ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

2 CHƢƠNG I – TỔNG QUAN

I./ Các ứng dụng phổ biến của vitme trong thực tế hiện nay 3
II/Giới thiệu hoạt động mô hình thực hiện 4
III/Chương trình sử dụng trong đồ án 4

CHƢƠNG II – THIẾT KẾ CƠ CẤU CƠ KHÍ

I./Thiết kế cơ cấu cơ khí 5
II./Tính bền cơ cấu cơ khí trên SolidWorks 6

CHƢƠNG III – THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG BỘ ĐIỀU KHIỂN

I./Thiết lập sơ đồ khối của mô hình động cơ bước trên Matlab Simulink 9
II./Khảo sát các kết quả 9
III./Kết luận 10

CHƢƠNG IV
SƠ ĐỒ MẠCH DRIVER CHO ĐỘNG CƠ VÀ SƠ ĐỒ MẠCH ĐK

Thiết kế mạch công suất và mạch điều khiển 11

CHƢƠNG V – LƢU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN

photocoppy…
ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

4

II/ GIỚI THIỆU HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH THỰC HIỆN

Nhiệm vụ trong đồ án này là điều khiển vị trí của vitme – đai ốc ,sử dụng động cơ
bước và cảm biến analog.

Hình 2: Mô hình thực hiện

Tín hiệu điều khiển truyền từ máy tính đến vi điều khiển (PIC) qua cổng COM, Vi
điều khiển đọc ADC về và xử lý và ra quyết định cho động cơ quay
Khi động cơ quay trục vítme được nối với động cơ bằng nối trục cũng chuyển động
quay và đai ốc chuyển động thẳng.

III. CHƢƠNG TRÌNH SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN

- Chương trình Solidworks 2010: Thiết kế mô hình 3D
- Chương trình SolidWorks 2D Editor 2010 :Dùng biểu diễn bản vẽ lắp 2D

(4) là bộ vi xử lý và điều khiển
(5) là Transistor Driver Tính toán vận tốc động cơ:
Yêu cầu: Thiết kế hệ thống vít me đai ốc với vận tốc bàn trượt từ 2 –> 5mm/s.
Chọn vít me có bước vít 1,2 mm đường kính ngoài D = 8mm .
Vận tốc trục vít me:
V
v
=
bt
V
p

Với V
bt
= 2 –> 5mm/s ta tính được vận tốc trục vít me từ 100 vòng/phút – 250 vòng/phút
Chọn hộp giảm tốc 2 cấp với tỷ số truyền tổng là 6. Từ đó ta chọn được vận tốc của động
cơ là:
V
dc
= V
bt
U = 600 ->1500 vòng/phút
Ta chọn loại động cơ có vận tốc tối đa là 1500 vòng/phút ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………



Qua các biểu đồ, ta thấy kết cấu cơ khí hoàn toàn đáp ứng được các đòi hỏi về sức
bền. ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

9

CHƢƠNG III

THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG BỘ ĐIỀU KHIỂN BẰNG

vấn đề này trong thời gian sắp tới.

ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

11

CHƢƠNG IV
SƠ ĐỒ MẠCH DRIVER CHO ĐỘNG CƠ VÀ SƠ ĐỒ MẠCH ĐK

THIẾT KẾ MẠCH CÔNG SUẤT VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN
Thiết kế mạch công suất và mạch điều khiển bằng phần mềm orcad 9.2 ta được mạch
nguyên lý như hình sau:

Hình 12:mạch điều khiển
Nguyên lý hoạt động:
mạch điểu khiển gồm :nguồn cấp cho toàn bộ mạch,ta sử dụng PIC16F87 giao tiếp
với máy tính bẳng cổng com qua RS232,khối cảm biến analog và 2 limit swich để
giới hạn hành trình.
Tín hiệu được truyền từ máy tính qua giao tiếp cổng com đựơc PIC16F887 xử lý,PIC
cấp xung qua các chân RD0 đến RD4 để đi đến mạch công suất điều khiển động cơ.
ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

12


n
y
y
n

ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

14

II.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ĐỘNG CƠ BƢỚC
Động cơ bước sử dụng trong đồ án là động cơ bước đơn cực
Cấu tạo động cơ bƣớc đơn cực:

Hoạt động động cơ bƣớc:
Quay thuận

1a
2a
1b
2b
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0

0
1
0
0
1
0
0
ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

15

Máy tính gửi giá trị cài đặt qua cổng com đến vi điều khiển qua các lệnh
private void send_Click(object sender, EventArgs e)
{
byte data = (byte) Convert .ToInt16 (set.Text,10 );
if (data > 55)
serialPort1.Write(new byte[] { 55 }, 0, 1);
else if (data <10)
serialPort1.Write(new byte[] { 10 }, 0, 1);
else
serialPort1.Write(new byte[] { data }, 0, 1);
}
Vi điều khiển đọc giá trị cảm biến về trong ngắt giao tiếp
#INT_RDA
VOID RECEVICE()
{
X=GETC();
SET_ADC();
Y=READ_ADC();


Khoảng cách lớn nhất mà bộ truyền thực hiện là 55mm.khi nhập vị trí mong muốn
vào ô vị trí cài đặt và nhấn send trên bảng thông số đáp ứng sẽ phản hồi về vị trí mà
bộ truyền đang di chuyển.Biến trở sử dụng có giá trị 10k ,do đó vị trí cài đặt =vị trí
đáp ứng

 Chƣơng trình c# ( phụ lục trang 26) ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

17

CHƢƠNG IV: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN
I/ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
Khảo sát quá trình thực nghiệm ta được bảng thông số sau:
-Vị trí nhập từ giao diện điều khiển (mm).
-Giá trị đọc được trên thước đo (mm).
-số lần đo .

Vị trí



20

30

39

50

3 11

20

30

39

50

4 11

20

30

hoàn thành tốt đồ án ,tuy nhiên do trình độ còn hạn chế nên không tránh khỏi những
sai sót trong quá trình thực hiện kính mong thầy cô thông cảm, chúng em sẽ cố gắng
học tập rèn luyện để hoàn thiện mình hơn.
ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

18

Tài liệu tham khảo và các phụ lục

Tài liệu tham khảo:
[1]. Trịnh Chất – Lê Văn Uyển. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1 và 2. Nhà
xuất bản giáo dục. 2003.
[2]. Nguyễn Hữu Lộc. Cơ sở thiết kế máy. Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP. Hồ Chí
Minh. 2004.
[3]. Trần Xuân Trường. Tài liệu sử dụng CCS tiếng việt. 2007.
[4] Http://www.picvietnam.com
output_high(PIN_d2);
delay_ms(10);
output_low(PIN_d2);
output_high(PIN_d3);
delay_ms(10);
output_low(PIN_d3);
}
void quay_nghich()
{
output_high(PIN_d3);
delay_ms(10);
output_low(PIN_d3);
output_high(PIN_d2);
delay_ms(10);
output_low(PIN_d2);
output_high(PIN_d1);
delay_ms(10);
output_low(PIN_d1);
output_high(PIN_d0);
delay_ms(10);
output_low(PIN_d0);
}
void SET_ADC()
ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

20

{
setup_adc_ports(all_analog);
setup_adc(adc_clock_internal);

putc((int8)y);
}
}
VOID MAIN()
{
while(TRUE)
{
enable_interrupts(int_rb);
ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

21

enable_interrupts(INT_RDA);
enable_interrupts(global);

}}

 Chƣơng trình c#
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;

namespace giaotiepmaytinh
{
public partial class Form1 : Form


}

private void serialPort1_DataReceived(object sender,
System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs e)
{
//dapung.Text = serialPort1.ReadByte().ToString();
byte nhan = (byte)serialPort1.ReadByte();
object[] para = { nhan };
//dapung .BeginInvoke (new deleFunC
dapung.BeginInvoke(new deleFunc(Display),para);
//Gọi hàm hiển thị dữ liệu
}
//Hàm con hiển thị dữ liệu
private delegate void deleFunc(byte nhan);
private void Display(byte nhan)
{
//Chuyển byte nhận được thành số thập phân
string receive = Convert.ToString(nhan, 10);

dapung.AppendText(receive + " ");
}

private void reset_Click(object sender, EventArgs e)
{
serialPort1.Write(new byte[] { 0 }, 0, 1);
set.Text = " 5";
}

private void button1_Click(object sender, EventArgs


Các hình ảnh trong quá trình thƣc hiện đồ án
ĐAMH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: ………

25