Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 Một số linh kiện kiện được sử dụng trong đề tài.

3 Một số linh kiện kiện được sử dụng trong đề tài.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Chân vào tương tự:

Dòng điện trong mỗi chân I/O:

Dòng điện Chân nguồn 3.3V:

Bộ nhớ trong:

SRAM:

EEPROM:

Xung nhịp:



16

40mA

50mA

256 KB

8 KB

4 KB

16MHz



Mạch vi điều khiển Atmega 2560 có 256 KB bộ nhớ flash để lưu trữ mã (trong

đó có 8 KB được sử dụng cho bộ nạp khởi động), 8 KB SRAM và 4 KB của

EEPROM.

2.3.2 Mạch cảm biển dùng led thu phát hồng ngoại



1. Chân cực dương(VCC) 2. Chân cực âm(GND) 3. Chân tín hiệu(OUT)

Hình 2.4: Cảm biến dùng led thu phát hồng ngoại.



Thơng số kỹ thuật:

Điện áp làm việc: 3.3-5V.

Kích thước: 32x14mm

Đèn báo đỏ sáng khi cấp nguồn.

Khoảng cách phát hiện vật: 2-5cm.

Mô đung được so sánh điện áp thông qua chiết áp.

Cổng giao tiếp với vi điều khiển:

VCC: điện áp từ 3.3-5V kết nối với vi điều khiển.

GND: nối GND trên vi điều khiển.

OUT: đầu ra kỹ thuật số( mức 0 hoặc mức 1) nối chân digital trên vi điều

khiển.

Nguyên lý hoạt động:

16



Module cảm biến là loại cảm biến hồng ngoại thu phát chung. Module có ba

chân: hai chân nguồn và một chân tín hiệu như hình vẽ .Ban đầu, led phát sẽ tạo ra

sóng ánh sáng với bước sóng hồng ngoại. Khi gặp vật cản, sóng ánh sáng sẻ phản xạ

đến led thu nhận biết sự có mặt của vật, ở led thu bình thường có nội trở rất lớn, khi

led thu bị tia hồng ngoại chiếu vào thì nội trở giảm xuống, làm ngắn mạch tạo tín hiệu.

2.3.3 IC ghi dịch 74HC595

IC ghi dịch 74HC595 là vi mạch với 8 bit ngõ vào nối tiếp ghi dịch ra song

song với ngõ ra chốt. Thanh ghi tích lũy có 3 trạng thái ngõ ra. Tín hiệu clock riêng lẽ

được tính cho cả thanh ghi dịch và thanh ghi tích lũy. Thanh ghi dịch có thể được xóa

trực tiếp. Tín hiệu clock của thanh ghi dịch và thanh ghi tích lũy đều được kích ở mức

cạnh dương. Khi ta nối 2 chân này lại với nhau thì trạng thái thanh ghi dịch sẽ luôn là

1 xung clock ở đầu thanh ghi tích lũy.

Sơ đồ chân của IC ghi dịch 74HC595 được thể hiện trên Hình 2.5



Chân 1 – 7 và chân 15: Ngõ ra song song.



Chân 8 : GND



Chân 9 : Q7’ Ngõ ra nối tiếp.



Chân 16 : VCC

17



Chân 10 : (MR : Master Reset) : Chân reset ,tích cực mức thấp.

Chân 11 : (SH_CP : Shift Register Clock Input) : Ngõ vào xung clock dịch nối tiếp.

Chân 12 : (ST_CP: Storage Register Clock Input) Ngõ vào xung clock ra song song.

Chân 13: (OE: Oput Enable): cho phép ngõ ra, tích cực mức thấp.

Chân 14: (DS: Data Serial Input): Ngõ vào dữ liệu nối tiếp.

Hình 2.5: Sơ đồ chân IC ghi dịch 74HC595

Thông số kỹ thuật của IC ghi dịch 74HC595:

Điện áp ngõ ra: Vcc= 2 - 6V

Điện áp ngõ ra: Vi,Vo = 0 – 6V.

Điện áp mức [1]ư ngõ vào: VIHMin = 2,4V ( Vcc = 5V).

Điện áp mức [1] ngõ ra: VOH = 5V(Vcc = 5V).

Điện áp mức [0] ngõ vào : VILmax = 1,35V ( Vcc = 5V).

Điện áp mức [0] ngõ ra : VOL = 0,1V ( Vcc = 5V).

Dòng ngõ vào/ra: II, IO = ± 20mA

Tần số đáp ứng tối đa cho SH_CP và ST_CP: fmax = 100MHz

Nhiệt độ cho phép trong khoảng -40oC đến 125oC

2.3.4 Led 7 đoạn



Hình 2.6: Cấu tạo led 7 đoạn.

18



LED 7 đoạn là một công cụ thông dụng được dùng để hiển thị các thông số

dưới dạng các số từ 0 đến 9.

Led 7 đoạn có 2 loại: Anode chung và cathode chung

Loại anode chung: Chân chung được nối Mass, để kích sáng các thanh led phải

kích các chân còn lại với mức điện áp mức 1.

Loại cathode chung: Chân chung được nối vào nguồn 5V, để kích sáng các

thanh led phải kích các chân còn lại với mức 0.

Ứng dụng led 7 đoạn dùng để hiển thị giao tiếp với người sử dụng nhằm giám

sát, theo dõi quá trình nhất định ví dụ: thời gian, số lượng…

Bằng cách phối hợp sự sáng tắt led ở các đoạn tạo thành con số, thường là thể

hiện ở dạng số hệ thập phân.

Các phương pháp cơ bản điều khiển hiển thị nội dung trên led 7 đoạn:

Phương pháp chốt: Ở phương pháp này, các chân led được nối trực tiếp với vi

các chân của vi điều khiển. Do số lượng chân trên vi điều khiển có hạn nên sẽ khơng

điều khiển được nhiều led

Phương pháp quét: Nguyên lý điều khiển ở phương pháp này là cho lần lượt

từng led sáng trong 1 khoảng thời gian cực kỳ ngắn. Mỗi led sẽ thể hiện 1 giá trị tương

ứng với vị trí của nó. Với khoảng thời gian cực ngắn này, mắt ta sẽ khơng thể thấy

được led tắt nên ta sẽ có cảm giác là led sáng liên tục.

Giới thiệu mạch hiển thị sử dụng 4 led 7 đoạn.

Mạch hiển thị sử dụng 4 led 7 đoạn là mạch tích hợp 4 Led 7 đoạn và 2 IC

74HC595. 2 IC này sẽ làm nhiệm vụ điều khiển hiển thị và bật tắt của 4 Led 7 đoạn .



19



Hình 2.7:Mạch hiển thị sử dụng 4 Led 7 đoạn



Hình 2.8: Mạch sơ đồ nguyên lý của mạch hiển thị sử dụng 4 Led 7 đoạn

Thông số kỹ thuật của mạch hiển thị sử dụng 4 Led 7 đoạn.

Điện áp làm việc: 3.3 - 5V

Chân chung: Anode

Kích thước modul 42x24x12mm

Kích thước led: 0.36”

Tích hợp IC ghi dịch chuyên dụng 74HC595

Sơ đồ mạch nguyên lý modul 4 led 7 đoạn được thể hiện trên hình 2.8, 4 Led



nối chung cực âm (Anode chung) nên ta sẽ kích sáng thanh Led (a,b,c,d,e,f,g,dp) ở

mức cao. Tương ứng với mỗi chân a,b,c,d,e,f,g,dp trên mỗi led sẽ được nối chung với

nhau tạo thành những chân chung cho 4 led là a,b,c,d,e,f,g,dp. Các chân chung này

được nối vào IC ghi dịch 74HC595 được tích hợp trên modul. Mỗi chân nguồn của

mỗi led sẽ được nối với IC 74HC595 còn lại trên modul. Modul có 5 chân, 2 chân

nguồn (VCC, GND) và 3 chân điều khiển (DATA,LATCH,CLOCK). Để điều khiển

được modul 4 led 7 đoạn này, ta cần cấp nguồn 3.3 ~ 5V vào chân cho modul. Sau đó

nối 3 chân điều khiển của modul vào các chân digital trên Vi điều khiển. Để xuất tín

hiệu điều khiển cho modul, ta thực hiện lệnh xuất nâng cao ( Xuất 8 bit dữ liệu đã



20



được mã hóa với mỗi 1 IC 74HC595). Với modul 4 Led 7 đoạn này, ta có thể hiển thị

được đến con số hàng nghìn.

2.3.5 Động cơ điện một chiều (động cơ DC)

Động cơ điện một chiều là máy điện chuyển đổi năng lượng điện một chiều

sang năng lượng cơ. Được sử dụng hầu hết trong những cơ cấu máy móc từ vi mơ đến

vỹ mơ. Động cơ điện một chiều chỉ chạy ở một tốc độ duy nhất khi nối với nguồn điện.

Cấu tạo động cơ DC bao gồm:

Động cơ điện một chiều có thể phân thành hai phần chính: Phần tĩnh và

phần động.

Phần động hay rotor (4)

Nam châm tạo từ trường hay stator (3)

Vành khuyên (2)

Thanh quét (5)

Cổ góp bao gồm vành khuyên (2) và thanh quét (5)

Trục motor (1)



Hình 2.9: Động cơ DC có hộp giảm tốc



21



1. Trục motor



2.Vành khuyên



3. Stator



4.Rotor



5.Chổi quét



Hình 2.10: Cấu tạo động cơ DC



Stator bao gồ vỏ máy, cực từ chính, cực từ phụ, dây quấn phần cảm. Số lượng

cực từ chính ảnh hưởng tới tốc độ quay. Đối với động cơ công suất nhỏ người ta có thể

kích từ bằng nam châm vĩnh cửu. Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay

nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, châm điện, rotor có các cuộn dây quấn và được nối với

nguồn điện một chiều, một phần quan trọng khác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận

chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của

rotor là liên tục. Thông thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than

tiếp xúc với cổ góp.



22



Hình 2.11: Ngun lý hoạt động của dộng cơ DC

Khi cho điện áp một chiều U vào hai chổi quét ở 2 đầu A và B (dương ở A và

âm ở B), khi đó trong khung dây abcd xuất hiện dòng điện. Khung dây abcd có điện

nằm trong từ trường sẽ chịu tác dụng của lực điện từ (xác định theo quy tắc bàn tay

trái), sinh ra mômen làm quay khung dây. Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí các

thanh dẫn ab,cd đổi chỗ cho nhau, nhưng do có phiến góp đổi chiều dòng điện, nên

chiều lực tác dụng khơng đổi, đảm bảo chiều quay của khung dây (tức rôto) không

đổi. Khi rôto quay, các thanh dẫn rôto cắt từ trường sẽ cảm ứng sinh ra suất điện động

Eư. Chiều suất điện động được xác định theo quy tắc bàn tay phải. Ở động cơ, chiều

suất điện động Eư ngược chiều với dòng điện Iư nên Eư được gọi là sức phản

điện. Phương trình cân bằng điện áp của động cơ điện một chiều là:

U = Eư + IưRư

Để điều khiển tốc độ động cơ ta sử dụng phương pháp điều khiển điện áp phần

ứng để thay đổi tốc độ động cơ DC cụ thể là sử dụng phương pháp điều chế độ rộng

xung (PWM – Pulse Width Modulation).

2.3.6 Mạch điều khiển động cơ L298N (mạch cầu H)

Module điều khiển động cơ L298N dùng để điều khiển tốc độ và đảo chiều

động cơ. Được sử dụng rộng rãi để điều khiển những động cơ cơng suất nhỏ 5 ~ 48W



23



Được tích hợp bởi hai mạch cầu H, có thể điều khiển tốc độ và chiều quay của

động cơ DC một cách dễ dàng.



Hình 2.12: Mạch điều khiển động cơ L298N



Hình 2.13: Sơ đồ mạch nguyên lý mạch điều khiển động cơ L298N.

Bảng 2.1: Bảng liệt kê chức năng chân của L298

Châ



Tên



Mô tả

24



n

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14



OUT1

OUT2



Nối đầu dương DC motor 1 hoặc stepper motor A

Nối đầu âm DC motor 1 hoặc stepper motor A

Tháo jumper ra nếu sử dụng nguồn trên 12V. Jumper này

12V Jumper dùng để cấp nguồn cho IC ổn áp tạo ra nguồn 5V nếu nguồn

trên 12V sẽ làm cháy IC nguồn.

Chân +12V

Cắm dây nguồn cung cấp điện áp cho motor vào đây từ 6V

đến 35V

Chân GND

Cắm chân GND của nguồn vào đây

Chân +5V

Ngõ ra nguồn 5V, nếu Jumper đầu vào không rút ra.

Chân Enable Chân này dùng để cấp xung PWM cho motor nếu dùng VDK

của motor 1 thì rút jumper ra và cắm chân PWM vào đây. Giữ nguyên khi

dùng với động cơ bước.

IN1

Đầu vào tín hiệu 1

IN2

Đầu vào tín hiệu 2

IN3

Đầu vào tín hiệu 3

IN4

Đầu vào tín hiệu 4

Chân Enable Chân này dùng để cấp xung PWM cho motor nếu dùng VDK

của Motor 2 thì rút jumper ra và cắm chân PWM vào đây. Giữ nguyên khi

dùng với động cơ bước.

OUT3

Nối đầu dương DC motor 2 hoặc stepper motor B

OUT4

Nối đầu âm DC motor 2 hoặc stepper motor B



2.3.7

Động cơ RC Servo.

Động cơ RC Servo là động cơ mà chỉ quay khi được điều khiển bằng cách cấp

xung cho nó với góc quay nằm trong khoảng 0 o – 180o. Một động cơ RC Servo được

cấu tạo làm ba phần: Một động cơ DC nhỏ, một hộp số giảm tốc và bộ điều khiển góc

quay.



25



Hình 2.14: Động cơ RC Servo Tower Pro MG90S.

Động cơ RC RC Servo gồm có 3 dây và có màu như sau:

Chân GND (nâu): Chân cấp mass.

Chân VCC (đỏ): Chân cấp nguồn (4.8 V ~ 6.6V).

Chân tín hiệu (vàng): Chân cấp xung điều khiển góc của động cơ.

Thông số kỹ thuật của động cơ RC Servo Tower Pro MG90S

Điện áp cung cấp : 4,. ~ 6.6V

Lực kéo: 1.8 kg/cm cho 4.8V và 2.2 kg/cm cho 6V.

Tốc độ:

0,1s/60xung (4,8VDC)

0.08s/xung (6VDC)

Góc quay tối đa 180o

Hoạt động của RC Servo dựa trên nguyên lý nhận xung PWM và cho ra góc

quay. Tùy từng loại RC Servo mà góc quay hoạt động được 90º, 180º. Phương pháp

điều xung PWM (Pulse Width Modulation): Là phương pháp điều chỉnh điện áp ra tải

hay nói cách khác là phương pháp điều chế dựa trên sự thay đổi độ rộng của chuỗi

xung vuông, dẫn đến sự thay đổi điện áp ra.

Góc quay của động cơ được xác định bằng độ rộng của xung PWM cấp đến

động cơ. Độ rộng xung dao động từ 1ms đến 2ms, với độ rộng 1ms động cơ sẽ quay

26



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Một số linh kiện kiện được sử dụng trong đề tài.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×