http://www.ebook.edu.vn
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Tp. Hồ Chí Minh, Ngày …. Tháng ….năm 2008
GVHD
http://www.ebook.edu.vn
Nhận xét của giáo viên phản biện
Tp. Hồ Chí Minh, Ngày …. Tháng…. năm 2008
GVPB
http://www.ebook.edu.vn
LỜI CẢM ƠN
Đề tài được hồn thành trong sự hỗ trợ và động viên rất nhiều từ gia đình,
người thân, thầy cơ cũng như bạn bè thân thuộc. Đó là những tình cảm thật đáng trân
trọng khơng sao đền đáp hết, và thật phấn khởi biết bao khi thấy mọi người vẫn ln ở
bên cạnh mình trong những hồn cảnh khó khăn nhất. Dù ở bất kỳ nơi đâu, tơi sẽ vẫn
nhớ và ghi sâu những tình cảm cao đẹp này.
Cảm ơn ba mẹ đã ln cùng con đi suốt những tháng ngày khó khăn qua.
Cảm ơn ơng, bà, và các cơ chú vẫn ln động viên và ủng hộ con.
Đặc biệt cảm ơn thầy Hồng Minh Trí và cơ Bùi Thanh Huyền đã tạo điều kiện
và hướng dẫn em cách học tập cũng như nghiên cứu để hồn thành tốt đề tài này.
Chân thành cảm ơn những người bạn vẫn ln đồng hành cùng mình cả trong
những lúc khó khăn nhất.
Cảm ơn q thầy cơ trong Khoa Điện tử – Tự động hóa Trường Đại học Bách
Khoa ln cảm thơng và tạo điều kiện tốt cho em trong suốt thời gian học tập tại
trừơng.
Qua đây em cũng rất mong nhận được những ý kiến đóng góp q báu của q
thầy cơ trong Hội đồng bảo vệ khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng xin chúc gia đình, người thân, q thầy cơ cùng bạn bè nhiều sức
khỏe và thành cơng trong mọi việc.
http://www.ebook.edu.vn
LỜI NĨI ĐẦU
Từ các thơng tin trên các diễn đàn Internet và các trung tâm học tập thực hành,
cho thấy nhu cầu học tập và nghiên cứu cũng như tự mài mò tìm hiểu về nhiều lĩnh
vực trong ngành điện tử nói chung, tự động hóa nói riêng là rất cao. Trong nhiều lĩnh
vực được quan tâm, có một lĩnh vực về vi điều khiển được quan tâm rất nhiều hiện
nay đó là vi điều khiển PIC. Việc tìm hiểu và ứng dụng hết khả năng của nhiều loại
PIC là cả một q trình dài lý thú và hữu ích, vì sự thuận tiện, tinh gọn, khả năng phát
triển cũng như sự đa dạng các dòng sản phẩm phù hợp nhiều quy mơ ứng dụng của
nó.
Một lĩnh vực khác được quan tâm đơng đảo trên các diễn đàn học tập ngành
điện tử và tự động hóa, nhưng chưa có một tài liệu chính thống phổ biến hướng dẫn
hay cung cấp thơng tin về nó, cũng như chưa được giảng dạy ở nhiều trung tâm đó là
ứng dụng PIC 16f877 điều khiển cánh tay ROBOT và thể hiện một sự linh hoạt mà
trong thực tế rất phù hợp với nhu cầu s ản x ấut đa dạng trong các hệ thống từ cơng
nghiệp cho đến dân dụng. Thuận tiện cho người vận hành cũng như cũng như năng
xuất và chất lượng sản phẩm, trình bày một cách sinh động hơn
Lựa chọn PIC trong đề tài này là một bước đi phù hợp với những u cầu giới
hạn cần có của một đề tài tốt nghiệp cũng như đáp ứng những nhu cầu ứng dụng thực
tế trong các lĩnh vực của ngành điện tử và tự động hóa đã theo học.
Tuy đã có nhiều cố gắng nhưng do vốn kiến thức còn hạn chế cũng như thời
gian còn hạng chế nên sẽ khơng tránh khỏi những sai sót và khuyết điểm trong qúa
trình tính tốn cũng như thi cơng cơng mơ hình, rất mong được sự thơng cảm và góp ý
kiến của qúi thầy cơ cũng như các bạn sinh viên.
http://www.ebook.edu.vn
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Thực hiện đề tài “THIẾT KẾ & ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH CÁNH TAY
MÁY SÁU BẬC TỰ DO”
Thực hiện đề tài nghiên cứu khái niệm, nguyên lý làm việc của cánh tay
máy sử dụng step motor để di chuyển sản phẩm.
Cành tay máy sẽ di chuyển vật theo lộ trình định trước, và lập lại thao tác
tương tự khi ấn phím enter.
Ứng dụng phần mềm PCWH 3.227 sử dụng ngơn ngữ lập trình C (CCSC) để
biên dịch và nạp cho vi xử lí PIC.
Hiển thị trạng thái hoạt động của cành tay máy thơng qua màn hình tinh thể
lỏng LCD.
Ứng dụng phần mềm OrCAD hổ trợ thiết kế mạch in.
http://www.ebook.edu.vn
MỤC LỤC
Chương 1: TỔNG QUAN Trang
1.1 Giới thiệu sơ lược về lịch sử phát triển của Robot. 1
1.2 Tình hình phát triển của Robot hiện nay. 2
1.3 Tình hình phát triển của ngành TDH ở nước ta hiện nay. 3
1.4 Nội dung đề tài. 4
1.5 Giới thiệu vấn đề. 4
Chương 2: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Tổng quang. 5
2.2 Giới hạn đề tài nghiên cứu. 5
2.3 Phương pháp nghiên cứu. 5
Chương 3 : GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A
3.1 Vi điều khiển PIC 16F877A . 7
3.1.1 Giới thiệu chung. 8
3.1.2 Phân loại PIC. 8
3.2 Cấu trúc tổng qt của PIC16F877A. 8
3.3 Các Port xuất nhập và thanh ghi điều khiển. 10
3.4 Mạch dao đ
ộng cho PIC . 13
3.5 Chân Reset PIC 13
3.6 Vấn đề cấp nguồn chi vi điều khiển. 14
3.7 Tổ chức bộ nhớ PIC . 14
Chương 4:
MƠ-ĐUN MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG LCD(LIQUID CRYSTAL
DISPLAY)
4.1 Giới thiệu Chung LCD. 17
4.2 Module LCD hi
ển th ị k ý t ự theo d òng LMB 162ABC. 18
4.3 Lưu đồ khởi động LCD. 24
4.4 Sơ đồ kết nói ứng dụng vi điều khiển. 25
Chương 5: BIÊN DỊCH PCWH 3.227 SỬ DỤNG NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH C .
5.1 Giới thiệu chung về ngơn ngữ C. 26
5.2 Cách viết một chương trình trong CCSC
. 28
5.3
Chương trình nạp Vi điều khiển PIC qua cổng LPT WinPic800 42
5.4
Bài tập minh họa điều khiển dãy 8 LED đơn
46
Chương 6: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ ĐỘNG CƠ BƯỚC.
6.1 Ngun lí hoạt đ
ộng của động cơ bước. 50
6.2 Gi
ới
thiệu các motor dùng trong cánh tay máy . 55
http://www.ebook.edu.vn
Chương 7: THÍÊT KẾ VÀ THI CƠNG
7.1 Tính tốn sơ bộ cánh tay máy. 58
7.2 Tính v
ận tốc
và moment của động cơ bước . 59
7.3 Tính tốn ph
ần cơ của
cánh tay máy. 60
7.4 Mơ
h
ình thi cơng cánh tay máy. 61
7.4 Thiết kế bo mạch điều khiển cho cánh tay máy. 68
7.6 Lưu đ
ồ giải thuật điều khiển.
70
7.6 Chương trình đi
ều khiển
. 74
Chương8: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
8.1 Tóm tắt đề tài. 95
8.2 Kết quả thực hiện. 95
8.3 Một vài đề nghị. 96
Tài Liệu Tham khảo. 97
http://www.ebook.edu.vn
Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN
1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA ROBOT
Thuật ngữ
ROBOT xuất hiện vào năm 1920 trong một tác phẩm văn học
của nhà văn Tiệp Khắc có tên Karel Capek.
Thuật ngữ
Inducstrial Robot (IR) - xuất hiện đầu tiên ở Mỹ do công ty
AMF (American Manchine and Foundry company) quảng cáo mô tả một thiết bò
mang dáng dấp và có một số chức năng như tay người được điều khiển tự động để
thực hiện một số thao tác sản xuất thiết bò có tên gọi
Versatran.
Quá trình phát triển của IR có thể tóm tắt như sau:
- Từ những năn 50 ở Mỹ xuất hiện viện nghiên cứu đầu tiên.
- Đang đầu những năm 60 xuất hiện sản phẩm đầu tiên tên Versatran của
công ty AMF.
- Ở Anh người ta bắt đầu nghiên cứu và chế tạo các IR theo bản quyền của
Mỹ từ năm 1967;
- Ở các nước Tây Âu khác như : Đức, Ý, Pháp, Thụy Điển, từ những năm
70.
- Châu Á có Nhật bắt đầu nghiên cứu ứng dụng IR từ năm 1968.
Đến nay trên thế giới có khoảng trên 20 công ty sản xuất IR trong số đó có
80 công ty của Nhật , 90 công ty của các nước Tây Âu, 30 công ty của Mỹ và một
số công ty ở Nga, Tiệp …
Theo chủng loại, mức độ điều khiển, và khả năng nhận biết thông tin của
tay máy - người máy đã được sản xuất trên thế giới có thể phân loại các IR thành
các thế hệ sau:
Thế hệ 1 : thế hệ có kiểu điều khiển theo chu trình dạng chương trình cứng
không có khả năng nhận biết thông tin
Thế hệ 2 : thế hệ có kiểu điều khiển theo chu kỳ dạng chương trình mềm
bước đầu đả có khả năng nhận biết thông tin
Thế hệ 3 : thế hệ có kiểu điều khiển dạng tinh khôn ,có khả năng nhận biết
thông tin và bước đầu đã có một số chức năng lý trí của con người
Đối với tay máy công nghiệp đã có hơn 250 loại ,trong số đó có hơn 40% là
loại tay máy có kiểu điều khiển đơn giản thuộc thế hệ thứ nhất .
Sự xuất hiện của robot và sự gia tăng vai trò của chúng trong sản xuất
và xã hội loài người làm xuất hiện một ngành khoa học mới là ngành robot
học (Robotic) . trên thế giới ở nhiều nước đã xuất hiện những viện nghiên
cứu riêng về robot . Ở Việt Nam, từ những năm giữa của thập kỷ 80 đã có
viện nghiên cứu về robot.
1.2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA ROBOT TRÊN THẾ GIỚI
GVHD: Ts. Hồng Minh Trí Trang: 1
http://www.ebook.edu.vn
Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh
Sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng nhanh góp phần nâng cao năng
suất lao động. Đặt biệt sự ra đời và phát triển của công nghệ chế tạo Robot nhằm
tạo ra sự tự động hóa trong quá trình sản xuất giảm đi sức lao động bằng chân tay
của người lao động .
Đối với các nưước ngoài lãnh vực tự động hóa đã xuất hien rất sớm ,tới nay
ngành tự động hóa đã đạt được những thành tựu hết sức to lớn ,hỗ trợ đắc lực con
nguoi trong nhiều lãnh vực như :
+ROBOT Công nghiệp
CÁNH TAY MÁY 5 BÂËC DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP CUA HÃNG
SANYO DENKI
Hình 2.1
+Không gian:
Xe tự hành Spirit của NASA đang thám hiểm sao hỏa
Hình 2.2
GVHD: Ts. Hồng Minh Trí Trang: 2
http://www.ebook.edu.vn
Báo cáo luận văn tốt nghiệp. SVTH: Dương Bình Thạnh
Hình 2.3
Tự động hóa
ù đã trở thành một trông những ngành mũi nhọn của nhiều nước
trên thế giới,với sự phát triển không ngừng của công nghệ bán dẫn,công nghệ
thông tin, trí tụê nhân tạo va cơ khí chính xác, robot khơng con la những cổ máy vô
tri,vô giac chi biết lạp đi lập lại một công vi
c nhất đònh mà nó đã bắt đầu có cảm
súc ,suy nghó va hành động như một sinh vật, từ đó nghành tự động hóa đẩ mở ra
nhiều ứng dụng hết sức phong phú. những thế hệ robot gân giống con người lần
lượt được các hãng như HONDA ASIMO,MITSUBITSI,SONY, cho ra đời chứng
tỏ tương sự phát triển va tương lai của ngành tự đông hóa là rất mạnh mẽ.
1.3
TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA NGHÀNH TỰ ĐỘNG HÓA & ROBOT
TẠI VIỆT NAM.
Riêng ở nước ta lónh vực này còn khá mới mẽ.chúng ta đang ở giai đoạn
đầu của thời kỳ công nghiệp hóa và hiện dại hóa đất nươc, đa số các máy móc của
chúng ta trong các nhà máy xí ngiệp đều đã lỗi thời và hết sức lạc hạâu ,chúng
không còn thích hơp cho việc sản xuất.Việc đầu tư mới các thiết bò này là hết sức
cần thiết nhưng hiện nay phần lớn cacù trang thiết bò này ta đều phải nhập ngoại mà
chưa thể tự chế tạo được ,do đó tự động hoá đươc xem nhu một trong bảy nghành
công nghiệp mũi nhọn cần đầu tư phát triển để nó có thể đáp ứng trước sự đòi hỏi
của nghành công nghiệp nước nhà. Để có thể có thể làm được điều đó chúng ta
cần có một lực lượng nhận lực hùng hâụ cả về số lượng lẩn trình độ chuyên môn
cùng với sự đầu tư về trang thiết bò và cơ sơ vật chất
Nhiều cuộc thi về tự động hóa đã diễn ra nhằm khuyến khích lòng xay mê sáng
tạo trong giới trẻõ đã được tổ chức như :ROBOCON,EUREKA,. . . . . đã nhận được
sự ủng hộ nhiệt tình trong sinh viên và góp phần tích cực vao việc thúc đẩy sự đam
mê và lòng ham thích của sinh viên VIETNAM trên con đường xây dựng đất
nước
Đứng trước nhu cầu đó trước nhu cầu thực tế đó cộng với lòng đam mê của bạn
thân, chúng em đã bắt tay vào thực hiện đề tài này với sự giúp đỡ nhiệt tình về
GVHD: Ts. Hồng Minh Trí Trang: 3
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét