Đề tài Thiết kế, chế tạo robot điều khiển bằng tay

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ROBOT 6

1.1. Lịch sử ra đời 6

1.2. Các mô hình robot và ứng dụng của nó 8

1.3. Lựa chọn đề tài và phạm vi nghiên cứu 9

1.4. Tóm tắt đề tài 11

1.4.1. Nhiệm vụ 11

1.4.2. Mục tiêu 13

1.4.3. Yêu cầu thiết kế 13

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU PHẦN CƠ KHÍ 14

2.1. Robot với bánh xe 14

2.2. Phần động cơ (động cơ điện một chiều) 15

2.3. Bộ khung 16

2.4. Mô hình robot bằng tay 16

CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN MOTOR 18

3.1. Giới thiệu hoạt động của motor 18

3.2. Điều khiển đông cơ với cầu H (H-Bridge) 19

3.2.1. Nguyên lý hoạt động của cầu H 19

3.2.2. Relay H-Bridges 20

3.2.3. Cầu H dùng relay kết hợp với FET 21

3.2.4. Cầu H bán dẫn (Semiconductor H-Bridges) 23

3.2 .5. Cầu H tích hợp 24

3.3. Phương pháp điều chế xung PWM điều khiển tốc độ đông cơ 24

CHƯƠNG IV: VI ĐIỀU KHIỂN P89V51RD2 26

4.1. Đặc điểm của P89V51RD2. 26

4.2. Sơ đồ chân và chức năng các chân P89V51RD2. 27

4.3. Cấu trúc bên trong vi điều khiển P89V51RD2. 29

1. Tổ chức bộ nhớ. 29

2. Các thanh ghi chức năng đặc biệt. 31

4.4. Các chức năng chính của P89V51RD2. 32

1. Hoạt động định thời (Timer) P89V51RD2. 32

2. Hoạt động của port nối tiếp. 33

3. Hoạt động của ngắt. 34

4. Hoạt động reset. 34

5. PCA 35

6. Phương pháp điều chế xung điều khiển động cơ 36

4.5. Tóm tắt tập lệnh MCS - 51. 42

1. Chế độ định địa chỉ. 42

2. Thanh ghi địa chỉ 42

3. Địa chỉ trực tiếp 43

4. Địa chỉ gián tiếp 43

5. Địa chỉ tức thời 44

6. Địa chỉ tương đối 44

7. Địa chỉ tuyệt đối 44

8. Địa chỉ dài 45

9. Địa chỉ tham chiếu 45

4.5.2. Các nhóm lệnh họ P89V51RD2 46

1. Nhóm lệnh xử lý số học 46

2. Nhóm lệnh luận lý 47

3. Nhóm lệnh chuyển dữ liệu 49

4. Nhóm điều khiển 50

5. Các lệnh rẽ nhánh 51

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ 52

5.1. Sơ đồ khối tổng quát 52

5.2. Khối điều khiển bằng tay (MCU) 53

5.3. Khối bàn phím 54

5.4. Khối Motor Drive 55

5.5. Khối hiển thị 56

5.6. Khối nguồn 58

CHƯƠNG VI: CHẾ TẠO MẠCH ĐIỆN TỬ VÀ GIẢI THUẬT CHƯƠNG TRÌNH CHO ROBOT 58

6.1. Sơ đồ nguyên lý 58

6.1.1. Sơ đồ nguyên lý phần điều khiển 59

6.1.2. Sơ đồ nguyên lý phần công suất 61

6.2. Thiết kế mạch in 61

6.2.1. Sơ đồ bố trí linh kiện board điều khiển 62

6.2.2. Sơ đồ mạch in lớp Bottom của board điều khiển 63

6.2.3. Sơ đồ mạch in lớp Top Overlay của board điều khiển 64

6.2.4. Sơ đồ bố trí linh kiện board công suất 65

6.2.5. Sơ đồ mạch in lớp TOP của board công suất 66

6.2.6. Sơ đồ mạch in lớp Bottom của board công suất 67

6.3. Thi công mạch in 68

6.4. Phím bấm điều khiển 69

6.5. Chương trình chính cho robot bằng tay 69

1. Lưu đồ thuật toán 70

2. Chương trình giải thuật cho robot bằng tay 71

KẾT LUẬN 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 92