1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Engineering document template

52 16 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Cân Và Giám Sát Tải Trọng Xe Có Code
Định dạng
Số trang 52
Dung lượng 4,31 MB

Cấu trúc

  • 1.3. Nhiệm vụ đề tài (6)
  • 1.4. Phạm vi nghiên cứu (7)
  • 1.5. Dự kiến kết quả (7)
  • CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT (8)
    • 2.1. Wifi (8)
    • 2.2. ESP 8266 (8)
    • 2.3. PIC16F877A (10)
    • 2.4. Loadcell (13)
    • 2.5. Module HX711 (15)
    • 2.6. Resistor (16)
    • 2.7. Tụ điện (17)
    • 2.8. Crystal (18)
    • 2.9. LM2596 (19)
    • 2.10. L293D (19)
    • 2.11. UART communication (23)
    • 2.12. App Blynk (24)
  • CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG (26)
    • 3.1. Sơ đồ khối của hệ thống (26)
      • 3.1.1. Khối chuyển đổi nguồn (26)
      • 3.1.2. Khối lấy tín hiệu (27)
    • 3.3. Thiết kế mô hình (31)
    • 3.4. Thiết kế giao diện (35)
    • 3.5. Thi công (36)
    • 3.6. Kết quả (38)
    • 3.7. Kết luận thực nghiệm (39)
  • CHƯƠNG 4: GIẢI THUẬT VÀ ĐIỀU KHIỂN (39)
    • 4.1. Hoạt động của hệ thống (39)
    • 4.2. Lưu đồ giải thuật (40)
    • 4.3. Trình bày giải thuật (41)
  • CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN (44)
    • 5.1. Ưu điểm (44)
    • 5.2. Nhược điểm (44)
    • 5.3. Hướng phát triển (44)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (46)

Nội dung

Nhiệm vụ đề tài

 Tìm hiểu nguyên lý, lý thuyết.

 Tìm hiểu về phần mềm thiết kế easy eda.

 Tìm hiểu về cách thiết kế mạch, in mạch.

Dự kiến kết quả

Mô hình cân và giám sát tải trọng xe đã được phát triển với đầy đủ chức năng, bao gồm điều chỉnh hướng di chuyển, tiến lùi, điều chỉnh tốc độ và khả năng cân trọng lượng xe Dữ liệu về trọng lượng xe sẽ được gửi đến thiết bị theo dõi quan sát, đảm bảo việc giám sát hiệu quả và chính xác.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Wifi

Wifi là công nghệ mạng không dây cho phép các thiết bị như máy tính, điện thoại di động và các thiết bị khác tương tác với Internet, tạo ra một mạng lưới kết nối Để điều khiển thiết bị qua wifi, cần xác định đúng giao thức sử dụng, bao gồm các loại như Protocol Stack, Transmission Control Protocol (TCP), Internet Protocol (IP), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Secured Shell (SSH), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) và Domain Name System (DNS).

ESP 8266

Ở đồ án này tôi sử dụng ESP 8266 làm mạch điều khiển thông qua wifi ESP

8266 là một mạch vi điều khiển sử dụng wifi 2.4Hz được hỗ trợ bộ giao thức TCP/IP Sau đây là các thông số:

 Hỗ trợ bảo mật: WPA/WPA2

ESP gồm 30 chân với ký hiệu và công dụng như hình sau:

Hình 2.2.1 Cấu tạo các chân ESP

Hình 2.2.2 Chi tiết các chân ESP

ESP nhận tín hiệu đầu vào từ sóng vô tuyến và xuất tín hiệu đầu ra để điều khiển các chân tín hiệu Điều này cho phép lập trình ESP để theo dõi và điều khiển hoạt động của thiết bị theo ý muốn thông qua phần mềm Arduino IDE.

PIC16F877A

PIC- Peripheral interface controller, là một họ của vi điều khiển được phát hành bởi công nghệ Microchip.

PIC16F877A là vi điều khiển phổ biến trong ngành công nghiệp nhờ vào tính tiện lợi và dễ lập trình Nó sử dụng công nghệ Flash memory cho phép đọc, ghi và xóa dữ liệu nhiều lần, mang lại tốc độ lưu trữ cao Các phần mềm lập trình C như CCS và Mplab thường được sử dụng để phát triển ứng dụng cho vi điều khiển này.

Gồm 40 chân và trong đó có 33 chân cho ngõ vào và ngõ ra chia ra làm các ngõ digital và analog Hoạt động ở gia động thạch anh lên tới 20MHz và họa động ở điện áp nguồn tư 4.2V – 5.5V và đặc biệt nó không có bộ dao động trong như các họ vi điều khiển khác như: PIC 18F46K22, PIC 18F4550, Ở từng chân của vi điều khiển có nhiệm vụ và chức năng khác nhau và có những chân có đa nhiệm vụ trên một chân.

Hình 2.3.2 Sơ đồ chân PIC16F877A

Một vài số liệu cơ bản:

Các đặc điểm chức năng chính:

 ADC- analog to digital converter module (8bit): gồm 8 kênh cho 8 cảm biến analog.

 Timers: gồm 3 timer timer0, timer1, timer2.

 EEPROM: vùng nhớ 256x8bytes có thể xóa đọc và được lưu trữ lại dù cho vi điều khiển đang tắt.

 PWM modules: 2 CCP modules với độ phân giải 10bits.

 Serial (UART communication): 1 UART channel với 2 cổng TX và RX.

 I2C communication: hỗ trợ giao tiếp I2C.

 Watchdog timer: được sử dụng khi vi điều khiển ở chế độ sleep mode, dùng để gọi vi điều khiển khởi động khi đang trong tình trạng sleep mode.

 Brown out detection và Brown out reset.

Hình 2.3.3 Cấu tạo trong PIC16F877A

Loadcell

Loadcell là thiết bị chuyển đổi lực và khối lượng thành tín hiệu điện, giúp tính toán và tiêu chuẩn hóa các thông số này Các loại loadcell phổ biến bao gồm strain gauges, pneumatic và hydraulic Trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào loại strain gauges, đo lực thông qua sự căng giãn của bề mặt.

Loadcell là thiết bị đo lực có thân kim loại, thường làm bằng nhôm, giúp tăng tính dẻo và bền bỉ Nó bao gồm một cầu Wheatstone với 4 điện trở mắc cân bằng Khi chịu lực, loadcell sẽ biến dạng nhẹ, làm thay đổi cấu trúc cầu và dẫn đến sự thay đổi điện áp đầu ra, từ đó cho phép đo lực hoặc khối lượng tác động Thiết bị này thường có 4 dây tín hiệu màu xanh, đỏ, đen và trắng, trong đó có 2 dây nguồn và 2 dây tín hiệu.

 Maximum number of load cell verification intervals (N max): 2000

 Minimum number of load cell verification intervals (Vmin): EMax/5000

 Method of connecting wire: Red (+), Black (-), Green (+), White (-)

Module HX711

HX711 là linh kiện chuyển đổi tín hiệu analog sang digital với độ phân giải 24bit, chuyên dụng cho các ứng dụng đo lực và khối lượng Nó được thiết kế để giao tiếp trực tiếp với cầu cảm biến trong các ứng dụng công nghiệp Độ phân giải 24bit cho phép HX711 khuếch đại tín hiệu vào có biên độ nhỏ, giúp đo đạc chính xác các giá trị cần thiết.

Module bao gồm con chip HX711, các tụ, transistor để tạo thành mạch chuyển đổi khuếch đại theo sơ đồ sau:

Hình 2.5.2 Sơ đồ đi dây module HX711 Đặc điểm và thông số:

 2 kênh ngõ vào khác nhau.

 Nguồn cấp cho mạch thường là nguồn cho loadcell hay nguồn cung cấp cho các mạch ADC tương tự.

 Dễ điều khiển và giao diện nối tiếp: không cần lập trình, và điều khiển dựa theo các chân của mạch.

 Lựa chọn được tỷ lệ dữ liệu ngõ ra (tốc độ lấy mẫu) 10 SPS hay 80 SPS.

 Tổng dòng hoạt động bình thường < 1.5mA.

 Nhiệt độ hoạt động bình thường: -40 - +85 °C.

Điện áp đầu vào của HX711 có thể là 20mV, 40mV hoặc 80mV, tùy thuộc vào tỷ lệ được chọn Mẫu mã lập trình cho HX711 được cung cấp trong datasheet của nhà sản xuất dưới dạng ngôn ngữ Assembly và C, giúp người mới bắt đầu dễ dàng tiếp cận và lập trình.

Resistor

Đối với kỹ sư ngành điện và những người làm việc trong lĩnh vực này, điện trở (resistor) là linh kiện quen thuộc nhất, có mặt trong hầu hết các mạch điện Không chỉ cản trở dòng điện, điện trở còn hoạt động như một tải trong nhiều ứng dụng Các giá trị của điện trở được biểu thị qua các vòng màu trên thân linh kiện, giúp dễ dàng nhận biết và lựa chọn cho từng mạch điện cụ thể.

Các thông số kỹ thuật của điện trở rất đa dạng và phụ thuộc vào loại và giá trị cụ thể của từng loại điện trở.

 Giá trị điện trở và dung sai.

 Tạp âm của điện trở.

Tụ điện

Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động hai lớp, dùng để lưu trữ năng lượng điện trong điện trường, với nhiều loại như tụ gốm, tụ sứ, và tụ hóa Tất cả các loại tụ đều có cấu tạo từ hai lớp dẫn điện, như kim loại hoặc nhôm, được ngăn cách bởi lớp điện môi cách điện như nhựa, giấy, thủy tinh, hoặc mica Tụ điện hiện nay được ứng dụng phổ biến trong các mạch điện từ, với trở kháng tăng lên khi khoảng cách giữa các lớp dẫn điện lớn hơn và bề mặt mỗi lớp rộng hơn Ngoài việc hỗ trợ dòng điện trực tiếp, tụ còn có chức năng lọc dòng cho nguồn điện không ổn định.

Các thông số kỹ thuật:

Crystal

Thạch anh cung cấp tần số dao động ổn định cho mạch vi điều khiển, với tần số thường nằm trong khoảng 4 – 20MHz So với các mạch dao động RC, tần số do thạch anh tạo ra ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định hơn.

Một vài thông số cơ bản

LM2596

LM2596 là một module hạ áp (Buck converter) hiệu quả, được thiết kế để giảm điện áp từ mức cao xuống mức thấp, thích hợp cho các dự án vừa và nhỏ Với khả năng hoạt động ở tần số 150kHz, LM2596 cho phép sử dụng các linh kiện lọc có kích thước nhỏ hơn, đồng thời cải thiện hiệu suất so với các linh kiện hạ áp trước đó về cả giải điện áp và dòng tối đa.

L293D

L293 và L293D là hai thiết bị 16 chân phổ biến, sử dụng mạch cầu H để điều khiển các tải như relay và motor Với hai ngõ vào và hai ngõ ra, các thiết bị này cho phép điều khiển hiệu quả các thiết bị điện.

2 động cơ cùng một lúc hay 1 động cơ bước cùng điện áp hoạt động 4.5V đến 36V và dòng điện hoạt động mỗi kênh lên đến 600mA.

 Enable 1,2 và Enable 3,4: cho phép hoạt động.

 Vcc2 cấp nguồn cho tải.

 Input 1, 2, 3, 4 là các ngõ vào.

 Output 1, 2, 3, 4 là các ngõ ra.

Các thông số cơ bản:

Mạch sử dụng các opamp để so sánh điện áp đầu vào, từ đó tạo ra điện áp đầu ra theo nguyên lý của mạch cầu H.

Hình 2.10.2 Sơ đồ cấu tạo L293D

Hình 2.10.3 Sơ đồ nguyên lý mạch cầu H

Khi S1 và S4 được mở, dòng điện sẽ chảy từ trên xuống qua S1 và S4, tạo ra điện áp 5V ở đầu + của motor và 0V ở đầu – của motor, quy ước động cơ quay thuận Ngược lại, khi S2 và S3 mở, dòng điện sẽ đi qua S3 và S2, khiến điện áp ở đầu + là 0V và đầu – là 5V, quy ước động cơ quay nghịch Điều này cho thấy chiều quay của động cơ DC phụ thuộc vào cách mở các switch S1, S2, S3, và S4 Đây là mô hình cơ bản của mạch cầu H, bên cạnh đó còn có nhiều biến thể khác sử dụng linh kiện bán dẫn như mosfet hoặc transistor để điều khiển việc đóng mở các switch một cách hiệu quả hơn.

Hình 2.10.4 Sơ đồ nguyên lý mạch cầu H sử dụng Transistor

Khi đầu A được cấp điện áp cao, transistor NPN Q3 sẽ hoạt động, trong khi transistor PNP Q1 không hoạt động, dẫn đến đầu + của động cơ có điện áp 0V và đầu B có điện áp thấp Khi đó, Q2 hoạt động và Q4 không hoạt động, tạo ra điện áp 12V ở đầu – của động cơ, khiến động cơ chạy theo chiều thuận Ngược lại, nếu thay đổi tín hiệu, động cơ sẽ chạy theo chiều ngược lại, cho phép điều chỉnh chiều quay của động cơ thông qua hai đầu A và B.

Nguyên lý của PWM là sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung để điều chỉnh tốc độ động cơ Bằng cách thay đổi độ rộng xung đầu vào theo các chu kỳ làm việc (duty cycle) khác nhau, chúng ta có thể điều chỉnh điện áp đầu ra, từ đó kiểm soát hiệu suất hoạt động của động cơ.

Hình 2.10.5 Độ rộng xung PWM

Ta sẽ tính toán tần số băm xung PWM theo công thức:

PWM(period)=[(PR2)+1]×4× Tosc ×(TMR2prescalevalue)

 PWM: chu ký băm xung.

 PR2: giá trị tải trước của Timer2.

 Tosc: 1/ (tần số nội của MCU).

 TMR2prscalevalue: bộ chia trước (1,4,16).

 Dutycycle: tỉ lệ xung mong muốn so với xung tối đa.

 Tmm: chu ký mong muốn. Ở đây mình dùng thạch anh 20MHz, bộ chia trước 16, PR2 là 249 Nên mình

UART communication

Giao tiếp giữa PIC và ESP8266 được thực hiện qua giao tiếp nối tiếp UART thông qua hai chân RX và TX, trong đó RX nhận tín hiệu và TX truyền tín hiệu Tín hiệu được truyền với nhiều tốc độ khác nhau, bao gồm 9600, 19200 và 38400.

57600, 115200, 230400, 460800, 921600, 1000000, 1500000 Dữ liệu truyền được đồng bộ hóa và được truyền đi dưới dạng các chuỗi bit:

Hình 2.11.1 Cấu tạo chuỗi bit dữ liệu

 Start Bit: bit xác nhận bắt đầu chuỗi dữ liệu.

 Data Frame: chứa dữ liệu.

 Parity Bits: bit kiểm tra lỗi.

 Stop Bit: xác nhận kết thúc chuỗi dữ liệu.

App Blynk

Blynk là nền tảng ứng dụng trên iOS và Android cho phép điều khiển Arduino, Raspberry Pi và các thiết bị tương tự qua internet Người dùng có thể tạo giao diện tùy chỉnh cho các dự án của mình, thực hiện các hoạt động lập trình điều khiển thông qua sóng vô tuyến Được thiết kế đặc biệt cho Internet of Things (IoT), Blynk hỗ trợ hiển thị dữ liệu cảm biến, lưu trữ thông tin và hiện thực hóa dữ liệu một cách hiệu quả.

Có 3 mảng linh kiện trong nền tảng này:

 Blynk app: cho phép bạn tạo các giao diện mới mẻ, sáng tạo cho các dự án của bạn.

 Blynk server: chịu trách nhiệm cho mọi vấn đề giao tiếp giữa phần cứng và các thiết bị điều khiển như smartphone.

Thư viện Blynk tương thích với hầu hết các nền tảng phần cứng phổ biến hiện nay, cho phép giao tiếp hiệu quả với máy chủ và xử lý tất cả các lệnh đầu vào và đầu ra.

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

Sơ đồ khối của hệ thống

Việc chuyển đổi từ nguồn điện áp cao sang điện áp thấp hơn được thực hiện thông qua mạch hạ áp, nhằm cung cấp nguồn cho các vi điều khiển và linh kiện sử dụng điện áp thấp Một trong những linh kiện phổ biến trong ứng dụng này là LM2596.

Hình 3.1.1.1 Sơ đồ nguyên lý module LM2596

Khối lấy tín hiệu tín hiệu Khối truyền nhận tín hiệu

Khối xử lí tín hiệu

Hình 3.1.1.2 Sơ đồ đi dây LM2596

Sử dụng cảm biến Loadcell để thu thập tín hiệu lực, sau đó truyền tín hiệu này đến thiết bị nhận dữ liệu HX711, từ đó gửi thông tin về khối lượng đến vi điều khiển.

Hình 3.1.2.1 Sơ đồ nguyên lý Loadcell

3.1.3 Khối truyền nhận tín hiệu

HX711 được sử dụng để nhận tín hiệu từ cảm biến Loadcell, chuyển đổi tín hiệu và truyền về vi điều khiển PIC để xử lý thông tin Sau đó, L293D nhận tín hiệu từ PIC và điều khiển động cơ, đảm bảo quá trình truyền dữ liệu và điều khiển diễn ra hiệu quả.

Hình 3.1.3.1 Cấu tạo trong của module Loadcell

Hình 3.1.3.2 Sơ đồ nguyên đi dây Loadcell

Hình 3.1.3.4 Sơ đồ nguyên đi dây L293D

3.1.4 Khối xử lí tín hiệu

Thiết bị giao tiếp giữa hai khối sử dụng ESP 8266 và PIC 16F877A nhận và gửi tín hiệu đầu ra theo yêu cầu Đây là khối quan trọng nhất trong các mạch điều khiển và ứng dụng điện tử, đóng vai trò là trung tâm hay "bộ não" của toàn bộ hệ thống.

Hình 3.1.4.1 Sơ đồ đi dây ESP 8266

Hình 3.1.4.2 Sơ đồ đi dây PIC 16F877A

3.2 Sơ đồ nguyên lý tổng quát

Hình 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý tổng quát

Mạch sơ đồ nguyên lý hoàn chỉnh bao gồm các khối, nhưng không có mạch tiếp nhận tín hiệu Mạch mô phỏng được phát triển dựa trên sơ đồ nguyên lý này Sơ đồ được thiết kế trên ứng dụng Easy EDA, giúp việc thiết kế trở nên thuận tiện hơn Từ sơ đồ này, chúng ta có thể dễ dàng chuyển đổi thành mạch PCB phục vụ cho việc in mạch.

Giới thiệu phần mềm thiết kế easy eda:

Easy EDA là phần mềm thiết kế mạch hỗ trợ cho kỹ sư điện, cung cấp đầy đủ công cụ cần thiết cho việc thiết kế hiện đại Giao diện đơn giản giúp người mới dễ dàng làm quen và tập thiết kế các loại mạch Phần mềm này nổi bật với sự tiện lợi và các công cụ sẵn có, đáp ứng nhu cầu của cả người dùng mới và chuyên nghiệp.

Hình 3.2.3 Giao diện Easy eda

Thiết kế mô hình

Thi công mạch trên testboard là bước quan trọng trước khi tiến hành thử nghiệm Sau khi đảm bảo mạch hoạt động thành công, việc vẽ mạch lên bản vẽ là cần thiết Phần mềm EasyEDA được sử dụng để thiết kế và vẽ bản mạch với các thông số chính xác.

 Dây control (mm): width= 0.686, Via= 0.762, Pad= 1.8

 Dây Vcc (mm): width= 0.813, Via= 1.88, Pad= 2.4

 Khung mạch in (mm): width= 87.7, height= 90.4

Hình 3.3.2 Mặt dưới mạch in PCB

Hình 3.3.3 Mặt trên mạch in PCB

Hình 3.3.4 Mặt trên mô hình 3D

Hình 3.3.5 Mặt dưới mô hình 3D

Thiết kế giao diện

Sử dụng Blynk để tạo giao diện Add new device để thêm dự án mới cho bản thân.

Sau khi tạo dự án xong vào xem thông tin dự án để hỗ trợ cho việc lập trình. Đặc biệt là phần ID và name device ở mục info

Lập các cài đặt để thiết lập sẽ dùng trong giao diện.

Hình 3.4.3 Cài đặt cho các khối

Sử dụng các khối app cho sẵn để xây dựng giao diện theo ý muốn.

Hình 3.4.4 Giao diện điều khiển

Thi công

Mạch PCB được thiết kế trên EasyEDA sẽ được thi công bằng cách in lên giấy nhiệt và ủi lên phím đồng Sau đó, sử dụng dung dịch sắt để rửa mạch, giúp tách lớp đồng thừa và tạo ra mạch theo yêu cầu.

Hình 3.5.1 Mạch in 2 lớp hoàn chỉnh

Sau khi in mạch đồng, bước tiếp theo là khoan các bảng mạch để chuẩn bị gắn linh kiện Việc khoan lỗ cần được tính toán và đo đạc chính xác để đảm bảo vừa vặn với chân linh kiện mà không quá lớn so với mạch Cuối cùng, gắn linh kiện vào đúng vị trí và hàn các chân linh kiện lên mạch là công đoạn quan trọng để hoàn thiện sản phẩm.

Hình 3.5.2 Mạch in 2 lớp sau khi được hàn

Hình 3.5.3 Mạch in hoàn chỉnh

Sau khi hoàn thành mạch ta gắn mạch lên hệ thống xe, thực hiện đấu các dây nguồn và hệ thống cân để được hệ thống hoàn chỉnh.

Hình 3.5.5 Mô hình xe hoàn chỉnh

Kết quả

Sau khi cấp nguồn cho mạch và kết nối ESP8266 với điện thoại thông minh, đèn LED của ESP8266 sẽ nhấp nháy và hiển thị thông báo “Device connected” trên điện thoại, cho biết kết nối đã thành công Lúc này, bạn có thể bắt đầu điều khiển và quan sát hệ thống.

Để điều khiển động cơ, nhấn và giữ Trái để quẹo trái hoặc nhấn và giữ Phải để quẹo phải Tốc độ động cơ được điều chỉnh bằng cách kéo slider, với giá trị tối đa là 1000 Sau khi điều chỉnh tốc độ, nhấn giữ Lên để động cơ chạy tới và nhấn giữ Xuống để động cơ chạy lui Khối lượng sẽ được cập nhật liên tục tại phần Weight (gam).

Tắt nguồn thì hệ thống ngừng hoạt động.

Kết luận thực nghiệm

Kết quả đạt được hoàn toàn khớp với dự đoán ban đầu, cho thấy mạch hoạt động hiệu quả và động cơ vận hành ổn định Khối lượng báo về chính xác mà không gặp phải tình trạng hở mạch hay quá dòng, cho thấy kết quả đo được là rất khả thi.

GIẢI THUẬT VÀ ĐIỀU KHIỂN

Hoạt động của hệ thống

Tín hiệu điều khiển từ giao diện Blynk trên điện thoại được truyền đến esp8266, sau đó esp8266 giao tiếp với pic 16F877A để gửi tín hiệu điều khiển đến L293D, điều khiển động cơ theo nguyên lý mạch cầu H, giúp xe di chuyển theo ý muốn Khi động cơ hoạt động và xe đến điểm cân mong muốn, cảm biến Loadcell đo lực và chuyển tín hiệu đến module HX711 để chuyển đổi, gửi về pic xử lý và xác định giá trị khối lượng Giá trị này được gửi về esp8266 qua giao tiếp Serial và sau đó truyền lên điện thoại để người dùng theo dõi khối lượng.

Lưu đồ giải thuật

Speed1=0 Speed200 sai sai sai sai

Motor1 tắt Motor2 thuận Motor1 thuận

Hình 4.2.1 Lưu đồ giải thuật

Trình bày giải thuật

4.3.1 Giải thuật Loadcell sai Dừng

PIC16F877A (tính toán khối lượng)

ESP8266 (gửi giá trị lên điện thoại) Điện thoại (Quan sát tải trọng)

Tín hiệu lực tác động lên bàn cân gây ra sự thay đổi điện áp rất nhỏ, vì vậy cần sử dụng mạch HX711 để khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu thành dạng số cho vi điều khiển PIC 16F877A Mạch HX711 hỗ trợ chuyển đổi tín hiệu 24Bit với độ phân giải cao, giúp tăng cường độ chính xác Để cải thiện độ chính xác, ta sử dụng hàm for để đọc 5 tín hiệu khối lượng và tính giá trị trung bình Sau khi xử lý, giá trị khối lượng chính xác được tính bằng cách trừ độ nhiễu 5% và nhân với hệ số tỷ lệ 0.0005814 Để đo chính xác mà không bị ảnh hưởng bởi khối lượng ban đầu, ta tạo hàm con để loại bỏ giá trị này Quá trình đo có thể gặp nhiễu, nên nếu giá trị đo lớn hơn giá trị ban đầu, ta trừ độ nhiễu; nếu nhỏ hơn, ta trừ giá trị ban đầu nhân với hệ số (-1) rồi trừ độ nhiễu Cuối cùng, tín hiệu khối lượng sau khi tính toán sẽ được gửi qua ESP8266 bằng hàm “fprintf” qua giao tiếp Serial, và dữ liệu sẽ được đọc bằng hàm “Serial.read()”, từng ký tự một cho đến khi không còn dữ liệu.

Hàm “Serial.available()” xác định xem có dữ liệu trong khung truyền tới hay không Dữ liệu được đọc và lưu vào một mảng đã khai báo trước, sau đó được chuyển đổi thành dạng số bằng hàm “atof()” Kết quả số sau khi xử lý sẽ được gửi đến smartphone qua ứng dụng Blynk.

4.3.2 Giải thuật điều khiển xe

Giao diện được thiết kế cho smartphone và máy tính cho phép người dùng điều khiển thông qua việc ấn các khối trên màn hình Khi nhấn các khối điều khiển hoặc kéo thả slider, người dùng có thể điều chỉnh tốc độ động cơ Các chân ảo như V1, V2, V3 đã được kết nối với các khối, và khi có tác động, thông tin sẽ được gửi về ESP8266 thông qua hàm “BLYNK_WRITE ()” Khi hàm này được gọi, lệnh tương ứng sẽ được thực hiện; ví dụ, khi nhấn vào khối Left (kết nối với chân ảo V0), hàm “BLYNK_WRITE (V0)” sẽ xác nhận và thực hiện lệnh, lưu dữ liệu chân ảo vào biến tạm, với giá trị 1 khi nút được nhấn.

Khi nhận được giá trị 0, lệnh tương ứng sẽ được thực hiện, và khi giá trị là 1, ký tự 'T' sẽ được gửi đến giao tiếp Serial Dữ liệu này sau đó được đọc bằng hàm "getc()", tương tự như "Serial.read()" của ESP8266, và được lưu vào mảng cho đến khi không còn ký tự nào Nếu ký tự đọc được là 'T', lệnh sẽ điều khiển chân 1 ở mức Low, chân 2 và chân 3 ở mức High, và chân 4 ở mức Low, với xung PWM chân 1 là 0 và chân 2 là 1000, cho phép hai động cơ bên phải chạy với tốc độ tối đa qua con L293D, khiến xe di chuyển sang trái Đối với việc điều chỉnh tốc độ qua slider, dữ liệu sẽ được chuyển đổi thành số để vi điều khiển có thể xuất xung PWM tương ứng Các giá trị xung PWM và thiết lập đã được tính toán trong phần chương trình Setup của Pic 16F877A.

Ngày đăng: 14/05/2022, 20:50

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.2.1 Cấu tạo các chân ESP - Engineering document template
Hình 2.2.1 Cấu tạo các chân ESP (Trang 9)
Hình 2.2.2 Chi tiết các chân ESP - Engineering document template
Hình 2.2.2 Chi tiết các chân ESP (Trang 9)
Hình 2.2.3 ESP - Engineering document template
Hình 2.2.3 ESP (Trang 10)
Hình 2.3.2 Sơ đồ chân PIC16F877A - Engineering document template
Hình 2.3.2 Sơ đồ chân PIC16F877A (Trang 11)
b. Chọn thành phần của bảng - Engineering document template
b. Chọn thành phần của bảng (Trang 13)
Hình 2.3.3 Cấu tạo trong PIC16F877A - Engineering document template
Hình 2.3.3 Cấu tạo trong PIC16F877A (Trang 13)
Hình 2.5.2 Sơ đồ đi dây module HX711 - Engineering document template
Hình 2.5.2 Sơ đồ đi dây module HX711 (Trang 16)
Hình 2.10.2 Sơ đồ cấu tạo L293D - Engineering document template
Hình 2.10.2 Sơ đồ cấu tạo L293D (Trang 21)
Hình 2.10.4 Sơ đồ nguyên lý mạch cầu H sử dụng Transistor - Engineering document template
Hình 2.10.4 Sơ đồ nguyên lý mạch cầu H sử dụng Transistor (Trang 22)
Hình 3.1.1 Sơ đồ khối - Engineering document template
Hình 3.1.1 Sơ đồ khối (Trang 26)
Hình 3.1.2.1 Sơ đồ nguyên lý Loadcell - Engineering document template
Hình 3.1.2.1 Sơ đồ nguyên lý Loadcell (Trang 27)
Hình 3.1.3.2 Sơ đồ nguyên đi dây Loadcell - Engineering document template
Hình 3.1.3.2 Sơ đồ nguyên đi dây Loadcell (Trang 28)
Hình 3.1.3.1 Cấu tạo trong của module Loadcell - Engineering document template
Hình 3.1.3.1 Cấu tạo trong của module Loadcell (Trang 28)
Hình 3.1.4.1 Sơ đồ đi dây ESP8266 - Engineering document template
Hình 3.1.4.1 Sơ đồ đi dây ESP8266 (Trang 29)
Hình 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý tổng quát - Engineering document template
Hình 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý tổng quát (Trang 30)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w