Đồ án robot hỗ trợ y tế

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA CƠ KHÍ
~

BÁO CÁO ĐỜ ÁN THỰC TẬP TỚT NGHIỆP

Cần Thơ, tháng 01/2022


TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA CƠ KHÍ
~

BÁO CÁO ĐỜ ÁN THỰC TẬP TỚT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: ROBOT HỖ TRỢ Y TÊ
Giảng Viên Hướng Dẫn: TS. ĐỖ VINH QUANG
ThS. NGUYỄN THỊ THÚY HỒNG
Sinh viên thực hiện :

MSSV:

Lê Tuấn Anh

1800315

Đỗ Minh Đang

1800219

Lê Lưu Khánh Duy

1800045

Nguyễn Ngọc Châu

1800144

Nguyễn Thế Anh

1800124

Nguyễn Văn Cương

1800105

Lê Minh Cường

1800230

Nguyễn Minh Đăng

1800572

Lê Minh Ân

1800153

Lớp: ĐKTĐ0118

Cần Thơ, tháng 01/2022

LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đề tài: “Robot hỗ trợ y tế” này là do chúng em tự thực hiện và
được sự hướng dẫn của giảng viên. Các kết quả, và số liệu trong đề tài hoàn toàn trung
thực và khách quan. Những số liệu và biểu bảng chúng em chèn vào bài báo cáo nhằm
phục vụ cho việc nghiên cứu và phân tích, nhận xét, đánh giá được thu nhập từ một số
web trên mạng và một số sách tham khảo có ghi rõ nguồn gốc ở phần “Tài liệu tham
khảo”. Nếu phát hiện có bất kỳ gian lận nào nhóm xin hồn tồn chịu trách nhiệm về nội
dung đồ án của mình.


Mục lục
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................... 1
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỒNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI..............................................3
1.1 Lý do chọn đề tài:.....................................................................................................3
1.2 Đối tượng nghiên cứu:..............................................................................................3
1.3 Mục tiêu nghiên cứu:................................................................................................3
1.4 Mục đích nghiên cứu:...............................................................................................3
CHƯƠNG 2: Q TRÌNH LÊN Ý TƯỞNG CỦA NHÓM..........................................4
2.1. Q trình làm việc nhóm - Đưa ra ý tưởng..............................................................4
CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU PHẦN CỨNG........................................................................7
3.1 Arduino Uno (Hình 3.1):...........................................................................................7
3.1.1 Tổng quan một vài thơng số của Arduino Uno (Hình 3.1):.................................8
3.1.2 Sơ đồ chân của Arduino Uno (Hình 3.2):...........................................................8
3.1.3 Chân cấp năng lượng:.........................................................................................9
3.1.4 Các cổng vào/ra (I/O):........................................................................................9
3.1.5 Các chân Digital:................................................................................................9
3.1.6 Các chân Analog:................................................................................................9
3.1.7 Các chân TXD/RXD:..........................................................................................9

3.2 Module thu phát Bluetooth HC-06 (Hình 3.3):.......................................................10
3.2.1 Giới thiệu:.........................................................................................................10
3.2.2 Tính năng:.........................................................................................................10
3.2.3 Sơ đồ chân của Module thu phát Bluetooth HC-06 (Hình 3.4):........................11
3.2.4 Sơ đồ kết nối với Arduino Uno với module thu phát Bluetooth HC – 06 (Hình
3.5):........................................................................................................................... 12
3.3 Động cơ DC giảm tốc GA25 – 370 (Hình 3.6):......................................................12
3.3.1 Cấu tạo DC giảm tốc GA25 – 370:...................................................................13
3.3.2 Cơng thức tính để lựa chọn động cơ dựa trên các thơng số mong muốn ban đầu
(Hình 3.7):................................................................................................................. 14
3.4 Mạch cầu H L298 (Hình 3.8):.................................................................................15
3.4.1 Mạch điều khiển động cơ DC L298:.................................................................15
3.4.2 Mạch Điều Khiển Động Cơ DC L298N dùng Arduino.....................................17
3.5 Động cơ bơm RS385 6-12VDC..............................................................................19


3.5.1Giới thiệu về máy bơm RS385 6-12VDC (Hình 3.11):......................................19
3.5.2 Ứng dụng, chức năng của Máy bơm RS385.....................................................20
3.6 Nhơm định hình 20x20cm (Hình 3.12):..................................................................21
3.6.1 Tổng quan:........................................................................................................21
3.7 Module cảm biến vật cản hồng ngoại (Hình 3.14):.................................................24
3.7.1 Giới thiệu..........................................................................................................24
3.7.2 Thơng số kỹ thuật.............................................................................................24
3.7.3 Sơ đồ cảm biến vật cản hồng ngoại (Hình 3.7.2):.............................................25
CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM....................................................................26
4.1 Phần mềm INVENTOR (Hình 4.1):........................................................................26
4.2 Fritzing (Hình 4.2):.................................................................................................27
4.3 GitHub (Hình 4.3):..................................................................................................28
4.4 Bluetooth RC Controller (Hình 4.4):.......................................................................29
CHƯƠNG 5: THIÊT KÊ...............................................................................................30

5.1 Thiết kế mơ hình:....................................................................................................30
5.2 Phần mềm thiết kế sơ đồ mạch điện Fritzing..........................................................34
5.2.1 Mơ hình xe điều khiển bằng Bluetooth (Hình 5.6):..........................................34
5.2.2 Mơ hình xe chạy theo line (Hình 5.7):..............................................................37
5.3 Lập trình và sửa đổi code của mơ hình trên Github:............................................40
CHƯƠNG 6: Q TRÌNH THIÊT KÊ.......................................................................41
6.1 Mơ hình xe điều khiển bằng Bluetooth kết hợp dị line...........................................41
CHƯƠNG 7: KÊT LUẬN..............................................................................................49
7.1 Kết quả thực nghiệm...............................................................................................49
7.2 Ưu điểm..................................................................................................................49
7.3 Nhược điểm............................................................................................................49
7.4 Kết luận................................................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................51
PHỤ LỤC........................................................................................................................ 52


DANH MỤC
Hình 2. 1 Mơ hình phác họa ban đầu (tổng thể).................................................................4
Hình 2. 2 Mơ hình phác họa ban đầu nhìn từ nhiều mặt.....................................................5
Hình 2. 3 Hình ảnh tham khảo từ nguồn Internet...............................................................6
YHình 3. 1 Arduino Uno.....................................................................................................7

Hình 3. 2 Sơ đồ chân Arduino Uno [1]...............................................................................8
Hình 3. 3 Module HC-06..................................................................................................10
Hình 3. 4 Sơ đồ chân module thu phát Bluetooth HC – 06 [4].........................................11
Hình 3. 5 Sơ đồ kết nối với Arduino Uno với module thu phát Bluetooth HC 06............12
Hình 3. 6 Động cơ giảm tốc GA25 - 370.........................................................................12
Hình 3. 7 Sơ đồ Robot [5]................................................................................................14
Hình 3. 8 Mạch cầu H L298.............................................................................................15
Hình 3. 9 Sơ đồ chân mạch cầu H L298...........................................................................16

Hình 3. 10 Sơ đầu mạch L298N [2].................................................................................17
Hình 3. 11 Máy bơm RS385 6-12VDC............................................................................19
Hình 3. 12 Sơ đồ khung nhơm 20x20cm..........................................................................21
Hình 3. 13 Nhơm định hình trong thực tế.........................................................................22
Hình 3. 14 Module cảm biến vật cản hồng ngoại.............................................................24
Hình 3. 15 Sơ đồ cảm biến vật cản hồng ngoại................................................................25
YHình 4. 1 Phần mềm INVENTOR..................................................................................26

Hình 4. 2 Phần mềm FRITZING......................................................................................27
Hình 4. 3 Phần mềm GITHUB.........................................................................................28
Hình 4. 4 Giao diện phần mềm Bluetooth RC Controller.................................................29
YHình 5. 1 Tổng qt mơ hình..........................................................................................30

Hình 5. 2 Khung xe..........................................................................................................31
Hình 5. 3 Giá đỡ (chiều cao)............................................................................................32
Hình 5. 4 Giá đỡ (chiều dài).............................................................................................32
Hình 5. 5 Hộp đựng linh kiện...........................................................................................33
Hình 5. 6 Sơ đồ mạch điện xe điều khiển.........................................................................34
Hình 5. 7 Sơ đồ mạch điện xe dò line, Bluetooth.............................................................37


Hình 5. 8 Code xe điều khiển bằng Bluetooth kết hợp dị line (Phụ lục 1).......................40
YHình 6. 1 Khung xe........................................................................................................42

Hình 6. 2 Khung xe và giá đỡ của xe...............................................................................43
Hình 6. 3 Gỡ chứa đồ vật.................................................................................................44
Hình 6. 4 Hộp bảo vệ linh kiện........................................................................................45
Hình 6. 5 Hệ thống khử khuẩn và nguồn ắc quy..............................................................46
Hình 6. 6 Cảm biến vật cản hồng ngoại...........................................................................47
Hình 6. 7 Mơ hình hồn thiện..........................................................................................48

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 6. 1 Tên và giá thành các linh kiện..........................................................................41


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên với tình cảm sâu sắc và chân thành nhất, cho phép em được bày tỏ lòng
biết ơn đến tất cả các cá nhân và tổ chức đã tạo điều kiện hỗ trợ, giúp đỡ em trong suốt
quá trình học tập và nghiên cứu đề tài này.
Em xin gửi lời chân thành cảm ơn thầy Đỗ Vinh Quang và cô Nguyễn Thị Thúy
Hồng, giảng viên bộ môn tự động hóa, đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá
trình làm đồ án.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường ĐHKTCN Cần Thơ
nói chung, các thầy cơ trong Khoa cơ khí nói riêng đã dạy dỡ cho em kiến thức về các
môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững
vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập.
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế, đồ án này khơng thể
tránh những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo đóng góp ý kiến của các thầy cơ để
em có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức của mình, phục vụ tốt hơn những đồ án sau
này.
Kính chúc ban giám hiệu, quý thầy cô hiện đang công tác tại Trường Đại học Kỹ
Thuật – Công Nghệ Cần Thơ và thầy Đỗ Vinh Quang, cô Nguyễn Thị Thúy Hồng nhiều
sức khỏe, thành công trong cuộc sống.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

1


LỜI MỞ ĐẦU

Cuộc cách mạng 4G rồi tiếp đến là thế hệ 5G, chúng ta đang bước đi trên con
đường khoa học kỹ thuật và công nghệ, mỗi giờ trôi qua lại có thêm các sản phẩm tân
tiến, thành tựu mới được phát hiện, đồng lương của người dân càng ngày càng ổn định,
chất lượng sống vì thế cũng ngày càng được cải thiện. Chúng ta đang sống trong thời
đại được xem như là khoảng thời gian an toàn và tốt đẹp nhất của lịch sử nhân loại.
Tuy nhiên ngày nay, con người vẫn đang phải đối mặt với rất nhiều những vấn đề cấp
bách.
Từ biến đổi khí hậu, xung đột chính trị, phân biệt chủng tộc, bất bình đẳng, vấn đề
kháng thuốc kháng sinh. Và đặc biệt chúng ta sẽ khơng thể nhắc đến câu chuyện về
tình hình dịch bệnh với những căn bệnh lạ, đã và đang giết chết hàng trăm ngàn người
trên thế giới. Thổi bùng nổi lo tồn cầu và trì trệ nền kinh tế. Nắm bắt được vấn đề trên
nên trong đồ án tốt nghiệp này nhóm lựa chọn đề tài “Robot hỡ trợ y tế” với mục tiêu
tạo ra một sản phẩm hoạt động hiệu quả có khả năng ứng dụng vào thực tế.

2


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỒNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Lý do chọn đề tài:
Do tình hình dịch bệnh COVID - 19 diễn ra cực kỳ phức tạp, việc đi lại vận
chuyển gặp rất nhiều khó khăn, đặc biệt là trong các bệnh viện, khu cách ly tập trung.
Việc tiếp xúc trực tiếp với các bệnh nhân nhiễm COVID - 19 là rất nguy hiểm. Thực tiễn
của q trình phịng, chống dịch bệnh COVID – 19 cho thấy, mặc dù các nhân viên y tế
đã mang trang phục bảo hộ chuyên dùng, nhưng khả năng bị lây nhiễm do tiếp xúc với
môi trường truyền nhiễm và bệnh nhân vẫn rất cao. Nên việc vận chuyển thuốc, lương
thực, thực phẩm và một số vật dụng cần thiết gặp nhiều bất tiện. Thực tiễn trên đặt ra yêu
cầu cấp bách về việc chế tạo để giúp đội ngũ y tế một số trang bị tác nghiệp từ xa giúp họ
hỗ trợ và điều trị những bệnh nhân bị nhiễm COVID – 19. Là học sinh trường Đại Học
Kỹ Thuật - Công Nghệ Cần Thơ qua quá trình học tập và tìm hiểu trên cơ sở lý thuyết và
thực tế nên nhóm chúng em qút định nghiên cứu thiết kế mơ hình “Robot hỡ trợ y tế”.

1.2 Đối tượng nghiên cứu:
Sử dụng Arduino kết hợp cùng module Bluetooth, module cảm biến vật cản hồng ngoại,
chế tạo ra “xe hỗ trợ y tế” phục vụ trong các khu (địa điểm) cách ly.
1.3 Mục tiêu nghiên cứu :
Làm được mơ hình xe chạy bằng Bluetooth kết hợp với dò line, phác thảo bản vẽ trên
phần mềm Inventor, thiết kế mạch, lập trình xe hoạt động tốt dựa trên phần mềm Arduino
IDE, điều khiển xe chạy bằng Bluetooth trên phần mềm Bluetooth RC Controller.
1.4 Mục đích nghiên cứu:
Khi hồn thành được mơ hình, ứng dụng vào thực tiễn giúp cho việc vận chuyển nhu
yếu phẩm trong khu (địa điểm) cách ly được an toàn, giảm được việc tiếp xúc trực tiếp.

3


CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH LÊN Ý TƯỞNG
2.1. Lược khảo tài liệu
Từ việc tham khảo qua Internet, nhóm đã phác họa được mơ hình ban đầu (hình 2.1). Tuy
nhiên, qua viêc tìm hiểu các mơ hình có những ưu - nhược điểm riêng. Mơ hình ban đầu
phác họa nhìn tổng quan chắc chắc, nhưng không thể chuyển hướng, thiếu đi phần chắn
để đồ vật khơng rơi ra ngồi, đường ống xịt khuẩn chưa được thẩm mỹ. Mơ hình thứ hai
(hình 2.3), gọn hơn, chắc chắn, có rổ đựng nhu yếu phẩm, camera quan sát đường đi,
bánh xe chuyển hướng. Đầy đủ các yếu tố cần cho một chiếc xe hỗ trợ y tế.
Các ý tưởng ban đầu:
- Mơ hình phác họa ban đầu (Hình 2.1):

4


Hình 2. 1 Mơ hình phác họa ban đầu (tổng thể)

5


Hình 2. 2 Mơ hình phác họa ban đầu nhìn từ nhiều mặt
- Nhóm đưa ra các ý tưởng về sử dụng camera, bình xịt tự động hoặc sử dụng cơ, lên ý
tưởng về khung sườn, và tham khảo hình ảnh thực tế từ nguồn internet (Hình 2.1.3):

6


Hình 2. 3 Hình ảnh tham khảo từ nguồn Internet
2.2. Các yếu tố ràng buộc
Sau quá trình thảo luận, đưa ra những ý kiến và hỗ trợ từ thầy cô, các thành viên
có mơ hình như sau:
- Tổng thể xe: Có thể tải được trọng lượng được hơn 5kg.
- Có chức năng xịt thử khuẩn tự động.
- Có hệ thống camera 360 độ để tiện quan sát khi di chuyển.
- Khối động cơ được đặt dưới khung sườn. Nên mô hình khá nhỏ gọn và dễ dàng di
chuyển trong các bệnh viện, khu cách ly.

7


CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU PHẦN CỨNG
3.1 Arduino Uno (Hình 3.1):

Hình
3. 1mở
Arduino
Uno

 Arduino là một nền tảng mã
nguồn
được sử
dụng để xây dựng các dự án điện tử.
Arduino bao gồm cả bảng mạch lập trình (thường được gọi là vi điều khiển) và một
phần mềm (IDE) được sử dụng để lập trình viết và tải mã máy tính lên bo mạch.
 Nhờ sự đơn giản và dễ tiếp cận, Arduino đã được sử dụng trong hàng nghìn dự án
và ứng dụng khác nhau. Phần mềm Arduino rất dễ sử dụng cho người mới bắt đầu,
nhưng đủ linh hoạt cho người dùng nâng cao. Khơng giống như hầu hết các bo
mạch lập trình trước đây, Arduino không cần phần cứng riêng để tải mã mới lên bo
mạch - bạn có thể chỉ cần sử dụng cáp USB. Ngoài ra, Arduino IDE sử dụng phiên
bản đơn giản của C++, giúp việc học lập trình dễ dàng hơn.
 Arduino được chọn làm vi điều khiển xử lí trong mơ hình xe hỡ trợ y tế.

8


3.1.1 Sơ đồ chân của Arduino Uno (Hình 3.1.2):

Hình 3.1.2: Sơ đồ chân Arduino Uno [1]
3.1.2 Chân cấp năng lượng:
 5V: cấp điện áp 5V đầu ra, dùng để cấp nguồn cho các linh kiện điện tử kết nối với
Arduino.
 3.3V: chức năng tương tự như cấp nguồn 5v nhưng đây là cấp điện áp 3.3V đầu ra.
 Ground: hay còn gọi là chân GND, là cực âm của nguồn điện cấp cho Arduino
UNO. Khi bạn dùng các thiết bị sử dụng những nguồn điện riêng biệt thì những
chân này phải được nối với nhau.
 Vin (Voltage Input): tương tự như chân 5V, nhưng thêm chức năng cấp nguồn
ngoài cho Arduino UNO thay vì cắm USB, bạn nối cực dương của nguồn với chân
này và cực âm của nguồn với chân GND.

3.1.3 Các cổng vào/ra (I/O):
Arduino cung cấp nhiều các chân I/O (hay còn gọi là Pin) để ta giao tiếp hay gửi
lệnh điều khiển các thiết bị, dưới đây là sẽ nói về các chân sử dụng nhiều nhất và phân
chúng làm các loại như sau:
3.1.4 Các chân Digital:

9


 Phiên bản Arduino UNO R3 được sở hữu 14 chân digital từ 0 đến 13 dùng để đọc
hoặc xuất tín hiệu. Chúng chỉ có 2 mức điện áp có thể điều khiển là 0V và 5V với
dòng vào/ra tối đa trên mỡi chân là 40mA. Ngồi ra một số chân digital có chức
năng đặc biệt là chân PWM.
 Chân PWM: là các chân có dấu '~' đằng trước, các chân này cho phép bạn xuất ra
xung PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ 0 đến 255) tương ứng với mức giao
động điện áp của chân từ 0V đến 5V, khác với các chân không phải PWM, chỉ có
thể chọn giá trị 0V hoặc 5V.
3.1.5 Các chân Analog:
 Arduino UNO có 6 chân analog (A0 đến A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit
(0 đến 1023) để đọc giá trị điện áp trong khoảng 0V đến 5V.
 Đặc biệt, Arduino UNO có 2 chân A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp
I2C/TWI với các thiết bị khác.
3.1.6 Các chân TXD/RXD:
Đây là các chân Serial dùng để gửi (transmit – TX) và nhận (receive – RX) dữ liệu
TTL Serial. Arduino Uno có thể giao tiếp dữ liệu với các thiết bị cần sử dụng thông
qua 2 chân này, ngồi ra có thể sử dụng 2 chân này để nạp code cho mạch mà
không cần thông qua USB của mạch.

10

3.2 Module thu phát Bluetooth HC-06 (Hình 3.3):

3.2.1 Giới thiệu:
Hình 3. Hình
2 Module
3.2 HC-06
Bluetooth là chuẩn truyền thơng khơng dây để trao đổi dữ liệu ở khoảng cách
ngắn. Chuẩn truyền thơng này sử dụng sóng radio ngắn (UHF radio) trong dải tần số ISM
(2.4 tới 2.485 GHz). Khoảng cách truyền của module này vào khoảng 10m. Module thu
phát bluetooth HC - 06 là một module dung để điều khiển và giao tiếp từ xa giữa các thiết
bị điều khiển với các thiết bị chấp hành.
HC-06 được chọn làm module thu phát để điều khiển xe mơ hình.
 THƠNG SỐ KỸ THUẬT MODULE THU PHÁT BLUETOOTH HC-06


Điện áp hoạt động: 3.3 ~ 5VDC.



Điện áp giao tiếp: TTL tương thích 3.3VDC và 5VDC.



Baudrate UART có thể chọn được: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600,
115200.



Dải tần sóng hoạt động: Bluetooth 2.4GHz



Sử dụng CSR mainstream bluetooth chip, bluetooth V2.0 protocol standards.



Dòng điện khi hoạt động: khi Pairing 30 mA, sau khi pairing hoạt động truyền
nhận bình thường 8 mA.



Kích thước của module chính: 28 mm x 15 mm x 2.35 mm
11




Thiết lập mặc định:
o

Baud rate: 9600, N, 8, 1.

o

Pairing code: 1234.

3.2.3 Sơ đồ chân của Module thu phát Bluetooth HC-06 (Hình 3.4):

*Sơ đờ chân Hình

của
module
Bluetooth
– 06 gờm
những
chân như
hình
3.4[4]
Hình
3.2.3
3. 3 Sơ
Sơ
đồ
đồchân
chânHC
module
module
thu
thuphát
phát
Bluetooth
Bluetooth
HC
HC
––06
06
[4]
3.2.4 Sơ đồ kết nối với Arduino Uno với module thu phát Bluetooth HC – 06 (Hình
3.5):

Hình 3. 4 Sơ đồ kết nối với Arduino Uno với module thu phát Bluetooth HC 06

12


- Sơ đồ kết nối để giao tiếp giữa Arduino Uno với module thu phát Bluetooth HC – 06
được kết nối (Hình 3.5) gồm chân Vcc, Gnd, TXD, RXD
3.3 Động cơ DC giảm tốc GA25 – 370 (Hình 3.6):

Hình 3. 5 Động cơ giảm tốc GA25 - 370
3.3.1 Cấu tạo DC giảm tốc GA25 – 370:
 Động cơ DC giảm tốc GA25 - 370 DC Geared Motor (Loại 12VDC 280RPM:) có
cấu tạo bằng kim loại cho độ bền và độ ổn định cao, được sử dụng trong các mơ
hình robot, xe, thuyền,... Hộp giảm tốc của động cơ có nhiều tỉ số truyền giúp bạn
dễ dàng lựa chọn giữa lực kéo và tốc độ (lực kéo càng lớn thì tốc độ càng chậm và
ngược lại), động cơ sử dụng nguyên liệu chất lượng cao (lõi dây đồng nguyên
chất, lá thép 407, vịng tiếp xúc niken, nam châm từ tính mạnh,...) cho sức mạnh
và độ bền vượt trội hơn các loại giá rẻ trên thị trường hiện nay (sử dụng lõi dây
nhơm, nam châm từ tính ́u).

13


3.3.2 Cơng thức tính để lựa chọn động cơ dựa trên các thơng số mong muốn ban đầu
Cơng thức tính để lựa chọn động cơ dựa trên các thông số mong muốn ban đầu
(Hình 3.7):

Hình 3. 6 Sơ đồ Robot [5]
- Tốc độ mong muốn của xe: 6.5 Km/h.
- Khối lượng: 5 Kg.

- Moment: T = 5 Kg * (1,8 m/s + 9,8 m/s * sin (10)) * 0,065 m = 1.14 N.m
- Vận tốc gốc:
- Công suất: P = T * w = 1,14 N.m * 18 Rad/s = 20 watts
- Động cơ giảm tốc GA25 - 370:
+ Tốc độ khi không tải: 280 RPM
>> Tốc độ tối đa khi không tải khoản 6,5 Km/h
+ Lực Kéo Moment định mức: T = 6.3 KG.CM = 0.6 N.m
>> Động cơ chịu tải khoảng 2.6 Kg
+ Cơng suất khi có tải: P = U * I = 12 V *1,5A = 18 watts

14


3.4 Mạch cầu H L298
3.4.1 Mạch điều khiển động cơ DC L298:
Mạch có khả năng điều khiển 2 động cơ DC, dịng tối đa 2A mỡi động cơ, mạch tích hợp
diod bảo vệ và IC nguồn 7805 giúp cấp nguồn 5VDC cho các module khác (chỉ sử dụng
5V này nếu nguồn cấp < 12VDC).
Mạch điều khiển động cơ DC L298 dễ sử dụng, chi phí thấp, dễ lắp đặt, là sự lựa chọn
tối ưu trong tầm giá.
- Mạch cầu H L298 gồm các chân (Hình 3.9):

Hình 3. 7 Sơ đồ chân mạch cầu H L298
o 12V power, 5V power. Đây là 2 chân cấp nguồn trực tiếp đến động cơ.
o Bạn có thể cấp nguồn 9 - 12V ở 12V.
o

Bên cạnh đó có jumper 5V, nếu bạn để như hình ở trên thì sẽ có nguồn 5V
ra cổng 5V power, ngược lại thì khơng. Bạn để như hình thì ta chỉ cần cấp
nguồn 12V vơ ở 12V power là có 5V ở 5V power, từ đó cấp cho Arduino.

o Power GND chân này là GND của nguồn cấp cho động cơ.
15


o Nếu chơi Arduino thì nhớ nối với GND của Arduino
o 2 Jump A enable và B enable.
o Gồm có 4 chân Input. IN1, IN2, IN3, IN4. Chức năng các chân này tơi sẽ giải
thích ở bước sau.
o Output A: nối với động cơ A, chú ý chân +, -. Nếu mà nối ngược thì động cơ sẽ
chạy ngược. Và chú ý nếu nối động cơ bước, bạn phải đấu nối các pha cho phù
hợp.
Sơ đồ nguyên lý và cách đấu nối Mạch Điều Khiển Động Cơ DC L298N (Hình 3.10):

Hình 3. 8 Sơ đầu mạch L298N [2]
16


3.4.2 Mạch Điều Khiển Động Cơ DC L298N dùng Arduino
 Nếu bạn điều khiển 2 Động cơ của robot, bạn cần chú ý bài đấu nối Cực (+),
(-) của động cơ tương ứng với chân (+), (-) của OUTPUT X.
 Tiếp bạn cấp nguồn cho Module L298 như phần giải thích ở trên. Chú ý chọn
Jump cho đúng.
 Nếu bạn dùng 5V và động cơ dưới 1A bạn có thể dùng chân 5V của Arduino,
nếu không nguồn cấp cho động cơ ở L298 phải là nguồn riêng để không làm
hỏng Arduino của bạn.
 Các chân số D7, D6, D5 và D4 của Arduino sẽ nối tương ứng với IN1, IN2,
IN3 và IN4 của L298.
 Chiều quay của động cơ được điều khiển bằng cách xuất các đầu ra HIGH hoặc
LOW tại các chân INx.



Ví dụ với Động Cơ A: Logic HIGH ở IN1 và IN2 Logic LOW sẽ làm động
cơ quay 1 hướng nếu đặt Logic ngược lại sẽ làm động cơ quay theo hướng
khác.



Bạn cần phải nhớ, đây là làm động cơ chỉ quay hết công suất mà thôi. Nếu
muốn thay đổi tốc độ của nó, bạn cần phải băm xung PWM bằng các chân có
hỡ trợ PWM trên Arduino (những chân có dấu ~).



Để hiêu rõ, bây giờ mình sẽ giúp các bạn tưởng tượng nhé:



Tưởng tượng, chân IN1 là chân OutA.1, chân IN2 là chân OutA.2.



Bạn cấp cực dương vào IN1, cực âm vào IN2 => motor quay một
chiều (chiều 1).



Bạn cấp cực âm vào IN1, cực dương vào IN2 => motor quay chiều
còn lại (chiều 2).



Cực dương ở đây là điện thế 5V, cực âm ở đây là điện thế 0V. Hiện
điện thế được tính là điện thế ở IN1 trừ hiệu điện thế IN2.

 Giả sử, hiệu điện thế 5V sẽ là mạnh nhất trong việc điều khiển động cơ. Như
vậy, chỉ cần hạ hiệu điện thế xuống là động cơ sẽ bị yếu đi.


Và nếu hiệu điện thế < 0 => động cơ sẽ đảo chiều.

17