SLIDE THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN
TAY MÁY

GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP
SVTH : NGUYỄN NHẬT TÂN - NGUYỄN LÊ TÙNG


Tóm tắt đề tài








Thiết kế chế tạo tay máy 4 bậc tự do dùng
động cơ RC Servo
Sử dụng chip AVR điều khiển tay máy
Chương trình tính toán viết bằng VB
Truyền nhận dữ liệu bằng hồng ngoại
Điều khiển hiển thị LCD
Điều khiển bàn phím AT
Truy xuất đĩa cứng (HDD)

Động cơ RC Servo






Kích thước nhỏ gọn
Tiết kiệm năng lượng
Moment xoắn lớn
Cho vị trí chính xác
Có khả năng giữ mức


Cấu tạo của RC Servo
 Bộ

truyền bánh
răng
 Động cơ DC
 Thiết bị hồi tiếp
 Mạch tích hợp điều
khiển



Họ vi xử lý AVR – AT90S2313









Có EEP-ROM, Flash ROM và RAM
Tập lệnh có 118 lệnh
Hỗ trợ lập trình SPI
Cấu trúc RISC
Tốc độ xử lý cao
Có khả năng xử lý những tính toán phức
tạp
Hỗ trợ 4 thanh ghi 16 bit


Hiển thị LCD




LCD 16x2
Dùng chip AT89C2051 điều khiển
Lập trình hiển thị LCD theo chế độ 8-bit và
4-bit


Bộ nhận tín hiệu hồng ngoại và
điều khiển tay máy
AVR AT90S2313

 AT89C2051
 Thạch anh
22,1184 MHz và
11,0592 MHz
 Mắt thu GPU52X
 LED báo nguồn




Bộ phát tín hiệu hồng ngoại
Chip AT89C2051
 Thạch anh 22,1184
Mhz
 10 LED hồng ngoại
 MAX 232
 12 Transitor
 LED báo phát
 LED báo nguồn




Xử lý dữ liệu


Điều chế
sóng mang
Taàn soá mang 38,4 KHz



Mã hoá dữ
liệu theo
khung truyền
định sẵn

2211us
Header

1084us

1084us 1084us

1084us

Data

Stop bit


Điều khiển truy xuất đĩa cứng
 Cấu

tạo đĩa cứng
 Lập trình điều khiển đĩa cứng
(CHS-LBA)
 Mạch điều khiển đĩa cứng
 Mạch điều khiển bàn phím AT
 Mạch điều khiển hiển thị LCD

Bộ điều khiển đĩa cứng và bàn phím AT








AT89C51
RAM 6264
ROM I2C 2464
74HC138,74HC08,
74HC573, MAX232
AT89C2051
IC 8255 và PS2
LED báo đĩa cứng,
báo nguồn



Bàn phím AT




Sử dụng bàn phím AT như là một thiết bị
nhập lệnh

Bàn phím được điều khiển bởI vi xử lý
AT89C2051 qua 2 ngõ tín hiệu
Các lệnh nhập từ bàn phím sẽ được hiển
thị ra LCD
Chi tiết...


Vẽ từng điểm trong mặt phẳng
 Tọa

độ trên máy tính được tính
toán thành các vị trí góc của các
động cơ
 Các dữ liệu này được truyền bằng
sóng hồng ngoại đến tay máy
 Tay máy nhận các dữ liệu này và
thực hiện lệnh vẽ ra giấy
Tính toán



Tính toán tay máy
 a2 + k 2 − b 2 
z'

α = arctg + arccos
x'
2ak



 a2 + b 2 − k 2 

β = arccos
2ab



y
θ = arctg
x
γ = 2π - α - β - λ


Vẽ theo đường thẳng
 Đường

thẳng là tập hợp của
nhiều điểm
 Đường thẳng càng có nhiều điểm
thì đường thẳng đó càng chính
xác
 Với quy trình tương tự như vẽ
một điểm, tay máy sẽ thực hiện
lệnh vẽ ra giấy


Ghi dữ liệu vào HDD
 Các

dữ liệu được ghi vào đĩa

cứng
 Từ đĩa cứng, các dữ liệu này
sẽ được truyền cho tay máy
 Lệnh điều khiển việc xuất nhập
dữ liệu được nhập từ bàn phím
AT và được hiền thị qua LCD