suale455000
New Member
Download miễn phí Ứng dụng sóng cao tần vào điều khiển Robot
Chương 1: DẪN NHẬP
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ . 1
1.2. TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐỀ TÀI . 1
1.3. YÊU CẦU VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT . 2
1.4. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU. 3
Chương 2: CÁC VẤN ĐỀ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN VÀ LINH KIỆN
SỬ DỤNG
2.1. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA . 5
2.1.1. GIỚI THIỆU . 5
2.1.2. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN . 5
2.1.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ . 8
2.2. LÝ THUYẾT VỀ ĐIỀU CHẾ . 8
2.2.1. GIỚI THIỆU . 8
2.2.2. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ FSK (frequency shift keying) . 9
2.2.2.1. Phương pháp hoạt động của phương pháp FSK. 9
2.2.2.2. Phương trình toán học của FSK . 10
2.3. NHỮNG LINH KIỆN SỬ DỤNG . 11
2.3.1. IC THU PHÁT RF:HM-TR 915 . 11
2.3.1.1. Giới thiệu. 11
2.3.1.2. Các đặc điểm kỹ thuật. 11
2.3.1.3. Các lĩnh vực ứng dụng . 11
2.3.1.4. Mạch và sơ đồ chân . 12
2.3.1.5. Chức năng các chân . 13
2.3.1.6. Các thông số cơ bản . 14
2.3.1.7. Thiết lập hoạt động . 14
2.3.2. VI ĐIỀU KHIỂN HỌ 8051 . 18
2.3.2.1. Dải đếm lập trình được PCA (Programmable Counter Array) . 18
2.3.2.2. Timer 2 . 27
2.3.3. IC GIAO TIẾP MAX232 . 34
2.3.4. CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN CÁCH LY . 34
2.3.4.1. Opto Transistor (4N35). 34
2.3.4.2. Relay 12V. 35
Chương 3: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ROBOT
3.1. TỔNG QUÁT VỀ PHẦN CỨNG. 36
3.1.1. SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH PHÁT VÀ CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI . 36
3.1.2. SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH THU VÀ CHỨC NĂNG NHIỆM VỤ CỦA TỪNG
KHỐI . 37
3.2. KHỐI NGUỒN . 44
3.3. MODULE MCU. 40
3.4. MODULE CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU . 41
3.5. MODULE BÀN PHÍM. 42
3.6. MODULE LÁI ĐỘNG CƠ . 43
3.7. KHỐI CÁCH LY NGUỒN TẢI . 44
3.8. KHỐI KHUẾCH ĐẠI DÒNG ÁP IC2803. 44
3.9. BÀN PHÍM ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY . 45
3.10. LAYOUT CHO MẠCH ĐIỀU KHIỂN ROBOT . 47
3.10.1. TOP LAYER . 47
3.10.2. BOT LAYER. 48
3.10.3. SST LAYER (LỚP LINH KIỆN) . 49
3.10.4. MẠCH THỰC TẾ . 50
3.10.5. ROBOT SAU KHI THI CÔNG . 51
3.11. LAYOUT CHO MẠCH BẰNG TAY . 52
3.11.1. TOP LAYER (MẠCH ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY) . 52
3.11.2. BOT LAYER (MẠCH ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY) . 52
3.11.3. MẠCH THỰC TẾ . 53
3.11.4. MẠCH SAU KHI THI CÔNG . 54
3.12. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI . 55
Chương 4: PHẦN MỀM VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
4.1. PHẦN MỀM DOCK LIGHT. 56
4.2. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN . 56
4.2.1. CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH Main.c. 56
4.2.2. HEADER declare.h . 57
4.2.3. HEADER define_sfr_const.h. 58
4.2.4. MODULE init_PCA_timer.c . 60
4.2.5. MODULE delay_func.c . 61
4.2.6. MODULE init_UART.c . 62
4.2.7. MODULE process_motor.c . 63
4.2.8. MODULE moving.c . 65
4.2.9. MODULE action.c . 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
. module sẽ ở chế độ ngủ nếu chân này xuống mức thấp.Hình 2.9: Sơ đồ giao tiếp giữa module với cổng COM
ỨNG DỤNG SÓNG CAO TẦN VÀO ĐIỀU KHIỂN ROBOT
GVHD: Cô Võ Thị Thu Hồng 16
SVTH: Lê Trung Hiếu
Hình 2.10: Sơ đồ giao tiếp giữa modu với MAX232
Trong chế độ cấu hình thì các thông số làm việc của module có thể được thiết lập
thông qua chương trình cài đặt HM-TR. Việc cài đặt được thực hiện thông qua việc giao
tiếp giữa máy tính (PC) với module. Ban đầu nó được mặc định với các thông số: 9600,
8, N, 1 như bên dưới.
Hình 2.11: Hình minh họa cho giao diện của chương trình HM-TR SETUP UTILITY
Nút “Read” : đọc các thông số từ module về
Nút “Write” : đưa các thông số đã chọn vào module để làm việc
Nút “Default” :sử dụng lại các thông số mặc định của module.
ỨNG DỤNG SÓNG CAO TẦN VÀO ĐIỀU KHIỂN ROBOT
GVHD: Cô Võ Thị Thu Hồng 17
SVTH: Lê Trung Hiếu
Hình 2.12: Hình dạng 3 chiều của module
Hình 2.13: Hình dạng module khi nhìn từ trên xuống
Hình 2.14: Hình dạng module khi nhìn ngang
ỨNG DỤNG SÓNG CAO TẦN VÀO ĐIỀU KHIỂN ROBOT
GVHD: Cô Võ Thị Thu Hồng 18
SVTH: Lê Trung Hiếu
2.3.2 VI ĐIỀU KHIỂN HỌ 8051
Vi điều khiển họ 8051 đã trở nên khá quen thuộc với các bạn sinh viên. Phần
sau đây sẽ không nhắc lại những vấn đề đã được trình bày trong giáo trình “Vi xử lý”
mà sẽ giới thiệu những chức năng mới trong trong một số vi điều khiển họ 8051 mở rộng.
Vi điều khiển P89V51RD2xx của Philips sẽ được lấy làm minh họa.
2.3.2.1 Dải đếm lập trình được PCA (Programmable Counter Array)
PCA là một cải tiến đáng kể đối với những vi điều khiển họ 8051. Dải đếm này
bao gồm một timer 16-bit và 5 module hỗ trợ. Các ngõ ra của module được ký hiệu lần
lượt là CEX0 đến CEX4 tương ứng với các chân P1.3 đến P1.7. Các module này có
thể được lập trình để hoạt động ở 1 trong 4 chức năng: Capture 16-bit, Timer 16-bit,
High-speed output 16-bit, PWM 8-bit. Riêng module 4 có thêm chức năng Watchdog
timer.
Hình 2.15: PCA Modules
Để hỗ trợ PCA, các vi điều khiển họ 8051 được bổ sung thêm một số thanh ghi
sau:
Thanh ghi CH và CL (địa chỉ lần lượt là F9H và E9H): hai thanh ghi
chứa byte cao, byte thấp của timer 16-bit PCA (tương tự như thanh ghi TH0,
TL0 của timer 0 và TH1, TL1 của timer 1.
Thanh ghi CCAPnH (n=0..4) (địa chỉ từ FAH đến FEH) và CCAPnL
ỨNG DỤNG SÓNG CAO TẦN VÀO ĐIỀU KHIỂN ROBOT
GVHD: Cô Võ Thị Thu Hồng 19
SVTH: Lê Trung Hiếu
(n=0..4) (địa chỉ từ EAH và EEH): thanh ghi chứa byte cao, byte thấp của giá
trị cần nạp cho mỗi module.
Thanh ghi CMOD: (địa chỉ D9H, không định địa chỉ bit, giá trị reset: 00H)
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
Ký hiệu CIDL WDTE - - - CPS1 CPS0 ECF
Bảng 2.3 Thanh ghi CMOD
BIT Ký hiệu Chức năng
7 CIDL Counter Idle Control. CIDL = 1 sẽ cho phép PCA dừng khi8051 vào chế độ Idle, ngược lại CIDL = 0 buộc PCA vẫn tiếp tục
hoạt động.
6 WDTE Watchdog timer enable. Set bit này lên 1 để enable chức năng
Watchdog timer của module 4. Ngược lại sẽ disable.
5 ÷ 3 - Bit dự trữ
2 CPS1 Count Pulse Select 1. Bit cao chọn nguồn xung nhịp cho PCA
1 CPS0 Count Pulse Select 0. Bit thấp chọn nguồn xung nhịp cho PCA
0 ECF PCA Enable Counter Overflow Interrupt. Nếu set bit này lên 1
Bảng 2.4: Tóm tắt chức năng các bit của thanh ghi CMOD
CPS1 CPS0 Nguồn xung cho PCA
0
0
1
1
0
1
0
1
0, Xung nhịp bên trong, fOSC/6
1, Xung nhịp bên trong, fOSC/2
2, Tốc độ tràn Timer 0
3, Xung nhịp ngoài được cấp tại chân ECI/P1.2 (tối đa là fOSC/4)
Bảng 2.5: Chọn nguồn xung nhịp cho PCA
Thanh ghi CCON: (địa chỉ D8H, có định địa chỉ bit, giá trị reset: 00H)
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
Ký hiệu CF CR - CCF4 CCF3 CCF2 CCF1 CCF0
Bảng 2.6 Thanh ghi CCON
ỨNG DỤNG SÓNG CAO TẦN VÀO ĐIỀU KHIỂN ROBOT
GVHD: Cô Võ Thị Thu Hồng 20
SVTH: Lê Trung Hiếu
BIT Ký hiệu Chức năng
7
6
5
4
3
2
1
0
CF
CR
-
CCF4
CCF3
CCF2
CCF1
CCF0
PCA counter overflow flag. Khi bộ đếm bị tràn, CF tự động
được set lên 1. Nếu bit ECF của thanh ghi CMOD đã được set
trước đó, CF =1 sẽ tạo ra ngắt.
PCA counter run control. Bật tắt PCA counter.
Bit dự trữ
Cờ ngắt module 4.
Cờ ngắt module 3.
Cờ ngắt module 2.
Cờ ngắt module 1.
Cờ ngắt module 0.
Bảng 2.7: Tóm tắt chức năng các bit của thanh ghi CCON
Lưu ý: các cờ ngắt trong thanh ghi CCON cần được xóa bằng phần mềm.
Thanh ghi CCAPMn (n=0..4): (địa chỉ lần lượt từ DAH đến DEH, không định
địa chỉ bit, giá trị reset: 00H)
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
Ký hiệu - ECOMn CAPPn CAPNn MATn TOGn PWMn ECCFn
Bảng 2.8 Thanh ghi CCAPM
Đây là thanh ghi điều khiển hoạt động của các module. Chế độ hoạt động của mỗi
module sẽ được xác định bằng cách tác động vào các bit thuộc các thanh ghi này. Chức
năng của các bit thuộc thanh ghi CCAPMn được mô tả trong bảng sau:
BIT Ký hiệu Mô tả
7
6
-
ECOMn
Bit dự trữ
Enable Comparator. ECOMn = 1 sẽ kích hoạt chức năng so sánh
5 CAPPn Capture Positive. CAPPn = 1 sẽ cho phép capture khi có cạnh lên
tại chân CEXn.
4 CAPNn Capture Negative. CAPNn = 1 sẽ cho phép capture khi có cạnh
xuống tại chân CEXn.
ỨNG DỤNG SÓNG CAO TẦN VÀO ĐIỀU KHIỂN ROBOT
GVHD: Cô Võ Thị Thu Hồng 21
SVTH: Lê Trung Hiếu
3 MATn Match. Nếu MATn = 1, khi giá trị bộ đếm PCA (CH,CL) bằng giá
trị nạp trong thanh ghi (CCAPnH,CCAPnL) sẽ làm cho bit CCFn
trong thanh ghi CCON lên 1, nhờ đó tạo ra ngắt.
2 TOGn Toggle. Nếu TOGn = 1, khi giá trị bộ đếm PCA (CH,CL) bằng giá
trị nạp trong thanh ghi (CCAPnH,CCAPnL) sẽ làm cho ngõ ra của
module CEXn đổi trạng thái.
1 PWMn Pulse Width Modulation. PWMn = 1 sẽ làm cho CEXn là một ngõ
ra điều xung.
0 ECCFn Enable CCFn Interrupt. ECCFn = 1, mỗi khi CCFn trong thanh ghi
CCON =1 sẽ tạo ra ngắt.
Bảng 2.9: Tóm tắt chức năng các bit của thanh ghi CCAPMn
Sử dụng các ngắt PCA
Các bit cờ ngắt PCA tập trung hoàn toàn trong thanh ghi CCON. Bit CF = 1 khi
bộ đếm tràn, CCFn = 1 khi có capture/match tại CEXn. Muốn sử dụng được ngắt cần
phải set bit cho phép ngắt toàn bộ (IE.7, ký hiệu EA), cho phép ngắt PCA (IE.6, kí
hiệu EC) và set các bit cho phép từng module tạo ngắt (ECF, ECCFn).
Hình 2.16: Các bit cờ ngắt của PCA
ỨNG DỤNG SÓNG CAO TẦN VÀO ĐIỀU KHIỂN ROBOT
GVHD: Cô Võ Thị Thu Hồng 22
SVTH: Lê Trung Hiếu
Các chế độ hoạt động của module PCA
PCA 16-bit Capture
Để có thể sử dụng chức năng Capture, một trong hai bit hay cả hai bit CAPPn và
CAPNn trong thanh ghi CCAPMn phải được set lên 1. Các chân CEXn, được lấy mẫu và
khi có cạnh lên/ cạnh xuống tại chân CEXn, 8051 sẽ nạp giá trị (CH,CL) vào cặp thanh
ghi (CCAPnH,CCAPnL), đồng thời nó cũng làm cho bit CCFn lên 1.
Hình 2.17: PCA hoạt động ở chế độ 16-bit Capture
Trong trường hợp bit cho phép ngắt ECCFn trong thanh ghi CCAPMn được set
lên 1, mỗi lần capture sẽ tạo ra ngắt.
PCA 16-bit timer
Các module PCA cũng có thể được sử dụng như những timer bằng cách set hai
bit ECOMn và MATn thuộc thanh ghi CCAPMn lên 1. Giá trị của timer PCA (CH,CL)
được so sánh với giá trị cặp thanh ghi của module (CCAPnH,CCAPnL). Khi
2 giá trị này bằng nhau sẽ làm cho các bit CCFn lên 1. Nếu bit ECCFn = 1 sẽ tạo ra
ngắt ở module tương ứng.
ỨNG DỤNG SÓNG CAO TẦN VÀO ĐIỀU KHIỂN ROBOT
GVHD: Cô Võ Thị Thu Hồng 23
SVTH: Lê Trung Hiếu
Hình 2.18: PCA hoạt động ở chế độ 16-bit timer
High-speed output
Ở chế độ này, ngõ ra CEXn được điều khiển bởi PCA. Khi giá trị (CH,CL)
bằng giá trị (CCAPnH,CCAPnL) sẽ làm cho chân CEXn đổi trạng thái. Chế độ này được
kích hoạt bằng cách set các bit...