DỰ ÁN CÁNH TAY ROBOT PHÁT HIỆN MÀU PIC16F84 VỚI JAL

Người lập: Mehmet Can Tuncer, Edam STAR, Ersin DỰA - PIC vi điều khiển thông tin phần mềm robot cũng như thông tin về cơ JAL và có nhiều lệnh. Nhờ những người đã chuẩn bị quá khứ

Robot là các hệ thống tự động thực hiện các nhiệm vụ được xác định theo mục đích của chúng vào thời điểm mong muốn và có ít lỗi nhất. Ngày nay, các rô-bốt đang được sử dụng để tiết kiệm năng lượng của con người, để giữ cho lỗi của con người ở mức tối thiểu và để tránh mất thời gian.

Trong nghiên cứu này, cánh tay robot được thiết kế để phân tách các hộp theo màu sắc của các vật thể khác nhau đến từ một nơi cố định. Với sự trợ giúp của các cảm biến, có thể chuyển đổi dữ liệu nhận được thành tín hiệu mà bộ điều khiển vi mô có thể hiểu được với bộ chuyển đổi số tương tự. Tùy thuộc vào tín hiệu vào đầu vào của vi điều khiển, các chuyển động mong muốn được thực hiện cho các mô tơ servo. Có thể vận chuyển vật thể có đường kính lên đến 4 cm và nặng khoảng 250 g.

TRƯỚC NGHIÊN CỨU CÁNH TAY ROBOT Ở THỔ NHĨ KỲ:

• Từ chủ và thiết kế cánh tay robot cho giao thông công nghiệp ( Đại học Erciyes, Viện Khoa học, Cơ khí, Recep GÜNEŞ )

• Cánh tay robot điều khiển bằng máy tính ( Đại học Ankara, Viện Khoa học, Kỹ thuật Điện và Điện tử, Mutlu YAĞLIOĞLU )

• Thiết kế cánh tay robot 5 trục ( METU, Viện Khoa học, Kỹ thuật Điện và Điện tử, Ahmet Serdar YÜCEL )

Cấu trúc cơ học của robot được thiết kế rất đơn giản và hữu ích. Trong dự án, PIC16F84 được sử dụng để xử lý các tín hiệu đến từ các máy dò và thực hiện các chuyển động robot mong muốn . Lý do sử dụng vi điều khiển này là;

• Dễ dàng để có được.
• Nó rẻ hơn các bộ điều khiển vi mô khác.
• Bởi vì nó được ưa thích trong nhiều dự án, các tài liệu và tài nguyên cần thiết có thể đạt được dễ dàng hơn.

Mô tơ servo HITEC HS322HD được sử dụng theo hướng robot . Flexiglass được sử dụng bởi vì nó dễ dàng và mạnh mẽ để được gia công.

Các cảm biến được sử dụng gây ra một vấn đề trong việc phân biệt màu sắc ánh sáng của môi trường trong đó robot nằm, vì chúng xuất ra theo cường độ ánh sáng rơi vào chúng. Để ngăn chặn điều này, các cảm biến cần được bảo vệ tốt khỏi ánh sáng ban ngày. Nếu cảm biến màu có thể lập trình được sử dụng và cổ tay được thêm vào cánh tay robot, độ ổn định và tính di động của công việc sẽ cao hơn.

1. ROBOT LÀ GÌ?

Nổi tiếng với những tác phẩm của ông về vấn đề này Mataric Major 'bằng cách nhận rằng trong thực hiện, bằng cách tổng hợp các dữ liệu thu thập từ môi trường với những kiến thức mà tôi có về thế giới, trong đó có thể di chuyển một cách cho có ý nghĩa, khách quan và là một cỗ máy có thể làm điều này một cách an toàn.

Tóm lại, robot là các máy hoạt động thông minh tùy thuộc vào thuật toán máy tính của chúng với hệ thống cơ khí của chúng và các hệ thống điều khiển và cảm biến liên quan. Theo một viện nghiên cứu chung, robot được định nghĩa như sau;

"Robot có thể được lập trình lại; vật liệu, bộ phận, dụng cụ, máy đa chức năng mang theo hoặc xử lý theo công việc cần thực hiện với các động tác được lập trình. Một robot thông minh là một máy có thể nhận thông tin từ môi trường của nó và sử dụng nó cho một mục đích có ý nghĩa. Một hệ thống robot có mặt thể chất. Không giống như các chương trình máy tính, chúng tôi có thể chạm vào chương trình mà không cần đặt trước. Anh liên tục cảm nhận môi trường và phản ứng với môi trường xung quanh.

KHI NÀO MỘT HỆ THỐNG CÓ ĐƯỢC ĐẶC TÍNH ROBOT?

Là máy in máy tính hoặc robot nhà bếp thực sự là một robot? Để gọi robot máy, một trong những điều kiện quan trọng nhất được nhận thức. Ngay cả khi một robot bị hạn chế, nó phải tạo ra một số nhận thức từ thế giới bên ngoài. Những nhận thức này diễn ra trong nhiều môi trường như hóa chất, vị trí, màu sắc, ánh sáng, hình dạng. Sau đó, ông phải giải thích các dữ liệu thu được tự chủ và quyết định cách phản ứng với nhận thức. Cuối cùng, anh ta có thể đưa quyết định này vào thực tế. Tóm lại, robot bao gồm ba phần chính.

Người nhận được sử dụng để có được thông tin thời gian thực về môi trường, Bộ não điện tử cung cấp việc ra quyết định và kiểm soát, Thiết bị truyền động và hệ thống chuyển động cho phép áp dụng các quyết định đã cho.

Như bạn có thể thấy từ các định nghĩa trên, robot là một thiết bị lập trình lại có khả năng thực hiện một thao tác cơ bản. Hình 1.1 cho thấy một robot có thể được lập trình.

Về cơ bản, một robot nên có các tính năng sau đây.

Khả năng hoạt động: Nó phải có khả năng thực hiện một giao dịch về thể chất hoặc giả thuyết; bằng không nó không phải là robot, nó chỉ là một chất.

Khả năng xác định kết quả của một hoạt động: Sau khi bạn đã thực hiện một hoạt động, bạn phải xác định kết quả của hoạt động như là một quá trình tuyệt đối.

Khả năng ra quyết định: Hoàn toàn cần thiết để đưa ra phán quyết theo kết quả của hành động hoặc theo các yếu tố bên ngoài.

SỰ RA ĐỜI CỦA ROBOT CONCEPT

Suy nghĩ về cơ chế tự giúp đỡ của nhân loại kéo dài vượt xa các ước tính của bạn. BC Vào năm 800, Homer đề cập đến các chân máy di chuyển có thể thực hiện các nhiệm vụ được đưa ra trong Iliad của mình. BC Aristotle trong 350; "Nếu bạn có thể nhìn thấy công việc của mình mỗi chiếc xe, mà không cần phải đưa đón người đã dokuyabils tay, đàn lia của họ có thể ăn cắp nó, sẽ không có nhu cầu để quản lý các yếu tố." Nói rằng lần đầu tiên được đưa ra ý tưởng về tự động hóa. Trong thế kỷ 13, ông đã viết một cuốn sách về tiếng Ả Rập gọi là Eb-ul-al-Is-al-Jezeri. Trong cuốn sách, đã có gần 300 cơ chế tự động, cũng như một người phụ nữ Ả Rập tự động vẽ và đổ máy giặt.

Công nghệ robot có tên là nhà văn người Séc, Karel Capek cho "Robum's Universal Robots (1921)". Tác giả đã bắt nguồn từ "robot" bằng cách kết hợp các từ "robata" theo nghĩa cưỡng chế và "robotnik" theo nghĩa lao động.

Isac Asimov đã đi tiên phong trong ý tưởng về "robot" với tiểu thuyết khoa học viễn tưởng của ông. Ba luật được nêu trong sách của tác giả được gọi là quy tắc Asimov. Ai biết được, để tránh sự xuất hiện của robot như "Terminator" trong tương lai, Asimov quy tắc cần được chăm sóc.

1. Một robot không gây hại cho con người và không cho phép một người bị tổn hại.

2. Robot tuân theo tất cả các mệnh lệnh do con người đưa ra trừ khi nó trái ngược với máu đầu tiên.

3. Bảo vệ sự tồn tại của chính bạn miễn là robot không xung đột với máu thứ nhất và thứ hai.

PHÂN LOẠI ROBOT

Có nhiều loại phân loại khác nhau. Các loại và robot sau đây được hiển thị.

Các loại kết cấu của robot

Robot Descartes: Trong mặt phẳng tọa độ X, Y, Z, mỗi cánh tay dịch chuyển theo các góc vuông bên phải. Họ có khu vực làm việc hình chữ nhật.

Robot hình trụ: Khu vực làm việc hình trụ . Một phần của cánh tay di chuyển theo chiều dọc và phần kia di chuyển theo chiều ngang.

Polar Robots: Cánh tay có thể xoay quanh chân đế. Một phần của cánh tay có thể di chuyển vào và ra. Nó có thể đi lên và xuống trong một phần.

Revolute Robots: Chúng có các khớp nối hình cầu hoặc hình cầu. Cánh tay nối với khớp nối cơ sở xoay quanh đế và hai phần còn lại được mang theo. Các khớp quay được nối theo chiều ngang và chiều dọc. Họ có một khu vực làm việc nửa hình cầu.

Theo các phương án phân loại khác:

Theo cấu trúc cung cấp điện (thủy lực, điện, vv)

Di động - robot cố định

Theo khả năng của họ (Robot điều khiển tuần tự, thích ứng, thông minh, lặp đi lặp lại, v.v.)

Theo các phương pháp kiểm soát (điểm tới điểm, quỹ đạo liên tục, quỹ đạo điều khiển, v.v.)

Ví dụ về Robot hôm nay

Nhìn vào thị trường, việc tổng quát hóa các loại robot được bán thu hút sự chú ý. Robot thường được điều chỉnh cho một robot mục đích chứ không phải là một mục đích, đó là để nói, cấu trúc là hoàn hảo, đặc biệt là với định danh chương trình và định danh chương trình.

Robot thị trường được liệt kê như sau;

Cánh tay robot (tiến bộ rất nhanh được nhìn thấy đặc biệt là trong lĩnh vực y học)

Robot dưới nước (một vài công ty có công cụ khai thác và nghiên cứu dưới nước, nhưng công việc của họ chậm)

Robot nghiên cứu vũ trụ (NASA hoạt động trong lĩnh vực này)

Robot di động (Vì chúng được cấp nguồn pin, sự phát triển của chúng bị giới hạn, nhưng thiết kế bộ vi xử lý đã đạt được tiến bộ lớn)

ĐỘNG CƠ SERVO

Động cơ servo là động cơ phụ trợ. Động cơ servo không hoạt động giống như các máy gốc. Đặc biệt, chỉ các bộ phận năng lượng cần ít năng lượng hơn các động cơ chính. Sức mạnh danh nghĩa của động cơ servo là khoảng 5 KW. Động cơ servo có thể là động cơ hiện tại trực tiếp và động cơ ba pha. Nguồn cấp dữ liệu của họ thường được thực hiện thông qua một hoặc nhiều mạch điện tử.

Động cơ servo được sử dụng như một trợ lý cho máy làm việc. Chúng được cho ăn thông qua một mạch điện tử.

Động cơ servo chủ yếu được sử dụng trong các máy điều khiển số để xác định vị trí và đảm bảo sự ổn định của hoạt động. Các yêu cầu của các máy này được xác định bởi các mô tơ servo.

Động cơ điều khiển servo được sử dụng để thích nghi với sự di chuyển của các mô hình với các bề mặt di chuyển như máy bay mô hình đến sự chuyển động của các thanh điều khiển. Robot cũng là một trong những phần không thể thiếu. Servos phải cực kỳ nhẹ và nhỏ vì vấn đề trọng lượng và khối lượng là một vấn đề quan trọng trong các mô hình. Nó sẽ hoạt động ở các dòng điện thấp. Nó có thể được cấp bằng nguồn điện áp trực tiếp như 4.8 V. Các tiêu chí này cung cấp mức tăng về kích thước pin. Tuy nhiên, mặc dù tất cả các tiêu chí hạn chế này, một khoảnh khắc của 1 mét có thể chơi một trọng lượng 100 gram ở khoảng cách của kênh.

Nó có vẻ đáng ngạc nhiên và không thể cho một thiết bị nhỏ và hạn chế như vậy là mạnh mẽ; nhưng ngay cả các servo rẻ nhất cung cấp các tiêu chí này tốt. Động cơ servo hiện là thiết bị rẻ nhất để điều khiển chuyển động tuyến tính hoặc vòng tròn trên thị trường. Tiêu chí này cũng rất hấp dẫn đối với những người chuẩn bị dự án nghiệp dư và đặc biệt là những người quan tâm đến người máy. Giá dao động từ 20 USD đến 200 USD tùy theo kiểu máy.

ĐỘNG CƠ SERVO CÓ THỂ ĐÁP ỨNG CÁC MONG MUỐN SAU ĐÂY.

• Mô-men xoắn lớn lên đến 40 N / m trong khoang động cơ • Khả năng quá tải tạm thời ngắn gấp đôi mô-men xoắn. • ổn định tốc độ cao vì thế vẫn còn tốc độ không đổi trong một loạt các tải • adjustability của các tốc độ quay khoảng 1-10000 • Multi thể hành động với ít bước đường khả năng • Đảm bảo việc thực hiện mà không cần lệnh trì hoãn nhờ quán tính nhỏ • Không cần phải Tako nhà sản xuất như Rpm .

Các đặc tính mong muốn của mô tơ servo được thực hiện bởi động cơ DC hoặc động cơ ba pha khi xem xét các sự kiện. Động cơ servo có rất nhiều công dụng khác với các giải thích ở trên. Một số người trong số họ được đề cập dưới đây.

Động cơ servo được sử dụng để điều chỉnh cánh tà và các thiết bị tương tự trong không khí. Các servomotors có một hệ thống bánh răng nội bộ và đạt được những khoảnh khắc cao. Trục đầu ra quay tự do ở các góc nhất định, chẳng hạn như trong động cơ DC và động cơ bước. Động cơ servo thực hiện điều này bằng cảm biến vị trí trục điện tử và mạch điều khiển. Động cơ servo có 3 đầu ra: nguồn, mặt đất và bộ điều khiển. Chúng thường hoạt động ở mức 5 volt. Các tín hiệu điều khiển bao gồm một loạt các điểm nhấn và xác định vị trí mong muốn của trục. Mỗi trọng tâm là một lệnh của một biểu tượng vị trí

Động cơ Servo

6 SM 27/37/47/57/77/107 Series, động cơ servo không chổi than với roselver, SERVOSTARTM 600 ở điện áp đầu vào 480V và bộ khuếch đại servo kỹ thuật số DigifasTM 7100/7200.

ĐỘNG CƠ SERVO NHƯ ĐỘNG CƠ TRỰC TIẾP HIỆN TẠI

Như có thể thấy từ hình bên dưới, một từ trường mạnh đặc biệt phải được tạo ra trong một mô tơ servo trực tiếp để đạt được mô men xoắn cao và quá tải. Tuy nhiên, trong quá trình quá tải có thể xảy ra, vòng lặp hiện tại trong bộ chuyển mạch là rất quan trọng. Đối với điều này, động cơ servo trực tiếp hiện tại luôn có một cuộn dây bù. Ngoài ra, đường kính động cơ của động cơ servo nhỏ hơn đường kính động cơ hiện tại bình thường.

Vì lý do này, thời điểm quán tính của mô tơ servo trực tiếp là rất nhỏ. Bằng cách giảm đường kính của rôto, thu được yêu cầu cho cuộn dây kích thích thu được. Bởi vì các động cơ servo hiện tại trực tiếp nhỏ trong đường kính rotor, chúng dài hơn các động cơ DC khác ở cùng công suất. Mô-men xoắn của rôto có cùng độ dài thay đổi tùy thuộc vào đường kính rotor. Đây là lý do tại sao động cơ servo có chiều dài dài.

Các động cơ servo hiện tại trực tiếp là các động cơ dòng điện trực tiếp có chiều dài dài với từ trường nhỏ và từ trường mạnh, thường là với một cuộn dây bù bên trong.

Servo Motor Nội thất

Như có thể thấy từ hình dưới đây, đặc biệt là đối với các động cơ phản ứng nhanh, các động cơ dòng điện trực tiếp được sử dụng không có sắt bên trong trục của rôto. Chắc chắn, loại công việc này chỉ được thực hiện với sức mạnh lên tới khoảng 1 KW.

Một động cơ rôto dài, mỏng có đơn vị thể tích nhỏ hơn động cơ rôto bình thường. Các cuộn dây thường được bọc trên trục rotor, không phải trên các rãnh còn lại. Hơn nữa, cuộn dây được phân bố đều xung quanh rôto. Việc sử dụng cấu trúc này đã được xem xét để đảm bảo hoạt động yên tĩnh ở tốc độ nhỏ.

Servo Motor Nội thất

Thay vì một rôto động cơ có rôto đĩa, một rôto đĩa mỏng được sử dụng, với ít động lượng. Động cơ kiểu chuông hoạt động như một cánh quạt, là một ống nhựa hình chuông khi lõi sắt dừng lại. Động cơ như vậy quay ở tốc độ cao khoảng 3000 vòng / phút. Động cơ đạt tốc độ này trong 10 ms. Động cơ servo nhỏ, mạnh mẽ phản ứng nhanh. Rotor của họ không có sắt bên ngoài trục.

Động cơ servo hiện tại trực tiếp với kích thích nam châm vĩnh cửu được tạo ra mà không cần cột quay. Đối với điều này, một mạch bảo vệ phải được sử dụng trong các thiết bị biến áp hiện tại ở tốc độ cao. Do đó, tránh được các cường độ dòng không mong muốn.

Với đơn vị cài đặt bóng bán dẫn, các lệnh điều khiển trong các động cơ servo trực tiếp hiện tại được thực hiện ngay lập tức mà không bị trễ. Mặt khác, có một thời gian chết trong các đơn vị thiết lập thyristor để áp dụng thứ tự 10 ms. Dòng điện chính xác đạt được bằng cách điều chỉnh điện áp rôto được điều khiển của các vòng quay của mô tơ servo. Mô-men xoắn hiện tại của động cơ servo phụ thuộc vào số vòng quay được thiết lập và phương thức hoạt động của động cơ. S1 Mô-men xoắn có sẵn ở tốc độ thấp trong hoạt động liên tục. Mô-men xoắn danh nghĩa của động cơ lớn.

Trong quá trình vận hành tốc độ cao, điều này giảm nhẹ trong khi vận hành. Khi động cơ servo S3 được chuyển sang vị trí không hoạt động. Các mô-men xoắn có sẵn là rất cao. Các mô-men xoắn hiện tại S2 của động cơ servo có thể tăng lên đến bốn lần mô-men xoắn danh nghĩa, tùy thuộc vào số vòng quay trong trường hợp chạy ngắn.

Mô-men xoắn cực đại của động cơ servo trực tiếp hiện tại ngắn khi hoạt động và gấp bốn lần mô-men xoắn danh nghĩa ở tốc độ nhỏ nhất.

Trong các động cơ servo trực tiếp hiện tại, kích thích nam châm vĩnh cửu được sử dụng thay cho kích thích dòng điện trực tiếp. Ở đây, các đường từ trường stator được tạo ra bởi một nam châm vĩnh cửu. Có hai loại cấu trúc buồn. Trong cả hai chất trợ, stato được làm từ vật liệu từ mềm với các tấm cực. Cấu trúc này thể hiện cùng cường độ từ thông. Với hiệu ứng của lén Utup, động cơ có thể được đưa vào hoạt động mà không gây nhiễu.

Máy bơm Utup mang dòng chảy ngược cho dòng rotor. Do đó, nam châm vĩnh cửu không xuất hiện trong các cột thực trong quá trình tải trọng lớn. Nam châm vĩnh cửu có thể dễ dàng được sản xuất dưới dạng tấm do hình chữ nhật của nó. Dòng chảy kích thích của nam châm xuyên tâm xuyên qua rotor.

Trong quá trình sử dụng nam châm hình ăn, các phần của chuông nam châm tạo thành các cực kích thích. Với độ lớn của từ trường, có thể xoay rôto mà không gây nhiễu. Đối với điều này, các đầu của chuông nam châm được từ hóa yếu. thông qua việc sử dụng các khu vực cắt món ăn nam châm rotor, một khe hở không khí lớn để giảm tác dụng phản hồi của lĩnh vực kích thích bị vô hiệu hóa. Trong thời gian tải rất nặng, có nguy cơ từ tính thoát ra khỏi nồi.

Đối với mật độ thông lượng trong các động cơ servo trực tiếp hiện tại với kích thích nam châm vĩnh cửu, một nam châm xuyên tâm hoặc nam châm có cấu trúc nam châm được sử dụng.

DC động cơ servo biến trong lĩnh vực này, với sự chuyển động của các cuộn dây trên rotor trên roto được bật thông qua thu cung cấp thông qua các mạch theo một thứ tự nhất định. Trong các động cơ AC đồng bộ và không đồng bộ, trường quay được đưa tới hình vuông bằng cách sử dụng sự khác biệt pha xảy ra trong stato và rotord. Không giống như động cơ DC và AC, động cơ bước không bắt đầu xoay tự do khi căng thẳng được áp dụng cho cuộn dây của chúng.

Bộ vi xử lý hoặc trình tự kích hoạt của các cuộn dây thông qua các hệ thống logic được tạo ra trường quay và rotor với dòng động cơ theo yêu cầu của bộ vi xử lý hoặc logic hệ thống kiểm soát và bắt đầu xoay theo hướng đó. Không cần phải nhận phản hồi với bất kỳ cảm biến nào miễn là các giá trị mô-men xoắn không được vượt quá.

DỰ ÁN CÁNH TAY ROBOT PHÁT HIỆN MÀU PIC16F84 VỚI JAL

ĐẶC ĐIỂM CỦA DC SERVO MOTOR

Cấu trúc của servo được hình thành bởi sự kết hợp của động cơ bước và động cơ DC. Với ba cấu trúc cuộn bên ngoài chính, động cơ bước phá vỡ động cơ DC với nguyên lý quay. Bổ sung bao gồm cảm biến vị trí cảm biến và kỹ thuật cuộn dây tiên tiến. Động cơ servo có cấu trúc tương tự như DC và không phải là một bước dễ dàng sử dụng, mặc dù thực tế là chúng đại diện cho STEP về mặt sử dụng.

Nó bao gồm bốn phần như một cấu trúc động cơ servo.

• Động cơ điện DC,
• Hệ thống bánh răng hành tinh,
• Chiết áp phản hồi,
• DC điện tử điều khiển vị trí động cơ.

Động cơ DC có một stator hai nam châm và một rotator không chổi than mà không phải là khác nhau từ bất kỳ động cơ đồ chơi DC. Trục động cơ được kết nối với hệ thống bánh răng với tỷ lệ quay 1: 200 đến 1: 300, tại đó đạt được giá trị mômen rất cao. Một chiết áp 5k ở đầu ra của hệ thống truyền dẫn truyền vị trí đến mạch điều khiển điện tử. Nhiệm vụ của mạch điện tử giữ vị trí động cơ ở vị trí chính xác của động cơ cho đến khi nó đạt đến vị trí dữ liệu đến.

Mạch điện tử sử dụng công nghệ điều chế độ rộng xung PWM ( Pulse Width Modulation) để phát hiện vị trí này . Mạch điều khiển tay hoạt động tỷ lệ thuận với vị trí của robot điều khiển, máy tính kiểm soát xung quanh vị trí theo yêu cầu của chương trình trong robot tỷ lệ trực tiếp 0-2,5 băng thông khác nhau tín hiệu đầu vào trong mili giây sẽ gửi một servo mỗi 20 mili giây.

Xung 0-1,52 ms không di chuyển, 0-0,8 xung di chuyển 90 độ sang trái, 0-2,5 ms xung để di chuyển 90 độ sang bên phải. Các số liệu và các chuyển động mà chúng thể hiện khác nhau tùy theo nhà sản xuất. các mạch điện tử đo độ rộng xung của xung trong servo từ trước, sau đó nhìn vào vị trí chiết và ổ đĩa động cơ cho đến khi độ rộng xung xung của nó đồng bộ với dao động xung đến. Để có thể làm được điều này, chiều dài sóng và các góc được biểu diễn bởi mạch điều khiển phải bằng nhau.

Công suất áp dụng cho động cơ servo tỷ lệ thuận với khoảng cách động cơ sẽ di chuyển. Vì vậy, nếu động cơ đi một chút, nó quay chậm, nếu nó đi một mức độ tuyệt vời, sau đó tốc độ đầy đủ sẽ di chuyển. tức là động cơ được điều khiển tỷ lệ thuận.

MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ HIỆN TẠI TRỰC TIẾP

Động cơ servo có cấu trúc tương tự như DC và không phải là một bước dễ dàng sử dụng, mặc dù thực tế là họ đã quen thuộc với STEP về mặt sử dụng. Động cơ bắn được tiếp tục được luân chuyển một lần nữa để các xung xung thời gian rất nhanh rằng bất kể mức độ thường xuyên, bất kể như thế nào mạnh mẽ xung có thể quy định rằng phong trào mạnh mẽ. Động cơ DC phải được sử dụng ở điện áp cao không có vấn đề khởi động.

Mạch điều khiển động cơ hiện tại trực tiếp

Khi được kích hoạt, bộ tích hợp NE555 tạo ra một nguồn dao động điển hình và điều khiển nó bằng cách kích hoạt một động cơ servo ba trục cơ bản.

BỘ ĐIỀU KHIỂN MICRO

Các thành phần cơ bản phải được bao gồm trong một máy tính là RAM, dạng mà trong đó đơn vị I / O được sản xuất trong một chip đơn được gọi là vi điều khiển. Vi điều khiển được thiết kế để được sử dụng trong các ứng dụng mà công nghệ máy tính là cần thiết đơn giản hơn nhiều và rẻ hơn so với vi điều khiển. Các bộ điều khiển vi mô ngày nay được sử dụng ở nhiều nơi như ô tô, máy ảnh, điện thoại di động, thiết bị modem fax, máy photocopy, radio, TV, một số đồ chơi.

Vi điều khiển ngày nay được sản xuất bởi nhiều nhà sản xuất chip. Mỗi công ty sản xuất tên khác nhau cho các chip nó sản xuất. Ví dụ, trong khi Microchip đang đặt tên cho PIC cho công ty mà họ sản xuất, nó được gọi là Intel 8051, được sản xuất bởi Intel và được tung ra thị trường vào đầu những năm 1980, đôi khi được gọi là MCS-51.

Các đơn vị sau đây phải có mặt để thiết lập một hệ thống được điều khiển bởi bộ vi xử lý; CPU, RAM, I / O và DATA BUS (dòng dữ liệu) được yêu cầu để trao đổi dữ liệu giữa các đơn vị này. Tất nhiên, thiết kế mạch in và cài đặt cũng được yêu cầu để đặt các đơn vị này.

Trong hệ thống được điều khiển bởi vi điều khiển, nó là đủ để sử dụng một chip đơn (bộ điều khiển vi mô) và một bảng mạch để thay thế các đơn vị được đề cập ở trên. Chi phí sản xuất các giải pháp điện tử sử dụng một chip đơn sẽ thấp hơn. Cũng dễ sử dụng và lập trình là một lợi thế thứ hai. Vì những lý do này, việc sử dụng vi điều khiển đã tăng lên trong các ứng dụng điện tử, gần đây yêu cầu điều khiển máy tính.

Hầu hết các nhà sản xuất bộ vi xử lý (CPU) đều có một vài bộ điều khiển vi mô. Mặc dù có sự khác biệt rất nhỏ giữa các kiến ​​trúc sư của các bộ điều khiển này, chúng có thể làm được điều tương tự. Mỗi công ty sản xuất một số chip để phân biệt tên và tính năng của nhau.

Ví dụ, công ty Microchip sản xuất tên PIC cho các sản phẩm của họ và 12C508, 16C84, 16F84, 16C711 như một phần số. Intel cung cấp tên họ MCS_51 cho các bộ điều khiển vi mô mà nó tạo ra. Nói chung, các sản phẩm có gia đình thuộc tính vi điều khiển khác nhau được biết đến với tên này để phân biệt như số phần 8031AH, 8051AH, 8751AHP, 8052AH, mã hóa được sử dụng như một 80C51F.

BỘ ĐIỀU KHIỂN VI XỬ LÝ PIC

Trước khi bắt đầu một ứng dụng, nó là cần thiết để quyết định sản phẩm của công ty để sử dụng, và sau đó quyết định điều khiển số để sử dụng. Đối với điều này, nó là cần thiết để biết trước những gì các thuộc tính vi điều khiển nên có trong các ứng dụng đòi hỏi nó. Các tính năng này được liệt kê dưới đây:

• Đầu vào / đầu ra song song kỹ thuật số có thể lập trình
• Đầu vào / đầu ra tương tự có thể lập trình
• Đầu vào / đầu ra nối tiếp (chẳng hạn như điều khiển đồng bộ, không đồng bộ và thiết bị)
• Đầu ra tín hiệu xung cho motor hoặc điều khiển servo
• Ngắt qua đầu vào bên ngoài
• Giao tiếp bộ nhớ ngoài
• Giao diện bus ngoài (như PC ISA)
• Tùy chọn loại bộ nhớ trong (ROM, EPROM, PROM và EEPROM)
• Tùy chọn RAM nội bộ
• Tính toán dấu chấm động

ứng dụng yêu cầu máy tính phải được lựa chọn đầu tiên khi phát triển sự kiểm soát của vi điều khiển không thể mang lại đáp ứng mọi yêu cầu cần được thực hiện để giảm chi phí sau này. Nó cũng nên được xem xét rằng mô phỏng có thể được thực hiện trên phần mềm được hỗ trợ bởi vi điều khiển đã chọn trước khi ứng dụng được quay vòng.

Với tất cả các tính năng này, nó là một cách hợp lý để sử dụng PIC của Microchip. Lý do sử dụng vi điều khiển PIC trong nghiên cứu này bao gồm:

• Phần mềm cho phép chương trình viết được mô phỏng có thể được lấy miễn phí từ Microchip hoặc Internet. • Có dân số người dùng rất lớn. • PIC có thể thu được rất dễ dàng và rẻ tiền. • Phần cứng có thể được lập trình bằng cách sử dụng các yếu tố đơn giản mà ngay cả những người có sở thích điện tử cũng có thể sử dụng. • Yêu cầu thiết lập lại rất đơn giản, tín hiệu đồng hồ và mạch điện.

PIC có một số tính năng tốt hơn các vi điều khiển khác. Các tính năng này là:

Hiệu quả mã: PIC là một vi điều khiển 8 bit dựa trên kiến ​​trúc Harvard. Điều này có nghĩa là có các đường dẫn dữ liệu tích hợp riêng biệt cho bộ nhớ và dữ liệu. Do đó, tốc độ dòng chảy được tăng lên bằng cách truy cập đồng thời vào cơ sở dữ liệu và bộ nhớ chương trình. Các vi điều khiển thông thường có một bus dữ liệu được tích hợp sẵn mang dữ liệu và các chương trình. Điều này làm chậm tốc độ xử lý ít nhất hai lần khi so sánh với PIC.

Độ tin cậy: Tất cả các lệnh phù hợp với từ bộ nhớ chương trình 12 hoặc 14 bit. Không cần phần mềm chuyển sang phần dữ liệu của chương trình và chạy dữ liệu giống như lệnh. Điều này xảy ra trong các bộ vi điều khiển sử dụng bus dữ liệu 8 bit (bus) và không dựa trên kiến ​​trúc Harvard.

Bộ lệnh : 33 lệnh được sử dụng để tạo phần mềm trong gia đình 16C5x. Đối với gia đình 16Cxx, con số này lên đến 35. Tất cả các lệnh được sử dụng bởi PIC được đăng ký dựa trên và là 12 bit trong gia đình 16C5x và 14 bit trong gia đình 16Cxx. Mỗi lệnh chạy trong một chu kỳ đơn, ngoại trừ các lệnh như CALL, GOTO và bit kiểm tra BTFSS, INCFSZ.

Tốc độ: PIC có phân chia bằng 4 chia cho 4 kết nối giữa bộ dao động và bus đồng hồ tích hợp. Điều này giúp dễ dàng tính thời gian lệnh, đặc biệt khi sử dụng tinh thể 4 MHz. Mỗi chu kỳ lệnh là 1s. PIC là một bộ điều khiển vi rất nhanh. Ví dụ, một chương trình với 5 triệu lệnh chỉ mất 1 giây để bước với một tinh thể 20 MHz. Tốc độ này gần gấp đôi tốc độ 386SX-33.

Quá trình tĩnh: PIC là một bộ vi xử lý tĩnh. Nói cách khác, tất cả các nội dung đăng ký được bảo vệ khi bạn ngừng đồng hồ. Trong thực tế, không thể đạt được điều này một cách chính xác. Khi PIC được đưa vào chế độ ngủ, đồng hồ dừng lại và thiết lập các cờ khác nhau để nhắc nhở bạn về những gì đang xảy ra trước khi nhấn PIC. PIC vẽ một giá trị hiện tại bằng một giá trị nhỏ hơn 1 A chỉ trong chế độ ngủ.

Dung lượng ổ đĩa: PIC có dung lượng đầu ra cao.

Tùy chọn: Gia đình PIC bao gồm nhiều loại tốc độ, nhiệt độ, áo khoác, dòng I / O, chức năng hẹn giờ, cổng giao tiếp nối tiếp, A / D và các tùy chọn dung lượng bộ nhớ để đáp ứng mọi nhu cầu của bạn.

Linh hoạt: PIC là một linh hoạt vi và trong sản phẩm của một thiếu không gian trong trường hợp của một vài cổng logic (cổng logic) có một giải pháp chi phí thấp để thay đổi vị trí.

Bảo mật: Ngành công nghiệp PIC có tính năng bảo vệ mã là một trong những tính năng tốt nhất. Vì bit bảo vệ đã được lập trình, nội dung của bộ nhớ chương trình không thể đọc được theo cách mà mã chương trình có thể được cấu trúc lại.

Phát triển: mục đích phát triển PIC có thể được lập trình lại (EPROM) và sản xuất hàng loạt để OTP (một thời gian lập trình - một thời gian lập trình) tìm thấy cho hình thức cửa sổ. Các phương tiện của công cụ phát triển là có thể và giá của họ là giá cả phải chăng ngay cả đối với người dùng gia đình.

PIC NỘI THẤT

Khu vực CPU chứa một thanh ghi được gọi là tim ALU (Đơn vị lôgic số học) và W (Working-Employee). PIC khác với các bộ vi xử lý khác trong việc có một thanh ghi chính duy nhất cho phép tính số học và logic. Các nhà văn W là 8 bit rộng và được sử dụng để chuyển bất kỳ dữ liệu trong CPU. Khu vực CPU cũng chứa các tệp đăng ký dữ liệu (Tệp Đăng ký Dữ liệu) có thể được chia thành hai loại. Một số các tập tin dữ liệu đăng ký được chạy trong I / O và kiểm soát, trong khi những người khác chạy hoàn toàn trong RAM.

PIC sử dụng kiến ​​trúc Harward. Trong các bộ điều khiển vi mô dựa trên kiến ​​trúc Harward, các đường dẫn dữ liệu riêng biệt được sử dụng để tăng tốc độ lưu lượng dữ liệu và tăng cường bảo mật phần mềm. Bằng cách sử dụng đường dẫn dữ liệu riêng biệt, truy cập đồng thời vào dữ liệu và bộ nhớ chương trình được cung cấp. Sơ đồ khối cơ bản của các PIC có chứa các tính năng này được hiển thị bên dưới.

Sơ đồ khối nội thất của 16F84

Để biết thêm thông tin về PIC16F84 đây Xem ở đây

TẠI SAO PIC16F84?

16F84 vi điều khiển đã được sử dụng trong nghiên cứu. Lý do quan trọng nhất cho loạt 16F8xx của PIC đang được sử dụng và lập trình trong thiết kế này là bộ nhớ chương trình của vi điều khiển PIC16F8xx (hoặc PIC16F84) được sản xuất với công nghệ Flash.

Chương trình được nạp vào bộ nhớ được tạo bằng công nghệ bộ nhớ flash sẽ không bị xóa ngay cả khi nguồn được áp dụng cho chip bị gián đoạn. Một lần nữa, loại bộ nhớ này có thể được viết lại nếu muốn. Những kỷ niệm flash trông giống như những kỷ niệm EEPROM với những tính năng này. Thật vậy, các ký ức Flash và EEPROM cũng giống nhau. Tuy nhiên, một số nhà sản xuất cũng tham khảo bộ nhớ EEPROM như Flash ROM.

Sau khi lập trình và thử nghiệm với PIC16F84 với bộ nhớ flash, nó là một sự thuận tiện tuyệt vời cho những người mới làm việc với PIC sau khi xóa và lập trình lại. Vì vậy, những người mới đến sẽ không phải ném chip ra do lỗi lập trình mà họ tạo ra. Mặc dù có thể viết lại chip bộ nhớ chương trình EPROM, cần có thiết bị WPROM Wiper. Ngay cả khi một thiết bị lau được tìm thấy, bạn sẽ phải đợi ít nhất 10-15 phút để xóa chương trình khỏi bộ nhớ. Tính năng này của PIC16F84 là sự lựa chọn lý tưởng cho người mới bắt đầu sử dụng vi điều khiển.

Lý do thứ hai để lựa chọn PIC16F84 là phần cứng lập trình rất rẻ và hữu ích, và thậm chí dễ dàng được tạo ra bởi hầu hết người dùng. Bên cạnh đó, công ty sản xuất bởi các nhà sản xuất phần cứng và phần mềm lập trình là một lợi thế rất lớn cho người dùng ở Thổ Nhĩ Kỳ có thể yêu cầu như thanh toán từ công ty này.

Thực tế là tất cả mọi thứ đã học được để lập trình PIC16F84 cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng của vi điều khiển PIC 16/17 khác cho thấy tính chính xác của việc lựa chọn được thực hiện.

Nhận thức là gì

Đó là sự chuyển giao kiến ​​thức từ thế giới vật lý sang thế giới của các bộ điều khiển vi mô. Đây được gọi là cảm biến. Các cảm biến đo lường một cái gì đó và truyền các phép đo của họ đến thiết bị điều khiển.

Những gì hoặc những gì là để được phát hiện phụ thuộc vào sự lựa chọn của các loại cảm biến. Lựa chọn cảm biến được thực hiện phù hợp với nhiệm vụ của robot. Ví dụ, bạn bắt buộc phải có một cảm biến đo khoảng cách trong việc xây dựng robot xem xe. Một robot trong mọi tình huống mà nó có thể đến từ thế giới cảm biến và cảm biến của nó.

Cảm biến

Nếu các loại và mục đích của cảm biến được kiểm tra ngắn gọn; đụng để giao tiếp với người sử dụng, công tắc, cảm biến siêu âm để đo khoảng cách, radar, tế bào quang điện và máy ảnh để phát hiện mức độ ánh sáng, micro cho nhận dạng giọng nói, sử dụng tia nhiệt và hồng ngoại để sưởi ấm cảm biến phát hiện là encoder để đếm tốc độ, la bàn kỹ thuật số, vv để Magnetism đo . cũng như một loạt các công dụng.

Các đặc điểm tương tự hoặc tương tự có thể được đo bằng nhiều cảm biến. Do đó, mọi sự thay thế có thể có đối với việc sử dụng cảm biến nên được điều tra.

Cảm biến cung cấp thông tin thô cho hệ thống. Họ không thể phát hiện trạng thái hoặc biểu tượng, họ chỉ phát hiện tín hiệu. Tín hiệu này phải được chuyển đổi thành trạng thái hữu ích, có thể diễn giải cho hệ thống. Những thứ này là chủ đề của điện tử và phần mềm. Ví dụ, để hiểu rằng một công tắc được mở hoặc đóng, điện áp trên mạch phải được đo. Phần mềm xử lý tín hiệu cần phải hoạt động nếu giọng nói cần được nhận dạng.

Nếu nhận dạng hình ảnh từ máy ảnh được nhận diện, phần mềm xử lý hình ảnh phải hoạt động. Để các loại chương trình này hoạt động, hệ thống có bộ nhớ, đĩa cứng, v.v. nó phải có. Do đó, các yêu cầu cho mục đích sử dụng của hệ thống nên được biết rõ.

Mạch đến thế giới vi điều khiển của thế giới vật lý được tạo thành dưới dạng các mảng đầu ra mà các vi điều khiển sẽ sử dụng. Vì vậy, cảm biến truyền đến các bộ điều khiển vi mô. Các điểm đánh dấu này, mà các vi điều khiển sẽ xử lý, được chia thành hai nhóm chính: các điểm đánh dấu kỹ thuật số và tương tự. Có hai loại cảm biến tự nhiên tùy thuộc vào tín hiệu mà chúng đang làm việc.

Cảm biến kỹ thuật số: Tạo tín hiệu discrit. Điều này có nghĩa là các giá trị này bị giới hạn. Giá trị là rời rạc. Ví dụ, một công tắc là một cảm biến kỹ thuật số và tạo ra hai giá trị: bật hoặc tắt. Không phải tất cả các cảm biến kỹ thuật số đều chỉ tạo ra hai giá trị. Ví dụ, la bàn kỹ thuật số tạo ra 360 giá trị khác nhau.

Cảm biến anologous: Chúng tạo ra một tín hiệu liên tục, tức là không có khoảng cách giữa tín hiệu. Biểu đồ chức năng ký hiệu liên tục. Nút điều chỉnh cho kênh radio chúng tôi sử dụng trong radio được quay số của chúng tôi tương tự với các cảm biến tương tự. Những tín hiệu tương tự, nếu được xử lý bởi vi điều khiển, được sử dụng bằng cách biến chúng thành tín hiệu số vốn có trong bộ vi điều khiển. Do đó, các bộ chuyển đổi tương tự sang chuyển đổi kỹ thuật số là cần thiết. Bản dịch này thường được thực hiện dưới dạng chia tỷ lệ. Đây là một ví dụ: tín hiệu tương tự 0-1 volt được chuyển thành 0-4 chữ số.

0-0,1 -> 0 0,1-0,2 -> 1 0,2-0,4 -> 2 0,4-0,8 -> 3 0,8-1 -> 4

Khớp nối cảm biến: Nếu không có loại cảm biến cho hoạt động được yêu cầu hoặc nếu không có sẵn thì các loại cảm biến khác nhau trong tay được nối với nhau theo một dạng. Một doanh nghiệp đòi hỏi phải làm chủ vì những khó khăn của các cảm biến để tạo ra các kết quả đầu ra và giao tiếp khác nhau giữa chúng. Ví dụ tốt nhất về điều này là bộ não con người. Não đến từ nhiều cảm biến (mắt, tai, mũi, lưỡi, da); tất cả đều được xử lý ở những nơi riêng biệt và được trình bày như một nguồn lực cho cơ chế ra quyết định.

Loại cảm biến

Cảm biến được nghiên cứu bằng cách tách hai lớp.

Thụ động: Chỉ các cảm biến đo các đặc tính vật lý từ môi trường. 
Hoạt động: Cảm biến tự đo.

a) Công tắc cảm biến: Công tắc là cảm biến đơn giản nhất. Họ làm việc trên một mạch điện tử mà không có bất kỳ hành động nào. Nếu công tắc đang bật, dòng điện không truyền, nó sẽ bị đảo ngược. Có nhiều loại cảm biến chính và các khu vực sử dụng khác nhau.

Cảm biến liên lạc: Phát hiện xem cảm biến có đang chạm vào một đối tượng khác hay không. Chúng được sử dụng, ví dụ, có nghĩa là một robot bị trúng một bức tường. Tại thời điểm này, robot sẽ quay trở lại và tiếp tục trên đường đi.

Bộ cảm biến giới hạn: Phát hiện khi cơ chế đạt đến giá trị lớn nhất hoặc tối thiểu. Robot là những cảm biến cho phép một đối tượng trong đám đông không quá căng thẳng hoặc đánh giá thấp. Khi một phím nạp lò xo chạm vào đáy, mạch được hoàn thành.

Các cảm biến chính bao gồm các phím chuột và bàn phím, ví dụ như các phím điện thoại. Cảm biến chính là thiết bị rất hiệu quả và hữu ích mặc dù cấu trúc đơn giản của chúng.

b) Cảm biến ánh sáng (quang điện): Đây là các cảm biến hoạt động với điện trở. Sự thay đổi của ánh sáng thay đổi sức đề kháng của cảm biến và sự thay đổi này được phản ánh trong vi điều khiển như một tín hiệu khác. Kháng Photocellin thấp trong ánh sáng chói lọi, cao trong bóng tối. Photocells đo cường độ ánh sáng.

c) Cảm biến điện trở: Chúng phát hiện với các đặc tính kháng như cảm biến ánh sáng. Cảm biến phát hiện uốn vào nhóm này. Chúng thường được sử dụng trong các phần được tạo cho trò chơi điện tử. Một ví dụ về điều này là PowerGlove của Nintendo.

d) Chiết áp: Các thiết bị này thường được sử dụng khi âm lượng và âm lượng được đặt thủ công. Bằng cách chuyển các nút mà Potentiometry được kết nối, sức đề kháng thay đổi. Đèn điều chỉnh, nút radio, nút âm thanh trên bộ âm thanh nổi là những ví dụ về chiết áp. Chúng thường được sử dụng trong cơ chế điều khiển của các hệ thống robot, trong việc truyền tải lượng quay.

e) Cảm biến phim áp điện : Phim áp điện là vật liệu cảm biến rất hữu ích và rẻ tiền. Các cảm biến như vậy được sử dụng để phát hiện các dao động, áp suất, nhiệt độ, thay đổi bức xạ. Các cảm biến này tạo ra một điện áp theo trạng thái của biến mong muốn và cung cấp thông tin cho cơ chế điều khiển.

CẢM BIẾN HOẠT ĐỘNG

Các cảm biến này bao gồm một bộ phát (bộ phát) và bộ dò (bộ thu). Tùy thuộc vào cách hai yếu tố này có liên quan với nhau, có hai loại khác nhau:

a) Cảm biến phản xạ: Bộ phát và phát hiện được ngăn cách bằng một rào cản từ nhau. Các đối tượng được phát hiện khi ánh sáng phát ra phản xạ detector. Cảm biến Break-Beam: Phát hiện và phát hiện được tìm thấy trong hàng trăm người khác. Các đối tượng được phát hiện trong chùm ánh sáng được gửi từ bộ phát đến đầu dò. Cảm biến được sử dụng để bảo vệ kim cương trong phim là những ví dụ về chúng.

Optosensors: Emitter thường là một diode phát sáng (LED). Máy dò là một photodiode hoặc phototransistor. Phototransistors cung cấp độ nhạy cao hơn photoresistors. Photodiodes tạo ra tín hiệu tuyến tính cho một phạm vi ánh sáng rất rộng và truyền ngay cả những thay đổi nhỏ nhất ngay lập tức.

Optosensors không sử dụng cùng một công nghệ với điện trở quang điện. Ảnh điện trở rất đơn giản nhưng chậm. Photodiodes và phototransistors nhanh hơn nhiều. Ví dụ về sử dụng phototransistors và photodiodes bao gồm phát hiện hiện diện đối tượng, phát hiện khoảng cách đối tượng, phát hiện loại bề mặt, giám sát biên giới, số vòng quay và công nghệ mã vạch.

Sự phản xạ ánh sáng phụ thuộc vào màu sắc. Một bề mặt sáng hơn phản chiếu ánh sáng tốt hơn một bề mặt tối hơn. Nó hiếm khi phản chiếu ánh sáng trên một bề mặt màu đen. Do đó, việc xác định một vật tối là khó khăn hơn nhiều so với chỉ định một vật thể sáng. Bằng cách đo khoảng cách của vật thể, vật thể sáng sẽ sớm được nhận biết hơn vật thể tối, ngay cả khi chúng ở xa hơn. Điều này cho thấy rằng ngay cả khi các công cụ hữu ích được sử dụng, chỉ một phần của thế giới vật chất mới có thể được nhận thức.

Một nguồn khác của vấn đề trong nhận thức là ánh sáng trong môi trường. Đó là, ánh sáng phản xạ từ môi trường xung quanh ngoại trừ đối tượng được cảm nhận. Cách tốt nhất để giải quyết vấn đề này là trừ đi ánh sáng đến từ giá trị mà cảm biến đọc. Khi emitter này được mở và đóng, hai bài đọc khác nhau được thực hiện và trừ đi nhau. Khi bộ phát bị tắt, việc đọc sẽ đếm ánh sáng tới. Quá trình này được gọi là hiệu chuẩn cảm biến. Vì lượng ánh sáng trong môi trường có thể thay đổi liên tục, quá trình hiệu chỉnh này phải được lặp lại liên tục.

Quay với phương pháp xác định cảm biến: Đồng hồ tốc độ đo tốc độ của bánh xe, đo tốc độ quay. Công tơ mét đo số lần bánh xe quay.

Một thành viên xoay được gắn kết để xác định vòng quay. Một đĩa được gắn trên một trục chính và các rãnh nhỏ được tạo ra ở hai bên của răng disco. Một bộ phát và phát hiện được đặt ở các cạnh khác nhau của đĩa. Ánh sáng từ bộ phát được gửi liên tục. Ánh sáng từ bộ phát đi qua khu vực chỉ có chữ và được đọc bởi máy dò. Đo vận tốc và chu kỳ được thực hiện bằng cách đọc số.

Một cách khác để xác định lượt là sử dụng đĩa, màu đen, màu sáng. Các vùng tối sẽ không phản xạ ánh sáng, nhưng những vùng sáng sẽ phản chiếu. Trong phương pháp này, bộ phát và phát hiện được đặt ở cùng một bên của đĩa.

Trong các cảm biến lần lượt, những gì máy dò tạo ra là một hàm sóng thay đổi tùy thuộc vào lượng công việc. Số lượng sóng được tính là số lượt và tốc độ được xác định.

Phương pháp xác định hướng di chuyển: Chỉ khi tốc độ di chuyển không đủ (ví dụ như chuột máy tính). Hai cảm biến được sử dụng để xác định hướng, nằm ở vị trí 90 độ. Thông tin từ đầu dò của hai cảm biến này được sử dụng tương đối khi được xác định. Nếu chỉ có một thay đổi, nó được quyết định đến đó. Nếu có sự thay đổi trong hai máy dò, có thể hiểu rằng một hướng gần với một hướng với một số lần lượt giữa hai đầu dò. Chuột máy tính cũng thu thập dữ liệu bằng phương pháp này. Phương pháp này được sử dụng trong tất cả các cơ chế mà hướng là quan trọng.

Cảm biến hồng ngoại (IR): Đây là một số loại cảm biến ánh sáng hoạt động ở phía đỏ của phổ tần số. Chúng là các cảm biến hoạt động. Phát và phát hiện. Các máy dò nhạy cảm với ánh sáng xung quanh bước sóng 880 nanomet trong khu vực vô hình. Giống như các cảm biến ánh sáng khác, chúng hoạt động theo nguyên lý dầm vỡ hoặc phản xạ.

Việc hiệu chuẩn thành công hơn và đáng tin cậy hơn vì các cảm biến hồng ngoại ít bị ảnh hưởng nhiều bởi ánh sáng xung quanh so với các đèn khác. Giao tiếp IR cũng được thực hiện. Thông tin hồng ngoại được điều chế được sử dụng để giao tiếp trên một dòng nối tiếp.

Cảm biến tiệm cận: Chúng được sử dụng để phát hiện các vật thể lân cận, chẳng hạn như tên của nó. Để sử dụng cảm biến tiệm cận, một trong các tính năng sau đây phải được cung cấp.

• 1 Bản chất của vật thể được báo hiệu (ví dụ: chất phóng xạ)
• 2 Đặt máy phát trên vật thể
• 3 Nhận tín hiệu cho đối tượng và nhận tín hiệu phản xạ từ đối tượng

SIÊU ÂM PHÁT HIỆN KHOẢNG CÁCH

Cảm biến khoảng cách với âm thanh siêu âm dựa trên nguyên tắc thời gian bay. Bộ phát phát tín hiệu âm thanh. Tín hiệu di chuyển trong không khí, chạm một lần và máy dò trả về. Ở đây bắt đầu hẹn giờ dừng lại ở lối vào việc sản xuất các bộ phát và dò can thiệp khác biệt thời gian và mang lại cho đi tốc độ của âm thanh trong không khí, nhấn đối tượng để tín hiệu của cảm biến cho chúng tôi.

Phương pháp này là mô hình hóa tự nhiên. Nó được tạo ra nhân tạo bởi con người sau khi nó được hiểu rằng họ đã nhận thức được môi trường xung quanh của họ với loại phương pháp này thay vì nhìn thấy chúng. Hệ thống vết thương đã tiến hóa nhiều hơn hệ thống do con người thiết lập. Sẹo được nhận thấy bởi các hệ thống tạo rất nhanh. Và ngay cả trong một môi trường có hàng trăm vết thương, có nghĩa là hàng trăm tín hiệu, mỗi con dơi tìm đường và đi theo trận chiến của nó.

Trong phương pháp phát hiện khoảng cách này, góc là một biện pháp phòng ngừa lớn. Góc của tín hiệu tới bề mặt đập xác định xem máy dò có thể quay lại tín hiệu phản xạ hay không. Nếu có một góc 90 độ giữa bề mặt và tín hiệu, kết quả là hoàn hảo. Trong trường hợp góc nhỏ hơn, máy dò được cố gắng khuếch đại bằng cách mở rộng đường kính của máy dò. Cảm biến siêu âm được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày được sử dụng trong báo động chống trộm và đo khoảng cách.

Robot tầm nhìn: Máy ảnh được sử dụng như cảm biến trong tầm nhìn robot . Máy ảnh là mô hình của tầm nhìn sinh học và, tất nhiên, đơn giản hơn nhiều và đơn giản hơn so với sinh học.

Trong các hệ thống thị giác sinh học, ánh sáng xung quanh đi vào mống mắt và kích thích các yếu tố nhạy cảm ánh sáng trên võng mạc. Những yếu tố này cũng cảnh báo các dây thần kinh mà chúng được kết nối với. Nhiều tín hiệu thị giác dẫn đến não được xử lý trong não. Trong máy ảnh, các phần tử nhạy sáng của đầu được thay thế bởi các mạch silicon được sử dụng trong các bộ phim chụp ảnh hoặc camera CCD.

Sau khi nhận được resmin, thứ tự thu được từ hình ảnh. Các kỹ thuật xử lý hình ảnh (phần mềm) được sử dụng trong các quy trình này. Những kỹ thuật nào có thể được sử dụng phụ thuộc vào mục đích của hệ thống.

DỰ ÁN CÁNH TAY ROBOT PHÁT HIỆN MÀU PIC16F84 VỚI JAL

JAL (CHỈ MỘT NGÔN NGỮ KHÁC)

Để làm cho PIC thực hiện các chức năng mong muốn, chương trình thích hợp phải được nạp vào PIC thông qua trình lập trình sau khi bất kỳ trình soạn thảo nào đã được viết và dịch sang ngôn ngữ máy. Các chương trình thường được viết bằng ngôn ngữ lắp ráp. Tuy nhiên, do sự phức tạp của ngôn ngữ assembly và những khó khăn gặp phải trong việc gỡ lỗi, các trình biên dịch khác được ưu tiên. Trong dự án này, ngôn ngữ lập trình JAL (Just Another Language) được sử dụng. Phiên bản mới nhất của JAL (04-22) hỗ trợ 16F84 và 16F877 kể từ ngày 01.05.2001.

Lệnh JAL được sử dụng trong dự án

Các hoạt động nhận dạng cổng

Port_b_direction = all_output ----- Tất cả các cổng của PortB là đầu ra.
Port_a_direction = all_input ------- Tất cả các cổng của PortA đều được ghi lại.
Pin_b0_direction = output --------- Output của PortB là 0.bit.
Pin_a5_direction = in --------- bit thứ 5 của Porta là đầu vào.

Đối với: Lệnh lặp. Nó được sử dụng để lặp lại thao tác ở số mong muốn.

VÍ DỤ:

cho 20 vòng lặp
pos4 = 100
pos7 = 90
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

Mãi mãi: Được sử dụng để tạo vòng lặp vô hạn.

VÍ DỤ:

vòng lặp mãi mãi
cho 20 vòng lặp
pos4 = 100
pos7 = 90
mạch
delay_1ms (15)
단 루프
단 루프

Assembler: Lệnh này được sử dụng khi các lệnh assembler được sử dụng trong chương trình.

VÍ DỤ 1: Nếu sử dụng lệnh Assembler dòng;

asm clrwdt

VÍ DỤ 2: Nếu khối Assembler được sử dụng;

lắp ráp
vòng lặp cục bộ, đã hoàn tất
clrf n
vòng lặp:
btfsc x, 0
goto done
incfsz n, f
rrf x
goto loop
thực hiện:
-bộ kết thúc cuối

if: Được sử dụng trong các phép so sánh.

VÍ DỤ:

nếu x = 1 thì
thepin = 1
khác
thepin = 0
kết thúc nếu
họ THỦ TỤC

Quy trình không có tham số

VÍ DỤ:

절차 xung là
pulsout (1, POS1)
trả lại
thủ tục kết thúc

Quy trình tham số

VÍ DỤ 1: Thủ tục lấy giá trị từ chương trình chính

thủ tục yuruyen (byte chậm trễ) là
			Trong khi pin_b7! = cao
				Delay_1ms (độ trễ)
				port_b = port_b >> 1
			단 루프
		thủ tục kết thúc

VÍ DỤ 2: Thủ tục gửi giá trị chương trình chính

thủ tục zero (byte out x) bắt đầu
x = 0
thủ tục kết thúc

chức năng

VÍ DỤ:

byte trả về hàm byte (x) là
cho 8 vòng lặp
Delay_1ms (x)
단 루프
hàm kết thúc

THIẾT KẾ CÁNH TAY ROBOT CẢM BIẾN MÀU

Cơ học: Vật liệu Flexiglass được sử dụng trong không gian của dự án của chúng tôi. Lý do lựa chọn vật liệu này là dễ xử lý và độ bền của nó cao. Dưới đây là một hình ảnh của robot và các bộ phận flexiglass được sử dụng được đưa ra cùng với các biện pháp của hình dạng.

Robot; Hiển thị linh kiện flexiglass

Hợp phần 1; Đây là phần được cố định trên robot và mạch điều khiển được đặt.

Phần 2; 1 là phần động cơ được cố định.

Phần 3; 1 là phần tạo nên chuyển động trái phải trên động cơ 2 và 3 mà động cơ di chuyển.

Mục 4; Robota là một phần của 2 và 3 được cố định cho các động cơ, mà làm cho chuyển động qua lại.

Phần 5; Robot là một phần của khuỷu tay cho phép động cơ di chuyển lên và xuống.

Mục 6; Phần mà cơ chế nắm giữ

Mục 7; Cơ chế lưu giữ

Ngoài ra, tổng cộng 43 ốc vít được sử dụng trong toàn bộ không gian của robot. Các thuộc tính chi tiết của các vít được đưa ra dưới đây.

• - M2.5 vít với 2 đầu hình trụ hình trụ với kênh tuốc nơ vít sao
• - Trục vít M2 có đầu xy lanh hình côn với các kênh tuốc nơ vít 10 sao
• - Trục vít M4 với 7 đầu con lăn hình nón với các kênh tuốc nơ vít phẳng
• - Vít M3 với 24 đầu con lăn hình nón với các kênh tuốc nơ vít phẳng

MẠCH ĐIỀU KHIỂN

Đầu ra của 3 cảm biến TSLX257 ở nơi các quả bóng được thu thập được kết nối với đầu vào của mạch điều khiển. Những kết quả đầu ra của analog để chuyển đổi kỹ thuật số (LM324) cộng với thiết bị đầu cuối đầu vào so sánh (+) được kết nối đến tận cùng (kết thúc vào 3,5,10). Các đầu cực trừ (-) được cấp điện áp tham chiếu, phải được điều chỉnh theo trung tâm hoạt động của các cảm biến. (Các điện áp tham chiếu 2,5V't sử dụng trong dự án của chúng tôi.) So sánh đầu ra của op-amp 1,7 và 8. kết thúc tương ứng PIC 18 (RA1), 17 (RA0) và 1 (RA2) được kết nối đến tận cùng. 16F84 9 (B3) 10 (B4) 11 (B5), 12 (RB6) và 13 (RB7) exit đầu được kết nối tương ứng với động cơ servo 1,2,3,4 và 5 ngày của các đầu vào dữ liệu.

Sơ đồ khối của mạch điều khiển

Sơ đồ mạch

phần mềm

Ngôn ngữ lập trình JAL (Just Another Language) được sử dụng để lập trình vi điều khiển PIC16F84 trong dự án Robot Arm của chúng tôi. Nó là một ngôn ngữ cấp cao và có một ngôn ngữ lập trình dễ dàng hơn so với ngôn ngữ lắp ráp. Phần này mô tả logic cơ bản của chương trình cánh tay robot và mô tả các quy trình được sử dụng. Đã qua sử dụng JAL phiên bản 0.4.59.win32 là.

Chương trình chính:

bao gồm 16f84_4
bao gồm jlib
bao gồm pulsout_4
bao gồm project_4

port_a_direction = all_input
port_b_direction = all_output

port_a = 0
port_b = 0

vòng lặp mãi mãi

nếu (pin_a0 == thấp) & (pin_a1 == cao) & (pin_a2 == thấp) thì
 đi
 đỏ
elsif (pin_a0 == cao) & (pin_a1 == thấp) & (pin_a2 == thấp) sau đó
 đi
 màu xanh
elsif (pin_a0 == cao) & (pin_a1 == thấp) & (pin_a2 == cao) sau đó
 đi
 xanh
khác
tôi ilkkon
kết thúc nếu

단 루프

Thủ tục đã sử dụng:

Project_4 Đơn vị:

bao gồm 16f84_4
bao gồm jlib
bao gồm pulsout_4
port_b_direction = all_output

var byte pos4, pos5, pos6, pos7, pos8

절차 xung là
pulsout (4, pos4)
pulseOut (5, pos5)
pulsout (6, pos6)
pulsout (7, pos7)
pulsout (8, pos8)
trả lại
thủ tục kết thúc

thủ tục git là
cho vòng lặp 30
pos4 = 90
pos5 = 94
pos6 = 94
pos7 = 94
pos8 = 58
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
pos4 = 119
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
pos7 = 103
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
pos8 = 72
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
pos5 = 105
pos6 = 105
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프
thủ tục kết thúc

màu xanh da trời là

cho vòng lặp 30
pos4 = 90
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
pos5 = 75
pos6 = 75
pos7 = 75
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
pos8 = 58
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

thủ tục kết thúc

thủ tục xanh

cho vòng lặp 30
pos4 = 63
mạch

delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
pos5 = 78
pos6 = 78
pos7 = 90
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
pos8 = 58
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

thủ tục kết thúc

thủ tục

cho vòng lặp 30
pos4 = 77
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
pos5 = 80
pos6 = 80
pos7 = 90
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
pos8 = 58
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

cho vòng lặp 30
mạch
delay_1ms (15)
단 루프

thủ tục kết thúc

thủ tục
cho vòng lặp 30
pos4 = 90
pos5 = 120
pos6 = 120
pos7 = 110
pos8 = 58
mạch
delay_1ms (15)
단 루프
thủ tục kết thúc

NGHIÊN CỨU ROBOTICS

Vị trí của robot khi nó không thể phát hiện bất kỳ đối tượng nào

Khi robot không thể phát hiện bất kỳ đối tượng nào, thủ tục "vị trí đầu tiên" trong phần mềm trong vi điều khiển chạy và đợi tại vị trí được hiển thị ở trên. Bằng cách thay đổi các giá trị góc trong quy trình này, bạn có thể đợi ở các vị trí mong muốn.

Giữ cơ thể mà robot nhận thức

Khi một đối tượng đã được phát hiện, thủ tục "go" sẽ có hiệu lực và đối tượng sẽ được capture. dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến, theo cơ thể màu "xanh", "xanh" hay "đỏ", một thủ tục làm việc còn lại trong hộp của các cơ quan màu như hình dưới đây.

Cismin màu

Nguyên tắc làm việc của cảm biến

Các cảm biến tạo ra điện áp từ 0 đến 5 V theo cường độ của ánh sáng màu rơi vào nó. Trong nghiên cứu này, một nguồn ánh sáng trắng được đặt để các cảm biến không thể nhìn thấy bên dưới cisumin để kích hoạt các cảm biến. Nếu màu cismin trên nguồn ánh sáng này được cho là màu xanh lá cây, màu của ánh sáng phản chiếu từ vật thể sẽ có màu xanh lá cây. Do đó, cảm biến màu xanh lá cây sẽ cho điện áp đầu ra nhiều hơn các cảm biến khác. Điều này đảm bảo rằng màu xanh lá cây được phân biệt.

CƠ QUAN	CẢM BIẾN
	Cảm biến màu đỏ	Cảm biến xanh	Cảm biến màu xanh lam
Cơ thể đỏ	4,51	1.47	1,95
Cánh đồng xanh	0,93	4.20	1,31
Blue Object	1,65	0,82	3,98

7. Kết luận và đánh giá

Cánh tay robot được mô tả trong đặc điểm kỹ thuật trên phân loại các đối tượng theo màu sắc của chúng bằng cơ chế giữ các đối tượng ở vị trí cố định và các cảm biến màu. Robot có thể giữ vật thể có đường kính lên tới 4 cm và có thể loại bỏ vật nặng 250 g

Các cảm biến được sử dụng gây ra một vấn đề trong việc phân biệt màu sắc ánh sáng của môi trường trong đó robot nằm, vì chúng xuất ra theo cường độ ánh sáng rơi vào chúng. Để ngăn chặn điều này, các cảm biến cần được bảo vệ tốt khỏi ánh sáng ban ngày. Nếu cảm biến màu có thể lập trình được sử dụng và cổ tay được thêm vào cánh tay robot, độ ổn định và tính di động của công việc sẽ cao hơn.

Tài liệu tham khảo
1. http://www.robotics.com/trilobot/index.html 
2 http://www.geocities.com/capecanaveral/station/2981/index.html 
3. http: //www.frc.r của .cmu.e I / robot-FAQ / toc.html 
4 http://labweb.mech.nwu.edu/mechatronics/design_ref/actuators/theory trên DC 
motors.html 
5. http: //labweb.mech.nw của. edu / cơ điện tử / cơ cấu chấp hành / servo_motor_modify.html 
6. Robot Institute of America, 1979 
7 Antrak Manual, 1996 
8. báo Antrak, www.antrak.org.tr/gazet đến 
9 MPASM và Hướng dẫn sử dụng MPL Link, Microchip Technology Inc 2003 
10. Sách dữ liệu vi điều khiển PIC16F877, Microchip Technology Inc. 2003 
11. Hệ thống điều khiển tự động, Benjamin C. Kuo 
12. http: // www. tôi Lynxmotion.co
13. http://www.Taosinc.com