ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
B CÔNG TH
NG
Ộ
ƯƠ
TR
ƯỜ
Ạ Ọ
KHOA CÔNG NGH ĐI N T
NG Đ I H C CÔNG NGHI P TP.HCM Ệ
Ệ Ệ Ử
B MÔN K THU T VI X LÝ
Ộ
Ử
Ậ
Ỹ
TI U LU N
Ậ
Ể
GVHD : Ths. Tr n Nguyên B oTrân
ầ
ả
Sinh Viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
L p ớ HP : 110205303
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 1
Tp. H Chí Minh, tháng 7 năm 2010 ồ
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
ế
c tiên em xin chân thành g i l ử ờ ả ơ ng Đ i H c Công Nghi p TpHCM đã t o đi u ki n cho chúng
ọ
i c m n đ n ban giám hi u ệ ề
ệ
ệ
r ướ tr ườ ạ em có m t môi tr ườ ộ nghi, t o đi u ki n thu n l ệ
ệ
ạ
ạ ọ ậ ố ớ ơ ở ệ ọ ậ
ng h c t p t ậ ợ
t v i c s khang trang đ y đ ti n ầ ủ ệ ậ ủ i cho vi c h c t p và làm ti u lu n c a
ể
em.T
Em xin chân thành c m n các th y Khoa Công Ngh Đi n t
ệ ử
ầ
ạ
ệ
ề
ả ơ ề
ng d n, đã t o nhi u đi u ki n, h ẫ h c, t ể ự ọ ự
ẫ ậ ệ
ả
ụ ể
ử
ệ
ớ
ể ế ậ
ạ
m t cách thi
i c m n, l
ơ ờ ả ơ
ự ế ộ
ế
, th y giáo ệ ầ ng d n t n tình c th , phát huy cho em h ụ ể ướ ướ và cách th c ho t đ ng ạ ộ tính t tìm hi u và kh o sát các linh ki n đi n t ứ ệ ử ng pháp nghiên c u, cùa chúng, c th là vi x lý 8051; hình thành cho em ph ứ ươ ọ tìm tòi, ti p c n v i các công ngh vi đi u khi n.Trau d i cho em k năng h c ế ậ ỹ ồ ề t p năng đ ng và sáng t o, giúp cho em ti p c n các h th ng x lý thông minh ệ ố ộ ậ ờ i trong th c t ự ơ c m n chân thành và kính tr ng xin g i đ n các quý th y cô giáo. ả ơ
ử t th c h n. Không có gì quý giá h n l ọ
ử ế
ầ
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 2
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
M C L C TRANG
Ụ
Ụ
ờ ầ
ề
ố ộ ố ạ ả ọ
ầ
ể
ặ
ả
ỹ
ớ ả
ể ữ
ế ớ ộ
ộ ố ứ
ụ
ủ
ề
ầ
ở ầ .....................................................................................................4 L i m đ u ở ầ ..................................................................................................5 Ph n m đ u ............................................................5 1.M t s lo i c m bi n siêu âm ộ ố ạ ả ế 2.Thông s m t s lo i c m bi n siêu âm SRF ....................................6 ế 3.M t s vi đi u khi u h 8051 ............................................................7 ể ộ ố .................................................................................................8 Ph n n i dung ộ 1.C m bi n siêu âm và đ c đi m k thu t ậ ...........................................8 ế ............................................................................13 2.Vi đi u khi n 8051 ề ..........................14 3.Giao ti p gi a 8051 v i c m bi n siêu âm SRF05 ế 4.M t s ng d ng c a SRF05 v i b vi đi u khi n ể .......................17 ậ ...............................................................................................19 Ph n k t lu n ế ả .......................................................................................19 Tài li u tham kh o
ệ
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 3
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
h c và nghiên c u là m t v n đ quan tr ng không th thi u trong s
ứ
ề
ế
ọ
ộ ấ ậ
ự
ự
ữ
ự ọ ngh êp h c vô b . ọ ị t c a em có đ bi ế ủ
ượ ị
ệ
T
ờ Bài ti u lu n này đ ể vi c đ c và d ch các tài li u có liên quan, t c t ượ ừ ệ ọ ố ụ ủ ể ủ
ể
ậ
ự ể ể c xây d ng d a trên nh ng hi u đó ừ đúc k t nên theo cách hi u c a cá nhân mình. B c c c a bài ti u lu n này g m ồ ế có 3 ph n :ầ
Ph n m đ u : Gi
i thi u s l
c đ tài
ở ầ
ầ
ớ
ệ ơ ượ ề
Ph n n i dung : C m bi n siêu âm SRF05 và giao ti p c a SRF05 v i ớ
ế ủ
ầ
ộ
ế
c.
ề
ấ
ế ượ c s nh n xét chân tình và đánh giá c th c a th y cùng s
ụ ể ủ
ầ
ự
ậ
ỏ c b sung nhi u l n, nh ng bài ti u lu n không tránh kh i
ể
ậ
ả vi đi u khi n 8051. ể ề Ph n k t lu n : Nh ng v n đ đúc k t đ ế ữ ậ ầ ượ ự ậ t c a các b n ế ủ ượ ổ ế
ầ c s đóng góp và phê bình c a th y
ủ
ế t h n
Em r t mong đ ấ góp ý m t thi Dù đã đ ư nh ng h n ch và thi u sót. R t mong đ ượ ự ạ ữ nh ng bài ti u lu n khác. đ em có th làm t ậ ề ể
ạ trong l p.ớ ề ầ ấ ố ơ ở ữ
ể
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 4
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
PH N M Đ U : GI
I THI U S L
Ở Ầ
Ầ
Ớ
C Ệ Ơ ƯỢ
1. M t sộ ố lo i c m bi n siêu âm :
ạ ả
ế
ả ế ư ể ậ ụ ạ t v t trong kho ng ả ế ậ ữ ề ấ ậ C m bi n siên âm có nhi u lo i, tùy theo công d ng nh đ nh n bi ề cách g n hay xa, nh n bi ậ ế ho t đ ng khác nhau mà ng ệ t các v t có tính ch t khác nhau và trong nh ng đi u ki n i ta ch t o các lo i c m bi n siêu âm cũng khác nhau. ế ườ ầ ạ ộ ạ ả ế ạ
1.1. C m bi n siêu âm và nguyên t c TOF (Time Of Flight) ế ả ắ
ượ ả ề âm và thu v các sóng ph n x đ ng th i, đo đ c ế c truy n đi trong không khí v i v n ề ố ạ ồ ả lúc phát đi t ừ ớ ậ t c kho ng 343m/s. N u m t ộ ế ượ kho ngả ườ ớ ị
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 5
c quãng đ ng mà ể ủ sóng s b ng 2 l n ầ ẽ ằ ng phát c a sóng siêu âm.Hay ủ i ch i ch ờ tính có th xác đ nh đ ượ ể ng di chuy n c a ườ ướ ngo i v t, theo h ng ạ ậ ướ ạ ậ ẽ ượ tính theo nguyên lý TOF: c ng ng i v t s đ ướ ế ớ ế ớ Sóng siêu âm đ c m bi n phát ra sóng siêu ả i lúc thu v , thì máy th i gian t ề ờ sóng đã di chuy n trong không gian. Quãng đ ể c m bi n t kho ng cách t ừ ả ả c m bi n t kho ng cách t ừ ả ả d = v • t/2
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
ầ ế ượ ể đ c mô hình hóa thành m t hình qu t, trong đó các ộ ạ ng nh không có ch các đi m trên biên thì d ng ng i v t, còn ạ ậ ể ườ đi m ể ở ư ng nh có ướ đâu đó. 1.2. T m quét c a c m bi n siêu âm : ủ ả C m bi n siêu âm có th ả ế gi a d ữ ườ ch ướ ư ạ ậ n m ng ng i v t ằ ở
2. Thông s m t s lo i c m bi n siêu âm SRF ố ộ ố ạ ả
ế Range
Ghi chú Thông tin Echoes ** Th i gian ờ khác nhau, C mả bi nế
Angle *
T iố đa T iố thi uể
SRF02 15 cm 6 m 45 ° 70 ms A Môṭ I2C / Serial
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 6
SRF04 K thu t 100 μs - 36 ms ậ 3 cm 3 m 45 ° ỹ Môṭ
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
số
ỹ SRF05 3 cm 4 m 45 ° 100 μs - 36 ms Môṭ ậ K thu t số
SRF08 I2C 3 cm 6 m 45 ° 17 65 ms BC
SRF10 I2C 3 cm 6 m 60 ° 65 ms AB Môṭ
SRF235 I2C 10 cm 1,2 m 15 ° 10 ms AD Môṭ
ế ở 1 / 2 c m bi n ế ả ả ế Đây là nh ng ti ng v ng ghi t ừ ọ ầ ữ ế ọ ấ đ c g n đây nh t,
c. ả c. c tính góc c a hình nón c m bi n ủ Ướ i b i c m bi n. ạ ở ả ố c ghi đè m i b ng m i l n khác nhau. ớ ằ ượ ữ ỏ ơ ế ạ ướ ề ề ượ ỉ ả ỉ c đ phát hi n ánh sáng. ệ *: **: S vang ghi l và đ ỗ ầ A: Nh ng c m bi n nh h n đi n hình (SRF 05/04 / 08) kích th ể B: Ph m vi th i gian có th đ c đi u ch nh xu ng b ng cách đi u ch nh đ ằ ố ể ượ ờ C: c m bi n này cũng bao g m m t photocell m t tr ở ặ ướ ể ộ ồ m t t n s 235kHz cao h n. D: Ho t đ ng ở ộ ầ ố ế ạ ộ ơ
3. M t s lo i vi đi u khi n
ộ ố ạ
ể h 8051 : ọ
ề
ộ ị
S đ chân vi đi u khi n 8052/8031 ề
ơ ồ
ể
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 7
Chip 8031 8032 8051 8052 8751 8752 8951 8952 ROM trong 0 KB 0 KB 4 KB PROM 8KB PROM 4KB UV-EPROM 8KB UV-EPROM 4 KB FLASH ROM 8 KB FLASH ROM RAM trong 128 byte 256 byte 128 byte 256 byte 128 byte 256 byte 128 byte 256 byte B đ nh th i ờ 2 3 2 3 2 3 2 3
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
Ể
Ề
ỹ ặ
ớ
ể ừ
ạ ả
ươ cượ tăng t ừ
ử ụ
ộ ồ ả
ệ ị
PH N N I DUNG : Ầ Ộ C M BI N SIÊU ÂM SRF05 VÀ VI ĐI U KHI N 8051 Ả Ế 1. C m bi n siêu âm SR F05 và đ c đi m k thu t ậ ể ế ả 1.1. Gi ệ i thi u c phát tri n t + SRF05 là m t b ộ ướ t k đ làm tăng tính linh c thi SRF04, đ ế ế ể ượ ho t, tăng ph m vi, ngoài ra còn gi m b t ớ ạ ớ ng thích v i chi phí. SRF05 là hoàn toàn t SRF04. Kho ng cách 3 mét đ ả đ n 4 mét. ế + SRF05 cho phép s d ng m t chân duy nh t cho c kích ho t và ph n h i, do đó ả ấ ạ ti t ki m giá tr trên chân đi u khi n. ề ế chân ch đ không k t n i,
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 8
ể Khi ế ố thì SRF05 ho t đ ng riêng bi ạ ộ ế ộ ệ t chân kích ho t và và chân ạ
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
c khi xung ph n h i đ ồ ể
i đi u khi n ch m h n ch ng h n nh b đi u khi n th i gian c b n Stamps ờ ư ộ ề ộ ạ ễ ướ ể ậ ơ ờ ả ơ ả
ư SRF04. SRF05 bao g m m t th i gian tr tr h i ti p, nh ồ ồ ế mang l ề ẳ ể ạ và Picaxe đ th c hi n các xung l nh. ệ ể ự ệ
1.2. Các ch đ c a SR F05 ế ộ ủ
ươ ứ
ả ồ
ạ
ồ ẽ
t kích ho t và ph n h i t chân kích ho t và chân ph n h i, và là ch đ đ n gi n ả ả ng trình đi n hình cho SRF04 s làm vi c cho SRF05 ươ Đ s d ng ch đ này, ch c n chân ch đ không k t n i - SRF05 có ế ộ
ng ng SRF04 – tách bi ệ ạ ể ỉ ầ
ế ộ ơ ệ ế ố ấ ả ể ử ụ ế ộ 1.2.1. Ch đ 1 ế ộ : T ế ộ ày s d ng riêng bi Ch đ n ệ ử ụ nh t đ s d ng. T t c các ch ấ ể ử ụ ch đ này. ở ế ộ m t n i d ng trên chân này ộ ộ ừ .
ế ộ ộ ạ
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 9
ả ồ 1.2.2. Ch đ 2 – Dùng m t chân cho c kích ho t và ph n h i ả Ch đ này s d ng m t chân duy nh t cho c tín hi u kích ho t và h i ti p, và đ ạ ồ ế ử ụ ế ộ ệ ấ ả ộ ượ c
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
ị ế ế ể ư ộ ề
ế ộ ế ố ế ộ ộ
t k đ l u các giá tr trên chân lên b đi u khi n nhúng. Đ s d ng ch đ này, ể ass. Tín hi u h i ti p s xu t hi n trên cùng m t chân ệ ồ ế ẽ ấ ế ạ SRF05 s không tăng dòng ph n h i cho đ n 700uS sau khi k t ồ ả ẽ ể ử ụ ệ ế ệ
thi chân ch đ k t n i vào chân m v i tín hi u kích ho t. ớ ạ thúc các tín hi u kích ho t. ệ
Đ s d ng ch đ 2 v i các Stamps BS2 c b n, ớ ế ộ PULSIN trên cùng m t chân, nh
ể ử ụ ơ ả ta ch c n s d ng PULSOUT và ỉ ầ ử ụ ư sau : ộ
ạ ả
ạ ằ ế ấ
ạ
SRF05 PIN 15 s d ng pin cho c hai và kích ho t echo ử ụ Range VAR Word xác đ nh ph m vi bi n 16 bit ị SRF05 = 0 b t đ u b ng pin th p ắ ầ PULSOUT SRF05, 5 đ a ra kích ho t pulse 10uS (5 x 2uS) ư PULSIN SRF05, 1, Range echo đo th i gian Range = Range/29 đ chuy n đ i sang cm(chia 74 cho inch ờ ể ổ ể
:
ồ ị ể ệ hai ch đ trên ế ộ ỉ ầ ạ ộ
ả ắ ; Ch c n cung c p m t đo n xung ấ Các SRF05 s cho ra m t chu ẽ ở ể ắ ầ ả
ộ 40khz và tăng cao dòng ph n h i c a nó (ho c kích ho t ch ả ặ ạ
ồ ủ ệ ồ
ả v i kho ng cách đ n đ i t l ả ố ượ ỷ ệ ớ ế ả ả ồ
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 10
+Tính toán kho ng cách ả Gi n đ đ nh th i SRF05 th hi n ờ ng n 10uS kích ho t đ u vào đ b t đ u đo kho ng cách. ạ ầ kỳ 8 burst c a siêu âm ế ủ ở ồ đ dòng 2). Sau đó ch ph n h i, và ngay sau khi phát hi n nó gi m các dòng ph n h i ờ ả ộ ng. i. ạ Dòng ph n h i là m t xung có chi u r ng t l ề ộ ộ B ng cách đo xung, ta hoàn toàn có th đ tính toán kho ng cách theo inch / centimét ể ể ằ ả
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
ặ ơ ồ N u không phát hi n gì thì SRF05 gi m th p h n dòng ph n h i ệ ả ấ ả ơ
ho c đ n v đo khác. ế ị c a nó sau kho ng 30mS. ủ ả
ặ ầ ờ c kích ho t nhanh chóng v i m i 50mS, ho c 20 l n m i giây. ỗ ọ ộ ố ượ ệ Nên ng g n ầ ờ ơ Đi u này là đ đ m b o các siêu âm "beep" đã phai m và ả ắ SRF05 có th đ ể ượ ch 50ms tr ướ và xung ph n h i ng n h n. ả s không gây ra sai ph n h i ẽ ớ ạ c khi kích ho t k ti p, ngay c khi SRF05 phát hi n m t đ i t ả ạ ế ế ề ể ả ồ l n đo k ti p. ồ ở ầ ế ế ả
t l p khác c a chân 5 ủ c đóng nh c s d ng m t l n duy nh t trong ượ ử ụ Các ch ế ậ ượ ả ấ ể ậ ấ ươ ớ ộ ượ ử ụ ng trình c s d ng cho các ch c năng khác trên SRF05, nên ch c ắ ứ ạ s làm gián đo n này, n u không ẽ ế ớ +Các thi ãn là "programming pins" đ Chân 5 đ ộ ầ quá trình s n xu t đ l p trình cho b nh Flash trên chip PIC16F630. c a PIC16F630 pins cũng đ ủ ch n r ng không k t n i b t c cái gì v i các chân ế ố ấ ứ ắ ằ ho t đ ng mô-đun. ạ ộ
ổ ủ ộ ộ ạ ệ ế ượ ử ụ ủ ủ ả i: +Thay đ i chùm tia và đ r ng chùm Chùm tia c a SRF05 có d ng hình nón v i đ r ng c a chùm là m t hàm c a di n tích ủ ộ ớ ộ ộ m t c a các c m bi n và là c đ nh. Chùm tia c a c m bi n đ c s d ng trên SRF05 ố ị ặ ủ đ ượ ả ế c bi u di n bên d ễ ướ ể
: là t o ra m t xung âm thanh đi n t
và sau đó
ệ ử
ạ
ộ
ố
ng và đ
ạ ạ ở ạ Đ tính i.
ể
c làm b ng kho ng cách t
ồ tr v , m t ộ ướ c ở ề Xung âm thanh ng.
1.3.Ho t đ ng phát và nh n ph n h i sóng âm c b n c a SRF05 : ả ồ ơ ả ủ ạ ộ ậ
+ Nguyên t c c b n c a sonar ắ ơ ả ủ l ng nghe ti ng v ng t o ra khi các làn sóng âm thanh s truy c p m t đ i ộ ố ọ ế ắ c ph n x tr l t ả ượ ượ tính chính xác có th đ ể ượ
ậ th i gờ ian cho ph n h i ả
ả i đ i t ớ ố ượ
ằ
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 11
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
trên ph m vi
ở
t h n cho ph m vi ng n, nhu c u đ chính xác
ệ ố ơ
ầ ố
c a con nh n xét ạ ủ ậ c s d ng trong các lo i ng ạ ứ ể ượ ử ụ ạ
ắ
ầ
ộ
t o ra b i SRF05 là siêu âm, nghĩa là nó là ở ạ ng i. ườ Trong khi t n s th p h n có th đ ầ ố ấ ơ d ng, t n s cao h n th c hi n t ự ơ ụ cao.
ộ ố ặ ể ấ ạ ủ ố ượ ứ ộ ủ ế ộ ồ ế ạ ủ ng và góc ph n x c a ả + M t s đ c đi m khác c a c m bi n siêu âm SRF05 ủ ả M c đ c a sóng âm h i ti p ph thu c vào c u t o c a đ i t ụ nó.
+ Vùng phát hi n c a SRF05 - N u ng ưỡ t ng trên m t đ ượ ộ ườ m t kho ng cách quá l n t ả ở ộ không ph i là trên m t đ ộ ườ
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 12
ế ế , các đ iố ệ ủ ng đ phát hi n đ i t ể ng có th b ể ị va ch m t ớ ừ c đ t quá g n v i c m bi n ượ ặ ầ ớ ả i m t đi m mù. N u ng ế ể ộ ng s đ ố ượ ưỡ ẽ ượ c đ t ng này đ ượ ặ c phát hi n mà ệ ng đ ệ ố ượ ạ ạ ế thì các đ i t các c m bi n ả ạ . ng va ch m ả
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 13
ạ ượ ổ ế c ly g n là ầ ề c phát hi n chi u ệ ổ ị t l p nh v y ng v phía tr ể ả ả ế ằ ề thêm m t ộ c i ti n b ng cách thêm m t đ n v SRF05 b ộ ộ ơ ư ậ thì có m t khu ướ Thi c. ế ậ . - M t k thu t ph bi n đ làm gi m các đi m mù và đ t đ ể ộ ỹ r ng l n h n ớ ộ sung và g n k t c a hai đ n v h ơ v c mà hai khu v c phát hi n ch ng chéo lên nhau ệ ự ậ ơ ở ự ắ ế ủ ự ị ướ ồ
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
ề ề 51: ơ ả ng trình bên trong: 4 KB (ROM)
ng trình bên ngoài: 64 KB (ROM)
ộ ị ạ ờ ế
c đ nh đ a ch , m i v trí 1 bit- Nhân / Chia trong 4 us 2. Vi đi u khi n 80 M t s đ c tính c b n : ộ ố ặ - B nh ch ộ ớ ươ - B nh d li u bên trong: 128 byte (RAM) ộ ớ ữ ệ - B nh ch ộ ớ ươ - B nh d li u bên ngoài: 64 KB (RAM) ộ ớ ữ ệ - 4 port xu t nh p (I/O port) 8 bit ậ ấ - 2 b đ nh th i 16 bit - M ch giao ti p n i ti p ố ế - Bộ x lý bit (thao tác trên các bit riêng l ) ẽ ử - 210 v trí nh ị ượ ị ỗ ị ớ đ ỉ ị
-S đ chân 8051 ơ ồ
ớ ả
ế ả ữ ế ơ ộ ầ
ạ ạ ế ượ ế ố ớ ả : ngu n ồ 5V, m t đ u vào tín c k t n i v i m t PIC18F4420 cho ộ
ế ạ
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 14
3.Giao ti p gi a 8051 v i c m bi n S ế RF05 -Các c m bi n siêu âm SRF05 c n m t m ch đ n gi n ộ ầ hi u kích ho t và đ u ra ph n h i. B c m bi n đ ồ ộ ả ả ầ ệ đ u vào, đ u ra và tính toán kho ng cách. ả ầ ầ ể ế ố ầ ứ đ k t n i: Danh sách ph n c ng + Ph m vi tìm ki m b ng siêu âm SRF05 ằ + PIC18F4420 Vi x lý ử + Winford R-11 tiêu đ ề
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
ạ ạ
ồ
ồ ệ
ạ ượ ế ố ớ ồ c k t n i v i Pin20 c a b vi x lý và đ u ra ph n h i ủ ộ ử ả ầ
ạ ầ i các đ u vào và sau đó kích ho t đ u c g i t ượ ử ớ ầ
ượ ậ
c b t, khi đó nh n đ ờ c tín hi u ph n h i. Th i ả ả ượ ậ ồ
ệ ể ở ề ồ ế ệ ả ờ
ng. Đ u ra ph n h i đ ỏ ố ượ ể ầ ổ ố
ậ ượ ệ ộ ả
c thi ượ ủ ể ở ể ạ
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 15
ế ậ ố c đi u khi n b i m t đ ng h đ ộ ồ c s d ng cho ch + Vi m ch MPLAB ICD 2 + Vi m ch MPLAB IDE + Ardin 39,3216 MHz đ ng h Crystal ồ + Ngu n đi n 5V -Các đ u vào kích ho t đ ầ ượ ế ố ớ Pin21. c k t n i v i đ M t xung chi u r ng 10 micro giây đ ề ộ ộ c b t off. vào đ Sau đó, dòng ph n h i k t qu đ ả gian ph n h i là 1 tín hi u xác đ nh th i gian th c hi n cho xung đ tr v sau khi n y ả ự ị ồ c g i đ n m t chuy n đ i Analog và s trong ra kh i đ i t ồ ượ ử ế ả ờ t v n t c và th i c chuy n thành kho ng cách khi bi b đ m HEX. Ngõ ra sau đó đ ể ộ ế t gian c a tín hi u . Th i đi m c a m ch đ ế ồ ượ ượ ờ ệ ử ng trình vi x lý. l p đ n 400 MHz. Winford R-11 là tiêu đ trên đ ề ậ ề ượ ử ụ ủ ế ươ
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 16
+S đ dây n i c m bi n siêu âm SRF05 v i b vi đi u khi n và đ ng h ớ ộ ố ả ơ ồ ồ ể ể ế ồ
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 17
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
B vi đi u khi n nh n các tín hi u t môi tr ộ ườ
ị ậ ậ ể ạ ượ ư ậ ố
ộ ế ậ ầ
ệ ặ
ng bên ngoài +Nguyên lý ho t đ ng : ề ệ ừ ể ạ ộ ố ỉ ử ụ c s d ng đ thu d li u. Các máy tính s ch s d ng thông qua b bi n đ i ộ ế ổ ADC, đ ượ ử ụ ữ ệ là các đ i l t đ , áp giá tr th p phân, nh ng trong th c t ng v t lý nh : v n t c, nhi ệ ộ ự ế ư ậ ệ ng v t lý thành các tín hi u su t..; Do đó, c n có b bi n đ i đ chuy n các đ i l ể ổ ể ạ ượ đi n ho c đi n áp, các b đi u khi n có th đ c coi nh là các c m bi n. Các c m ả ư ế ả ể ượ ể ộ ề d ng liên t c. bi n có th cho ra tín hi u d ng dòng đi n ho c đi n áp ở ạ ặ ệ ạ ấ ệ ế ụ ệ ể ệ
C¸c ®¹i lîng vËt lý (nhiÖt ®é, ¸p suÊt, lu tèc v.v)
Bé biÕn ®æi
Phèi hîp tÝn hiÖu
ADC
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 18
Bé vi ®iÒu khiÓn
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
4. M t ng d ng c a SRF05 và b vi đi u khi n : ể Vi m ch Schematic (gi n đ ) ả ồ ộ ứ ủ ụ ộ ề ạ
Trong s đ sau đây, hai k thu t s I / O pins c a m t ộ ỹ c c u hình đ x lý các ECHO và dòng Init c a SRF05 module
ế ộ ạ ộ ậ ố ủ
ơ ồ ể ử ủ ẽ ậ ượ c ị ượ ử ụ ầ ằ là dây ề ộ ả ở ủ s pin GP 1. Đây là dòng mà s nh n đ ố c đo b ng SRF05. Các pin ECHO ph i có kh năng s d ng các đ u vào ả ượ ạ ộ c t o ra b i các SRF05. Các pin init ỡ ể ắ ầ ụ ể ỹ ượ ỗ ợ ở ộ
+Ch đ 1 ho t đ ng : BrainStem GP 2,0 đ ượ ấ khác nhau. Pin ECHO là dây d nẫ đ n ế c ng ổ giá tr đ Ptimer ch p đ đo chi u r ng c a xung đ vào các chân k thu t s GP 0, pin này s g i m t xung 10 USEC đ b t đ u v âm, ẽ ử ậ ố . m ch đ c h tr b i m t 6C Battery Pack ạ
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 19
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
ơ ồ ấ c ng ổ
ố ượ ử ụ s đ c s d ng init / line ECHO là dây vào ạ ộ ườ
+Ch đ 2 ho t đ ng : ế ộ cho init và cả đ chân s 1 GP. Pin này có kh năng đo chuy n ố
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 20
Trong s đ sau đây, m t pin duy nh t ộ .Đ i v i ố ớ s đ này, ơ ồ ể đ ng c a ộ ng ECHO c a SRF05 ủ ả ủ h th ng. ệ ố
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
PH N K T LU N : NH NG V N Đ ĐÚC K T Đ Ữ
Ế Ư CỢ
Ầ
Ấ
Ậ
Ế
Ề
ộ ả ế ạ ả ế ượ ấ ộ Ứ ế ộ ậ hai b ph n : b ph n ừ ậ c s d ng r ng rãi, ượ ử ụ ủ 3cm đ n 4m và đo kho ng cách c a ả ch đ 2. ậ ượ ộ ủ ả ả ế ề ạ c s d ng trong m t rob t dò đ ng tránh ề ụ ể ứ ế ố ớ ượ ử ụ ể ộ ườ ủ ố ạ ậ ả ề ộ ậ ử ể ặ ữ ả ả ả ế ế ệ ộ
i ta v n ti p t c nghiên c u và phát tri n ế ụ ế ạ ườ ệ ờ ớ ứ ả ư ế ế ệ ủ ư
c c u thành t + C m bi n siêu âm SRF05 là lo i c m bi n đ phát sóng âm và b ph n thu sóng âm. ng d ng c a SRF05 đ ộ ậ ủ ụ dùng đ nh n bi t các v t trong kho ng cách t ừ ả ế ể ậ t tr i c a SRF05 là v t. Đ c tính v ở ế ộ ặ ậ + C m bi n siêu âm SRF05 có kh năng k t n i v i vi đi u khi n 8051 t o thành vi m ch đi u khi n, ng d ng c a kh này đ ạ ả ng ng i v t và đo kho ng cách. ch ướ + Trong công nghi p các c m bi n siêu âm cũng có th g p ph i nhi u sai xót do môi tr ệ ừ ng ngoài tác đ ng lên c m bi n, do v y c n có nh ng b ph n x lý tín hi u t ậ ầ ườ c m bi n. ế ả + Ngày nay, ng g n c m bi n siêu âm đ ng ắ ả v i các công ngh c a vi n thông nh GPS, GSM nh m ớ vi c đ nh v cũng nh ệ ị ể vi c ch t o các robot có ẫ ồ th i v i các c m bi n khác nh laser, camera… k t h p ế ợ ằ nâng cao đ chính xác trong ộ ễ ự b n đ . ồ ả ư thăm dò m t kho ng không gian nào đó đ xây d ng ể ả ộ ị
Tài li u tham kh o ả ệ
.com, hobbyengineering.com,
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 21
+Sonar faq, srf05tech, Application_Note_Ultrasonic +HANS P. MORAVEC, “Sensor Fusion in Certain Grid for Mobiles Robots” +Các trang web tham kh o: ant7.com, acroname ả cpu.word.com, metechvn.com, robotics.com.
ể ả
ế
ầ
ả Tìm hi u c m bi n siêu âm SRF05 GVHD: Ths. Tr n Nguyên B o Trân
NH N XÉT C A GI NG VIÊN HU NG D N Ớ Ủ Ậ Ả Ẫ
...........................................................................................
Sinh viên : Ngô Minh Hoàng MSSV : 08115001
Page 22
..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. ..............................................................................................
