Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit me bi và đai ốc

Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
CHƯƠNG I : DẪN NHẬP
1.1. Lý do chọn đề tài
Trong gia công cơ khí thì yêu cầu về độ chính xác là rất cần thiết vì vậy cần có
một cơ cấu để điều khiển vị trí một cách chính xác.Cơ cấu này hoạt động thông
qua việc điều khiển từ máy tính.Để đáp ứng yêu cầu đó nhóm đã chọn đề tài : Điều
khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc.
1.2. Giới thiệu đề tài
Động cơ dùng để truyền chuyển động quay nhưng ta cũng có thể chuyển thành
chuyển động tịnh tiến nhờ cơ cấu vit-me đai ốc.Khi vit-me quay thì đai ốc sẽ
chuyển động tịnh tiến dọc theo trục vit-me.Trên cơ sở đó ta có thể điều khiển vị trí
đai ốc thông qua điều khiển góc quay của động cơ.
Việc điều khiển vị trí rất quan trong trong gia công cơ khí cắt gọt trong công
nghiệp.Ứng dụng trong việc điều khiển các trục của máy CN, CNC, máy in, định
vị lỗ khoan, truyền động cho các băng tải…
1.3. Mục đích nghiên cứu của đề tài là : điều khiển vị trí động cơ Servo DC với
những yêu cầu sau:
- Điều khiển vị trí động cơ Servo DC có kiểm soát vị trí bằng bộ điều khiển PID
- Điều khiển trực tiếp động cơ bằng giao tiếp máy tính
- Điều khiển được tốc độ động cơ Servo DC, từ đó nghiên cứu điều khiển động
cơ trong các máy công cụ như CN, CNC, băng tải … và các ứng dụng khác của
động cơ Servo DC kể cả bước Servo, Servo AC.
1.4. Giới hạn đề tài :
- Điều khiển động cơ Servo DC, loại động cơ Dc kích từ độc lập hhoặc dùng
nam châm vĩnh cửu, có công suất P < 60W, cụ thể là động cơ Servo DC 24V –
50W.
- Điều khiển động cơ Servo DC bằng phương pháp điều chế độ rộng xung kết
hợp với việc dùng vi điều khiển Atmega 8.
- Đảm bảo ổn định được vị trí bằng vòng phản hồi vị trí dùng encoder.

Page 1

Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ LUÂN
1.1. Đại cương về động cơ DC kích từ độc lập
1.1.1.Giới thiệu sơ lược về động cơ điện một chiều:
Động cơ điện một chiều có 3 loại
a.Động cơ điện một chiều kích từ độc lập
+

--

Ukt
R kt

-

A

1

+

Lkt

2

Ru

Eu

Uu

+

--

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý ĐC KTĐL
b.Động cơ điện một chiều kích từ song song
+

--

Ukt = Uu
R kt

2
-

+

1

A

Lkt

Ru

E u

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý ĐC KTSS
c.Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp

+

_

Ud

2

Ru

-

1

A

Eu

Lkt
+

R kt

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý ĐC KTNT

Page 2

Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc

Page 3


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
Trong đồ án nhóm chọn động cơ điện một chiều kích từ độc lập vì :
- Làm việc tải nhỏ
- Điều khiển tốc độ dễ dàng, chính xác
1.1.2. Cấu tạo:
Cấu tạo động cơ gồm: vỏ, trục, ổ bi, phần cảm (stato), phần ứng (roto), cổ góp và
chổi điện

Hình 2.4 Cấu tạo ĐC KTĐL
Nguồn điện một chiều DC tác động lên cuộn ứng qua cổ góp. Cường độ từ trường
không thay đồi. Tốc độ động cơ chỉ có thể điều khiển thông qua dòng roto. Có thể
đảo chiều chuyển động bằng cách đảo chiều dòng điện qua roto

Hình 2.5 Nguyên lý ĐC KTĐL

Page 4


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
1.1.3 Sơ đồ nguyên lý và phương trình đặc tính:
+

_

Ikt
Lkt

R kt

-

A

1

+

E u
2

R u

Iu

+

_

Hình 2.6 Nguyên lý ĐC KTĐL
Ikt =

U kt
R kt + R cdkt

Uu = Eu + Iu.Ru

Mà
Eu = KΦ kt .ω và Iu =

Mdt
KΦ kt

Suy ra :
Uu = KΦ kt .ω +

Mdt
.Ru
KΦ kt

 Kết luận : Để thay đổi tốc độ động cơ ta có 2 cách
- Thay đổi từ thông Φ
- Thay đổi điện áp cấp cho phần ứng của động cơ: Dùng phương pháp PWM hoặc
mắc thêm điện trở phụ vào phần ứng.
1.2. Giới thiệu về Encoder:
1.2.1.Khái niệm :
Encoder hay còn gọi là bộ mã hóa quang kỹ thuật số là một thiết bị chuyển đổi chuyển
động thành một chuỗi các xung kỹ thuật số. Bằng cách đếm một cách đơn lẻ hoặc bằng
cách giải mã một tập hợp các bit, xung có thể được chuyển đổi để đo lường vị trí tương
đối hay tuyệt đối. Encoders có cấu hình cả tuyến tính và quay, nhưng loại phổ biến nhất
là quay. Rotary encoders được sản xuất trong hai hình thức cơ bản: các bộ mã hóa tuyệt
đối nơi một từ kỹ thuật số duy nhất tương ứng với mỗi vị trí của trục quay, và mã hóa các
gia tăng, trong đó sản xuất xung kỹ thuật số như các trục quay, cho phép đo vị trí tương
đối của trục. Hầu hết các mã hoá quay được bao gồm một đĩa thủy tinh hoặc nhựa mã với
một mô hình xuyên tâm photographically gửi tổ chức theo dõi. Theo đường xuyên tâm

trong mỗi ca khúc gián đoạn giữa một chùm photoemitter-cặp máy dò, xung kỹ thuật số
được sản xuất.

Page 5


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
1.2.2 .Phân loại : Có 2 loại Encoder
a. Absolute encoder :

Hình 2.7 Absolute encoder

Là loại thiết bị mã hóa mà các tín hiệu mã đầu ra song song để chỉ thị góc quay
tuyệt đối của trục. Loại này không cần bộ đếm để đếm xung mà vẫn có thể biết
góc quay của trục thiết bị mã hóa
Cũng giống như nhiều loại Encoder khác, bộ giải mã tuyệt đối gồm một đĩa tròn,
trên đó có những khoảng trong suất và đục. Ánh sáng có thể xuyên qua những
phần trong suất đến bộ cảm biến quang, khi đĩa quay thì bộ cảm biến bật lên 1 và
phần ánh sáng bị chặn bởi phần đục làm cảm biến quang xưống 0. Như vậy cảm
biến quang sẽ tạo thành những xung tuần tự
- Khi thiết bị mã hóa này được sử dụng với cùng một thiết bị khác, thì vị trí 0 của
trục xam như góc tọc độ. Khi trục của thiết bị mã hóa quay về tọa độ góc này thì
góc quay có thể được hiển thị trên bộ chỉ thị của máy. Tín hiệu đầu ra của thiết bị
mã hóa không bị ảnh hưởng bởi nhiễu của thiết bị đóng, ngắt và không yêu cầu
điều chỉnh góc quay chính xác. Hơn nữa, thậm chí nếu tín hiệu mã hóa đầu ra
khộng thể đọc vì trục quay quá nhanh, thì góc quay chính xác được ghi khi tốc độ
quay giảm xuống, hoặc ngay khi nguồn cho thiết bị mả hóa bị ngắt. Thêm nữa, mã
hóa sẽ không hoạt động do sự rung động của các thiết bị sử dụng nó
- Loại thiết bị mã hóa tuyệt đối, có độ phân giải cáo hơn và cho ra các giá trị thay
đổi trong phạm vi rộng hơn so với thiết bị mã hóa tăng dần

Page 6


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
b. Incremental encoder :

Incremental encoder
Hình 2.8 Incremental encoder

Cấu tạo

Là loại thiết bị mã hóa có dãy xung ra phù hợp với góc của trục quay. Thiết bị mã
hóa này không có xung ra khi trục không làm việc. Do đó cần có một bộ đếm để
đếm xung ra
Thiết bị mã hóa ch biết vị trí của trục quay bằng số xung được đếm. Dạng thiết bị
mã hóa này chỉ có 1 hay 2 kênh ngõ ra:
+ Loại 1 chiều (chỉ có đầu kênh A) là loại chỉ sinh ra xung khi trục quay
+ Loại 2 chiều (có đầu ra kênh A và B) cũng có thể cho biết chiều của trục quay,
nghĩa là thuận chiều kim đồng hồ. Ngoài ra còn có đầu dây trung tính (xung Z)
cho mỗi vòng quay, có nghĩa là nếu quay được 1 vòng thì xung Z lên 1
Khi đĩa quay theo chiều kim đồng hồ thì xung track 1 (B) trễ pha hơn xung track 2
(A)

Page 7


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
1.2.3. Nguyên lý hoạt động của Incremental encoder

Hình 2.9 Nguyên lý Incremental encoder
Giả sử encoder có 3 xung là A,B,Z như hình
Khi truc động cơ quay nhờ 3 cặp led thu và phát hồng ngoại sẽ đổi trạng thái liên
tục.Do 2 xung A,B lệch pha nhau 1 góc 90 0 và xung Z chỉ có 1 xung trên vòng nên
ta có giản đồ xung như hình trên
Ta dùng bộ đếm để đếm xung này từ đó biết được vị trí động cơ như thế nào.Tùy
vào từng loại encoder mà ta có các độ phân giải khác nhau.Vd như encoder ghi
200 p / r nghĩa là khi động cơ quay 1 vòng ta đo được 200 xung. Encoder trong đồ án
cũng là loại 200 xung/vòng.Chỉ có 2 xung A và B không có xung Z

Page 8


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
1.3. Vít-me và đai ốc bi.
1.3.1. Khái niệm
Cơ cấu vít-me và đai ốc dùng chuyển đổi chuyển động quay của động cơ thành
chuyển động tịnh tiến của đai ốc. Khi động cơ quay thì đai ốc sẽ chuyển động tịnh
tiến dọc theo trục của vít-me.
Vit-me đai ốc thường bao gồm một trục được tiện ren và lắp với một ống được
tiện ren trong sao cho 2 ren nay phải cùng dạng và cùng bước ren với nhau. Hình
bên dưới là một minh họa về ăn khớp giữa trục vít và đai ốc.Cơ cấu này chính là
cơ cấu của bulong và đai ốc.Khi bulong di chuyển thì đai ốc sẽ chuyển động tịnh
tiến.
Tiếp xúc giữa bulong và đai ốc là tiếp xúc mặt nên đai ốc sẽ di chuyển tương đối
khó do masat lớn.

Hình 2.10 Vít-me đai ốc thường

1.3.2. Vít-me và đai ốc bi

Để khắc phục hiện tượng trên ta tiện các rãnh của trục vít-me có hình tròn thay vì
hình thang hoặc tam giác và những rãnh này sẽ được đặt vào những viên bi sắt.
Mối ghép vít me bi và đai ốc là những đường được lắp đầy bởi những viên bi thép.
Khi trục vít xoay, những viên bi cuộn tròn trong mối ren của trục vít và đai ốc.

Hình 2.11 Nguyên lý vit-me bi
Page 9


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
Điều này nhằm giảm ma sát của chúng. Bởi vì các viên bi cuối cùng sẻ rơi ra
ngoài, nên đai óc có 1 đường ống dẫn về để vét những viên bi khỏi rãnh của trục
vít và đưa chúng trở lại phần đầu của đường bi ở phía cuối của đai ốc.
Lực đẩy của đai óc thì không nặng nề nhờ những viên bi cuộn tròn, hơn là trượt.
Hầu hết chúng cũng cần 1 tí chổ trống để chắc rằng dầu có thể vào, hoặc giả có sự
cố kẹt bi trong các rãnh

Vít-me có 3 rãnh bi
Vít-me có 1 rãnh bi
Hình 2.12 Cấu tạo vít-me đai ốc bi
Khả năng làm viêc :
- Do được thay chuyển động trượt thành chuyển động quay tròn của các viên bi
nên masat được giảm đáng kể do đó chuyển động giữa trục vít-me và đai ốc sẽ rất
nhẹ nhàng
- Cũng do masat ít nên trục vít-me bi có tuổi thọ cao hơn vít-me thường đồng thời
việc truyền động sẽ trở nên chính xác hơn do khử được độ rơ giữa vít-me và đai ốc

Page 10

Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
1.4. Lý thuyết PWM
1.4.1 Điều chế độ rộng xung là gì?
Để điều khiển tốc độ động cơ như đã trình bày ở phần nguyên lý động cơ
có 2 cách: Mắc điện trở phụ và phần ứng và thay đổi điện áp cấp cho phần ứng của
động cơ.Phương pháp PWM chính là cách để thay đổi điện áp cấp cho phần ứng
của động cơ.
Điều chế độ rộng xung là phương pháp điều khiển tổng công suất cho tải
mà không phải tiêu hao bất kỳ công suất nào trong việc điều khiển tải
Pulse Width Modulation (PWM) là kỹ thuật làm giảm số lượng nguồn phát
ra đến động cơ DC, nó được ứng dụng trong các hệ thống máy móc cơ khí mà
không cần hoạt động trong tình trạng đủ nguồn
Thay vì giảm điện áp vân hành cho motor (nghĩa là giảm nguồn cho nó),
nguồn motor được bật on/off một cách nhanh chóng. Phần trăm thời gian mà
nguồn được bật sẽ quyết định phần trăm hoạt động mà nó được thực hiện
Giảng đồ trình bày khái niệm này, trình bày tín hiệu PWM đến hoạt động
motor tại 75%, 50%, 25% nguồn hoạt động
Một khoảng rộng của tần số có thể được sử dụng cho tín hiệu PWM
Một dạng sóng PWM gồm 8 bit, mà mỗi một dạng sóng có thể là on hoặc
off, được lập lại để sử dụng cho động cơ. Mỗi một phần trăm của giây, bit điều
khiển quyết định motor là nạp hoặc ngắt. Mỗi 1/125 của giây dạng sóng được lập
lại

Hình 2.13 Nguyên lý PWM
Thực chất của PWM là làm thay đổi tổng giá trị áp (trung bình) đặt vào hai
đầu cực của động cơ. Khi áp trung bình thay đổi tức là làm thay đổi tốc độ động
cơ ngay lập tức

Page 11

Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
Có nhiều phương pháp điều khiển PWM:
• Phương pháp tương tự: tác động nhanh và liên tục
• Phương pháp số: có thể điều khiển chính xác vị trí và tốc độ của hệ
truyền động
• IC chuyên dụng
• Dùng con vi điều khiển trện board
Có hai phương pháp phổ biến nhất làm thay đổi tổng điện áp đặt vào hai
cực động cơ Servo DC:

Hình 2.14: Các phương pháp PWM cho động cơ Servo
Hình trên minh họa phương pháp PWM cho Servo chuẩn (phương pháp 1)
và Servo số (phương pháp 2)
+Phương pháp 1: Bằng cách thay đổi thời gian T on và Toff. Trong khi chu kỳ
xung vẫn giữ nguyên (không đổi)
Ví dụ: Chúng ta mong muốn mức logic ngõ ra PWM dùng điều khiển tốc
độ động cơ Servo DC. Khi đó, động cơ đạt tốc độ Minimum thi tương ứng với tín
hiệu PWM là 100% off 0% on và khi động cơ đạt tốc độ Maximum thì tương ứng
với tín hiệu 0% off 100% on. Tuy nhiên điều này chỉ là lý thuyết, trong thực tế
phương pháp PWM không bao giờ đạt con số 100% off 0% on( hoặc 0% off
100% on) mà nó chỉ mang tính gần đúng
Page 12


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc

Hình 2.15 Phương pháp PWM với tần số không đổi
t1 = t2 = TON + TOFF = const
Trong đó:

t1, t2: chu kỳ xung
Ton: thời gian On
Toff: thời gian Off
Theo tiêu chuẩn động cơ Servo, ta nên chọn chu kỳ xung t1 = t2 = 20ms
Chúng ta thấy rằng, thời gian Ton càngtăng thì điện áp trung bình tương ứng
càng lớn, đồng nghĩa với tăng tốc độ động cơ và hoàn toàn ngược lại nếu T on càng
nhỏ thì điện áp trung bình tương ứng càng giảm, đồng nghĩa với giảm tốc độ động
cơ

Hình 2.16 Quan hệ giữa thời gian Ton với điện áp

Page 13


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
+Phương pháp 2: Bằng cách thay đổi tần số xung. Do đó trường hợp này làm cho
chu kỳ xung bị thay đổi, tức là: t1 ≠ t2

Hình 2.17 Phương pháp PWM với tần số thay đổi
Nhìn chung cả 2 phương pháp trên đều có một điểm chung đó là điều tiết
PWM dẫn đến làm thay đổi tổng áp trung bình đặt vào hai cực V CC và GND của
động cơ Servo DC. Tùy theo thế mạnh của từng phương pháp, thế mạnh của người
dùng mà lựa chọn phương pháp nào là hợp lý, dễ sử dụng và mang lại hiệu quả
cao

Page 14


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ

3.1.Giới thiệu
Phần cơ khí là cái khung của mô hình do vậy yêu cầu về độ chính xác rất cao nhất
là độ động tâm giửa các trục phải thật chính xác và sai số không quá 0.2mm.
Phần cơ khí bao gồm 3 phần chính
3.2. Bản vẽ thiết kế
3.2.1.Các gối đỡ
Hai gối đỡ được thiết kế với các kích thướt 100x30x70
Có 2 ổ bi ϕ26 đối diện nhau giúp cho vít-me quay dễ dàng hơn
Có 2 lỗ ϕ12.5 để lắp thanh dẫn hướng
a. Gối đỡ 1 :

Hình 3.1 Kích thướt gối đỡ 1

Page 15


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
b. Gối đỡ 2 :

Hình 3.2 Kích thướt gối đỡ 2

Page 16


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
3.2.2. Con chạy
Con chạy được gán với đai ốc có nhiệm vụ liên kết đai ốc với thanh dẫn hướng
giúp đai ốc chuyển động tịnh tiến mà không bị lắc.
Con chayl được gia công chính xác sao cho vừa khít với bulong

Hình 3.3 Kích thướt con chạy

Page 17


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
3.2.3. Bản vẽ hoàn chỉnh

Hình 3.4 Bản vẻ hoàn chỉnh

Page 18


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN
4.1.Mạch động lực
Nhóm sử dụng mạch cầu H bằng các MOSFET (IRF540 và IRF9540) để thiết kế
mạch động lực nhằm cấp nguồn và điều khiển đảo chiều động cơ.Ngoài ra còn có
một MOSFET làm nhiệm vụ cấp PWM để điều khiển tốc độ động cơ.Trong đò án
nhóm sư dụng MOSFET loại cảm ứng.
4.1.1 Đặc tính của MOSFET

IRF540 (thường đóng)
IRF9540 (thường mở)
Hình 4.1 MOSFET loại cảm ứng
MOSFET hay còn gọi là transistor có cực của cách li, có tác dụng như một khóa
K. Việc kích đóng hay mở khỏa K tùy thuộc vào điện áp đạt vào chân G của
FET.VG có thể âm hoặc dương.

Page 19

Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
Ta có đặc tính dẫn của MOSFET như hình

Hình 4.2 Đặc tính dẫn của MOSFET
4.1.2 Một số thông số quan trọng của MOSFET (IRF540 va IRF9540)
- Dòng làm việc Max từ 23A  33A tùy nhiệt độ môi trường cao hay thấp
- Kích dẫn bằng áp +- 20V
- Nhiệt độ làm việc -55C  175 C
- Thời gian trễ
+IRF 540 : turn on (11ns) và turn off (39ns)
+IRF 9540 : turn on (16ns) và turn off (47ns)
- Tần số chuyển mạch cực đại 1Mhz

Page 20


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
4.1.3.Sơ đồ nguyên lý
a. Sơ đồ nguyên lý
A

B

24V

Q 3
R 5
720

Q 2

1

4

IR F 9 5 4 0

4

1

IR F 9 5 4 0
O P TO 2
P521

O P TO 3
P 521
3

M G 1

3

2

R 7
R

R 6
720

1
R 8
470

2
R 9

M O TO R D C

Q 5

Q 4

IR F 5 4 0

R 1
R

J1
1
2
C O N 2

4

1

R 2
R

470

IR F 5 4 0

24V

PW M

O P TO 1
P 521
IR F 5 4 0

3

2

2

R 4
R

J2
Q 1

A
B

PW M
R 3
R

1
2
3
4
C O N 4

Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý mạch cầu H dùng MOSFET
b.Phân tích mạch
Mạch dùng 4 MOSFET (2 IRF540, 2 IRF9540) để tạo cầu H điều khiển chiều
động cơ.Bên cạnh đó 1 IRF540 làm nhiệm vụ cấp PWM điiều khiển vận tốc động
cơ.Mạch còn dùng 3 Opto làm nhiệm vụ cách ly mạch động lực với mạch điều
khiển Atmega 8.
IRF540 như một khóa thường mở,còn IRF9540 như 1 khóa thường đóng.Khi có
điện thì 540 đóng lại còn 9540 mở ra.
Theo mạch bình thường Q2 Q3 đóng, Q4 Q5 mở.
- Khi ta kích mức 1 vào chân A : Q2 đóng lại Q4 mở ra, dòng điện đi từ nguồn qua
Q3 qua động cơ đến Q4 về Mass, Q2 và Q5 mở ra.
- Khi ta kích mức 1 vào chân B : Q3 đóng lại Q5 mở ra, dòng điện đi từ nguồn qua
Q2 qua động cơ đến Q5 về Mass, Q3 và Q4 mở ra.
Page 21


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
- Khi có xung PWM thì Q1 sẽ đóng ngắt liên tục theo xung để điều khiển điện áp
trung bình qua động cơ từ đó điều khiển được tốc độ động cơ.
Ưu điểm của mạch :

- Tránh được hiện tượng trùng dẫn do cùng 1 lúc chỉ có Q2, Q5 hoặc Q3, Q4 đóng
mà thôi.
- Có khả năng hãm : Khi ngưng cấp nguồn do quán tính nên trong mạch xuất hiện
suất điện động cảm ứng.Nếu ta cấp mức 1 hoặc mức 0 vào 2 chân A và B thì sẽ
triệt tiêu được suất điện động này.

Page 22


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
4.2. Mạch điều khiển
Nhóm dùng vi điều khiển Atmega 8 để điều khiển thuận nghịch và cấp PWM cho
động cơ.Ngoài ra còn dùng các IC ( hỗ trợ trong việc đọc encoder)

Hình 4.4 Mạch điều khiển Atmega8
Phân tích mạch :
Mạch dùng Atmega 8 để điều khiển có MAX 232 giao tiếp máy tính thông qua
cổng COM.
IC SN74LS86AN là IC cổng XOR làm nhiệm vụ ghép xung tăng độ phân giải
(nhân xung) cho encoder mục đích làm cho việc điều khiển chính xác hơn.
IC SN74HC14 la IC strigger có tác dụng làm đẹp xung khi đưa từ encoder.

Page 23


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
CHƯƠNG V : THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN
5.1.Ý tưởng :
Dùng máy tính thiết kế giao diện truyền thông số vị trí xuống vi điều khiển, sau đó
vi điiều khiển sẽ nhận và xử lí tín hiệu đó rồi cho động cơ chạy đến vị trí định

trước.
5.2. Thực hiện
5.2.1.Thiết kế giao diện và lập trình dùng Visual Basic 6.0
Giao diện giúp người dùng truyền 2 byte chứa vị trí cần đi của vít-me và các thông
số về chiều quay.
a.Giao diện

Hình 5.1 Giao diện VB

Page 24


Điều khiển vị trí động cơ DC dùng cơ cấu vit-me bi và đai ốc
b.VB code
Private Sub cmd1_Click()
If cmd1.Caption = "Vitri" Then
vitri = Val(txt1.Text) * 199
malenh(0) = 251
bytetosend(0) = vitri And 255
bytetosend(1) = vitri \ 256 And 255
MSComm1.Output = bytetosend()
MSComm1.Output = malenh()
Else
cmd1.Caption = "Vitri"
cmd5.Enabled = True
vitri = Val(txt1.Text) * 197
malenh(0) = 251
bytetosend(0) = vitri And 255
bytetosend(1) = vitri \ 256 And 255
MSComm1.Output = bytetosend()

MSComm1.Output = malenh()
End If
End Sub
Private Sub cmd2_Click()
malenh(0) = 253
MSComm1.Output = malenh()
End Sub
Private Sub cmd3_Click()
malenh(0) = 254
MSComm1.Output = malenh()
End Sub
Private Sub cmd4_Click()
malenh(0) = 252
MSComm1.Output = malenh()
End Sub
Private Sub cmd5_Click()
cmd5.Enabled = False
cmd1.Caption = "Ready"
malenh(0) = 254
MSComm1.Output = malenh()
End Sub
Page 25