ROBOT GẤP VÀ VẬN CHUYỂN HÀNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại khoa học kỹ thuật ngày nay, ngành điện tử có thể nói là một ngành rất quan trọng trong lĩnh vực khoa hoc kỹ thuật. Ở nước ta, ngành điện tử và ngành công nghệ thông tin là một trong những ngành được quan tâm phát triển hàng đầu. Với nhiều ứng dụng trong nhiều ngành khác nhau nên được nhiều bạn trẻ sinh viên chọn làm hướng nghề cho mình và đạt nhiều thành công, tất cả để phục vụ cho sản xuất và phục vụ cho con người chúng ta.

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu của con người trong cuộc sống ngày càng cao, tận dụng được tối đa thời gian, làm việc đạt được năng suất cao, và đặc biệt là nhu cầu về cuộc sống giải trí tinh thần cũng cao hơn, giúp cho con người có được những giây phút thoải mái khi công việc ngày càng căng thẳng. Đáp ứng được những yêu cầu khắc khe đó của con người chúng ta, ngành điện tử đã  giải quyết được điều này và càng ngày phục vụ tốt hơn với nhiều thiết bị điện tử, trong  đó có việc điều khiển các thiết bị ở khoảng cách xa, hay gọi tác là điều khiển từ xa.

Trong tất cả các thiết bị điều khiển từ xa đó, ngoài các thiết bị truyền tín hiệu bằng vô tuyến, sóng radio, sóng điện từ, vvv…tín hiệu bằng hồng ngoại cũng được sử dụng rộng rãi và phổ biến và cũng cho hiệu quả chính xác cao.

 Đặc điểm của các thiết bị điện tử điều khiển từ xa bằng hồng ngoại là linh kiện dễ tìm và giá thành rất khiêm tốn, hơn nữa các mạch được thiết kế rất đơn giản nhưng độ chính xác cao, điều khiển được các thiết bị ở khoảng cách gần rất phù hợp với việc điều khiển với các thiết bị sinh hoạt trong gia đình chẳng hạn tivi, quạt gió đèn…cao hơn là điều khiển cả máy vi tính và rất nhiều thiết bị khác nữa. Điều này làm cuộc sống chúng ta càng văn minh hơn.

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

LỜI CẢM TẠ­­­

CHƯƠNG DẪN NHẬP                                                                                               

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ TRANSISTOR                                                 

              Cấu tạo và nguyên lý                                                                               

              Phân cực Transistor                                                                                     

              Ba cách ghép căn bản                                                                                 

CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU IC 9148, 9150                                                     

              IC phát 9148                                                                                                

              IC thu 9150                                                                                                  

CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN 8051                                               

            Cấu tạo                                                                                                           

            Cấu trúc vi điều khiển                                                                                  

            Tổ chức bộ nhớ                                                                                             

            Bộ nhớ ngoài                                                                                          

CHƯƠNG V : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỒNG NGOẠI                                    

           Khái niệm hồng ngọai                                                                           

           Đặt tuyến remote sony                                                                            

           Những đặt tính kỹ thuật của remote sony                                                   

CHƯƠNG VI : GIỚI THIỆU VỀ QUANG TRANSISTOR VÀ MOSFET                                                 

            Giới thiệu MOSFET                                                                                     

            Giới thiệu quang transistor                                                                   

CHƯƠNG VII : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG                                                           

            Sơ đồ nguyên lí                                                                                             

            Nguyên lí hoạt động                                                                                    

            Sơ đồ khối                                                                                                     

            Lưu đồ giải thuật                                                                                          

            Tín toán mạch                                                                                              

            Chương trình                                                                                                 

            Cách sử dụng                                                                                                

            Thi công mạch                                                                                              

CHƯƠNG KẾT LUẬN                                                                                            

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ TRANSISTOR

1. Cấu tạo của transistor:

nhau ví dụ như sau :

                                                                                            V_CE   » 0.45 v                                                       I_C  » 1 ^mA                                                                 

                      V_CE    » 0.5 v                     I_C  »  2 ^mA

                      V_CE   » 0.55 v                    I_C  »  3 ^mA

                     V_CE   » 0.6 v                      I_C  »  4 ^mA

      Người ta tạo tỉ số = b gọi l

 độ khuếch đại dịng điện                                                  

 của transistor.

            Đặc tuyến ng ra :  ( hình 2.6 )

                                                                             Hình 2.6                                                                                  

4. . Các thông số kĩ thuật của transistor :

     Đặc tính kĩ thuật của transistor ngoài ba đặc tính quan trọng vừa xét ở trên cịn cĩ một số thơng số kĩ thuật cĩ ý nghĩa giới hạn m cần phải biết khi sử dụng transisor.

             a ) Độ khuếch đại dịng điện b :

    Độ khuếch đại dịng điện b  của

transistor thật ra khơng phải l một

hằng số m b cĩ gi trị thay dổi theo

dịng điện I_C .

             b ) Điện thế giới hạn :

    Điện thế đánh thủng BV ( Breakdown

Voltage ) là điện thế ngược tối đa đặt vào

các cặp cực , nếu quá điện thế này thì

transistor sẽ bị hư . Có ba loại điện thế                         

giới hạn :                                                                      

• V_CEO điện thế đánh thủng giữa cực C và cực E khi cực B hở
• V_CBO điện thế đánh thủng giữa cực C và cực B khi cực E hở
• V_EBO điện thế đánh thủng giữa cực E và cực B khi cực C hở

                           PHÂN CỰC TRANSISTOR

1. Đại cương :

    Transistor có rất nhiều ứng dụng trong các thiết bị điện tử tùy theo từng ứng dụng cụ thể mà transistor cần phải cung cấp đện thế và dịng điện cho từng chân một cách thích hợp .Việc chọn điện thế và điện trở các chân transistor gọi là phân cực cho transistor.

2. Phân cực bằng hai nguồn điện riêng :

*  Trường hợp khơng cĩ R_E :

    Xét mạch điện hình 2.9 l mạch phn cực cho transistor cĩ đô khuếch đại dịng điện b = 100 v V_BE =0.6 v .                                                                  

    ·  Nếu I_C = 0 thì V_CC = V_CE

    ·  Nếu V_CE = 0 v thì

Đường thẳng nối hai điểm V_CC = V_CE

 v I_Cmax = gọi là đường tải tĩnh và công thức :                   Hình 2.9

      gọi l phương trình                     

đường tải tĩnh .

    Điểm làm việc của transistor

là điểm có tọa độ Q nằm trên 

đường tải tĩnh .Khi thay đổi

dịng điện I_B sẽ làm thay đổi                       

 dịng điện I_C và điểm làm việc

của transistor sẽ thay đổi vị trí                                      

trên đường tải tĩnh ( hình 2.10 )  .                                            

                                                                                          Hình 2.10

    *  Trường hợp có R_E  :

Trường hợp mạch điện hình 2.11 cĩ thm điện trở R_E ở cực E                                

                    Hình 2.11                                                                                                                                     Hình  2.1

    Phương trình  đường tải tĩnh là :

·  Nếu I_C = 0 thì V_CC = V_CE

·  Nếu V_CE = 0 thì = I_Cmax

Nối liền hai điểm V_CE = V_CC v ta có đưuờng tải tĩnh (hình 2.12 )

3. Phân cực bằng một nguồn điện chung :

♦  Phân cực cho cực B bằng điện trở R_B :

Trong mạch điện hình 2.13 cực B dng nguồn V_CC

Trong mạch điện hình 2.11 cĩ điện trở R_E v R_C

giống như điện trở trong mạch điện hình 2.13 nn

mạch này cũng có đường tải tĩnh và điểm làm việc

giống như hình 2.12.

♦ Phn cực cho cực B bằng cầu phn thế :                                   

         Trong  mạch điện hình 2.13 ở cực B được phân cực bằng nguồn V_CC giảm thế qua cầu phn thế R_B1 v R_B2 .

      ¨ Trạng thái ngưng dẫn :

      Nếu phn cực cho transistor cĩ V_BE<Vg

 ( V_BE = 0v-0.4v ) thì transistor ngưng dẫn                             Hình 2.19

dòng điện I_B =0 , I_C = 0 v V_CE » + V_CC .Lúc đó chỉ có dòng điện rỉ qua transistor không đáng kể .

Cách SỬ DỤNG :

           Đầu tiên cấp nguồn cho mạch thu hồng ngoại. Lúc đó ng ra của mạch thu hồng ngoại đều lên mức 1 => Ta phải dùng bàn phím tắt hết ng ra về mức 0 . Ta dng dy kết nối với phần vi xử lí . Tiếp theo cấp nguồn cho mạch vi xử lí v nhấn nt reset. Nối dy giữa phần vi xử lí v phần mạch cơng suất , rồi cấp nguồn cho phần công suất. Ta đ cĩ thể dng cc nt nhấn ở bn phím để điều khiển cho Robot hoạt động theo ý muốn: chạy tới , chạy lui, nâng, hạ… Khi điều khiển ta phải chú ý tắt các ng ra của mạch thu về mức 0, rồi mới kết nối với cc board khc. Phải nối chính xc với cc portcủa vi xử lí , vì cc nt nhấn đ được cố định. Khi ta đang cho hoạt động một chức năng nào đó, nhưng muốn chuyển sang chức năng khác ta phải tắt chức năng trước rồi mơi nhấn nút chức năng tiếp theo. Vì trong mạch sử dụng mạch chốt nn khi ta kích hoạt hai chức năng cùng lúc sẽ làm hư mạch.

VI. THI CÔNG MẠCH :

          Đây là giai đoạn thi công khá vất vả và tốn thời gian vì nó quyết định chất lượng của đồ án có chạy tốt hay không. Chính vì vậy chúng em chia quá trình thành những khâu như sau :

          1 – Thi công board mạch chính:

          Là board mạch gồm có các IC 89S52, 9148,9149, 9150, 4310, mosfet. Nhiệm vụ của các board mạch này là phát nhận , xử lí tín hiệu, khuếch đại và đưa ra ngoài. Nếu mạch này hoạt động tốt thì việc thi công của chúng em đã hoàn thành được hơn nửa công việc. Việc vẽ mạch nguyên lý và mạch in chúng em sử dụng phần mềm Orcad.

          2 – Thiết kế và lấp ráp xe :

          Khâu này khá phức tạp do nó đòi hỏi khá nhiều kiến thức về cơ khí , nên chúng em cũng gặp khá nhiều vất vã và tốn nhiều thời gian. Tuy nhiên phải chú ý thiết kế cứng cáp và đẹp mắt. Phần remote chúng em mua remote sony có bán sẳn trên thị trường sau khi đã tìm được các dạng sóng của nó.

          Đầu tiên phải thiết kế bản vẽ và liệt kê tất cả những bộ phận nằm ở mặt trên của kit sao cho khoảng cách của chúng (như là led ma trận, led thu hồng ngọai,nút nhấn…. ) đều nhau và trông đẹp mắt. Cuối cùng là lắp ráp và thử mạch.

CHƯƠNG KẾT LUẬN

          Trên đây là toàn bộ quy trình thi công lắp ráp mạch robot điều khiển bằng tay của chúng em. Hơn một tháng làm việc không mệt mỏi, cuối cùng nhóm chúng em đã hoàn thành, có thể nói đây là một đề tài lớn nhất của chúng em từ khi được học tại trường. Nó là thành quả mà chúng em đạt được sau hai năm học tập và tìm tòi. Với thời gian hạn hẹp và trình độ còn hạn chế, có thể đề tài do chúng em thực hiện còn nhiều khuyết điểm và thiếu sót, chúng em mong có được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của quý thầy cô. Chúng em xin chân thành cảm ơn.

          Hướng Phát Triển Đề Tài : Ngoài cách điều khiển từ xa để điều vận hnh robot, chúng ta có thể thiết kế mạch cho xe vận hanh tự động. Hơn nữa nếu có được những cảm biến có thể cảm nhận điều kiện,hoàn cảnh xung quanh robot. Làm cho robot có thể vận hành một cách độc lập không cần đế con người. Và cũng có thể nhận người điều khiển bằng mật mã .  Đó là một vài suy nghĩ của chúng em. Nếu có được điều kiện thuận lợi và được quý thầy cô giúp đỡ, nhất định chúng em sẽ cố gắng thực hiện được nó.

          ¨ Trạng thi bảo hịa :

    Nếu phn cực hco transistor cĩ

V_BE ³ 0.8 v thì transistor sẽ dẫn rất mạnh gọi l bảo hịa .Lc đó I_B tăng cao lm I_C tăng cao đến mức gần bằng V_CC/R_C và điện thế V_CE. Giảm cịn rất nhỏ ( » 0.2 v ) gọi là điện thế V_CEsat (saturation ) hay l V_CE bảo hịa. Ba trạng thi của transistor được mô tả trên đặc tuyến ng ra của transistor hình 2.20 như trên