Thiết kế robot di chuyển theo line

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ


BÀI BÁO CÁO VI ĐIỀU KHIỂN
Đề tài: Thiết kế robot di chuyển theo
line
Giảng viên hướng dẫn
Ths. Đường Khánh Sơn

Sinh viên thực hiện

MSSV

Huỳnh Văn Minh

200107

Huỳnh Thị Yến Nhi

5
200026

Nguyễn Thanh Đạt

1
200014

Nguyễn Quốc Khanh

9

200065

Nguyễn Thoại Uy

7
200068
1


Cần Thơ, tháng 11 năm 2022
1. Lý do chọn đề tài
Khoa học kĩ thuật càng ngày càng phát triển, không chỉ phát triển
ở một nhóm nước ở châu âu như trước đây mà lan rộng ra toàn
cầu. Một trong những bước tiến của khoa học đáng kể đến là sự
xuất hiện và ra đời của robot - những bộ máy thơng minh. Robot
thực ra đó là những máy móc được con người chế tạo từ nhiều vật
liệu khác nhau, nhưng chủ yếu là những vật liệu dẫn điện. Gọi là
những máy móc thơng minh vì robot có thể làm những công việc
thay thế con người từ những công việc đơn giản nhất cho đến
những công việc phức tạp.
2. Nội dung
2.1 Linh kiện mạch robot di chuyển theo line gồm
Tên linh kiện
Bộ khung xe
Modul L298
Cảm biến dò line đơn
Arduino Uno

Số lượng
1

1
1
1

2.1.1 Bộ khung xe

1


a. Giới thiệu
Khung xe robot 3 bánh được thiết
kế phù hợp với các yêu cầu chế tạo
robot dò đường, robot do thám, robot
tránh vật cản, có thể lắp ghép với
cánh tay robot để điều khiển. Là sản
phẩm để làm robot mơ hình, đặc biệt
phù hợp với Arduino.
Xe được thiết kế rất đẹp, chắc chắn có thể hoạt động linh hoạt,
các bánh xe được lắp ghép đối xứng, giữ cân bằng và chính xác
trong di chuyển. Trọn bộ khung xe robot 3 bánh bao gồm đầy đủ
các chi tiết được lắp ghép gọn gàng.
b. Bánh xe
Có 2 bánh cố định được gắn chặt với động cơ làm nhiệm vu
truyền lực cho xe chạy: được làm bằng nhựa, lốp xe làm bằng cao
su mềm, có độ bám đường tốt, chắc chắn. Kích thước đường kính
bánh xe 65mm.
1 bánh xe dẫn động giúp xe chạy đa hướng. Vật liệu từ nhựa và
thép, có vòng bi xoay.
c. Khung xe robot 3 bánh
Được làm bằng nhựa có nhiều lỡ sẵn để bắt ốc vào những vị trí

cần thiết để gắn board mạch Arduino, đế pin, công tắc, động cơ,
bánh trước để gắn các board mạch gắn cảm biến. Kích thước của
khung là 220×150mm
d. Chức năng
Được thiết kế bằng mica trắng, gồm 3 bánh xe trong đó có 1 bánh
tự lực. Bộ khung xe robot 3 bánh mica trong phù hợp làm các dự
án như Xe dị đường, Xe điều khiển, Xe thơng minh,...
2.1.2 Modul L298

2


a. Thông số kỹ thuật
Driver: L298 tích hợp hai mạch cầu H.
Điện áp điều khiển: +5 V ~ +35 V
Dòng tối đa cho mỗi cầu H là: 2A
Điện áp của tín hiệu điều khiển: +5 V
~ +7 V
Dòng của tín hiệu điều khiển: 0 ~
36mA
Công suất hao phí: 20W (khi nhiệt độ T = 75 ℃)
Nhiệt độ bảo quản: -25 ℃ ~ +130 ℃
b. Chức năng của các chân
Bốn chân INPUT: IN1, IN2, IN3, IN4 được nối lần lượt với các chân
5, 7, 10, 12 của IC L298N. Đây là các chân nhận tín hiệu điều
khiển.
Bốn chân OUTUT: OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 (tương ứng với các
chân INPUT) được nối với các chân 2, 3, 13, 14 của IC L298N. Các
chân này sẽ được nối với động cơ DC hoặc động cơ bước.
Hai chân cho phép ENA và ENB dùng để điều khiển mạch cầu H

trong IC L298. Nếu ở mức logic “1” (nối với nguồn 5V) cho phép
mạch cầu H hoạt động, nếu ở mức logic “0” thì mạch cầu H không
hoạt động. Các chân này cũng được dùng để điều khiển tốc độ của
động cơ.
+ Khi ENA = 0: Động cơ không quay với mọi đầu vào.
+ Khi ENA = 1:
+ IN1 = 1; IN2 = 0: Động cơ quay thuận.
+ IN1 = 0; IN2 = 1: Động cơ quay nghịch.
+ IN1 = IN2: Động cơ dừng ngay lập tức.
Với ENB cũng tương tự với IN3, IN4.
2.1.3 Cảm biến dị line đơn
a. Thơng số kỹ thuật
3


Điện áp hoạt động: 3.3 ~ 5V.
Khoảng cách phát hiện: 0.5 ~
40mm.
Sử dung biến trở tinh chỉnh độ
nhạy cảm biến
Ngõ ra dạng tín hiệu số (Digital)
Có LED hiển thị ngõ ra cho từng cảm biến.
Kích thước: 128 x 45 x 12mm.
b. Chức năng
Cảm Biến Dò Line Tránh Vật Cản Thanh 5 LED được thiết kế dùng
để phát hiện line đen và line trắng.
Trên thanh cảm biến có 5 cảm biến hồng ngoại nhằm phát hiện
line, một cảm biến hồng ngoại đặt phía trước và một cơng tắc
hành trình báo hiệu đã đung vật. Tín hiệu ngõ ra dạng số dễ dàng
xử lí với MCU.

2.1.4 Arduino Uno
a. Thông số:
Vi điều khiển chính: ATmega328P-PU
Tốc độ thạch anh: 16Mhz
Nguồn nuôi mạch: 5VDC từ cổng Micro USB.
Ng̀n ngồi từ giắc DC trịn hoặc
chân Vin từ 6~24VDC.
Dịng đầu ra chân 5VDC khi cấp
ng̀n từ:
Cổng USB: 500mA
Cổng DC hoặc Vin: Max 1.5A
Số chân Digital: 14 (hỗ trợ 6 chân
PWM)
Số chân Analog: 6

4


Dòng ra tối đa trên GPIO: 40mA
Dòng ra tối đa trên chân cấp nguồn 3.3VDC: 700mA (Lastest
version)
Dung lượng bộ nhớ Flash: 32 KB, 0.5 KB used by bootloader.
SRAM: 2 KB
EEPROM: 1 KB
Kích thước: 75 x 53mm
3. Mô phỏng Proteus 8 Professional và lập trình code
a. Mơ phỏng Proteus 8 Professional

b. Lập trình code
4. Kết luận

Mạch hoạt động tương đối ổn định.

5


6