Page 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY BÀI GIẢNG THỰC HÀNH NHẬP MÔN CƠ ĐIỆN TỬ TS. BÙI ĐÌNH BÁ BM cơ điện tử - Viện Cơ khí – ĐHBK Hà nội
Page 2
Các bạn like page Cơ Điện Tử - Viện Cơ Khí - Đại Học Bách Khoa Hà Nội sau đó bấm vào mục Groups ( Nhóm) QR CODE Page Cơ Điện Tử 1
Page 3
Các bạn Sinh Viện Đại Học Bách Khoa Join GROUP HUST Thực Hành Nhập Môn Cơ Điện Tử Các bạn Sinh Viện Cao Đẳng Nghề Bách Khoa tham gia GROUP HACTECH Thực Hành Nhập Môn Cơ Điện Tử 1
Page 4
Nội dung Giới thiệu chung bài thực hành nhập môn CĐT Bài 1. Xe tự hành – các thành phần cơ bản Bài 2. Hướng dẫn lắp đặt xe tự hành dò line Bài 3. Hướng dẫn lắp đặt xe tự hành tránh vật cản Kiểm tra, đánh giá
Page 5
Những chú ý khi thực hành Những chú ý trước khi lắp ráp 1. Lắp 2 động cơ và hộp chứa pin trước, sau đó Lắp các dây và thiết bị , thầy kiểm tra ok rồi mới được lắp pin vào và nạp chương trình chạy thử. 2. Những hình vẽ dây nối chỉ mang tính chất minh họa. Các bạn nối dây theo bảng ở bên cạnh mỗi hình. 3. Bóc giấy phủ ở tấm Mica để thành tấm trong, dễ dàng hợp trong việc lắp đặt đi dây. 4. Dây điện nối với động cơ hay bị đứt nên dùng băng dính đen cố định lại. (Ảnh)
Page 6
Giới thiệu chung BÀI THỰC HÀNH HỌC PHẦN NHẬP MÔN CƠ ĐIỆN TỬ • Mã học phần: ME 2002 • Nội dung: Lắp đặt Xe tự hành • Số bài: 3 Bài 1: Thành phần cơ bản xe tự hành. Bài 2: Hướng dẫn về xe tự hành dò line. Bài 3: Hướng dẫn về xe tự hành tránh vật cản. Số buổi: 5 Buổi 1: Giới thiệu chung bài thực hành nhập môn CĐT; Xe tự hành – các thành phần cơ bản. Buổi 2: Nguyên tắc đi dây; Sơ đồ mạch tổng quát. Lắp đặt kết cấu cơ khí. Buổi 3: Hướng dẫn và lắp đặt chức năng dò line của xe tự hành. Buổi 4: Hướng dẫn và lắp đặt chức năng tránh vật cản của xe tự hành. Buổi 5: Bảo vệ, thi. • Đánh giá: Điểm số. • Tiêu chí: Bài thi theo sa hình có sẵn. Sinh viên sẽ tự lắp sa hình theo sự hương dẫn.
Page 7
Mục tiêu bài thực hành Bài thực hành giúp sinh viên tham gia xây dựng một hệ thống cơ điện tử . Bao gồm việc sử dụng hệ thống điều khiển, cảm biến, Cơ cấu chấp hành” các động cơ DC”, và lập trình để kiểm soát một hệ thống cơ điện tử. Cụ thể là xây dựng một chiếc xe tự hành. Tổ hợp một hệ thống lái cho một chiếc xe tự hành (hộp số, động cơ và bánh xe) Lắp ráp các linh kiện điện tử, cơ khí trên khung xe Tích hợp và kiểm soát các thành phần này sử dụng phần mềm trên nền bộ điều khiển Arduino Qua đó sinh viên: Hiểu được ý nghĩa ứng dụng của vi điều khiển Aduino trong công nghiệp Hiểu được phương pháp đấu nối các tín hiệu vào/ra động cơ. Viết được chương trình điều khiển động cơ, cảm biến (khoảng cách, dò line)
Page 8
Bài 1. Xe tự hành – Các thành phần cơ bản 1. Hệ thống điều khiển - Mạch Arduino Uno R3 2. Cảm biến. 2.1. Cảm biến dò line thanh 5 led (Line Sensor) 2.2. Cảm biến khoảng cách (UltraSonic Sensor) 3. Cơ cấu chấp hành: 3.1.Động cơ (Motor) + Bánh xe 3.2. Servo 4. Nguồn - Mạch khuếch đại dòng điện + Pin 5. Các thành phần khác
Page 9
1. Hệ thống điều khiển 1. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG MẠCH ARDUINO UNO R3 • Arduino là nền tảng giúp phát triển các ứng dụng vi điều khiển nhanh và thuận tiện. • Ứng dụng rộng rãi trong các thiết kế (cả nghiên cứu lẫn thương mại) • Được hỗ trợ bởi cộng đồng lớn • Arduino Uno là dòng Arduino phổ biến nhất.
Page 10
1. Hệ thống điều khiển CẤU TẠO CHÂN - MẠCH ARDUINO UNO R3 • Chân giao tiếp Digital (tín hiệu số): • Có 14 chân, từ 0 đến 13 • Những chân có dấu ~ (3, 5, 6, 9, 10,11) là những chân có thể xuất ra xung có thể thay đổi độ rộng, được ứng dụng để điều khiển tốc độ động cơ hoặc độ sáng của đèn. • Chân đọc tín hiệu Analog (tín hiệu tương tự): • Có 6 chân, từ A0 đến A5. • Đọc tín hiệu Analog từ cảm biến để IC Atmega 328 xử lý. • Chân cấp nguồn: • Bao gồm các chân: GND (nối đất/âm), 5V, 3.3V • Các chân này dùng để cấp nguồn cho các thiết bị bên ngoài như role, cảm biến, RC servo,… • Ngoài ra còn có các chân: Vin, Reset, IOREF
Page 11
PHẦN MỀM ARDUINO CÀI ĐẶT PHẦN MỀM ARDUINO Tải phần mềm Ardruino IDE Bước 1: Cài đặt Arduino IDE và Arduino Bước 2: Kết nối Arduino và máy tính thông qua cáp. Bước 3: Mở phần mềm Arduino Bước 4: Chọn tool-> port com3 com3 Bước 5: Nạp chương trình Upload
Page 12
2. Cảm biến 2.1. CẢM BIẾN DÒ ĐƯỜNG THANH 5 LED BFD 1000 • Phát hiện vùng màu đen và vùng màu sáng • Hoạt động dựa trên nguyên lý của tia hồng ngoại (bị hấp thu khi chiếu vào bề mặt màu đen và phản xạ với các bề mặt màu sáng) • 5 cảm biến hồng ngoại hướng xuống đất: cảm biến nào nằm trên vùng màu đen sẽ cho giá trị 0( Đèn Tắt), ngược lại là 1 (Đèn sáng).
Page 13
Cảm biến 2.2. CẢM BIẾN TRÁNH VẬT CẢN SR F04 (CẢM BIẾN ĐO KHOẢNG CÁCH – ULTRASONIC SENSOR) Đo khoảng cách đến vật cản nhờ đo đạc thời gian sóng siêu âm phát ra từ cảm biến và nhận về.
Page 14
3. Cơ cấu chấp hành 3.1. ĐỘNG CƠ (MOTOR) + BÁNH XE Nguyên lý, ứng dụng: • Động cơ DC giảm tốc GA12 thích hợp với các ứng dụng xe mô hình, robot, ổ khóa điện tử, thiết bị thông minh. Xe tự hành được dẫn hướng nhờ 2 bánh xe. Thông số kỹ thuật: • Điện áp hoạt động: 1.5 ~ 12VDC • Tỉ số truyền: 100:1 • Tốc độ qua hộp số: • 3V ~ 75rpm • 6V ~ 150rpm • 12V ~ 300rpm Thay đổi hướng- Bởi 2 bánh xe, 1 bánh quay và 1 bánh đứng
Page 15
3. Cơ cấu chấp hành 3.2. ĐỘNG CƠ SERVO • Ứng dụng: Động cơ RC Servo 9G là động cơ phổ biến dùng trong các mô hình điều khiển nhỏ và đơn giản như cánh tay robot. Động cơ có tốc độ phản ứng nhanh, được tích hợp sẵn Driver điều khiển động cơ, dễ dàng điều khiển góc quay bằng phương pháp điều độ rộng xung PWM. • Thông số kỹ thuật: Kích thước: 23mmx12.2mmx29mm Trọng lượng: 9 gram Điện áp hoạt động: 4.2-6V Nhiệt độ: 0 ℃ --55 ℃ Tốc độ: 0.3 giây / 60 độ
Page 16
4. Nguồn 4. MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÒNG ĐIỆN VÀ PIN Nguyên lý: • Khuếch đại dòng điện cho các ứng dụng cần dòng lớn: điều khiển động cơ, chiếu sáng,… • Nguyên tắc hoạt động cơ bản: dòng tại ngõ vào Inn sẽ được khuếch đại thành dòng tại ngõ ra Outn • Driver: L298N tích hợp hai mạch cầu H Thông số: • Điện áp cung cấp: 5 ~ 12VDC • Dòng tối đa cho mỗi cầu H là: 2A • Điện áp của tín hiệu điều khiển: 5 ~ 7VDC • Dòng của tín hiệu điều khiển: 0 ~ 36mA Thông số pin: • Điện áp: 3,7 VDC • Số lượng: 02 viên
Page 17
5. Các thành phần khác Khung Mica lắp ráp Bộ ốc vít gá động cơ, mạch Bánh xe Hộp pin Dây điện đực, cái Dây cáp kết nối máy tính và Arduino
Page 18
Bài 2. Hướng dẫn cách lắp đặt Xe tự hành Sơ đồ đấu nối mạch Sơ đồ đấu nối mạch Arduino Uno R3 L298 12V Chân cấp nguồn Dò line GND Vin In1 5v GND 5v In2 In3 Chân digital In4 0-13 Khoảng cách Chân analog 5v vin A0-A5 K Dây cấp nguồn: dây đỏ. Dây nối đất: dây đen Dây tín hiệu Analog: dây xanh Dây tín hiệu Digital: dây cam, vàng.
Page 19
Bài 2. Hướng dẫn cách lắp đặt Xe tự hành Hướng dẫn cách lắp đặt khung, động cơ, bánh xe Hình ảnh tham khảo mặt sau Hình ảnh tham khảo mặt trước
Page 20
Bài 2. Hướng dẫn cách lắp đặt Xe tự hành Quy trình lắp đặt 1. Lắp đặt phần cơ khí. 1.1. Lắp Động cơ, bánh xe dẫn hướng. 1.2. Lắp bánh xe mắt trâu. 2. Lắp mạch khuếch đại L298 N 3. Lắp đặt mạch điều khiển Arduino 4. Lắp cảm biến dò line và đi dây. 5. Lắp cảm biến tránh vật cản và đi dây.
Showing the first 20 pages. Download the document to see it all.
Comments (0)
No comments yet. Be the first!