1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động

106 30 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 Thiết Kế Và Thi Công Robot Hút Bụi Tự Động
Tác giả Nguyễn Minh Long, Nguyễn Thị Hồng Chung
Người hướng dẫn ThS. Võ Đức Dũng
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Điện Tử - Truyền Thông
Thể loại Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản 2017
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 106
Dung lượng 8,7 MB

Cấu trúc

  • Page 1

Nội dung

TỔNG QUAN

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong xã hội hiện đại, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã dẫn đến sự ra đời của nhiều sản phẩm ứng dụng trong các lĩnh vực như y tế, giáo dục, nông nghiệp và gia dụng Một trong những sản phẩm tiêu biểu là robot hút bụi, kết hợp hệ thống hút bụi với lập trình di chuyển, ngày càng được sử dụng phổ biến trong các hộ gia đình.

Robot hút bụi hiện nay đã được nhập khẩu và sử dụng tại Việt Nam, nhưng giá thành cao như iRobot Roomba 980 (21-23 triệu đồng) và Dyson 360 Eye (khoảng 26 triệu đồng) khiến chúng không phổ biến Các sản phẩm này sử dụng công nghệ tiên tiến nhưng vẫn chưa có nhiều nghiên cứu trong nước về robot hút bụi Việc nghiên cứu và phát triển robot hút bụi phù hợp với nhu cầu trong nước là cần thiết, nhằm ứng dụng kiến thức đã học và tìm hiểu nguyên lý hoạt động của các sản phẩm hiện có Do đó, nhóm chúng tôi đã chọn đề tài robot hút bụi tự động để nghiên cứu và phát triển.

Robot hút bụi tự động của nhóm được thiết kế để hút bụi và rác nhỏ trong gia đình, sử dụng hệ thống hút bụi hiệu quả Với khả năng di chuyển ngẫu nhiên và theo hình ziczac nhờ vào bộ điều khiển Arduino Uno R3, robot có thể làm sạch bụi bẩn và rác vụn trên sàn nhà một cách thông minh Đặc biệt, robot được trang bị tính năng tránh vật cản và chống rơi ở những khu vực như cầu thang và bàn ghế, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình hoạt động.

MỤC TIÊU

Robot hút bụi tự động di chuyển theo kiểu ziczac hoặc ngẫu nhiên, giúp hút bụi và rác vụn ở những khu vực khó tiếp cận như gầm giường, ghế sofa và bàn nhỏ Với thiết kế nhỏ gọn, robot có khả năng phát hiện và tránh vật cản, cũng như chống rơi, phù hợp cho hoạt động trong nhà Sản phẩm được phát triển dựa trên vi điều khiển Arduino, sử dụng các cảm biến siêu âm, động cơ servo giảm tốc, công tắc hành trình và cảm biến từ trường Để hiểu rõ hơn, cần nghiên cứu về kit Arduino, các module cảm biến hồng ngoại, module thu phát hồng ngoại, công tắc hành trình và quy trình tạo module hút bụi.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Sau đây là các nội dung nội dung chính đã được thực hiện trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp với đề tài Robot Hút Bụi Tự Động

 NỘI DUNG 1: Thu thập tìm hiểu các robot hút bụi trên thị trường

 NỘI DUNG 2: Các giải pháp thiết kế hệ thống, mô hình robot hút bụi tự động

 NỘI DUNG 3: Thiết kế hệ thống điều khiển

 NỘI DUNG 4: Thiết kế mô hình

 NỘI DUNG 5: Thiết kế điều khiển những chức năng nâng cao

 NỘI DUNG 6: Kết quả thực hiện.

GIỚI HẠN

Các thông số giới hạn của đề tài bao gồm:

 Hình dạng và kích thước: hình tròn

 Kích thước: đường kính 28 cm, chiều cao 10 cm

 Mô hình thi công sử dụng 3 cảm biến siêu âm HC_SR04

 Để tránh rơi khi di chuyển dụng 1 cảm biến hồng ngoại

 Tránh vật cản sử dụng 6 công tắc hành trình

 Điều khiển từ xa qua Bluetooth sử dụng 1 module Bluetooth HC05

 Được điều khiển bởi vi điều khiển Arduno Uno R3.

BỐ CỤC

Chương này giới thiệu lý do chọn đề tài, xác định mục tiêu và nội dung nghiên cứu, đồng thời nêu rõ các giới hạn thông số cũng như bố cục của đồ án.

 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết

Chương này giới thiệu các lý thuyết liên quan đến thiết kế và thi công của đề tài, bao gồm sơ đồ nguyên lý và cấu tạo các linh kiện sử dụng.

 Chương 3: Thiết Kế và Tính Toán

Chương này trình bày về thiết kế sơ đồ khối, tính toán và thiết kế các khối và sơ đồ nguyên lý toàn mạch

 Chương 4: Thi Công Hệ Thống

Chương này trình bày quy trình thi công PCB, bao gồm lắp ráp, kiểm tra mạch, đóng gói và lập trình hệ thống Ngoài ra, cũng giới thiệu phần mềm cho vi điều khiển cùng với tài liệu hướng dẫn sử dụng và quy trình thao tác chi tiết.

 Chương 5: Kết Quả, Nhận Xét và Đánh Giá

Chương này trình bày kết quả của cả quá trình nghiên cứu, nhận xét và đánh giá sản phẩm mô hình

 Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển

Chương này trình bày kết quả cuối cùng của mô hình, ưu điểm, nhược điểm và hướng phát triển của đề tài.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

QUY TRÌNH THỰC HIỆN ROBOT

Để bắt đầu xây dựng một robot, điều quan trọng nhất là xác định rõ mục đích sử dụng của nó trong cuộc sống Robot có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực và điều kiện khác nhau, tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của người dùng.

Kiến thức: có kiến thức cơ sở về điện tử, kiến thức lập trình vi điều khiển, có thể lập trình Assemble hoặc C …

2.1.2 Lựa chọn nền tảng phát triển

Để phát triển một loại robot, trước hết cần xác định rõ loại robot mà bạn muốn chế tạo, vì có nhiều loại robot khác nhau như robot di chuyển bằng bánh xe, theo vết, robot có chân, thiết bị bay, thiết bị hàng hải, tàu ngầm, robot bơi, robot lặn, tay máy, và robot với tay thao tác, hoặc cấu trúc hỗn hợp.

Dưới đây là một số mô tả về các loại robot thường gặp:

Robot di chuyển bằng bánh xe là phương pháp phổ biến nhất, phù hợp với nhiều kích thước và nền tảng khác nhau Kích thước bánh xe có thể từ vài cm đến hàng mét, nhưng thường sử dụng loại nhỏ với 1 bánh lái và 2 bánh di chuyển Ưu điểm của phương pháp này bao gồm chi phí thấp, thiết kế và chế tạo đơn giản, đa dạng lựa chọn và dễ dàng mở rộng, làm cho nó trở thành lựa chọn tuyệt vời cho người mới bắt đầu.

Nhược điểm: khả năng kéo yếu, diện tích tiếp xúc nhỏ

Robot di chuyển bằng bánh xích thường được sử dụng trong các thiết bị như máy kéo và xe tăng nhờ khả năng thích ứng với địa hình và yêu cầu lực kéo Ưu điểm của bánh xích bao gồm bề mặt tiếp xúc lớn, giảm khả năng trượt, phân bố trọng lượng đều và khả năng linh hoạt trên nhiều loại bề mặt khác nhau Điều này giúp tăng đáng kể không gian sử dụng của robot mà không cần kết hợp với các bánh xe có ổ đĩa lớn.

Nhược điểm của hệ thống này bao gồm việc gây tổn hại bề mặt di chuyển, sự hạn chế đáng kể về số lượng động cơ có thể sử dụng do ổ đĩa xích, cùng với tính phức tạp và cơ khí tăng, dẫn đến số lượng liên kết, khớp nối và cơ cấu lực tăng cao.

Robot di chuyển bằng chân là sự lựa chọn lý tưởng cho việc di chuyển trên địa hình không đồng đều, với các thiết kế phổ biến như monopod (robot nhảy một chân), bipeds (robot đi bằng hai chân), quadrupeds (robot đi bằng bốn chân) và hexapods (robot đi bằng sáu chân) Ưu điểm lớn nhất của chúng là khả năng mô phỏng chuyển động tự nhiên và khả năng vượt qua các trở ngại lớn, giúp điều hướng hiệu quả trong các địa hình thô.

Nhược điểm: tính phức tạp cơ khí và điện tử, yêu cầu về năng lượng/pin, chi phí phát triển cao

Robot bay, hay còn gọi là AUAV (robot bay không người lái), đã tồn tại trong nhiều thập kỷ và được điều khiển từ xa Với một cộng đồng lớn trong lĩnh vực cơ khí, chúng mang lại nhiều ưu điểm, đặc biệt là trong việc giám sát và theo dõi hiệu quả.

Nhược điểm của việc đầu tư vào robot là bạn có thể mất toàn bộ số tiền trong một tai nạn, bên cạnh đó, cộng đồng phát triển cũng gặp phải những hạn chế về khả năng tự trị của robot.

Robot lặn, tàu và thuyền là những sản phẩm đang có mặt trên thị trường với nhiều mẫu thiết kế miễn phí Tuy nhiên, thách thức lớn nhất vẫn là nguồn năng lượng và khả năng hoạt động dưới nước Với hơn 70% bề mặt Trái Đất là nước, việc nghiên cứu và khám phá đại dương mang lại nhiều cơ hội thú vị, đồng thời mỗi sản phẩm đều có tính duy nhất riêng.

Robot có nhiều nhược điểm, như khả năng mất tích do chìm, rò rỉ hoặc vướng mắc Hầu hết các linh kiện điện tử không thể hoạt động dưới nước, và việc đầu tư cho hoạt động ở độ sâu trên 10m là cần thiết Ngoài ra, việc giao tiếp điều khiển không dây cũng gặp nhiều hạn chế.

Robot cánh tay và gắp, mặc dù không thuộc loại robot di động, vẫn đóng vai trò quan trọng trong thiết kế cơ bản và tương tác với môi trường Sự gia tăng số bậc tự do nâng cao khả năng ứng dụng và tính linh hoạt của tay máy Ưu điểm nổi bật của chúng là thiết kế đơn giản và dễ dàng phát triển với số bậc tự do cao.

Nhược điểm: cố định, trừ khi được ghép với một nền tảng di động, chi phí phát triển cao

2.1.3 Lựa chọn các linh kiện truyền động

Sau khi lựa chọn được nền tản phát triển thì phải xác định được các linh kiện sử dụng cho robot

Thành phần truyền động được xem như là các chi của robot

Khi chế tạo robot, việc lựa chọn linh kiện phù hợp là rất quan trọng để đáp ứng các chức năng và yêu cầu cụ thể Điều này bao gồm việc chọn cảm biến, các mô-đun mở rộng và động cơ, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của robot.

2.1.4 Lựa chọn vi điều khiển

Vi điều khiển là một trong những thành phần quan trọng nhất của robot, đóng vai trò như bộ não, thực hiện các chức năng xử lý và điều khiển hoạt động của robot, trong khi các thành phần truyền động được coi là các chi của nó.

Lựa chọn vi điều khiển, có rất nhiều loại vi điều khiển, với rất nhiều chức năng và phương thức hoạt động, cách lựa chọn như sau:

- Loại vi điều khiển nào phổ biến nhất cho ứng dụng của robot

- Nó có chức năng riêng biệt mà robot cần có hay không

- Các phụ kiện cần thiết cho vi điều khiển có phổ biến hay không

2.1.5 Kết nối các thuyết bị truyền động với vi điều khiển

Sau khi lựa chọn các thiết bị truyền động và vi điều khiển phù hợp với yêu cầu của robot, bước tiếp theo là lập trình cho vi điều khiển và kết nối các thiết bị truyền động với nó Nếu cần thiết, cũng nên thiết kế mô hình 3D để hỗ trợ quá trình phát triển.

CÁC ROBOT HÚT BỤI TRÊN THỊ TRƯỜNG

Trên thị trường thế giới, có nhiều thương hiệu nổi tiếng chuyên sản xuất robot hút bụi thông minh như iRobot Roomba 980, Dyson 360 Eye, Xiaomi Mi Robot Vacuum, LG Hom-Bot Square và Toshiba VC-RB7000 Tuy nhiên, tại Việt Nam hiện chưa có thương hiệu lớn nào hoạt động trong lĩnh vực này.

Robot hút bụi iRobot Roomba 980 được trang bị kết nối Wi-Fi và điều khiển từ xa qua ứng dụng trên smartphone, cho phép người dùng thiết lập lịch trình hút tự động Máy hoạt động liên tục trong khoảng 2 giờ sau mỗi lần sạc đầy và có khả năng tự động quay về chỗ sạc khi pin yếu hoặc khi hoàn thành nhiệm vụ Ngoài ra, Roomba 980 còn tích hợp camera để vẽ sơ đồ không gian hút bụi và sử dụng cảm biến để phát hiện và tránh cầu thang, cũng như ngăn va chạm.

Robot hút bụi tự động Dyson 360 Eye có khả năng điều khiển từ xa qua ứng dụng 360 Eye trên iOS/Android, với lực hút mạnh mẽ và công nghệ ly tâm giúp loại bỏ bụi bẩn và hạt bụi mịn hiệu quả Đặc biệt, 360 Eye được trang bị hệ thống tầm nhìn 360 độ với camera góc rộng và cảm biến hồng ngoại, cho phép robot quan sát toàn bộ không gian xung quanh liên tục Thay vì sử dụng bánh xe truyền thống, 360 Eye sử dụng bánh xích, giúp tăng cường sức kéo và giảm nguy cơ bị mắc kẹt trong quá trình vận hành.

Hình 2.1 Hình dạng bên ngoài iRobot Roomba 980

Hình 2.2 Hình dạng bên ngoài Dyson 360 Eye

Nhóm em nhận thấy rằng việc hạn chế robot nhóm làm không mang lại hiệu quả tối ưu như các robot cao cấp hiện có trên thị trường, vì chúng thiếu khả năng học bản đồ và tự động quay về sạc khi hết pin Do đó, mục tiêu của nhóm là thiết kế một sản phẩm có các chức năng cơ bản của robot hút bụi nhưng với giá thành cạnh tranh hơn so với các thương hiệu lớn Chúng em sẽ sử dụng các linh kiện cảm biến và vi điều khiển phổ biến, nhằm biến robot hút bụi trở nên gần gũi và dễ tiếp cận, khuyến khích mọi người khám phá và tự tay làm.

GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG

Thiết bị đầu vào: 3 module cảm biến siêu âm HC_SR04, 1 module thu phát hồng ngoại, 6 công tắt hành trình, 1 module Bluetooth HC05

Thiết bị đầu ra: 1 Module L298N, 2 động cơ DC servo giảm tốc GA37 V1

Thiết bị điều khiển trung tâm: Vi điều khiển Arduno Uno R3

2.3.1 Cảm biến siêu âm HC_SR04

Tính chất của cảm biến HC_SR04

 Điện áp nguồn cung cấp 5V DC

 Khoảng cách đo từ 2cm đến 500cm

Hình dạng bên ngoài và tên các tín hiệu

 Hình dạng bên ngoài và góc phát sóng:

Hình 2.3 Hình dạng bên ngoài của HC-SR04

 Tên các chân tín hiệu

Cảm biến HC_SR04 có 4 chân: chân cấp nguồn Vcc, chân kích (trigger), chân nhận tín hiệu dội (echo) và chân GND

Hình 2.4 Góc phát sóng của HC-SR04

Giản đồ thời gian các tín hiệu:

Để đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm, hệ thống điều khiển cần kích hoạt tín hiệu trigger, tạo ra một xung có mức logic 1 tối thiểu là 10µs, theo chuẩn TTL Sau đó, mạch cảm biến sẽ phát ra một chuỗi 8 xung từ biến tử phát Khi sóng siêu âm gặp vật cản trong giới hạn đo, nó sẽ phản xạ trở lại, làm tín hiệu echo tăng lên mức 1, với thời gian ở mức 1 tỉ lệ thuận với khoảng cách đo.

Hệ thống cần đo thời gian tín hiệu echo ở mức logic 1 tính bằng micro giây (µs) Thời gian đo được chia cho 58 để tính khoảng cách theo centimet, và chia cho 148 để tính khoảng cách theo inch Các hệ số này được cung cấp bởi nhà sản xuất dựa trên tốc độ sóng phát đi và phản xạ.

Cảm biến siêu âm hoạt động dựa trên nguyên tắc TOF (Time Of Flight), trong đó sóng siêu âm được phát ra và truyền đi trong không khí với tốc độ khoảng 343 m/s Khi cảm biến phát sóng và nhận sóng phản xạ, nó đo thời gian từ khi phát đến khi thu, từ đó máy tính có thể tính toán quãng đường sóng đã di chuyển Quãng đường này được xác định bằng công thức d = v * t / 2, trong đó d là khoảng cách đến chướng ngại vật.

Hình 2.6 Nguyên lý Time Of Flight

Cảm biến siêu âm hoạt động bằng cách phát ra và thu nhận sóng siêu âm, giúp xác định vị trí các chướng ngại vật trong hướng quét Khi sóng siêu âm di chuyển từ cảm biến đến chướng ngại vật, nó không gặp trở ngại nào, cho thấy có một chướng ngại vật ở khu vực xung quanh vị trí cảm biến Do đó, cảm biến siêu âm có thể được hình dung như một hình quạt, với các điểm ở giữa cho thấy không có chướng ngại vật, trong khi các điểm ở biên chỉ ra rằng có chướng ngại vật tồn tại ở đâu đó.

Hình 2.7 Tầm quét của cảm biến siêu âm

Khi phát và thu sóng siêu âm, cảm biến ghi nhận một vector định vị với hướng và độ lớn tương ứng với khoảng cách đến chướng ngại vật Nếu cảm biến báo cáo vector 100cm theo hướng theta, điều này có nghĩa là không có vật cản nào trong khoảng cách này, và chướng ngại vật nằm cách cảm biến 100cm theo hướng phát Hình 2.7 cho thấy vùng quét của cảm biến siêu âm có thể được chia thành ba vùng: Vùng 1 nằm ở ngoài hình quạt, có thể có vật cản; Vùng 2 gần tâm quạt, dường như không có vật cản; và Vùng 3 là khu vực phía sau vật cản, là vùng chưa biết vì siêu âm không thể xuyên qua vật cản.

2.3.2 Module Thu Phát Hồng Ngoại

Tính chất của module thu phát hồng ngoại:

 Điện áp hoạt động: 3-5VDC

 Kích thước module: 3.2cm x 1.4cm

 Đầu ra logic có thể điều khiển trực tiếp Relay hoặc đưa vào IO của vi điều khiển

 Module phát hiện vật cản sử dụng cặp thu phát hồng ngoại LED 5mm

Khoảng cách phát hiện vật cản có thể điều chỉnh từ 2-30cm Để tăng khoảng cách, hãy quay biến trở theo chiều kim đồng hồ, và để giảm khoảng cách, quay ngược chiều kim đồng hồ.

Hình dạng bên ngoài và tên các tín hiệu

Hình 2.8 Hình thực tế của Module thu phát hồng ngoại

Module thu phát hồng ngoại có 3 chân: chân nguồn, chân tín hiệu và chân GND

Mắt phát hồng ngoại phát ra sóng ánh sáng với bước sóng hồng ngoại Khi mắt thu bình thường có nội trở lớn (khoảng vài trăm KΩ), sự chiếu xạ của tia hồng ngoại làm giảm nội trở xuống còn khoảng vài chục Ω Dựa vào nguyên lý này, các cảm biến hồng ngoại (IR) đã được chế tạo.

Hình sau biểu diễn nguyên lý hoạt động của cảm biến phát hiện vật cản IR:

Hình 2.9 Qúa trình thu phát

Bây giờ chúng ta dùng 1 con oppam như lm358p chẳng hạn để tạo các mức logic

Bằng cách so sánh giá trị điện áp của cầu chia điện trở (sử dụng biến trở) với điện áp trên anode của mắt nhận hồng ngoại, ta có thể xác định mức logic 0 và 1 Khi tia hồng ngoại chiếu vào mắt nhận, nội trở của mắt nhận giảm, dẫn đến việc điện áp trên cực anode tăng lên Nếu điện áp này vượt quá điện áp của cầu phân áp, mức điện áp ra sẽ đạt VCC, tương ứng với mức logic 1; ngược lại, nếu thấp hơn, sẽ là mức logic 0.

Công tắc hành trình là thiết bị dùng để đóng mở mạch điện, được lắp đặt trên đường hoạt động của cơ cấu Khi cơ cấu di chuyển đến một vị trí nhất định, nó sẽ tác động lên công tắc, giúp thực hiện chức năng điều khiển Hành trình của công tắc có thể là chuyển động tịnh tiến hoặc quay.

Công tắc hành trình hoạt động bằng cách đóng hoặc ngắt mạch điện, từ đó có khả năng khởi động hoặc tắt một thiết bị khác Thiết bị này được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa.

Khi cơ cấu đạt đến vị trí giới hạn, nó sẽ tác động vào công tắc, dẫn đến việc ngắt nguồn cung cấp cho cơ cấu Điều này đảm bảo rằng cơ cấu không thể vượt qua vị trí giới hạn đã được xác định.

Hành trình tự động là quá trình kết hợp với các role, PLC hoặc VDK, nhằm điều khiển các cơ cấu hoạt động khi chúng đạt đến vị trí đã định sẵn Điều này cho phép tác động đến các cơ cấu khác hoặc chính cơ cấu đó, tạo ra sự đồng bộ và hiệu quả trong hệ thống tự động hóa.

Công tắc hành trình với kích thước nhỏ gọn thích hợp với các dự án robot, các hệ thống tự động

Hình 2.10 Hình thực tế công tắc hành trình

2.3.4 Module Bluetooth HC05 Điểm đặc biệt của module bluetooth HC-05 là module có thể hoạt động được ở 2 chế độ: MASTER hoặc SLAVE Trong khi đó, bluetooth module HC-06 chỉ hoạt động ở chế độ SLAVE

Khi ở chế độ SLAVE, bạn cần thiết lập kết nối từ smartphone, laptop hoặc USB Bluetooth để dò tìm module Sau đó, hãy kết nối với mã PIN 1234 Khi kết nối thành công, bạn sẽ có một cổng serial từ xa hoạt động với baud rate 9600.

Trong chế độ MASTER, module sẽ tự động tìm kiếm và kết nối với các thiết bị Bluetooth khác như module Bluetooth HC-06, USB Bluetooth hoặc Bluetooth của laptop mà không cần bất kỳ thiết lập nào từ máy tính hoặc smartphone.

Hình 2.11 Hình thực tế Module bluetooth HC05

Module bluetooth HC05 có nhiều chức năng

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

GIỚI THIỆU

Thiết kế sơ đồ khối và tính toán các khối là rất quan trọng để tránh vật cản và rơi trong quá trình làm việc Hệ thống cần có khả năng di chuyển ngẫu nhiên và theo hình ziczac, đồng thời nhận và xử lý tín hiệu từ các cảm biến để điều khiển di chuyển, hút bụi và lựa chọn nguồn Cuối cùng, sơ đồ nguyên lý toàn mạch sẽ giúp đảm bảo tính đồng bộ và hiệu quả của hệ thống.

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống

Robot hút bụi bao gồm 6 khối: khối điều khiển, khối cảm biến, khối động cơ di chuyển, khối động cơ hút bụi, khối bluetooth và khối nguồn

Hình 3.1 Sơ đồ khối robot hút bụi tự động

CƠ HÚT BỤI KHỐI BLUETOOH

Khối cảm biến: Có chức năng tránh vật cản khi robot va chạm và đo khoảng cách để di chuyển tối ưu

Khối bluetooth: Có chức năng kết nối Bluetooth với điện thoại chạy hệ điều hành

Android để điều khiển robot di chuyển

Khối động cơ hút bụi: Có chức năng hút sạch được bụi bẩn

Khối động cơ di chuyển: Có chức năng di chuyển robot, di chuyển với tốc độ chậm để có thể hút được sạch bụi

Khối điều khiển: Có chức năng lấy các dữ liệu từ khối cảm biến để điều khiền khối di chuyển

Khối nguồn: Có chức năng cung cấp nguồn cho cả hệ thống

3.2.2 Tính toán và thiết kế mạch a Thiết kế khối Bluetooth

Module Bluetooth HC05 là module thu phát không dây thông qua sóng bluetooth, có thể thu sóng bluetooth từ điện thoại đi động và PC

Thông số kỹ thuật HC05

 Chuẩn giao tiếp UART (truyền thông nối tiếp không đồng bộ)

 Khoảng cách thu phát không dây: bán kính 12 m

 Hỗ trợ chế độ Master, Slave, Loopback (Có thể lựa chọn chế độ bằng các lệnh AT)

 Chế độ đặt lệnh AT từ máy tính, vi điều khiển

Sơ đồ và chức năng các chân của linh kiện điện tử HC05

Hình 3.2 Sơ đồ chân Module Bluetooth HC05 V1

Bảng 3.1 Tên và chức năng các chân Module Bluetooth HC05

STT Tên chân Chức năng

4 TXD Transmit Data (Dữ liệu từ HC05 truyền tới PC hoặc

5 RXD Receive Data (Dữ liệu từ PC hoặc VĐK đến HC05 qua chân RXD)

6 KEY Sử dụng khi đặt lệnh AT, not connect khi hoạt động thu phát

Lưu ý: Chỉ sử dụng 1 chân 3.3V hoặc 5V để cấp nguồn

Giao tiếp giữa vi điều khiển với linh kiện điện tử HC05

Sơ đồ ghép nối giữa VĐK với HC05

Hình 3.3 Sơ đồ ghép nối giữa VĐK với HC05

Chương trình giao tiếp giữa vi điều khiển và linh kiện điện tử HC05

Tên và chức năng Các hàm sử dụng:

 Hàm uint8_t uart_rev(); // hàm nhận byte từ HC05

 Hàm void uart_rev_str(char *buffer); // hàm nhận chuỗi ký tự từ HC05

 Hàm void init_LCD(); // hàm khởi tạo LCD 16x2

 Hàm void home_LCD(); // hàm đưa con trỏ về đầu dòng 1 của LCD

 Hàm void clr_LCD(); // hàm xóa màn hình

 Hàm void putChar_LCD(uint8_t chr); // Hàm hiển thị byte lên LC

 Hàm void print_LCD(char *s);// hiển thị chuỗi ký tự lên LCD

Sơ đồ kết nối Arduino với module Bluetooth HC05

Hình 3.4 Sơ đồ kết nối Arduino với module Bluetooth HC05 b Thiết kế khối cảm biến

Khối cảm biến đóng vai trò quan trọng trong việc tránh va chạm và đo khoảng cách cho robot, giúp tối ưu hóa quá trình di chuyển Để phát hiện và tránh vật cản, cần sử dụng các cảm biến có khả năng nhận diện vật cản và gửi tín hiệu điều khiển Các loại cảm biến phù hợp bao gồm cảm biến hồng ngoại, cảm biến siêu âm, và công tắc hành trình.

Cảm biến hồng ngoại hoạt động hiệu quả trong môi trường ánh sáng thông thường nhờ vào module bao gồm một bóng thu và một bóng phát, phát ra tần số hồng ngoại nhất định, không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng xung quanh Với sự tích hợp của IC so sánh, cảm biến này đảm bảo độ chính xác cao hơn trong việc phát hiện vật cản trong khoảng cách nhất định.

Cảm biến có khả năng điều chỉnh khoảng cách phát hiện từ 2 đến 40cm thông qua biến trở tích hợp trên module Nguyên lý hoạt động của cảm biến là khi có vật thể xuất hiện trước cảm biến, chân OUT sẽ thay đổi trạng thái tín hiệu ở ngõ ra.

Công tắc hành trình được sử dụng phổ biến để giới hạn chuyển động và hành trình của xy lanh, cũng như trong các thiết bị như cửa máy giặt Ưu điểm của công tắc này là khả năng chịu đựng dòng lớn và giá cả hợp lý Tuy nhiên, nhược điểm của nó là thời gian đáp ứng chậm và yêu cầu tác động từ vật thể để kích hoạt.

Cảm biến siêu âm là thiết bị phổ biến để đo khoảng cách nhờ vào độ chính xác và giá thành thấp Chúng hoạt động bằng cách sử dụng sóng siêu âm để xác định khoảng cách từ 2 đến 300 cm, với độ chính xác chủ yếu phụ thuộc vào cách lập trình Đặc biệt, sóng phản hồi của cảm biến không bị ảnh hưởng bởi màu sắc hay tính chất phản xạ ánh sáng của bề mặt đối tượng.

Tóm lại, cả ba loại cảm biến đều có ưu nhược điểm riêng, nhưng đều có thể xác định vật cản Cảm biến hồng ngoại không hoạt động hiệu quả trong môi trường ánh sáng mạnh và có thể bị sai lệch khoảng cách phát hiện do biến trở Công tắc hành trình có độ nhạy kém, chỉ phát hiện khi chạm vào vật cản, ảnh hưởng đến tuổi thọ của robot Ngược lại, cảm biến siêu âm khắc phục được nhược điểm trên, tuy nhiên, góc mở tối đa chỉ 1m, dễ phát hiện các vật cản không mong muốn, làm cho việc lập trình trở nên khó khăn Dù vậy, nếu có thuật toán lập trình tốt, vấn đề này có thể được giải quyết, và giá thành của cảm biến siêu âm cũng hợp lý hơn so với các loại cảm biến tương tự.

Trong đồ án này, chúng tôi sử dụng cảm biến siêu âm HC_SR04 để kiểm tra vật cản ở khoảng cách gần, phù hợp với kích thước lớn của robot Để tối ưu hóa khả năng tránh vật cản, chúng tôi lắp đặt một cảm biến HC_SR04 ở giữa và thêm một số công tắc hành trình xung quanh Ngoài ra, hai cảm biến HC_SR04 được đặt ở bên trái và bên phải của robot giúp so sánh khoảng cách, từ đó cải thiện khả năng di chuyển Để ngăn robot rơi khỏi bàn, chúng tôi sử dụng một module thu phát hồng ngoại đặt ở dưới robot, giúp tránh nhiễu từ ánh sáng môi trường.

Module cảm biến siêu âm HC_SR04:

Module siêu âm được sử dụng để đo khoảng cách đến vật cản thông qua sóng siêu âm Thiết bị này bao gồm hai đầu thu và phát sóng, với khoảng cách được xác định dựa trên thời gian mà sóng siêu âm được phát ra, va chạm với vật chắn và quay trở lại.

Cảm biến sử dụng nguồn 5VDC và dòng tiêu thụ 2mA

Cảm biến SRF04 sử dụng chân kích hoạt và chân cảm biến riêng biệt, với sơ đồ định thời rõ ràng Để bắt đầu đo khoảng cách, chỉ cần cung cấp một xung ngắn 10uS vào chân kích hoạt Sau đó, SRF04 phát ra 8 chu kỳ siêu âm ở tần số 40kHz và tăng cường dòng phản hồi Khi nhận được phản hồi, cảm biến sẽ giảm dòng phản hồi lại; độ rộng của xung phản hồi tỷ lệ thuận với khoảng cách đến đối tượng Bằng cách đo độ rộng xung, ta có thể tính toán khoảng cách theo inch, cm hoặc các đơn vị khác Nếu không có phản hồi, SRF04 sẽ giảm dòng phản hồi xuống sau khoảng 30mS.

SRF04 có khả năng kích hoạt nhanh chóng với tần suất 20 lần mỗi giây, tức là mỗi 50ms Tuy nhiên, cần chờ ít nhất 50ms trước khi kích hoạt lần tiếp theo, ngay cả khi SRF04 phát hiện đối tượng gần và phản hồi xung ngắn hơn.

Cách nối dây HC_SR04 với arduino:

Robot sử dụng 3 cảm biến siêu âm HC_SR04 nối chân như sau:

- Cảm biến ở chính giữa đầu roboot: trig1 nối với 10, echo1 4

- Cảm biến ở bên trái: trig2 nối với A3, echo2 A2

- Cảm biến ở bên phải: trig3 nối với A5, echo3 A4

Sơ đồ kết nối của cảm biến siêu âm với arduino:

Hình 3.5 Sơ đồ kết nối HC_SR04 với arduino

Module thu phát hồng ngoại:

Cảm biến hồng ngoại có khả năng thích nghi với môi trường, sử dụng một cặp truyền nhận tia hồng ngoại để phát hiện vật cản Khi tia hồng ngoại phát ra gặp vật cản, ánh sáng sẽ phản xạ trở lại đèn thu, kích hoạt đèn màu xanh và tạo ra tín hiệu số đầu ra Khoảng cách làm việc hiệu quả của cảm biến là từ 2 đến 5 cm, với điện áp hoạt động từ 3.3 V đến 5 V Độ nhạy sáng của cảm biến có thể điều chỉnh thông qua chiết áp, giúp cảm biến dễ dàng lắp ráp và sử dụng.

 Bộ so sánh sử dụng LM393, làm việc ổn định

 Điện áp làm việc: 3.3V - 5V DC

 Khi bật nguồn, đèn báo nguồn màu đỏ sáng

 Lỗ vít 3 mm, dễ dàng cố định, lắp đặt

 Các module đã được so sánh điện áp ngưỡng thông qua chiết áp, nếu sử dụng ở chế độ thông thường, xin vui lòng không tự ý điều chỉnh chiết áp

Hình 3.6 Sơ đồ kết nối module thu phát hồng ngoại với arduino

Cách kết nối với arduino:

 VCC: điện áp chuyển đổi từ 3.3V đến 5V (có thể được kết nối trực tiếp đến vi điều khiển 5V và 3.3V)

 OUT: đầu ra kỹ thuật số (0 và 1) c Thiết kế khối động cơ hút bụi

Hình 3.7 Hình dạng thực tế quạt

Khối hút bụi cần có khả năng hút sạch bụi bẩn, thường sử dụng động cơ quay để tạo gió Để tiện lợi, động cơ tích hợp quạt thường được ưa chuộng Tuy nhiên, trên thị trường hiện tại chưa có quạt nhỏ nhưng mạnh mẽ đáp ứng yêu cầu Nếu sử dụng động cơ riêng, việc tự chế cánh quạt sẽ gây ồn, làm cho robot bị lắc và giảm độ bền Do đó, chúng tôi quyết định sử dụng quạt động cơ 12V, 1.3A để đảm bảo hiệu suất và độ ổn định cho thiết kế khối động cơ di chuyển.

Động cơ DC Servo giảm tốc GA37 V1 được sử dụng trong robot để đảm bảo di chuyển chậm hơn cho việc hút bụi hiệu quả và tăng tốc độ phản hồi khi cần thiết Loại động cơ này có hộp số và Encoder, thích hợp cho các hệ cơ khí yêu cầu độ chính xác cao, như xe dò line, xe chạy mê cung và xe hai bánh tự cân bằng Với chất lượng và độ bền vượt trội, encoder sử dụng từ trường mạnh mẽ giúp phản hồi xung chính xác, bao gồm hai kênh AB và 11 xung, đạt 363 xung/1 vòng sau khi giảm tốc, mang lại độ chính xác cao cho hệ thống.

 Điện áp định mức : 12VDC

 Tốc độ động cơ trước hộp số giảm tốc : 10.000RPM

 Tốc độ sau hộp số giảm tốc (trục chính) : 10.000/33 = 303RPM

 M1 : Chân cấp nguồn cho động cơ, tối đa 12VDC

 GND : Chân Mass 0v của encoder

 C1 : Kênh A của encoder, xuất xung mức tín hiệu 3.3VDC

 C2 : Kênh B của encoder, xuất xung mức tín hiệu 3.3VDC

 3.3 : Nguồn dương 3.3VDC cấp cho encoder hoạt động

M2 là chân cấp nguồn cho động cơ tối đa 12VDC Động cơ DC 12V được chọn kết hợp với module L298N, mang lại hiệu quả điều khiển tối ưu Module này có thiết kế nhỏ gọn và bền bỉ, thuận tiện cho việc lắp ráp vào robot, đồng thời có khả năng chịu đựng sốc khi robot di chuyển.

Module L298 là một giải pháp điều khiển động cơ bước và động cơ DC, cho phép điều chỉnh tốc độ thông qua tín hiệu PWM và thay đổi chiều quay của hai động cơ.

THI CÔNG HỆ THỐNG

THI CÔNG HỆ THỐNG

Bảng 4.1 Danh sách các linh kiện

STT Tên linh kiện Số lượng

Hình 4.1 Mạch PCB của hệ thống

Kết nối các board mạch với cảm biến bằng dây dẫn là một bước quan trọng trong quá trình lắp ráp robot Do robot có khả năng rung lắc khi hoạt động, việc sử dụng jack cắm hay PCB mạch có thể dẫn đến tình trạng lỏng dây và hở mạch Với không gian hạn chế trong mô hình, nhóm đã quyết định sử dụng kết nối dây bus hàn trực tiếp vào module để đảm bảo tính ổn định và tránh các sự cố khi robot di chuyển.

4.1.2 Lắp ráp và kiểm tra a Module hút bụi

Module v1 trang bị động cơ 775, mang lại lực hút mạnh nhưng tiêu thụ điện năng lớn, dẫn đến việc tiêu hao nguồn năng lượng nhanh chóng Cánh quạt tự chế tạo ra lực rung lắc mạnh, gây khó khăn trong việc kiểm soát hướng di chuyển của xe Bên cạnh đó, khối lượng lớn của module hạn chế khả năng mang tải trọng và yêu cầu nhiều năng lượng để di chuyển, làm cho việc di chuyển trở nên kém linh hoạt.

Module hút bụi V2 được trang bị động cơ cánh quạt 12V_1.5A, mang lại lực hút mạnh mẽ và ổn định So với phiên bản V1, sản phẩm này hoạt động êm ái hơn, giảm thiểu rung lắc và tiếng ồn Đặc biệt, năng lượng tiêu thụ của V2 cũng thấp hơn, giúp tiết kiệm điện năng hiệu quả.

Hình 4.3 Module hút bụi V2 b Module công tắc hành trình

Hình 4.4 Module công tắc hành trình gắn vào thân xe

Module công tắc hành trình bao gồm 6 công tắc, tất cả được kết nối với nguồn chung và vào chân 12 của Arduino Việc sử dụng 6 công tắc hành trình giúp tăng độ nhạy khi va chạm, đồng thời tránh tình trạng robot bị kẹt.

Thân xe được chế tạo từ tấm Mica có đường kính 28cm, tích hợp sẵn bánh truyền động và bánh lái Các bánh này được gắn chặt bằng ốc và keo silicon lên khung xe Ngoài ra, phía trước còn được trang bị các công tắc hành trình để cảm nhận va chạm với vật cản.

Hệ truyền động chủ lực là 2 động cơ giảm tốc có khả năng băm xung Bố trí cách tâm khung đỡ 8cm

Bánh đa hướng hay còn gọi mắt trâu có khả năng xoay 360 độ, có thể xoay các hướng khác nhau theo sự điều hướng từ bánh sau

Khe hút bụi được khoét trước khung xe theo hình chữ nhật có kích thước 10x1cm

Hình 4.5 Mặt trong của động cơ, bánh xe và bánh điều hướng

Hình 4.6 Mặt ngoài của động cơ, bánh xe và bánh điều hướng d Module chứa bụi và rác

Hình 4.7 Module khay chứa bụi

Với kích thước 6x8x8, sản phẩm được thiết kế dạng khung hình hộp chữ nhật bằng các meca ghép nối Nó được trang bị màn ngăn bụi, sử dụng màn lọc có lỗ nhỏ giúp giữ lại các mẫu rác và hạt bụi lớn, đảm bảo không gian luôn sạch sẽ.

Module chứa bụi được thiết kế có các khe hở phía sau để thoát khí khi quạt thổi ra, tạo dòng lưu chuyển không khí để tạo lực hút

Mặt sau của module được thiết kế bo tròn để ôm khít thân xe, không chỉ tạo tính thẩm mỹ cho robot mà còn thuận tiện cho việc tháo rời khi cần vệ sinh Sau khi hoàn thành, module chứa bụi đã đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đề ra Đồng thời, module cảm biến siêu âm HC_SR04 cũng được tích hợp để nâng cao hiệu suất hoạt động của robot.

Sử dụng 3 cảm biến siêu âm HC_SR04 được đặt: 1 cảm biến ở phần đầu của robot, 1 siêu âm bên trái và 1 siêu âm ở bên phải của robot

Cảm biến siêu âm đặt ở phần đâu robot để tránh vật cản

Hai cảm biến đặt ở hai bên trái và phải để so sánh khoảng cách 2 bên

Hình 4.8 Mặt trong các vị trí gắn cảm biến siêu âm HC_SR04 f Module thu phát hồng ngoại

Hình 4.9 Mặt ngoài của module thu phát hồng ngoại

Robot sử dụng một Module thu phát hồng ngoại đượt đặt ở dưới phần đầu của robot để tránh rơi khi di chuyển những nơi có độ cao chênh lệch.

ĐÓNG GÓI BỘ ĐIỀU KHIỂN

Các module khung đỡ, hút bụi, khay chứa bụi và bộ điều khiển arduino được gắn lại với nhau

Bộ điều khiển là arduino được bố trí bên trái thân xe, các cảm biến và nguồn kết nối với arduino bằng jack cắm

Hình 4.10 Đóng gói bộ điều khiển trên thân.

LẬP TRÌNH HỆ THỐNG

Robot hoạt động ở 2 chế độ: chế độ tự động và chế độ điều khiển qua Bluetooth

 Chế độ điều khiển qua Bluetooth

Chế độ điều khiển robot hút bụi qua Bluetooth được phát triển trên nền tảng App Inventor, cho phép người dùng tải ứng dụng điều khiển trên điện thoại Android để dễ dàng điều khiển hướng di chuyển của robot.

Hình 4.11 Giao diện thứ nhất của phần mền điều khiển qua bluetooth

Giao diện đầu tiên của phần mềm điều khiển robot hút bụi qua Bluetooth được trình bày trong Hình 4.12 Khi người dùng nhấn vào nút hình robot hút bụi, giao diện thứ hai sẽ xuất hiện để cho phép điều khiển robot một cách dễ dàng.

Hình 4.13 Giao diện thứ hai của phần mền điều khiển qua bluetooth

Sau khi nhấn vào nút trên giao diện đầu tiên, giao diện thứ hai sẽ xuất hiện Trên giao diện này, người dùng không thể điều khiển nếu chưa kết nối Bluetooth Để kết nối, hãy nhấn vào “chọn thiết bị” và danh sách các thiết bị sẽ hiện ra để lựa chọn Khi kết nối thành công, bạn có thể điều khiển thiết bị thông qua 4 nút: trái, phải, tiến và lùi.

Hình 4.14 Các lệnh kết nối, ngắt kết nối

Hình 4.15 Các lệnh chọn thiết bị kết nối

Hình 4.16 Các lệnh điều khiển xe

Khi bật công tắc, nguồn 12V được cung cấp cho L298, trong khi Arduino và các cảm biến nhận nguồn 5V chung từ L298 Người dùng có thể chọn chế độ chạy cho Arduino, giúp nó thiết lập và đọc các giá trị từ cảm biến.

Khi cảm biến siêu âm phía trước phát hiện vật cản, cảm biến hồng ngoại nhận diện sự chênh lệch độ cao, hoặc công tắc hành trình được kích hoạt, xe sẽ tự động dừng lại Để điều khiển hướng di chuyển, cần kiểm tra khoảng cách từ cảm biến siêu âm bên trái và bên phải, sau đó rẽ về phía bên có khoảng cách lớn hơn.

Nếu hệ thống không phát hiện sự chênh lệch về độ cao, vật cản hoặc công tắc hành trình không bị nhấn, xe sẽ tiếp tục di chuyển thẳng với tốc độ đã được thiết lập trước.

Set up cảm biến siêu âm Set up cảm biến hồng ngoại

Khai báo các biến TT=0 ; dem=0; kctr; kcp; kct; cbd; htr Set up bluetooth sw1 = 0 sw2 = 0 htr = 0 kctr > 2 cbd = 1

Chạy thẳng Đọc dữ liệu chân rx

Rẽ trái Chạy thẳng cbd = 1 kctr > 2 htr = 0

Rẽ phải, dem+1, TT mod 2

Hình 4.17 Lưu đồ chính hệ thống

Để đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm, hệ thống điều khiển cần kích tín hiệu trigger với xung logic 1 tối thiểu 10µs, tương thích chuẩn TTL Sau đó, mạch cảm biến phát ra chuỗi 8 xung từ biến tử phát Khi sóng siêu âm gặp vật cản trong giới hạn đo, chúng sẽ phản xạ trở lại, tạo ra tín hiệu echo lên mức 1 Thời gian tín hiệu ở mức 1 tỉ lệ thuận với khoảng cách đo.

Hình 4.19 Lưu đồ chạy tiến

SpeedPinB = 72 dir1PinA = LOW dir2PinA = HIGH dir1PinB = LOW dir2PinB = HIGH

Để hai động cơ chạy tiến, chúng cần hoạt động cùng chiều và với tốc độ đồng nhất Để đảm bảo chuyển động thuận, một chân động cơ phải ở mức cao trong khi chân còn lại ở mức thấp.

Để thực hiện việc rẽ trái, động cơ A cần dừng lại trong khi động cơ B hoạt động Cụ thể, động cơ A có hai chân ở mức thấp, trong khi động cơ B có một chân ở mức cao và một chân ở mức thấp.

Hình 4.21 Lưu đồ rẽ phải

SpeedPinB = 72 dir1PinA = HIGH dir2PinA = LOW dir1PinB = LOW dir2PinB = LOW

Để thực hiện việc rẽ trái, động cơ B sẽ dừng lại trong khi động cơ A hoạt động Cụ thể, chân điều khiển của động cơ B được thiết lập ở mức thấp, trong khi động cơ A có một chân ở mức cao và một chân ở mức thấp.

Để chạy lùi, hai động cơ cần hoạt động cùng chiều ngược lại và với tốc độ đồng nhất Để đạt được điều này, một chân phải được điều chỉnh ở mức cao trong khi chân còn lại ở mức thấp.

4.3.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển a Giới thiệu phần mềm lập trình cho vi điều khiển

Arduino Uno R3 sử dụng phần mềm Arduino IDE để lập trình, với ngôn ngữ lập trình được thiết kế dựa trên C Nếu bạn đã học lập trình Pascal ở trường phổ thông, việc lập trình Arduino sẽ không quá khác biệt, chỉ khác ở cú pháp Đặc biệt, nếu bạn đã nắm vững ngôn ngữ C, bạn sẽ có một lợi thế lớn khi làm việc với Arduino.

Cách cài đặt Driver và Arduino IDE:

 Cài đặt Java Runtime Environment (JRE)

Vì Arduino IDE được viết trên Java nên bạn cần phải cài đặt JRE trước Arduino IDE

Link tải: http://www.oracle.com/technetwork/ja

- Nhiều bạn do không cài JRE trên máy nên thường hay gặp phải tình trạng

SpeedPinB = 72 dir1PinA = LOW dir2PinA = HIGH dir1PinB = LOW dir2PinB = HIGH không chạy được Arduino IDE

The two most popular JRE versions are the 32-bit (x86) and 64-bit (x64) editions for Windows, as highlighted in the image Be sure to select "Accept License Agreement" when downloading The latest JRE version available is 7u80.

Hình 4.23 Cài đặt Java Runtime Environment (JRE)

To download the Arduino IDE, visit the official website at http://arduino.cc/en/Main/Software/ and locate the section for Windows ZIP file for non-admin installation This site serves as the repository for the latest updates and versions of the Arduino IDE.

Bạn sẽ được chuyển đến một trang mời quyền góp tiền để phát triển phần mềm cho Arduino, tiếp tục bấm JUST DOWNLOAD để bắt đầu tải

Bước 2: Sau khi download xong, các bạn bấm chuột phải vào file vừa download arduino-1.6.4-windows.zip và chọn “Extract here” để giải nén

Bước 3: Copy thư mục arduino-1.6.4 vừa giải nén đến nơi lưu trữ

Bước 4: Chạy file trong thư mục arduino-1.6.4\ để khởi động Arduino IDE

Cài đặt Driver Để máy tính của bạn và board Arduino giao tiếp được với nhau, chúng ta cần phải cài đặt driver trước tiên

If you are using Windows 8, you may encounter issues installing the Arduino driver because it is not signed with a valid digital signature To successfully install the driver, you need to boot Windows in Disable Driver Signature Enforcement mode.

Xem hướng dẫn thực hiện tại bài viết Disabling Driver Signature on Windows

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC

4.4.1 Tài liệu hướng dẫn sử dụng

Bước 1: Cấp nguồn cho hệ thống, bằng cách ta bật công tắc on-off nguồn lên,đèn báo sáng đỏ tức là hệ thống đã được cấp điện

Bước 2: Chọn chế độ hoạt động điều khiển bằng tay, Bluetooth hoặc tự động thông qua Sw1 Nếu bạn chọn chế độ tự động, hãy tiếp tục lựa chọn giữa chế độ ziczac hoặc random bằng Sw2.

Bước 3: robot bắt đầu hoạt động Sau khi robot ngừng làm việc nên kiểm tra khay chứa bụi và vệ sinh

Bước 4: Sau một thời gian vận hành nhất định nên sạc pin cho robot bằng nguồn sạc 12vdc đã đi kèm theo sản phẩm

4.4.2 Quy trình thao tác a Thao tác vận hành:

Thực hiện đúng theo hướng dẫn sử dụng đi kèm Cấp nguồn, chọn chế độ quét, thao tác vệ sinh…v.v b Thao tác bảo trì:

- Mở 4 vị trí ốc dưới thân xe

- Tháo bộ phận khay chứa bụi

- Tháo nắp xe khỏi khung, thao tác này cần nhẹ nhàng cẩn thận vì có thể ảnh hưởng đến các dây dẫn và cảm biến

- Xem xét động cơ, bánh đa hướng có khô dầu thì nên bôi trơn bằng dầu mỡ

- Kiểm tra các dây dẫn và cảm biến có hư hại tiến hành thay mới c Thao tác vệ sinh:

- Kiểm tra khay chứa đầy tiến hành loại bỏ bụi rác

- Kiểm tra màn lọc có bám bụi nhiều tiến hành dùng bình hơi xịt vệ sinh bụi.

KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ

Ngày đăng: 29/11/2021, 10:36

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] “5 Robot Hút Bụi Thông Minh Đang Bán Trên Thị Trường”, 2016, http://www.shophangdoc.com/tin-tuc/kien-thuc-kinh-nghiem/15/5-robot-hut-bui-thong-minh-dang-ban-tren-thi-truong.html Sách, tạp chí
Tiêu đề: 5 Robot Hút Bụi Thông Minh Đang Bán Trên Thị Trường
[2] “Robot Hút Bụi Tự Động iRobot Roomba 980 - Phiên Bản Mới Nhất”, 2016, http://hitechusa.com.vn/robot-hut-bui-tu-dong-irobot-roomba-980-phien-ban-moi-nhat-10215883.html Sách, tạp chí
Tiêu đề: Robot Hút Bụi Tự Động iRobot Roomba 980 - Phiên Bản Mới Nhất
[3] “Dyson Giới Thiệu Robot Hút Bụi 360 Eye, Điều Khiển Bằng Ứng Dụng Di Động, Bán Ra Năm Sau”, 2014, https://tinhte.vn/threads/dyson-gioi-thieu-robot-hut-bui-360-eye-dieu-khien-bang-ung-dung-di-dong-ban-ra-nam-sau.2353433/ Sách, tạp chí
Tiêu đề: Dyson Giới Thiệu Robot Hút Bụi 360 Eye, Điều Khiển Bằng Ứng Dụng Di Động, Bán Ra Năm Sau
[4] Nguyễn Đình Phú, “Thực Hành Vi Điều Khiển PIC”, NXB ĐH Quốc Gia Tp.HCM, 8/2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thực Hành Vi Điều Khiển PIC
Nhà XB: NXB ĐH Quốc Gia Tp.HCM
[5] J. BORENSTEIN, H.R. EVERETT, and L. FENG, “Where Am I? Sensor and Methods for Mobile Robot Positioning”, The University of Michigan, 1996 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Where Am I? Sensor and Methods for Mobile Robot Positioning
[6] “ĐO KHOẢNG CÁCH VÀ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ VẬT THỂ BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM”, Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM, http://www.fas.hcmut.edu.vn/webhn10/Baocao/PDF/TTThuy-Sieuam.pdf Sách, tạp chí
Tiêu đề: ĐO KHOẢNG CÁCH VÀ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ VẬT THỂ BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM
[7] “Sơ Đồ Mạch Và Sơ Đồ Nguyên Lý Của Cảm Biến Hồng Ngoại”, 2016, http://donga.edu.vn/dien/GocKN/tabid/2167/cat/1665/ArticleDetailId/15805/ArticleId/15803/Default.aspx Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sơ Đồ Mạch Và Sơ Đồ Nguyên Lý Của Cảm Biến Hồng Ngoại
[8] Phạm Quang Huy – Lê Cảnh Trung, “ Lập Trình Điều Khiển Với Arduino”, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, 8/2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lập Trình Điều Khiển Với Arduino
Nhà XB: NXB Khoa Học và Kỹ Thuật
[9] “Cài Đặt Driver Và Arduino IDE”, 2014, http://arduino.vn/bai-viet/68-cai-dat-driver-va-arduino-ide Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cài Đặt Driver Và Arduino IDE
[10] “Hướng Dẫn Sử Dụng AppInventor - Lập Trình Ứng Dụng Điều Khiển Xe Qua Bluetooth Mà Không Cần Code”, 2016, http://arduino.vn/bai-viet/657-huong-dan-su-dung-appinventor-lap-trinh-ung-dung-dieu-khien-xe-qua-bluetooth-ma-khong Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hướng Dẫn Sử Dụng AppInventor - Lập Trình Ứng Dụng Điều Khiển Xe Qua Bluetooth Mà Không Cần Code

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.2. Hình dạng bên ngoài  Dyson 360 Eye . - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 2.2. Hình dạng bên ngoài Dyson 360 Eye (Trang 25)
Hình 2.1. Hình dạng bên ngoài  iRobot Roomba 980 . - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 2.1. Hình dạng bên ngoài iRobot Roomba 980 (Trang 25)
Hình 2.4. Góc phát sóng của HC-SR04. - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 2.4. Góc phát sóng của HC-SR04 (Trang 27)
Hình 2.7. Tầm quét của cảm biến siêu âm. - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 2.7. Tầm quét của cảm biến siêu âm (Trang 29)
Hình 2.11. Hình ảnh thực tế động cơ giảm tốc. - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 2.11. Hình ảnh thực tế động cơ giảm tốc (Trang 37)
Sơ đồ kết nối của cảm biến siêu âm với arduino: - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Sơ đồ k ết nối của cảm biến siêu âm với arduino: (Trang 45)
Hình 3.8. Kết nối động cơ với L298N. - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 3.8. Kết nối động cơ với L298N (Trang 49)
Hình 3.11. Hình ảnh thiết kế đồ họa mặt trên phần nắp robot. - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 3.11. Hình ảnh thiết kế đồ họa mặt trên phần nắp robot (Trang 53)
Hình 3.12. Hình ảnh thiết kế đồ họa khay chứa bụi. - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 3.12. Hình ảnh thiết kế đồ họa khay chứa bụi (Trang 54)
Hình 3.14. Hình ảnh thiết kế đồ họa robot hoàn chỉnh. - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 3.14. Hình ảnh thiết kế đồ họa robot hoàn chỉnh (Trang 55)
Hình 3.15. Hình ảnh thiết kế đồ họa các module được láp ráp trong thân robot. - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 3.15. Hình ảnh thiết kế đồ họa các module được láp ráp trong thân robot (Trang 55)
3.2.3  Sơ đồ nguyên lý của toàn mạch - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
3.2.3 Sơ đồ nguyên lý của toàn mạch (Trang 56)
Hình 4.2.  Module hút bụi v1. - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 4.2. Module hút bụi v1 (Trang 59)
Hình 4.3.  Module hút bụi V2. - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 4.3. Module hút bụi V2 (Trang 60)
Hình 4.4.  Module công tắc hành trình gắn vào thân xe. - Thiết kế và thi công robot hút bụi tự động
Hình 4.4. Module công tắc hành trình gắn vào thân xe (Trang 60)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w