LED 7 đoạn, duy trì LED hàng chục sáng mã 7 đoạn giá trị con số

hàng chục trong 4 ms. Tiếp tục tắt LED hàng chục cho phép sáng duy nhất LED hàng

tram, LED này thể hiện nội dung con số hàng trăm mã 7 đoạn do chân 1 đến chân 7 của vi

điều khiển qui định, trạng thái sáng mã 7 đoạn đã được xuất sẽ được duy trì trong thời

gian khoảng 4ms. Tiếp theo là tín hiệu tắt LED hàng trăm và bật LED giá trị chiều, mã 7

đoạn được truyền tới LED từ vi điều khiển, tín hiệu truyền tới cùng với trạng thái sáng

của LED được duy trì trong 4ms. Chương trình chạy quay lại từ đầu, cứ như vậy quét lần

lượt kích LED 7 đoạn, theo thứ tự một các liên tục. Kết quả là 4 LED 7 đoạn cùng hiển thị

các nội dung con số cùng một lúc.



43



Thiết bị thước thủy thể hiện dạng kỹ thuật số sau khi lắp đặt hồn thành



44



Hình 4.25: Thiết bị thước thủy thể hiện dạng kỹ thuật số sau khi lắp ráp

4.5 Khảo nghiệm và đánh giá chức năng đo góc và đo độ nghiêng của thước thủy

thể hiện dạng kỹ thuật số.

Địa điểm, xưởng Cơ Điện Tử CK6, Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ, trường Đại Học Nơng

Lâm thành phố Hồ Chí Minh.

Tiến hành khảo nghiệm 3 thông số cơ bản của thước gồm:

Khảo nghiệm thông số của thước thủy khi đo vật trong mặt phẳng có độ nghiêng

theo phương ngang X.

Khảo nghiệm thôn g số của thước khi đo vật trong mặt phẳng theo phương đứng Y.

Khảo nghiệm thông số của thước khi dùng để đo góc của vật thể.

4.5.1 Khảo nghiệm thơng số của thước thủy khi đo vật trong mặt phẳng có độ

nghiêng theo phương ngang X.

Sự chênh lệch về độ nghiêng giữa các lần đặt thước ở những vị trí được tiến hành

các bước sau:

Bước 1: Đặt thước thủy thể hiện kỹ thuật số trên một mặt phẳng bất kì để đo độ

nghiêng.

Bước 2: Bật công tắc cấp nguồn cho thước thủy, hiệu chỉnh các thông số, nhấn nút

reset để đảm bảo thông số hiển thị khơng có sai lệch

Bước 3: Sau khi đã hiệu chỉnh, tiến hành quan sát độ nghiêng của mặt phẳng thông

qua khối hiện thị mođun 4 LED 7 đoạn theo phương ngang x và kiểm tra lại các thông số

hiển thị.



45



Bảng 4.2: Khảo nghiệm thông số của thước thủy khi đo vật trong mặt phẳng có độ

nghiêng theo phương ngang X.

Mặt phẳng



Sàn nhà



Mặt bàn



Lần 1

Lần 2



1.050

1.10



0.760

0.810



Lần 3



1.130



0.790



Lần 4

Lần 5

Lần 6

Lần 7

Lần 8

Lần 9

Lần 10

Trung bình



1.060

1.070

1.040

1.090

1.10

1.090

1.080

1.0810



0.80

0.780

0.760

0.770

0.820

0.80

0.790

0.7880



Lần



Hình4.26 : Biểu đồ khảo nghiệm thông số của thước thủy khi đo vật trong mặt phẳng có

độ nghiêng theo phương ngang X.

Kết luận: Kết quả khảo nghiệm thông số của thước thủy khi đo vật trong mặt phẳng có độ

nghiêng theo phương ngang X có được ở (Bảng 4.2) và (Hình 4.26) cho thấy giá trị đo

được ở các lần khác nhau vẫn còn có sự sai lệch:

Với sàn nhà: 1,0810 ± 0,006490. Mặt bàn: 0,7880 ± 0,0003760.

4.5.2



Khảo nghiệm thông số của thước khi đo vật trong mặt phẳng theo



phương đứng Y.

Thiết lập và bố trí khảo nghiệm đo độ nghiêng theo phương đứng Y tương tự như bố

trí khảo nghiệm ở phương ngang X. Đặt thước vào các vị trí cần đo, bật công tắc mở để

thước hoạt động. Tiến hành đo, quan sát và đọc giá trị hiện thị xuất trên màn hình LED 7

46



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4 Lưu đồ giải thuật điều khiển thiết bị thước thủy thể hiện dạng kỹ thuật số

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×