Đề tài Thiết kế cánh tay robot gắp khối dùng vi điều khiển pic 16f877a

void main() { int i,count; count=0; while(TRUE) { for(i=0;i<=100;i++) // Hien thi tu 1 den 99 { display(count); } if(count<=99) // Kiem tra bien count <= 99 ? { count++; // neu co thi dem tiep tuc tang } else { count=0; // neu khong thi xoa ve 0 va dem lai } } // end of while(TRUE) } // end of void main() // + Ket thuc chuong trinh End Program! + Cuối cùng của chương này có thể khái quát theo hình vẽ được mô tả dưới đây: GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 47 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Hình 5.1+ Sơ đồ mô hình tổng quan Điều khiển dùng vi điều khiển (PIC16F877A) GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 48 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh CHƯƠNG 6: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ ĐỘNG CƠ BƯỚC 6.1 NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA ÑOÄNG CÔ BÖÔÙC Ñoäng cô böùôc chuyeån ñoåi xung ñieän thaønh nhöõng goùc quay xaùc ñònh .Nhöõng goùc quay ñöïôc taïo thaønh bôûi xung ñieän taïo söï chính xaùc &khaû naêng laäp laïi cao.Ñoù laø lyù do taïi sao ñoäng cô böôùc toû ra voâ cuøng hieäu quaû trong caùc öùng duïng ñoøi hoûi ñoä chính xaùc cao Caáu taïo: Hieän nay treân thi tröôøng coù 3 loaïi ñoäng cô böôùc la :ñoäng cô 2 pha, 3 pha, 5 pha Pha cuûa ñoäng cô böôùc laø soá cuoän daây cuûa Stator Theo hình döôùi ta thaáy caáu taïo cuûa ñoäng cô böôùc goàm rotor laø moät nam chaâm vónh cöõu coù xeõ caùc raõnh xen ke cöïc nam va cöc baéc ,stator la øcaùc taám saét côõ moät ly gheùp laïi vôùi nhau,phía ñaùy cuõng coù xeõ raõnh töông öùng nhö treân rotor ,treân stator caùc cuoän daây se õñöïôc quaán deå taïo ra töø tröøông laøm quay rotor.caùc cuoän daây seõ ñöïôc noái ra ngoaøi vôùi caùc maøu töông öùng *Löu yù: Tuyeät ñoái khoâng gôõ ñoäng cô ra vì seõ laøm hoûng ñoäng cô do leäch töø cuûa stator va rotor . H ình 6.1: Caáu taïo beân trong của ñoäng cô böôùc. GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 49 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh . Loaïi ñöôïc duøng phoå bieán hieän nay la loaïi 2 pha, loaïi 2 pha coøn chia laøm 2 loai nöõa la Bipolar Winding vaø Unipolar Windingø. Unipolar Winding Bipolar Winding H ình 6.2 Sơ đồ nguyên lí bên trong motor Unipolar Winding caáu taïo goàm 2 cuoän daây treân moät pha.Coøn Bipolar winding thì chæ coù moät cuoän daây treân moät pha.Söû duïng Bipolar Winding thì ñôn giaûn hôn Unipolar nhöïng moment quay se yeáu hôn gaán 30% Trong thöïc teá ñoäng cô bipolar thöôïng ñöïôc duøng roäng raõi hôn. H ình 6.3 Ca cuoän daây cuûa ñoäng cô 2 pha • Nguyeân lyù hoaït ñoâng cuûa ñoäng cô böôùc: *FULL STEPPING: -Phöông phaùp kích töøng pha moät(nghóa laø trong moät luùc chæ coù moät pha ñöôïc kích:”one phase on”) Ñoäng cô böôùc nam chaâm vónh cöõu laø söï keát hôïp giöõa moät rotor nam chaâm vónh cöõu vaø stato daãn töø. Naêng löôïng đöïôc taïo ra töø moät cuoän daây cuûa stator seõ gaây ra moät töø tröôøng nam baéc nhö hình veõ sau GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 50 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Töø tröôøng naøy seõ taùc ñoäng leân rotor,laøm rotor quay theo chieàu cuûa töø tröôøng Hình 6.4 ÔÛ laàn kích thöù nhaát cuoän A seõ ñöïôc kích taïo moät töø tröôøng ngöôïc laïilaøm rotor ñöïôc giöõ lai nhö treân.ÔÛ laàn kích thöù hai cuoän B seõ ñöïôc kích cuoän A ngöng Laøm löïc huùt cuûa töø tröôøng seõ chuyeãn töø cuoän A sang cuoän B laøm roto quay moät goùcä 90 0 theo chieàu kim ñoàng hoà ÔÛ böôùc thöù ba va tö cuoän A va B laàn löôït ñöôïc kích nhö treân laøm ñoäng cô xoay voøng tuaàn töï. -Phöông phaùp kích caõ hai pha:(“two phase on”) ÔÛ laàn kích thöù nhaát caû 2 pha laø A&B ñeàu ñöïôc kích ,chuùng seõ taïo ra moät töø tröông raát maïnh ñaåy höôùng cöïc baéc cuûa rotor vaøo giöõa.ÔÛ laàn kích thöù pha GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 51 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh B vaãn giöõ nguyeân nhöng pha a ñoái dieän seõ ñöôïc kích(pha -A) laøm rotor quay moät goùc 90 0 Quaù trình seõ xaõy ra tuaàn töï ôû laàn kích thöù tö vaø thöù naêm laøm cho ñoäng cô quay ñeàu. Baûng chaân trò: Khi kích ñoäng cô baèng phöông phaùp kích 2 pha cuøng luùc seõ laøm taêng ngaãu löïc cuaû ñoäng cô leân 41,4% so vôùi phöông phaùp kích moät pha cuøng luùc,nhöng coâng suaát seõ taêng gaáp ñoâi • HALF STEPPING: Ta coù theå chia ñoái böôùc cuûa ñoäng cô baèng caùch cheøn moät traïng thaùi taét giöõa söï dòch chuyeãn pha cuûa 2 cuoän daây ÔÛ laàn kích thöù nhaát caû 2 cuoän A&B ñeàu ñöôïc kích,rotor xeõ quay 45 0ä töø cuoän A ÔÛ laàn thöùù hai chæ coù cuoän B ñöôïc kích vaø rotor laïi quay tieáp moät goùc 45 ñoâ( theo chieàu kim ñoàng hoà Quaù trình cöù theá tieáp dieãn laøm ñoäng cô quay ñeàu GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 52 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh *GIAO TIEÁP COÂNG SUAÁT VÔÙI ÑOÄNG CÔ: -COÂNG SUAÁT NHOÛ HÔN 3W: Neáu coâng suaát cuaû ñoäng cô nhoû hôn 3W ta coù theå duøng caùc IC buffer driver ñeå giao tieáp coâng suaát vôùi ñoäng cô böôùc nhö ULN2003-ULN2004 H ình 6.5: Sô ñoà chaân cuûa hoï ULN200X vaø caùch noái taûi Coù doøng kích laø 25 mA,doøng ra cöïc ñaïi laø 500mA,ñieän theá ngoõ ra coù theå leân ñeán 50V. Taûi ngoõ ra coù theå maét vôùi IC nhö treân.Trong IC ñaõ coù saün diod daäp ñeå daäp doøng ngöôïc khi caùc taûi laø cuoän daây -COÂNG SUAÁT LÔÙN HÔN 10W: Neáu coâng suaát cuûa ñoäng cô lôùn hôn 10W thì ta phaûi duøng Transistor coâng suaát ñeå laøm maïch giao tieáp .Coù 2 loaïi transistor moät loaïi kích baèng doøng nhö :H1061(chòu doøng leân ñeán 6A)vôùi maïch coâng suaát ñöïôc thieát keá nhö sau: GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 53 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Diod daäp Ngoõ ra cuûa optocoupler Vaø moät loaïi kích baèng theá nhö IRF840 (theo lyù thuyeát chòu doøng leân ñeán 7A)hay IRF840(theo lyù thuyeát chòu doøng leân ñeán 20A).Maïch giao tieáp ñöôïc thieát keá nhö sau: Ngoõ ra cuûa optocoupler H ình 6.6: Sơ đồ đấu dây kích motor bước. 6.2 Giới thiệu sơ lược motor dung trong cánh tay máy: + Canh tay ñöôïc söû duïng saùu ñoäng cô böôùc: Ñoäng cô cua khôùp xoay troøn (thaân ngöôøi) & khôùp vai duøng ñoäng cô cuûa haõng SANYO-DENKY (TYPE 103H6704-1141) coù coâng suaát laø 6.76W –1.8 Ñoä/Böôùc thôøi gian giöõa 2 xung kích nhoû nhaát laø 1.007mS. Keát caáu boä truyeàn ñoäng cô khí cuûa khôùp vai & khôùp xoay raát ñôn giaûn thoâng qua boä baùnh raêng giaûm toác 3 caáp, caáp thöù 3 laø boä truïc vít- baùnh vít do ñoù khaû naêng töï haõm raát toát khi laøm vieäc.ñöôïc laáy töø boä phaän gaït nöôùc cuûa xe hôi NISSAN GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 54 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Hình 6.1. Động cơ khớp vai. Ñoäng cô khuûy tay: cuûa haõng VEXTA ORIENTAL MOTOR (MODEL A2730- 9212) coâng suaát cuû ñoäng cô laø 7.2W–1.8 Ñoä/Böôùc thôøi gian giöõa 2 xung kích nhoû nhaát laø 1.007mS ,khôùp naøy cuõng söû duïng boä giaûm toác trong kính gat nöôùc xe hôi Hình 6.2. Động cơ khớp khuỷu tay. Khôùp xoay tay duøng ñoäng cô trong maùy in phun coâng suaát laø 4W, khôùp naøy söû duïng boä nhoâng truyeàn trong caàn xoay angten TV. Khôùp coå tay duøng ñoäng cô trong maùy in phun coâng suaát laø 4W,khôùp naøy söû duïng Boä phaän chuyeån höôùng trong maùy quaït coâng nghieäp Khôùp ngoùn tay laø ñoäng cô cuûa haõng OKI (MODEL KHL-40M12B) ,khôùp naøy chuyeån ñoäng baèng víttme. GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 55 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Hình 6.3. Động cơ khớp cổ tay và ngón tay. Caõ 3 ñoäng cô naøy ñeàu coù thôøi gian giöõa 2 xung kích nhoû nhaát la2.007mS . Soá voøng quay cuûa ñoäng cô vaø toác ñoä chuyeån ñoäng caùc khôùp cuûa tay maùy tay maùy phuï thuoäc vaøo ñieän aùp ñaët vaøo ñoäng cô vaø thôøi gian giöõa 2 xung kích. Taát caû caùc khôùp ñeàu ñöôïc laâp trình chuyeån ñoäng ôû toác ñoä 4.5 voøng /s GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 56 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Chương 7: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG Coå tayXoay tay Khuỷu tay Khớp vai Tay gấp Vai Hình 7.1 Mô hình hệ thống chấp hành cánh tay máy 7.1 Tính toan sơ bộ : Thoâng thöôøng caáu truùc chaáp haønh cuûa tay maùy coâng nghieäp ñöôïc moâ hình hoùa trong daïng chuoåi ñoäng vôùi caùc khaâu vaø khôùp nhö trong nguyeân lyù maùy vôùi caùc giaû thuyeát cô baûn nhö sau: - Chæ duøng caùc khôùp ñoäng loaïi (khôùp quay, khôùp tònh tieán, khôùp vít) - Truïc quay höôùng tònh tieán cuûa caùc khôùp thì song song hay vuoâng goùc vôùi nhau. - Chuoåi ñoäng laø chuoåi ñoäng hôû, ñôn giaûn. Döôùi ñaây laø chuoåi ñoäng cuûa moät tay maùy coâng nghieäp toång quaùt coù 6 baäc töï do, caùc khôùp A, B, F laø caùc khôùp toång quaùt coù nghæa laø chuùng coù theå laø khôùp quay, cuõng coù theå laø khôùp tònh tieán, caùc khôùp D, E, K chæ laø nhöõng khôùp quay. Caùc khaâu ñöôïc ñaùnh soá baét ñaàu töø khaâu 0 _ giaù coá ñònh, tieáp ñeán laø caùc khaâu 1, 2, …, n _ caùc khaâu ñoäng _ khaâu toång quaùt kyù hieäu laø khaâu i, (i=0,1,2,…,n), khaâu, khaâu n cuoái cuøng laø khaâu mang baøn keïp cuûa tay maùy. Töông töï nhö tay ngöôøi ñeå baøn keïp (baøn tay) laøm vieäc ñöôïc caàn coù ba loaïi chuyeån ñoäng, töông öùng vôùi caùc chuyeån ñoäng naøy laø ba daïng caáu truùc cuûa tay maùy nhö sau: Caáu truùc chuyeån ñoäng toaøn boä (Thaân ngöôøi) caáu truùc naøy thöïc hieän chuyeån ñoäng ñem toaøn boä tay maùy (tay ngöôøi) ñeán vò trí laøm vieäc. Caáu truùc naøy heát söùc ña daïng vaø thoâng thöôøng neáu khoâng phaûi laø tay maùy hoaït ñoäng trong heä thoáng maø chuyeån ñoäng naøy caàn coù söï kieåm soaùt ngöôøi ta thöôøng coi tay maùy laø ñöùng yeân khaâu 0 goïi giaù coá ñònh cuûa tay maùy. Caáu truùc xaùc ñònh haøm keïp bao goàm caùc khôùp AB vaø F caùc khaâu 1, 2 vaø 3, chuyeån ñoäng cuûa caáu truùc naøy nhaèm ñem theo baøn keïp tôùi vò trí laøm vieäc. Do giaû thieát veà GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 57 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh loaïi khôùp ñoäng duøng trong cheá taïo maùy thoâng thöôøng ta coù nhöõng phoái hôïp sau ñaây cuûa caùc khôùp vaø töø ñoù taïo neân caùc caáu truùc xaùc ñònh vò trí cuûa baøn keïp trong caùc khoâng gian vò trí laøm vieäc khaùc nhau cuûa baøn keïp . Phoái hôïp 3 khôùp ñeàu laø khôùp tònh tieán vaø moät khôùp quay. Ñaây laø caáu truùc hoaït ñoäng trong heä toïa ñoä ñeà caùc so vôùi caùc toïa ñoä S0 vì ñieåm M naèm treân khaâu 3 ñöôïc xaùc ñònh bôûi ba chuyeån ñoäng tònh tieán vaø moät chuyeån ñoäng quay (töùc laø hai toïa ñoä daøi) Phoái hôïp TRT, RTT hayTTR, nghóa laø moät khôùp tònh tieán hai khôùp quay (caùc caáu truùc 2,3 vaø 4). Ñaây laø laø caáu truùc hoaït ñoäng trong heä toïa ñoä truï so vôùi ñieåm S0 vì ñeå M treân khaâu 3 ñöôïc xaùc ñònh bôû hai chuyeån ñoäng tònh tieán vaø moät chuyeån ñoäng quay (töùc laø hai toïa ñoä daøi moät toïa ñoä goác) Phoái hôïp RTR, RRT hay TTR nghóa laø hai khôùp tònh tieán vaø hai khôùp quay (caùc caáu truùc 5, 6, 7, 8, 9 vaø 10). Ñaây laø caáu truùc hoaït ñoäng trong heä toïa ñoä caàu so vôùi heä S0, vì ñieåm M treân khaâu 3 ñöôïc xaùc ñònh bôûi moät chuyeån ñoäng tònh tieán vaø hai chuyeån ñoäng quay (töùc laø moät toïa ñoä daøi, hai toïa ñoä goùc) Phoái hôïp RRR nghóa laø ba khôùp quay (caùc caáu truùc 11,12) ñaây laø caùc caáu truùc hoïat ñoäng trong heä toïa ñoä goùc so vôùi heä S0 vì ñieåm M treân khaâu 3 ñöôïc xaùc ñònh bôûi ba chuyeån ñoäng quay (töùc laø ba toïa ñoä goùc), caáu truùc naøy ñöôïc goïi laø caáu truùc phoûng sinh hoïc. Tuy nhieân trong thöïc teá, ñoái vôùi caùc tay maùy chuyeân duøng hay chuyeân moân hoùa vaø ñaëc bieät ñaûm baûo giaù thaønh ñaàu tö vaøo tay maùy thaáp, ngöôøi ta khoâng nhaát thieát luùc naøo cuõng phaûi cheá taïo tay maùy coù ñuû soá ba khôùp ñoäng cho caáu truùc xaùc ñònh vò trí. 7.2 Vaän toác vaø moment quay cuûa ñoäng cô böôùc; * Vaän toác : Toác ñoä ñaùp öùng cuûa ñoäng cô böôùc phuï thuoâc vaøo theá cuûa xung ñieän kích ,muoán ñoäng cô ñaùp öùng nhanh ta phaûi caáp xung ñieän theá cao hôn.Tuy nhieän ñeå baûo veä ñoäng cô chuùng ta neân caáp theá ñuùng nhö nhaø saûn xuaát quy ñònh. * Moment quay : Moment quay cuûa caùnh tay maùy phuï thuoäc vaøo 3 yeáu toá: -Toác ñoä böôùc -Doøng chaïy trong cuoän daây -Maïch giao tieáp coâng suaát Coâng thöùc tính moment : T= T f + T i -Trong ñoù Tf laø moment cuûa löïc ma saùt : Tf = F • r Moment löïc ma saùt baèng löïc yeâu caàu ñeå dòch chuyeån taûi nhaân vôùi chieàu daøi cuûa caùnh tay ñoøn Vaø Ti laø moment quaùn tính yeâu caàu ñeå taêng toác taûi: I = quaùn tính cuûa taûi g-cm2 GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 58 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh = toác ñoä böôùc böôùc/S t = thôøi gian ñöôïc tính bằng giaây = goùc böôùc ñöôïc tính baèng ñoä K = 97.73 Toác ñoä böôùc : =1/(delay) Vôùi delay laø thôøi gian trì hoaõn giöõa hai xung tính baèng giaây 7.3 Tính toán phần cơ khí của cánh tay : Ñöôøng kính cuûa maâm xoay laø 20cm, chieàu cao maâm laø 9 cm. Maâm xoay ñöïôc toái ña 2 voøng quanh truïc Chieàu daøi cuûa baép tay la25.5 cm. Chieàu daøi cuûa caùnh tay laø 15.5 cm. Chieàu daøi cuûa baøn tay laø 14 cm Chieàu daøi cuûa ngoùn tay laø 7 cm Baøn tay khi môû ra coù theå roäng ñeán 8 cm Toång chieàu daøi cuûa caùnh tay maùy khi duõi thaüng ra laø 60 cm Khôp1(vai) : Toác ñoä quay laø 4,9 v/phut. • Phaïm vi hoaït ñoäng laø : 1 voøng quanh ñieåm khoâng Khôp2(canh tay) : Toác ñoä quay laø 4,9 v/phut. • Phaïm vi hoaït ñoäng laø : Trong khoaûng töø 25-85 ñoä Khôp3(khuyûu tay): Toác ñoä quay laø 4,9 v/phut. • Phaïm vi hoaït ñoäng laø: Töø -80 ñeán +80 ñoä Khôp4(coå tay) : Toác ñoä quay laø 4,9 v/phut. • Phaïm vi hoaït ñoäng laø: Töø -90 ñeán -45 ñoä Khôp5(xoay tay) : Toác ñoä quay laø 24 v/phut. • Phaïm vi hoaït ñoäng laø : Khoâng giôùi haïng Khôp6(ngoùn tay) : Toác ñoä quay laø 4,9 v/phut. • Phaïm vi hoaït ñoäng laø :2 voøng quanh ñieåm khoâng. * PHAÀN CÔ ÑIEÄN: Caùc ñoäng cô Servo AC thích hôïp hôn cho loaïi ñieàu khieån naøy nhöng coù giaù thaønh cao, khoù tìm, neân ở đây ñoäng cô böôùc được sử sụng. * Giới thiệu động cơ công tác: Ñoäng cô 1 : ñoùng môû haøm keïp. Ñoäng cô 2 : xoay baøn keïp xoay troøn thuaän nghòch theo chieàu kim ñoàng hoà Ñoäng cô 3 : xoay thuaän nghòch coå tay. Ñoäng cô 4 : xoay thuaän nghòch khôùp khuyûu tay. Ñoäng cô 5 : xoay thuaän nghòch khôùp caùnh tay. GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 59 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Các động cơ 2,3,4,5 được bố trí có thể xoay tự do về mọi hường hình thành 6 bật tự do trên mỏi khớp chuyển động. Hình 7.2. Khớp vai. Hình 7.3.Khớp cánh tay GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 60 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Hình 7.4 Khớp cánh tay Hình 7.5 Khớp ng ón tay GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 61 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Hình 7.6 Mô hình cánh tay máy hoàn chỉnh. 7.5 GIÔÙI THIEÄU HEÄ THOÁNG GIAO TIEÁP COÂNG SUAÁT CUÛA CAÙNH TAY MAÙY: Maïch coâng suaát cuûa 6 ñoäng cô böôùc bao goàm 20 Transistor MOSFET IRF840 duøng ñeå giao tieáp vôùi 5 ñoäng cô böôùc cuûa caùc khôùp 6,5,4,3,2. Linh kieän: Hình7.7 IRF 840 OPTO COUPLER 521 : Vì ñoäng cô böôùc baùn treân thò tröôøng raát ít vaø khoâng phuø hôïp vôùi heä thoáng cô khí neân khi thieát keá em buoäc phaûi söû duïng khaùc vôùi nhöõng quy ñònh cuûa khi thieát keá. Ñoäng cô cuûa khôùp ngoùn tay: Neáu theo ñuùng thoâng soá kyû thuaät cuûa nhaø saûn xuaát :DC 8.2V,0.24A,7.5 DEG/STEP thì so vôùi yeâu caàu thöïc teá veà vaän toác thì ñoäng GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 62 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh cô khoâng ñaùp öùng ,do ñoù em phaûi caáp nguoàn laø 30 V thì ñoäng cô môùi ñaùp öùng kòp khoaûng delay laø 2 mS moãi xung kích, neáu caáp ñieän theá laø 30V thì doøng ñoøi hoûi cuûa ñoäng cô laø 0.9A vì coâng suaát nhoû neân em duøng buffer driver ñeå giao tieáp. Ñoäng cô xoay tay & coå tay: Vì laø ñoäng cô duøng trong maùy in phun neân em cuõng khoâng coù thoâng soá kyõ thuaät cuûa noù. Chæ bieát moât cuoän daây coù ñieän trôû laø 22 Ohm .Khi caáp ñieän DC30V thì noù môùi ñaùp öùng kòp delay giöõa 2 xung laø 2mS.Khi ñoù doøng maø noù yeâu caàu laø 1.4A.Hai ñoäng cô naøy em duøng IRF 540 ñeå giao tieáp nhö maïch döôùi ñaây. 7.8 ÑEÄM TUYEÁN DỮ LI ỆU: Maïch ñeäm (buffer)laø moät maïch logic ñeå khueách ñaïi doøng ñieän hoaëc coâng suaát. Maïch ñeäm veà cô baûn ñöôïc söû duïng ñeå laøm taêng khaû naêng laùi (drive) cuûa moät maïch logic.Hình 6.11 trình baøy 74LS244, moät maïch ñeäm moät chieàu (vì tuyeán ñòa chæ laø tuyeán moät chieàu,höôùng từ vi xöû lí ñeán caùc thieát bò beân ngoøai) ñeå laøm taêng khaû naêng laùi cuûa tuyeán ñòa chæ cao. Veà cô baûn, caùc tuyeán cuûa PIC coù theå caáp doøng 400μA (IO H = 400μA) vaø ruùt doøng 2μA (II L = 2μA); chuùng chæ coù theå laùi moät taûi logic TTL. Maëc duø beân trong PIC ñaõ coù caùc maïch ñeäm döõ lieäu Hình 7.11 trình baøy 74LS244, moät maïch ñeäm moät chieàu (vì tuyeán ñòa chæ laø tuyeán moät chieàu,höôùng từ vi xöû lí ñeán caùc thieát bò beân ngoøai) ñeå laøm taêng khaû naêng laùi cuûa tuyeán ñòa chæ cao. Veà cô baûn, caùc tuyeán cuûa PIC coù theå caáp doøng 400μA (IO H = 400μA) vaø ruùt doøng 2μA (II L = 2μA); chuùng chæ coù theå laùi moät taûi logic TTL. Maëc duø beân trong PIC ñaõ coù caùc maïch ñeäm döõ lieäu vaø ñòa chæ, nhöng theo khuyeán caùo cuûa caùc nhaø cheá taïo, moät heä thoáng vi xöû lí coù 10 thaønh phaàn trôû leân neân duøng caùc maïch ñeäm. Maïch ñeäm 74LS244 coù khaû naêng caáp doøng 15mA vaø ruùt doøng 24mA. Hình 7.11 : Sô ñồ IC 74LS244 ñeäm tuyeán ñòa chæ döõ lieäu GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 63 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Trong heä thoáng vi xöû lí, caùc ngoaïi vi ñöôïc keát noái ôû daïng song song giöõa tuyeán ñòa chæ tuyeán döõ lieäu vaø tuyeán ñieàu khieån. Vi xöû lí chæ thoâng tin vôùi moät trong caùc thieát bò taïi moït thôøi ñieåm, khi ñoù phaûi caùch li taát caû caùc thieát bò coøn laïi. Vieäc söû duïng caùc maïch ba traïng thaùi (Tri_State). Seõ giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà naøy . J15 HEADER 1 1 THC2 OSC2-628 J14 HEADER 1 1 J13 HEADER 5 1 2 3 4 5 DG 5v THDG reset-628 5v 33pF U2 PIC16C622_SS 4 15 16 5 17 18 1 2 3 6 7 8 9 10 11 12 13 14 RA5/MCLR/VPP RA6/OSC2/CLKOUT RA7/OSC1/CLKIN G N D RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/VREF RA3/AN3/CMP1 RA4/TOCKI/CMP2 RB0/INT RB1/RX/DT RB2/TX/CK RB3/CCP1 RB4/PGM RB5 RB6/T1OSO/T1CKL/PGC RB7/T1OSI/PGD V D D PGC-628 4Mhz THC1 33pF PGD-628 OSC1-628 OSC1-628 5v C2 C1 reset-628 PGD-628 OSC2-628 PGC-628 Hình 6.12 Sơ đồ điều khiển động cơ băng chuyền R33 330 Q5 B688 + C28 1000UF C30 104 -12V 5v D16 DIODE J20 HEADER 3 1 2 3 + C29 0.33UF + C31 1000UF D17 DIODE U10 7805 1 3 2 VIN VOUT G N D R31 3 3W L3 FIT80-6 1 2 3 4 +12V D20 LED Hình 6.13 Nguồn nuôi cho vi xử lí. B-downB-up Enter 5v SW2 1 4 2 3 R18 1k SW4 1 4 2 3 R20 1k 5v R16 1k SW3 5v 4 1 2 GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 64 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 65 Hình 6.14. Các buttons điều khiển bằng tay Canhtay -A Cotay THC1 B Ngontay -B Vai-A B-up BaVai-BB Xoay tay -AA Canhtay J6 1 J10 HEADER 4 1 2 3 4 THC2 - + U1A LM324/SO 3 2 1 4 11 5v Canhtay -AA C4 103PF -12V B BaVai reset-628 5v OSC1-877 C1 Cotay -AA D10 LED R18 1k BaVai-A J19 HEADER 1 1 Canhtay -B J5 CBM 1 2 3 4 5 SW4 1 4 2 3 C2 103PF C8 103PF B-up J9 HEADER 5 1 2 3 4 5 D11 LED 5v Vai-BB D4 DIODE PGD-628 -12V THC2 OSC1-628 Canhtay -A R13 R J4 CBDG 1 2 3 4 5 +12V Vai-B C6 103PF U8 74LS244 2 4 6 8 1 18 16 14 12 20 10 11 13 15 17 9 7 5 3 19 A1 A2 A3 A4 1OE Y1 Y2 Y3 Y4 V C C G N D A5 A6 A7 A8 Y5 Y6 Y7 Y8 2OE 5v Xoay tay -A Ngontay PGD-877 J12 HEADER 4 1 2 3 4 SW5 SW PUSHBUTTON-SPST-2 1 4 2 3 D7 LED +12V +12V Xoay tay -BB B-down PGC-877 5v OSC1-628 THDG BaVai-A Vai-B Cotay -A B 5v THU-C1 THC1 THDG J16 HEADER 4 1 2 3 4 33pF BaVai-BB AA BB A PGD-628 AA 5v -12V U5 PIC16LC64 3112 1 13 11 32 2 3 4 5 6 7 33 34 35 36 37 38 39 40 15 16 17 18 23 24 25 26 19 20 21 22 27 28 29 30 8 9 10 14 G N D G N D MCLR/VPP OSC1/CLK VDD VDD RA0 RA1 RA2 RA3 RA4/T0CLK RA5/SS RB0/INT RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6/PGC RB7/PGD RC0/T1OSI/T1CLK RC1/T1OSO RC2/CCP1 RC3/SCK/SCL RC4/SDI/SDA RC5/SDO RC6/TX/CK RC7/RX/DT RD0/PSP0 RD1/PSP1 RD2/PSP2 RD3/PSP3 RD4/PSP4 RD5/PSP5 RD6/PSP6 RD7/PSP7 RE0/RD RE1/WR RE2/CS OSC2/CLKOUT reset-628 D6 LED U7 74LS244 2 4 6 8 1 18 16 14 12 20 10 11 13 15 17 9 7 5 3 19 A1 A2 A3 1OE A4 Y1 Y2 Y3 V C C G N D A6 A7 A8 Y6 Y7 Y8 2OE Y4 A5 Y5 5v BaVai-AA Cotay -B 5v 5v AA R10 10K BaVai-B Xoay tay -AA 4Mhz +12V AA Canhtay -B Cotay +12V Xoay tay -B B +12V reset-877 D8 LED BB R6 220 Canhtay -BB J18 HEADER 4 1 2 3 4 SW2 1 4 2 3 THU-C1 Cotay -A DG RXD_MCU D3 LED Q1 2N1069 BaVai-B R3 10KOHM J15 HEADER 1 1 5v J14 HEADER 1 1 5v Cotay -AA C7 103PF J7 DONG CO -DC1 2 33pF +12V -12V THU-DG Ngontay -B 5v R1 10KOHM PGD-877 BB reset-877 U3 74LS244 2 4 6 8 1 18 16 14 12 20 10 11 13 15 17 9 7 5 3 19 A1 A2 A3 A4 1OE Y1 Y2 Y3 Y4 V C C G N D A5 A6 A7 A8 Y5 Y6 Y7 Y8 2OE BB A C1 103PF +12V +12V 5v Vai-BB reset-877 R21 330 R19 330 5v OSC2-877 C3 103PF H1061 Ngontay -A -12V BaVai-AA R27 1k +12V reset-628 Ngontay -AA - + U1B LM324/SO 5 6 7 4 11 J13 HEADER 5 1 2 3 4 5 Q2 2N1069 5v -12V R7 R J8 HEADER 4 1 2 3 4 R8 10K +12V THU-C2 D5 LED R4 220 C5 103PF 5v 5v 33pF +12V Xoay tay -BB Cotay -BB A C2 C1 Xoay tay THU-DG Enter Xoay tay Canhtay C17 C 5v +12V 5v THU-C2 R16 k1 D12 LED 4Mhz Ngontay -A R5 220 -12V 1 : DCD 2 : RXD 3 : TXD 4 : DTR 5 : GND 6 : DSR 7 : RTS 8 : CTS 9 : RI P1 CONNECTOR DB9 5 9 4 8 3 7 2 6 1 U2 PIC16C622_SS 4 15 16 5 17 18 1 2 3 6 7 8 9 10 11 12 13 14 RA5/MCLR/VPP RA6/OSC2/CLKOUT RA7/OSC1/CLKIN G N D RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/VREF RA3/AN3/CMP1 RA4/TOCKI/CMP2 RB0/INT RB1/RX/DT RB2/TX/CK RB3/CCP1 RB4/PGM RB5 RB6/T1OSO/T1CKL/PGC RB7/T1OSI/PGD V D D BaVai Cotay -BB Ngontay C27 C B A B R9 10K 5v OSC2-877 AA PGD-877 LCD - 16x2 - DM1602A U4LCD_1602A 345678910111213141516 V EE R S R /W ED 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 AK R12 R R20 1k OSC1-877 R22 10k 1 3 2 Canhtay -BB Cotay -B J17 HEADER 1 1 5v B Enter B-down J11 HEADER 4 1 2 3 4 R28 330 OSC2-628 R23 330 Vai-AA +12V -12V R2 R Vai-AA D9 LED J1 1 BB AA Q4 2N1069 +12V +12V 5v Vai A PGC-877 J3 CBCM 1 2 3 4 5 O-DC+ Canhtay -AA Vai D1 LED SW3 1 4 2 3 -12V C2 BB D2 LED 33pF AA +12V A Xoay tay -A R17 1k A Ngontay -BB J21 HEADER 1 1 BB J2 1 PGC-628 PGC-628 PGC-877 Q3 2N1069 Ngontay -AA D13 LED 5v OSC2-628 SW1 SW PUSHBUTTON-SPST-2 1 4 2 3 R11 10KOHM D14 LED DG Vai-A Ngontay -BB D15 DIODE TXD_MCU +12V Xoay tay -B reset-877 - + U1C LM324/SO 10 9 8 4 11 H ình 6.15. Mạch điều khiển chính Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 66 Hình 6.17: Sơ đồ mạch công suất giao tiếp động cơ khớp 4, 5 và 6 J1 JU M P E R 1 2 Q 11 IR F 33 1 K TA I K TB V A I- B ju m pe r D 9 D 5 IS O 11 1 2 4 3 D 13 K TA D 10 K V A IB O K TA I K T- B O V A IB O J8 1 2 K T- A I C R 2 1K O H M 12 3 4 5 V A IA O V C C V A I- A O Q 7 IR F 33 1 V A IB O IS O 12 1 2 4 3 D 8 K TA O Q 3 IR F 33 1 ju m pe r K V A I- A O po w er 2 IS O 2 1 2 4 3 K T- B R 3 V A IA I D 15 C R 1 4. 7K O H M 12 3 4 5 D 3 K V A IA J5 123456 Q 2 IR F 84 0 R 5 R S W 2 S W D IP -4 /S M K TB O V A I- B O D 2 K V A IB K V A IA V A I- A K V A I- A I K V A I- A O V A IA I V A I- A I D 12 R 8 4. 7K 12 3 4 5 6 7 8 9 K TB J2 123456 K T- A I K V A I- B V A IA J3 123456 K TA I K V A IA I C 1 1u f R 7 1K 12 3 4 5 6 7 8 9 K V A I- B O V A I- A V A I- A I D 1 V A I- A I S W 1 S W D IP -4 /S M K V A IB D 7 D IO D E D 6 Q 4 IR F 84 0 IS O 5 1 2 4 3 C 3 10 3p f po w er 3 K V A IA O K T- A Q 5 IR F 33 1 K V A IA I V A I- B IS O 3 1 2 4 3 IS O 1 1 2 4 3 S W 6 V A IA I K V A IB O J9 JU M P E R 1 2 S W 5 C 2 10 0u f Q 8 IR F 84 0 V A IB C 4 10 3p f R 4 V C C S W 4 S W 3 S W D IP -4 /S M V C C V C C D 14 J6 1 2 V A I- B O V A IA Q 9 IR F 33 1 V A I- A O IS O 10 1 2 4 3 K T- A D 4 Q 10 IR F 33 1 IS O 6 1 2 4 3 Q 1 IR F 33 1 K T- A I V C C K T- B D 16 Q 6 IR F 84 0 V C C K V A IA O K V A I- A IS O 4 1 2 4 3 K V A I- A I po w er 1 K T- A O K T- A O IS O 9 1 2 4 3 V C C V C C J7 1 2 K V A I- A O K TA K V A I- B O R 6 D 11 K V A IA I Q 12 IR F 33 1 IS O 7 1 2 4 3 K T- B O J4 H E A D E R 8 x2 /S M 2 4 6 8 10 12 14 16 1 3 5 7 9 11 13 15 V A IA O K TB O K V A I- B V C C K V A I- A I K V A I- A V A IB K TA O IS O 8 1 2 4 3 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh 30v 5v dc DKCT--AI 220outam DKCT--A 220induong 220induong DKCT-B R9 R 220outduong C2 1UF C11 10uf J18 NGUON3 1 2 C8 1uf LS2 RELAY DPDT 3 4 5 6 8 7 1 2 mass30v CT--B 220outam J14 30V XOAY CHIEU 1 2 3 SW3 COTAY 220outam R4 1KOHM 30v 220induong DKXT-B C4 104k D1 DIODE DKCT--A mass30v DKXT--A 5v dc mass30v NT--A DKCT--AI XT--A DKCT-AI start ISO13 p512 1 2 4 3 D6 DIODE ISO5 1 2 4 3 220outam NT-B NT-B 220outam DKXT-AI 220inam Q9 h1061 DKXT-A D10 DIODE J21 JUMPER 1 2 24v dc 220induong 220outduong DKNT--B DKXT--AI J16 NGUON1 1 2 ISO11 1 2 4 3 mass30v 30v mass24v dc 24v dc mass30v mass30v mass24v dc ISO121 2 4 3 C12 1uf C5 4700UF DKCT-AI 220inam DKXT--AI CT--B ISO21 2 4 3 D8 DIODE DKNT--B 220outam kich relay mass30v DKNT-AI DKNT--AI DKCT-B 220inam U1 ULN2003A 1 2 3 4 5 6 7 16 15 14 13 12 11 10 9 8 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C COM G N D CT-B DKCT--B 220outduong CT--A R11 23456789 mass30v DKCT-A U5 LM7805/TO 1 2 3 VIN G N D VOUT Q8 IRF540 C R2 1kohm 1 2345 J22 JUMPER 1 2 mass30v SW1 NGONTAY 30v C7 104pf -400v NT-A mass30v 30v U4 LM7812/TO 1 2 3 VIN G N D VOUT DKNT--AI kich relay D5 DIODE 220outam DKNT-A DKXT--A R8 4.7kohm Q7 IRF540 NT--B DKXT--B SW2 XOAYTAY DKNT--A D9 DIODE DKNT-AI 220outduong ISO61 2 4 3 D2 DIODE 30v xoay 2 DKNT-B XT-B 24v dc DKCT-A Q2 IRF540 D7 DIODE XT--B DKXT-AI kich relay XT-B DKNT-AI D11 4 AMPE CT-A start Q4 IRF540 C R3 4.7kohm 1 2345 kich relay ISO41 2 4 3 DKNT--A DKCT-AI DKNT-A XT--B DKNT--AI mass30v 220induong ISO101 2 4 3 DKCT--B 220inam J1 30V 1 2 24v dc 24v dc mass30v - + D4 5 AMPE 2 1 3 4 DKXT--B LS1 RELAY DPDT 3 4 5 6 8 7 1 2 DKCT--AI J2 1 2 3 4 5 6 30v xoay 1 Q1 IRF540 J12 1 2 3 4 5 6 LS4 RELAY DPDT 3 4 5 6 8 7 1 2 U2 ULN2003A 1 2 3 4 5 6 7 16 15 14 13 12 11 10 9 8 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C COM G N D R5 RESISTOR SIP 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C6 4700uf NT--A NT--B NT-A ISO9 1 2 4 3 J15 220VAO 1 2 DKXT-B C3 104k J17 NGUON2 1 2 24v dc mass24v dc ISO7 1 2 4 3 J13 TIN HIEU DIEU KHIEN 2 4 6 8 10 12 14 16 1 3 5 7 9 11 13 15 DKXT-A 30v 30v 24v dc XT--A J20 JUMPER 12 mass30v 30v mass24v dc DKXT--AI J7 1 2 3 4 5 6 D3 LED POWER 220outduong XT-A CT-B 220induong ISO1 1 2 4 3 XT-A C1 100UF DKXT-AI 220outduong SW4 CONG TAC NGUON 4 U3 74LS90 14 1 12 9 8 11 5 10 2 3 6 7 CLKA CLKB QA QB QC QD VC C G N D R01 R02 R91 R92 220outduong 220inam Q5 IRF540 mass30v LS3 RELAY DPDT 3 4 5 6 8 7 1 2 C10 1000uf D13 LED SW5 CONG TAC KHOI DONG ISO3 1 2 4 3 ct 30v - + D12 1ampe 2 1 3 4 R7 1kohm ISO8 1 2 4 3 C9 104k R6 500ohm mass24v dc Q3 IRF540 DKNT-B CT--A ledstart CT-A 220outam kich relay J19 NGUON4 1 2 220outduong ledstart Q6 IRF540 220inam Hình 6.16: Sô ñoà maïch coâng suaát cuûa ñoäng cô khôùp 1, 2 và 3 GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 67 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh 6.7 Lưu đồ giải thuật: POWER ON Khởi tạo ngõ vào Xuất ra LCD (Lựa chọn chế độ hoat động) Up= 0 Down=0 Điều khiển bằng tay (Up= 0) Điều khiển tự động (Down= 0) Yes Yes No GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 68 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY Khởi tạo LCD_ Manual Count = 5 Nếu Up = 0 Count= Count +1 If (Count> 10 ÆCount= 5) Down = 0 Count= Count -1 If (Count< 5Æ Count= 10) Count= 5 Hiển thị LCD “DC VAI” (Count= 5) Hiển thị LCD “DC BA VAI” (Count= 6) Hiển thị LCD “DC Xoay tay” (Count= 9) Hiển thị LCD “DC Cổ tay” (Count= 8) Hiển thị LCD “DC Khuỷu tay” (Count= 7) Count= 6 Count = Count= 9 Count= 8 Count= 7 Hiển thị LCD “DC Ngón tay” (Count= 10) Enter Yes No Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 69 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Count= 5 Điều khiển “DC Vai” Điều khiển “DC Cổ tay” Điều khiển “DC Xoay tay” Điều khiển “DC Ngón tay” Điều khiển “DC Khuỷu tay” Điều khiển “DC Bả vai” Count= 6 Count= 9 Count=10 Count= 8 Count= 7 GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 70 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Khởi tạo LCD “ Auto” Gắp vật 1 Di chuyển đến vị trí đặt vật 1 Đặt vật 1 xuống Gắp vật 2 Di chuyển đến vị trí vật 2 Di chuyển đến vị trí đặt vật 2 Đặt vật 2 xuống Enter No Yes GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 71 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Chương trình vi điều khiển PIC . #include #device 16F877*=16 ADC=10 #include #fuses HS,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP #use delay(clock=4000000) //*********************************** //Khai bao bien //*********************************** #bit Enter = 0x07.0//RC0 #bit Up = 0x07.1//RC1 #bit Down = 0x07.2//RC2 #bit DG = 0x07.3//RC3 #bit C1 = 0x07.4//RC4 #bit C2 = 0x07.5//RC5 #bit NGONTAY = 0x05.0//RA0 #bit XOAYTAY = 0x05.1//RA1 #bit COTAY = 0x05.2//RA2 #bit CANHTAY = 0x05.3//RA3 #bit BAVAI = 0x05.4//RA4 #bit VAI = 0x05.5//RA5 #bit A = 0x06.0//RB0 #bit B = 0x06.1//RB0 #bit AA = 0x06.2//RB0 #bit BB = 0x06.3//RB0 #bit RS=0x09.2 //RS= 0 thi thang ghi IR duoc chon,=1 thi thanh ghi DR dc chon #bit RW=0x09.1 //RW=1 la read, RW=0 la write GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 72 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh #bit E= 0x09.0 //e=1 thi cho phep doc,e=0 cho phep ghi #byte lcd_data = 0x08 // Dia chi PORTd //************************************************ //Cac ham lien quan toi LCD byte lcd_read_byte(); void lcd_send_byte( byte address, byte n ); void lcd_init(); void lcd_gotoxy( byte x, byte y); void lcd_putc( char c); void lcd_refresh();//****************************** /* Doc mot byte tu LCD */ byte lcd_read_byte() { byte read_byte; set_tris_D(0xFF); // PORTD = input RW = 1; delay_cycles(1); E = 1; delay_cycles(1); read_byte = lcd_data; E = 0; set_tris_D(0x00); // PORTD = output return(read_byte); } /* Goi 1byte den LCD */ void lcd_send_byte( byte address, byte n ) { RS = 0; while ( bit_test(lcd_read_byte(),7) ) ;//kiem tra xem co BF co bat len hay khong GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 73 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh RS = address; delay_cycles(1); RW = 0; delay_cycles(1); E = 0; lcd_data = n; delay_cycles(1); E = 1; delay_us(20); E = 0; } /* Khoi tao ban dau cho LCD */ void lcd_init() { byte const lcd_init_string[4] = {0x38, 0x0C, 1 , 6}; byte i; set_tris_D(0x00); RS = 0; RW = 0; E = 0; delay_ms(15); for(i=1;i<=3;++i) { lcd_data = 3; delay_cycles(1); E = 1; delay_us(2); E = 0; delay_ms(5); } lcd_data = 2; delay_cycles(1); E = 1; GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 74 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh delay_us(2); E = 0; delay_ms(5); for(i=0;i<=3;++i) { lcd_send_byte(0,lcd_init_string[i]); } } /* Nhay den vi tri (x,y) tren LCD,nhay nham y se bao loi */ void lcd_gotoxy( byte x, byte y) { byte address; switch(y) { case 1: address=0; //dia chi bat dau cua vung ram hang 1 0x00 address+=x-1;//cot thu n nhung gia tri dia chi la n-1 lcd_send_byte(0,0x80|address); break; case 2: address=0x40; //dia chi bat dau cua vung ram hang 2 0x040 address+=x-1;//cot thu n nhung gia tri dia chi la n-1 lcd_send_byte(0,0x80|address); break; default :lcd_init(); lcd_putc("ERROR Y POSITION"); while(true); // Dung tai day! } } /* Hien thi ki tu hoac chuoi ra LCD */ void lcd_putc( char c) { GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 75 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh lcd_send_byte(1,c); } /* Hien thi ki tu hoac chuoi ra LCD */ void lcd_refresh() { lcd_send_byte(0,1); lcd_send_byte(0,6); } //******************************************** //Chuyen du lieu xuat LCD //******************************************** void delaystep1() { delay_us(1800); } void delaystep2() { delay_us(2500); } //******************************************** //Chuyen du lieu xuat LCD //******************************************** void delaybuttom() { delay_ms(90); } VOID STEPPER1(int D,int16 N) { int8 R0; R0=0B00110011; IF(D==0) GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 76 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh { LOOP11: OUTPUT_B(R0); delaystep1(); N=N-1; IF(N==0) {OUTPUT_B(0x00); GOTO THOAT1;} rotate_left (&R0, 1); GOTO LOOP11; } IF(D==1) { LOOP12: OUTPUT_B(R0); delaystep1(); N=N-1; IF(N==0) {OUTPUT_B(0x00); GOTO THOAT1;} rotate_right (&R0, 1); GOTO LOOP12; } THOAT1: DELAY_MS(1); } GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 77 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh VOID STEPPER2(int D,int16 N) { int8 R0; R0=0B00110011; IF(D==0) { LOOP21: OUTPUT_B(R0); delaystep2(); N=N-1; IF(N==0) {OUTPUT_B(0x00); GOTO THOAT2;} rotate_left (&R0, 1); GOTO LOOP21; } IF(D==1) { LOOP22: OUTPUT_B(R0); delaystep2(); N=N-1; IF(N==0) {OUTPUT_B(0x00); GOTO THOAT2;} rotate_right (&R0, 1); GOTO LOOP22; } THOAT2: GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 78 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh DELAY_MS(1); } //***************************************** /* Ham main */ //***************************************** void main () { int16 count,r; int8 i,R1; //Khoi tao Port vao ra set_tris_b (0X00); set_tris_a (0X00); set_tris_c (0Xff); set_tris_d (0X00); set_tris_e (0X00); OUTPUT_B(0x00); OUTPUT_A(0xFF); //Chon che do hoat dong khi bat dau chuong trinh; Nhan0: lcd_init(); //khoi tao man hinh LCD lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("Mode Select: ");//xuat dong chu ra man hinh lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("Up:Manu-Dw:Auto ");//xuat dong chu ra If(Up==0) { delaybuttom(); If(Up==0) {Goto Manual;} } If(Down==0) { delaybuttom(); GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 79 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh If(Down==0) {Goto Autos; } } goto nhan0; //Che do dieu khien bang tay; Manual: lcd_init(); //khoi tao man hinh LCD lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("Manual");//xuat dong chu ra man hinh //Doan chuong trinh dieu khien count=5; OUTPUT_B(0x00); OUTPUT_A(0xff); WHILE(TRUE) { OUTPUT_B(count); If(Up==0) { delaybuttom(); If(Up==0) { count=count+1;} } If(Down==0) { delaybuttom(); If(Down==0) { count=count-1;} } If( count<5) {count=10;} If(count>10 ) {count=5;} If(Count==5) GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 80 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh { lcd_init(); //khoi tao man hinh LCD lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("Manual");//xuat dong chu ra man hinh lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("DC Vai");//xuat dong chu ra man hinh } If(Count==6) { lcd_init(); //khoi tao man hinh LCD lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("Manual");//xuat dong chu ra man hinh lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("DC Ba Vai");//xuat dong chu ra man hinh } If(Count==7) { lcd_init(); //khoi tao man hinh LCD lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("Manual");//xuat dong chu ra man hinh lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("DC Khuy tay");//xuat dong chu ra man hinh } If(Count==8) { lcd_init(); //khoi tao man hinh LCD lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("Manual");//xuat dong chu ra man hinh lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("DC Co Tay");//xuat dong chu ra man hinh } If(Count==9) { lcd_init(); //khoi tao man hinh LCD GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 81 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("Manual");//xuat dong chu ra man hinh lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("DC Xoay Tay");//xuat dong chu ra man hinh } If(Count==10) { lcd_init(); //khoi tao man hinh LCD lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("Manual");//xuat dong chu ra man hinh lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("DC Ngon Tay");//xuat dong chu ra man hinh } If(Enter==0) { delaybuttom(); If(Enter==0) { goto Ctdieukhiendongco;} } } Ctdieukhiendongco: R1=0B00110011; If(Count==5) {OUTPUT_A(0b11111110); while(true) { If(Up==0) { rotate_left (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); delaystep1(); GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 82 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh } If(Down==0) { rotate_right (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); delaystep1(); } If(Up==1&&Down==1) {OUTPUT_B(0x00);} If(Enter==0) { DELAY_MS(100); If(Enter==0) { goto Manual;} } } } If(Count==6) {OUTPUT_A(0b11111101); while(true) { If(Up==0) { rotate_left (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); delaystep1(); } If(Down==0) { rotate_right (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 83 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh delaystep1(); } If(Up==1&&Down==1) {OUTPUT_B(0x00);} If(Enter==0) { DELAY_MS(100); If(Enter==0) { goto Manual;} } } } If(Count==7) {OUTPUT_A(0b11111011); while(true) { If(Up==0) { rotate_left (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); delaystep1(); } If(Down==0) { rotate_right (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); delaystep1(); } GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 84 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh If(Up==1&&Down==1) {OUTPUT_B(0x00);} If(Enter==0) { delaybuttom(); If(Enter==0) { goto Manual;} } } } If(Count==8) {OUTPUT_A(0b11110111); while(true) { If(Up==0) { rotate_left (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); delaystep2(); } If(Down==0) { rotate_right (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); delaystep2(); } If(Up==1&&Down==1) {OUTPUT_B(0x00);} GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 85 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh If(Enter==0) { delaybuttom(); If(Enter==0) { goto Manual;} } } } If(Count==9) {OUTPUT_A(0b11101111); while(true) { If(Up==0) { rotate_left (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); delaystep2(); } If(Down==0) { rotate_right (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); delaystep2(); } If(Up==1&&Down==1) {OUTPUT_B(0x00);} If(Enter==0) { delaybuttom(); If(Enter==0) GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 86 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh { goto Manual;} } } } If(Count==10) {OUTPUT_A(0b11011111); while(true) { If(Up==0) { rotate_left (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); delaystep2(); } If(Down==0) { rotate_right (&R1, 1); OUTPUT_B(R1); delaystep2(); } If(Up==1&&Down==1) {OUTPUT_B(0x00);} If(Enter==0) { delaybuttom(); If(Enter==0) { goto Manual;} } } } ///////////////////////////////////////////////////// GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 87 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Autos: lcd_init(); //khoi tao man hinh LCD lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc(" Autos");//xuat dong chu ra man hinh nhan: If(Down==0) { DELAY_MS(80); If(Down==0) { Goto Nhan0;}} If(Enter==0) { DELAY_MS(80); If(Enter==0) { ////////////////////////////////////////////////// //Doan thu nhat/////////////////////////////////// //Bavai; OUTPUT_A(0b11111101); i=0; r=860; STEPPER1(i,r); //Khuy vai; OUTPUT_A(0b11111011); i=1; r=900; STEPPER1(i,r); //Co tay; OUTPUT_A(0b11110111); i=1; r=200; STEPPER2(i,r); GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 88 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh //Ngon tay; OUTPUT_A(0b11011111); i=0; r=2400; STEPPER2(i,r); /////////////////////////////////// //Bavai; OUTPUT_A(0b11111101); i=1; r=860; STEPPER1(i,r); //Khuy vai; OUTPUT_A(0b11111011); i=0; r=900; STEPPER1(i,r); //Co tay; OUTPUT_A(0b11110111); i=0; r=200; STEPPER2(i,r); /////////////////////////////////// //Vai; OUTPUT_A(0b11111110); i=1; r=2605; STEPPER1(i,r); /////////////////////////////////// //Bavai; OUTPUT_A(0b11111101); i=0; r=830; GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 89 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh STEPPER1(i,r); //Khuy vai; OUTPUT_A(0b11111011); i=1; r=900; STEPPER1(i,r); //Co tay; OUTPUT_A(0b11110111); i=1; r=200; STEPPER2(i,r); //Ngon tay; OUTPUT_A(0b11011111); i=1; r=2400; STEPPER2(i,r); /////////////////////////////////// //Bavai; OUTPUT_A(0b11111101); i=1; r=830; STEPPER1(i,r); //Khuy vai; OUTPUT_A(0b11111011); i=0; r=900; STEPPER1(i,r); //Co tay; OUTPUT_A(0b11110111); i=0; r=200; STEPPER2(i,r); GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 90 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh //////////////////////////////////////// //Doan thu hai//////////////////// //Vai; OUTPUT_A(0b11111110); i=1; r=2900; STEPPER1(i,r); /////////////////////////////////// //Bavai; OUTPUT_A(0b11111101); i=0; r=860; STEPPER1(i,r); //Khuy vai; OUTPUT_A(0b11111011); i=1; r=900; STEPPER1(i,r); //Co tay; OUTPUT_A(0b11110111); i=1; r=200; STEPPER2(i,r); //Ngon tay; OUTPUT_A(0b11011111); i=0; r=2400; STEPPER2(i,r); /////////////////////////////////// //Bavai; GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 91 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh OUTPUT_A(0b11111101); i=1; r=860; STEPPER1(i,r); //Khuy vai; OUTPUT_A(0b11111011); i=0; r=900; STEPPER1(i,r); //Co tay; OUTPUT_A(0b11110111); i=0; r=200; STEPPER2(i,r); /////////////////////////////////// //Vai; OUTPUT_A(0b11111110); i=1; r=2630; STEPPER1(i,r); /////////////////////////////////// //Bavai; OUTPUT_A(0b11111101); i=0; r=860; STEPPER1(i,r); //Khuy vai; OUTPUT_A(0b11111011); i=1; r=900; STEPPER1(i,r); //Co tay; GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 92 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh OUTPUT_A(0b11110111); i=1; r=200; STEPPER2(i,r); //Ngon tay; OUTPUT_A(0b11011111); i=1; r=2400; STEPPER2(i,r); /////////////////////////////////// //Bavai; OUTPUT_A(0b11111101); i=1; r=860; STEPPER1(i,r); //Khuy vai; OUTPUT_A(0b11111011); i=0; r=900; STEPPER1(i,r); //Co tay; OUTPUT_A(0b11110111); i=0; r=200; STEPPER2(i,r); /////////////////////////////////// //Vai; OUTPUT_A(0b11111110); i=0; r=8135; STEPPER1(i,r); } GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 93 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh } goto nhan; } GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 94 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh Chương 8: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 8.1 TOÙM TAÉT ÑEÀ TAØI: Qua 12 tuaàn thöïc hieän nghieân cöùu ñeà taøi, taäp luận văn ñöôïc hoaøn taát. Nhöõng vaán ñeà coøn môùi naåy sinh trong quaù trình thöïc hieän ñeà taøi. Nhöõng vaán ñeà naøy khoâng chæ laø ñoäng löïc kích thích nieàm say meâ trong quaù trình nghieân cöùu maø coøn laø söï thaùch thöùc veà khaû naêng cuaû baûn thaân ngöôøi nghieân cöùu. Noäi dung cuaû ñeà taøi ñöôïc hình thaønh töø nhöõng vaán ñeà ñöôïc giaûi quyeát moät caùch tương đối. Caùc vaán ñeà trong ñeà taøi ñöôïc giaûi quyeát vaø trình baøy töø toång quaùt ñeán cuï theå. Trong töøng vaán ñeà, caùc tình huoáng ñöôïc giaûi quyeát theo töøng böôùc. Ñeà taøi bao goàm 6 chöông ñöôïc trình baøy, nhöng caùc vaán ñeà troïng taâm coát loõi taäp trung vaøo caùc chöông 3,4 vaø 5. Trong chöông 3 caùc khaùi nieäm vaø nhöõng kieán thöùc cô baûn veà tay maùy ñöôïc trình baøy, vaø trong chöông 6 caáu truùc maïch ñieàu khieån ñöôïc giôùi thieäu. Moâ hình caáu truùc maïch ñöôïc trieån khai thaønh nhöõng maïch ñieän cuï theå. Caùch söû duïng nhöõng linh kieän, thieát bò caáu truùc neân maïch ñieàu khieån ñöôïc ñeà caäp chæ bao goàm nhöõng noäi dung caàn thieát phuïc vuï tröïc tieáp cho ñeà taøi vaø vieäc tính toaùn, choïn caùc linh kieän trong maïch coâng suaát cuõng raát quan troïng trong quaù trình thöïc thi ñeà taøi. Caùnh tay maùy; seõ khoâng bao giôø hoaït ñoäng neáu khoâng coù chöông trình ñieàu khieån ñöôïc xaây döïng trong chöông 6. Caùc böơc chuaån bò thi coâng maïch vaø nhöõng thao taùc caàn thieát ñeå ñieàu khieån caùnh tay maùy ñöôïc trình baøy trong chöông 6. 8.2 KẾT QUẢ THỰC HIỆN: Sau ba tháng thực hiện đề tài, tập luận văn đã được hoàn tất - Vật được di chuyển có kích thước nằm trong khoảng từ 0 Æ 40mm, trọng lượng khoảng từ 0 Æ 400g - Có hai chế độ điều khiển: a) Manual: Người điều khiển có thể điều khiển trực tiếp bằng cách nhấn nút trực tiếp từ bàn phím. Có thể gắp vật ở bất kỳ vị trí nào, do người điều khiển chọn. b) Chế độ điều khiển tự động(Autos) Cánh tay máy sẽ thực hiện thao tác gắp vật taị hai vị trí a và đặt tới vị trí mới b, gắp vật tại c và đặt tại vị trí mới d, theo đúng lộ trình định trước. * Ưu điểm điểm của cánh tay máy. 1. Cánh tay hoạt động đúng như ý đồ thiết kế. 2. Cánh tay hoạt động khà êm ái chính xác khi thao tác gắp vật. 3. Có thể hoạt động tốt ở cả hai chế độ manual và autos. 4. Cánh tay được thiết kế khá đẹp mắt, và nhỏ gọn phù hợp đối với đề tài tốt nghiệp. * Khuyết điểm của cánh tay máy: 1. Tốc độ hoạt động chưa nhanh. 2. Hoạt động lập lại nhiều lần (ở chế độ autos) sẽ dẫn đến sai số tích lũy sau 20 lần lập lại sẽ bị sai số khoảng 1 độ. 3. Công suất thấp, gắp được vật có trọng lượng tương đối nhỏ. 4. Khớp ngón tay hoạt động chậm hơn so với các khớp còn lại. GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 95 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh 5. Cành tay được thiết kế chỉ hoạt động từng khớp một, nên dẫn đến tốc độ chưa cao, nên không linh hoạt lắm. 8.3 MOÄT VAØI ÑEÀ NGHÒ: Duø ñaõ coá gaéng heát söùc nhöng do thôøi gian coù haïn neân vieäc thöïc hieän ñeà taøi phaûi döøng laïi. Chuùng toâi, nhöõng ngöôøi thöïc hieän ñeà taøi hy voïng nhöõng khoùa sau seõ phaùt trieån hoaøn thieän hôn ñeå öùng duïng vaøo trong saûn xuaát. Sau ñaây laø moät vaøi ñeà nghò cho nhöõng ai muoán phaùt trieån ñeà taøi: 1. Duøng vi ñieàu khieån PIC ñeå thieát keá maïch ñieàu khieån giao tiếp may tính. 2. Thieát keá phaàn giao tieáp vôùi maùy tính taïo söï linh hoaït trong ñieàu khieån. 3. Ñieàu khieån linh hoaït hôn cho taát caû caùc khôùp hoaït ñoäng cuøng luùc, taïo söï linh hoaït vaø taêng ñöôïc toác ñoä hoaït ñoäng cuûa caùnh tay. 4. Thiết kế băng tải di chuyển vật kết hợp cánh tay máy gắp vật. 5. Dùng motor sevor AC để có công suất lớn và tốc độ đáp ứng nhanh. GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 96 Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ts.Nguy ễn Đức Thành , Đo lường và điều khiển bằng máy tính.NXB ĐH Qu ốc gia TpHCM. 2. Ts. Nguyễn Thiện Thành, Trí tuệ nhân tạo và hệ chuyên gia. NXB Giáo dục. 3. TS.Lê Hoài Quốc, Kỹ thuật người máy và Robot Công nghiệp. NXB ĐH Quốc gia TpHCM. 4. Điện tử công xuất I v à II, (tài liệu lưu hành nội bộ) Trường đại học bách khoa TpHCM. 5. Ks.Trần xuân Thường, Tài liệu sử dụng CCS tiếng việt (tài liệu lưu hành nội bộ) Trường đại học KHTN. 6. Ks.Phan Vinh Hiếu, Cấu trúc phần cứng PIC16F877A(tài liệu lưu hành nội bộ) Trường đại học KHTN. 7. PGS.TS. Nguyễn Hữu Phương ,Mạch số ,Nhà Xuất Bản Thống Kê. 8. Diển đàn điện tử .com 9. Google + Datasheet.com (Internet) GVHD: Ts. Hoàng Minh Trí Trang: 97