1.2 Nhiệm vụ đề tài Nhiệm vụ chính của đồ án là thiết kế một mô hình robot nhện bốn chân hoànchỉnh có thể hoạt động được, đồng thời lập trình để điều khiển mô hình... Bộ vi xử lý ARM Co
GIỚI THIỆU
Tổng quan
Bài tập lớn này trình bày quá trình thiết kế và điều khiển một mô hình robot nhện bốn chân đa năng, có khả năng thực hiện các động tác cơ bản như tiến, lùi, xoay trái, xoay phải và cân bằng Mô hình robot nhện được phát triển nhằm tối ưu hóa tính linh hoạt và ổn định khi di chuyển trên các bề mặt địa hình phức tạp Với khả năng thích ứng và tính di động độc đáo, robot này có thể bắt chước chuyển động của động vật bốn chân, giúp nó điều hướng các địa hình đa dạng và thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau Trong lĩnh vực quân sự và quốc phòng, robot bốn chân có thể thực hiện các hoạt động quan trọng, trong đó có việc mang thiết bị cho các lực lượng vũ trang đang thử nghiệm các hệ thống vũ khí tự động và điều khiển từ xa.
Robot bốn chân nổi bật với tính ổn định và khả năng cơ động vượt trội, là sự thay thế hoàn hảo cho các phương tiện bánh xe hoặc bánh xích trong các địa hình khó khăn Khác với các đối tác truyền thống, chúng có khả năng điều hướng hiệu quả, làm cho chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các nhiệm vụ trinh sát Khả năng vượt qua các môi trường đa dạng một cách lặng lẽ giúp tăng cường khả năng thu thập thông tin tình báo một cách liền mạch.
Đồ án này trình bày mô hình robot nhện bốn chân với khả năng điều khiển linh hoạt và đáng tin cậy Nghiên cứu không chỉ nâng cao hiểu biết về robot học và điều khiển tự động mà còn mở ra tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực như cứu hộ, khám phá môi trường nguy hiểm và các ứng dụng công nghiệp phức tạp.
Nhiệm vụ đề tài
Nhiệm vụ chính của đồ án là thiết kế và lập trình một mô hình robot nhện bốn chân hoàn chỉnh có khả năng hoạt động hiệu quả.
Khám phá sâu về robot, đặc biệt là các loại robot có chân, bao gồm những yếu tố quyết định khả năng hoạt động của chúng như kết cấu cơ khí, phương pháp điều khiển và thuật toán điều khiển.
Thiết kế cơ khí một mô hình robot hoàn chỉnh có thể hoạt động được Học thêm những kiến thức về cơ khí.
Thiết kế giải thuật điều khiển nhằm điều khiển robot hạot động một cách hiệu quả.
LÝ THUYẾT
2.1 Tổng quan về vi xử lí lõi ARM và ARM Cortex-M3
Kiến trúc ARM là một kiến trúc RISC dành cho vi xử lý, được tùy chỉnh cho nhiều môi trường khác nhau Arm Holdings phát triển và cấp phép kiến trúc này cho các công ty, cho phép họ thiết kế sản phẩm riêng, bao gồm SoC (System on Chip) và hệ thống SoM (System on Module), kết hợp với các linh kiện ngoại vi và bộ nhớ.
Vi xử lý lõi ARM Cortex dựa trên 3 cấu hình của kiến trúc ARMv7:
•Cấu hình A: cho các ứng dụng Application, yêu cầu cao chạy trên các hệ điều hành mở và phức tạp như Linux, Android…
•Cấu hình R: cho các ứng dụng thời gian thực Real Time.
•Cấu hình M: cho các ứng dụng vi điều khiển Microcontroller.
Bộ vi xử lý ARM Cortex-M4, dựa trên kiến trúc ARMv7-M, được thiết kế để cung cấp hiệu suất cao trong các ứng dụng nhúng, đồng thời tiết kiệm năng lượng và chi phí Nó phù hợp cho các lĩnh vực như vi điều khiển, hệ thống cơ ô tô, hệ thống kiểm soát công nghiệp và mạng không dây Hơn nữa, việc lập trình được đơn giản hóa giúp kiến trúc ARM trở thành lựa chọn lý tưởng cho cả những ứng dụng đơn giản.
Hình 1: Cấu trúc vi xử lí ARM Cortex-M4
Lõi ARM Cortex có cấu trúc đường ống ba tầng: Nạp lệnh, Giải mã lệnh và Thực thi lệnh Khi gặp lệnh nhánh, tầng giải mã sẽ nạp một chỉ thị dự đoán nhằm tăng tốc độ thực thi Bộ xử lý dự định thực hiện lệnh nhánh trong giai đoạn giải mã, và trong giai đoạn thực thi, việc rẽ nhánh sẽ được xác định để tìm lệnh tiếp theo Nếu lệnh nhánh không được chọn, lệnh tiếp theo sẽ sẵn sàng ngay lập tức; nếu lệnh nhánh được chọn, nó cũng sẽ được chuẩn bị ngay, giúp giảm thiểu thời gian chờ chỉ còn một chu kỳ.
Bộ xử lý ARM Cortex-M4 32-bit nổi bật với hiệu suất cao và hiệu quả đặc biệt, đáp ứng kỳ vọng từ lõi ARM trong khi vẫn tối ưu hóa kích thước bộ nhớ, thường được sử dụng trong các thiết bị 8 bit và 16 bit.
2.2 Tổng quan về vi điều khiển STM32 và STM32F407VGT6
STM32 là một trong những dòng chip phổ biến của ST với nhiều họ thông dụng như F0, F1, F2, F3, F4… STM32F103 thuộc họ F1 với lõi là ARM Cotex M3.
STM32F103 là vi điều khiển 32 bit với tốc độ tối đa đạt 72MHz, nổi bật với giá thành phải chăng so với các vi điều khiển tương tự Hệ thống nạp và công cụ lập trình phong phú, dễ sử dụng, phù hợp cho nhiều ứng dụng.
Một số ứng dụng chính bao gồm: điều khiển ứng dụng cho driver, quản lý thiết bị cầm tay và thuốc, sử dụng máy tính và thiết bị ngoại vi chơi game, GPS cơ bản, ứng dụng trong công nghiệp, lập trình PLC, biến tần, máy in, máy quét, hệ thống cảnh báo và thiết bị liên lạc nội bộ.
Cấu hình chi tiết của vi điều khiển STM32F407VGT6:
- Lõi: ARM ® 32-bit Cortex ® -M4, xung clock tối đa lên đến 168 MHz
- Bộ nhớ Flash lên tới 512kB Flash, 192+4kB SRAM
- Giao diện truyền thông MCU:
+ 3xSPI, 3xUSART,2 x UART, 2xI2S, 3xI2C, 1 x FSMC, 1 x SDIO,2 x CAN
+ 1 x thiết bị FS, HS / máy chủ / bộ điều khiển OTG / USB 2.0 với DMA chuyên dụng, PHY tốc độ tối đa trên chip
+ 1 x giao diện camera song song 8-12bit
- Bộ chuyển đổi AD/DA: 3 x AD (12 bit, 1μs, cho 24 kênh), 2 x DA (12 bit)
- Gỡ lỗi / Lập trình: hỗ trợ giao diện JTAG / SWD (gỡ lỗi dây nối tiếp), hỗ trợ IAP
- Bộ điều khiển bộ nhớ tĩnh linh hoạt hỗ trợ các ký ức Compact Flash, SRAM, PSRAM, NOR và NAND
Hình 2: Sơ đồ chân kit STM32F407VGT6 2.3 Tổng quan về vi điều khiển STM32 và STM32F407VGT6
STMicroelectronics đã ra mắt công cụ STM32CubeMX, giúp tự động tạo mã cơ bản cho các thiết bị ngoại vi và bo mạch STM32 Công cụ này giảm bớt lo ngại về việc lập trình trình điều khiển và thiết bị ngoại vi, đồng thời mã được tạo ra có thể dễ dàng chỉnh sửa trong Keil uVision theo nhu cầu của người dùng.
Và cuối cùng, code được ghi vào STM32 bằng lập trình ST-Link từ STMicroelectronics.
Công cụ STM32CubeMX, thuộc bộ công cụ STMCube của STMicroelectronics, hỗ trợ phát triển phần mềm hiệu quả bằng cách giảm thời gian, chi phí và các giai đoạn phát triển Với giao diện đồ họa, STM32CubeMX cho phép người dùng dễ dàng cấu hình và tạo mã C, có thể sử dụng trong nhiều môi trường phát triển khác nhau như Keil uVision, GCC, IAR, và hơn thế nữa.
STM32CubeMX có các tính năng sau:
− Trợ giúp thiết lập xung
− Một tiện ích thực hiện cấu hình ngoại vi MCU như chân GPIO, USART, v.v.
Keil C và STM32 IDE là phần mềm hỗ trợ lập trình hiệu quả cho các dòng vi điều khiển, giúp người dùng cấu hình ngoại vi MCU cho các ngăn xếp phần mềm trung gian như USB và TCP/IP Phần mềm này cho phép soạn thảo và biên dịch chương trình C hoặc Assembly thành ngôn ngữ máy, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc nạp vào vi điều khiển, nâng cao khả năng tương tác giữa vi điều khiển và lập trình viên.
Quy trình sẽ là cấu hình cơ bản trên CubeMX:
Hình 3: Cấu hình trên STMCubeMX
Sau đó sẽ lập trình trên:
Hình 4: Lập trình cho STM32 trên STM32 IDE 2.4 Module chuyển đổi điện áp (Buck DC-DC LM2596)
Mạch hạ áp DC LM2596S 3A nhỏ gọn có khả năng giảm áp từ 30V xuống
1.5V mà vẫn đạt hiệu suất cao (92%) Thích hợp cho các ứng dụng chia nguồn, hạ áp, cấp cho các thiết bị như camera, motor, robot,
- Điện áp đầu vào: Từ 3V đến 30V.
- Điện áp đầu ra: Điều chỉnh được trong khoảng 1.5V đến 30V.
- Dòng đáp ứng tối đa là 3A.
- Kích thước: 45 (dài) * 20 (rộng) * 14 (cao) mm
2.5 Cảm biến gia tốc, la bàn số (MPU9250)
Cảm biến GY-9250 9DOF IMU MPU9250 có khả năng đo 9 thông số bao gồm 3 trục góc quay, 3 trục gia tốc hướng và 3 trục từ trường, tất cả chỉ với một cảm biến duy nhất Đây là phiên bản nâng cấp của MPU6050 và đang rất phổ biến Cảm biến này đi kèm với mã mẫu đầy đủ và nhiều tài liệu hỗ trợ từ cộng đồng, phù hợp cho các ứng dụng như con lắc động, xe tự cân bằng và máy bay.
- Điện áp sử dụng: 3~5VDC
- Điện áp giao tiếp: 3~5VDC
- Three 16-bit analog-to-digital converters (ADCs) for digitizing the gyroscope outputs
- Three 16-bit ADCs for digitizing the accelerometer outputs
- Three 16-bit ADCs for digitizing the magnetometer outputs
- Gyroscope full-scale range of ±250, ±500, ±1000, and ±2000°/sec (dps)
- Accelerometer full-scale range of ±2g, ±4g, ±8g, and ±16g
- Magnetometer full-scale range of ±4800μT
2.6 Mạch điều khiển động cơ (PCA9685)
Mạch điều khiển 16 Chanel PWM PCA9685 được sử dụng để có thể xuất ra đồng thời 16 xung PWM từ 16 cổng khác nhau thông qua giao tiếp I2C sử dụng IC
PCA9685, giúp bạn có thể điều khiển đồng thời 16 RC Servo hoặc Dimmer 16 thiết bị đồng thời,
Mạch điều khiển 16 kênh PWM PCA9685 có thiết kế phần cứng đơn giản và đi kèm với thư viện hỗ trợ trên Arduino, giúp người dùng dễ dàng sử dụng và kết nối.
Mạch điều khiển 16 kênh PWM PCA9685 nổi bật với chất lượng phần cứng vượt trội và gia công tinh xảo, đảm bảo độ bền cao Sản phẩm này rất phù hợp cho các ứng dụng cần điều khiển nhiều xung PWM, chẳng hạn như trong các dự án Robot cánh tay máy và Robot nhện.
- Mạch điều khiển 16 Chanel PWM PCA9685
- Điện áp sử dụng: 2.3 ~ 5.5VDC.
- Số kênh PWM: 16 kênh, tần số: 40~1000Hz
- Độ phân giải PWM: 12bit.
- Giao tiếp: I2C (chấp nhận mức Logic TTL 3 ~ 5VDC)
- Kích thước: 62.5mm x 25.4mm x 3mm
2.7 Module giao tiếp không dây (NRF24L01)
Hình 8: Module giao tiếp không dây nRF24L01
Mạch thu phát RF 2.4GHz NRF24L01+ sử dụng chip NRF24L01+ mới nhất từ Nordic, mang lại nhiều cải tiến về tốc độ truyền, khoảng cách, và độ nhạy so với phiên bản cũ Chip này bổ sung thêm pipelines, buffers, và tính năng auto-retransmit, đồng thời vẫn tương thích ngược với NRF24L01 cũ NRF24L01+ hoạt động trên dải tần 2.4GHz và sử dụng giao tiếp SPI, cho phép khoảng cách tối đa lên đến 100m trong điều kiện không vật cản.
- Điện thế hoạt động: 1.9~3.6VDC
- Tần số thu phát: 2.4GHz.
- Truyền được 100m trong môi trường mở với 250kbps baud.
- Tốc độ truyền dữ liệu qua sóng: 250kbps to 2Mbps.
- Tự động bắt tay (Auto Acknowledge).
- Tự động truyền lại khi bị lỗi (auto Re-Transmit).
- Bộ đệm dữ liệu riêng cho từng kênh truyền nhận: 32 Byte separate TX and RX FIFOs.
- Các chân IO đều chịu được điện áp vào 5VDC.
- Lập trình được kênh truyền sóng trong khoảng 2400MHz đến 2525MHz (chọn được
- Thứ tự chân giao tiếp : GND,VCC,CS,CSN,SCK,MOSI,MISO,IQR
UART (Bộ truyền nhận dữ liệu không đồng bộ) là một giao thức truyền thông phần cứng cho phép giao tiếp nối tiếp không đồng bộ, có khả năng cấu hình tốc độ truyền dữ liệu linh hoạt.
Dữ liệu được truyền giữa Uart và thiết bị điều khiển thông qua tín hiệu trên chân Tx (truyền) Bộ giao tiếp Uart đầu tiên chuyển đổi thông tin từ dạng song song sang dạng nối tiếp trước khi gửi đến thiết bị nhận Sau đó, chân Rx (nhận) của Uart thứ hai sẽ chuyển đổi dữ liệu trở lại thành dạng song song để tiếp tục giao tiếp với các thiết bị điều khiển.
Hình 9: Giao tiếp UART giữa hai thiết bị
THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN CỨNG
Mô hình robot
3.1.1 Thiết kế mô hình 3D SolidWorks
Hình 15: Một mặt của thân Robot
Hình 16: Chân trái của Robot
Hình 17: Chân phải của Robot
3.1.2 Hoàn thiện mô hình robot
Các thiết kế phần cứng
Hình 19: Sơ đồ mô tả nguồn điện qua các thiết bị
Robot Nhện hoạt động nhờ vào nguồn điện từ pin LiPo 2800mAh 7.4V, được điều chỉnh qua mạch giảm áp DC-DC buck LM2596 để tạo ra điện áp ổn định 5V Điện áp này cung cấp năng lượng cho động cơ thông qua mạch PCA9685, đảm bảo khả năng hoạt động hiệu quả cho tất cả 12 động cơ nhờ vào khả năng chịu dòng cao của mạch giảm áp.
Sau khi qua module giảm áp DC-DC Buck, điện áp ổn định 5V được sử dụng để cấp nguồn cho Board và các thiết bị ngoại vi như STM32F4, ESP32-CAM và IMU MPU9250 Ngõ ra 3V của STM32F4 cung cấp nguồn cho NRF24L01 Mặc dù việc cấp nguồn từ vi xử lý cho các thiết bị ngoại vi không được khuyến khích, nhưng việc này giúp giảm số lượng module và dây dẫn, từ đó giảm diện tích và trọng lượng của toàn bộ mạch điện Do đó, việc cấp nguồn này được cân nhắc và áp dụng.
Hình 20: Sơ đồ kết nối hệ thống
Phần cứng bao gồm 2 nhóm chính:
• ROBOT MODEL: Mô hình robot nhện, vi điều khiển, động cơ, pin và các linh kện điện tử cần thiết
• REMOTE MODEL: máy tính (giao diện điều khiển), vi xử lý, module giao tiếp không dây
REMOTE MODEL và ROBOT MODEL sẽ giao tiếp không dây với nhau thông qua module nRF24L01.
Altium Designer là phần mềm thiết kế PCB mạnh mẽ, lý tưởng cho việc thiết kế mạch điện cho mô hình robot nhện 4 chân Phần mềm này cho phép người dùng tạo ra các mạch điện từ đơn giản đến phức tạp một cách hiệu quả và linh hoạt Để tối ưu hóa kết nối giữa các khối chức năng và giảm thiểu dây liên kết, việc thiết kế mạch kết nối là rất cần thiết, giúp robot trở nên gọn gàng và ổn định hơn Schematic sẽ thể hiện cách các thành phần trong mạch được kết nối với nhau.
Hình 21: Khối Vi xử lí STM32F407 Hình 22: Các khối chức năng
Sau khi hoàn thiện bản vẽ schematic, sẽ tiến hành thiết kế mạch in PCB (Printed
Mục tiêu của việc chuyển đổi từ bản vẽ sơ đồ sang bảng mạch in là đảm bảo rằng các linh kiện được bố trí chính xác và các kết nối mạch được tối ưu hóa.
Hình 23: 2D hình vẽ PCB mạch điện
Hình 24: 3D hình vẽ PCB mạch điện
Hình 25: Mạch thực tế mạch điện Robot
Lựa chọn linh kiện
3.3.1 Board điều khiển (STM32F407 Discovery)
Tốc độ Clock Lên đến 168MHz
Nguồn cung cấp 5V USB, nguồn ngoài từ 2.0V-
Table 1: Thông số kỹ thuật cơ bản STM32F4 đáp ứng yêu cầu robot
Tốc độ vận hành 0.17 giây/60º (4.8 V), 0.14 giây/60º (6 V) Điện áp vận hành Từ 4.8 V đến 7.2 V
Dòng vận hành 500mA-900mA(6V)
Dòng xoắn dừng (khi động cơ bị kẹt) 2.5A (6V)
Table 2: Thông số kỹ thuật MG996R
Phương pháp điều khiển PWM:
Hình 28: Chu kì xung PWM của MG996R
• Độ rộng xung 0.5ms ~ 2.5ms tương ứng 0-180 độ
• Tần số 50Hz, chu kỳ 20ms
- Tổng dòng điện tiêu thụ của 12 động cơ sẽ là:
- Thời lượng sử dụng của pin:
- Dung lượng pin: 2800 mAh Thời lượng sử dụng (giờ) = Dung lượng pin
(mAh) / Tổng dòng điện tiêu thụ (mA)
- Thời lượng sử dụng (giờ) = 2800 mAh / 8400 mA = 0.333 giờ
- Vậy thời lượng sử dụng dự kiến sẽ là khoảng 0.333 giờ hoặc 20 phút khi kéo
12 động cơ MG996R ở chế độ làm việc bình thường.
Hình 30: Mạch giảm áp DC-DC Buck LM2596 3A
Mạch giảm áp DC-DC Buck LM2596 3A là một giải pháp hiệu quả với kích thước nhỏ gọn, cho phép giảm áp từ 30VDC xuống 1.5VDC với hiệu suất cao lên đến 92% Sản phẩm này rất phù hợp cho các ứng dụng chia nguồn, hạ áp và cung cấp điện cho các thiết bị như camera, robot và nhiều thiết bị điện tử khác.
Mạch giảm áp DC-DC Buck trong robot nhện có chức năng quan trọng là giảm điện áp từ nguồn pin 7.4V xuống 5V-3A, cung cấp năng lượng cho động cơ, vi xử lý và các thiết bị ngoại vi khác.
Buck DC-DC Đặc điểm Điện áp đầu vào 3V-30V Điện áp đầu ra Điều chỉnh được: 1.5V – 30V
Dòng đáp ứng tối đa 3A
Table 3: Thông số kỹ thuật Mạch giảm áp DC-DC Buck 3.3.5 Mạch điều khiển PWM (PCA9685)
Hình 31: Mạch điều khiển PWM (PCA9685)
Mạch điều khiển 16 kênh PWM PCA9685 cho phép xuất ra đồng thời 16 xung PWM từ 16 cổng khác nhau thông qua giao tiếp I2C Với IC PCA9685, người dùng có thể điều khiển đồng thời 16 servo RC hoặc điều chỉnh độ sáng cho 16 thiết bị khác nhau.
Mạch điều khiển 16 kênh PWM PCA9685 nổi bật với chất lượng phần cứng cao, gia công tỉ mỉ và độ bền vượt trội Sản phẩm này rất phù hợp cho các ứng dụng cần điều khiển nhiều xung PWM, như trong các dự án Robot cánh tay máy và Robot nhện.
IC chính PCA9685 Điện áp sử dụng 2.3VDC – 5.5VDC
Số kênh PWM 16 kênh, tần số: 40-1000Hz Độ phân giải PWM 12bit
Kích thước 62.5mmx25.4mmx3mm
Table 4: Thông số kỹ thuật PCA9685 3.3.6 Cảm biến 9DOF IMU MPU9250
Hình 32: Cảm biến 9DOF IMU MPU9250
IMU (Đơn vị Đo lường Quán tính) là một hệ thống tích hợp cảm biến gia tốc và cảm biến góc quay, được sử dụng để đo lường và theo dõi chuyển động của đối tượng trong không gian ba chiều.
IMU MPU9250 bao gồm ba cảm biến chính sau:
Cảm biến gia tốc (Accelerometer) là thiết bị đo lường gia tốc tuyến tính của đối tượng, cung cấp thông tin về sự thay đổi vận tốc theo các trục x, y và z Nó có khả năng đo cả gia tốc tĩnh và gia tốc động, giúp theo dõi chuyển động một cách chính xác.
Cảm biến góc quay (Gyroscope) là thiết bị đo lường tốc độ góc của một đối tượng quanh các trục x, y và z, cung cấp thông tin chính xác về tốc độ quay của đối tượng.
- Cảm biến từ (Magnetometer): Cảm biến này đo lường trường từ xung quanh một đối tượng và cho phép xác định hướng của đối tượng trong không gian.
9DoF IMU MPU 9250 Đặc điểm
Chuẩn giao tiếp I2C (Default address: 0x28)
UART Điện áp sử dụng 3~5VDC
Table 5: Thông số kỹ thuật IMU MPU9250 3.3.7 Module giao tiếp không dây (NRF24L01)
Module RF 2.4GHz NRF24L01+ sử dụng chip NRF24L01+ mới từ Nordic, mang lại nhiều cải tiến về tốc độ truyền, khoảng cách và độ nhạy Chip này bổ sung pipelines, buffers và tính năng auto-retransmit, đồng thời vẫn tương thích với phiên bản cũ NRF24L01+ hoạt động trên dải tần 2.4GHz và giao tiếp qua SPI, cho phép khoảng cách tối đa lên đến 100m trong điều kiện không vật cản.
NRF24L01 Đặc điểm Điện thế hoạt động 1.9 ~ 3.6VDC
Tần số thu phát 2.4GHz
Phạm vi truyền dẫn 100m trong môi trường mở baud
Tốc độ truyền dữ liệu 250kbps đến 2Mbps
Tính năng đặc biệt Tự động bắt tay ( Auto
Acknowledge), tự động truyền lại khi bị lỗi(Auto Re-Transmit), Multiceiver -6 Data pipes
Bộ đệm dữ liệu 32 Byte riêng biệt cho TX và RX
Kênh truyền song Chọn được 125 kênh
Table 6: Thông số kỹ thuật NRF24L01 3.3.8 Camera ESP32-CAM
Việc sử dụng camera trong mô hình robot nhện 4 chân có thể mang lại một số lợi ích quan trọng:
Camera trên robot nhện có khả năng quét và phân tích môi trường xung quanh, giúp phát hiện và tránh các vật cản trong quá trình di chuyển.
Hệ thống phát hiện vị trí sử dụng công nghệ xử lý hình ảnh cho phép robot nhện xác định vị trí của mình trong môi trường Điều này không chỉ hỗ trợ trong việc xác định vị trí mục tiêu mà còn giúp theo dõi vị trí của robot trong thời gian thực.
Camera có khả năng truyền hình ảnh và dữ liệu video trực tiếp về cho người điều khiển, cho phép họ quan sát môi trường xung quanh và điều khiển robot một cách chính xác hơn.
Ai-Thinker ESP32-S Đặc điểm
Nguồn cấp 5VDC(cần nguồn 2A trở lên) Điện áp giao tiếp GPIO 3.3VDC
UART Baudrate Mặc định 115200 bps
Phạm vi tần số 2412~2484MHz
Table 7: Thông số kỹ thuật ESP32-S
Camera OV2640 Đặc điểm Độ phân giải 2 Megapixel (1600 x 1200 pixels)
Tý lệ khung hình 15fps (1600x1200), 30fps (UXGA),
60fps (VGA) Độ nhạy sáng tối thiểu 0.5Lux Điện áp hoạt động 3.3VDC
Table 8: Thông số kỹ thuật Camera OV2640
THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN MỀM
Hình 34: Lưu đồ phần mềm tổng quát hoạt động của robot
Hình 35: Lưu đồ Control Thread
Hình 36: Lưu đồ giải thuật cho bộ phát tín hiệu
Hình 37: Lưu đồ giải thuật củ giao diện điều khiển (GUI)
KẾT QUẢ THỰC HIỆN
5.1 Chạy kết quả thử nghiệm
Hình 38: Một vài hình ảnh thực tế mô hình Robot hoạt động