Đồ án Thiết kế và thi công robot đánh trống trường học
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
---------------------------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ROBOT
ĐÁNH TRỐNG TRƯỜNG HỌC
GVHD: ThS Phan Vân Hoàn
SVTH: Trần Trung Nam
MSSV: 15141216
Nguyễn Gia Hậu
MSSV: 15141155
Tp. Hồ Chí Minh - 7/2019
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP –
Y SINH
----o0o----
Tp. HCM, ngày 3 tháng 7 năm 2019
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Trần Trung Nam
Nguyễn Gia Hậu
MSSV: 15141216
MSSV: 15141155
Chuyên ngành:
Hệ đào tạo:
Khóa:
Kỹ thuật Điện tử - Truyền thông Mã ngành: 52510302
Đại học chính quy
Mã hệ:
Lớp:
1
2015
15141DT1B
I. TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ROBOT ĐÁNH TRỐNG TRONG
TRƯỜNG HỌC.
II. NHIỆM VỤ
1. Các số liệu ban đầu:
- Nguyễn Đình Phú, Giáo trình Thực Hành Vi Điều Khiển – ARM STM32, Trường Đại
học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh, 2014.
- Phan Vân Hoàn, Giáo trình Vi Điều Khiển Nâng Cao, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ
Thuật TP. Hồ Chí Minh.
2. Nội dung thực hiện:
- Hoạt động của các vi điều khiển, màn hình cảm ứng.
- Cách thức tạo ra một ứng dụng di động chạy trên nền tảng hệ điều hành Android.
- Tìm hiểu về thời gian thực.
- Các ngôn ngữ lập trình, thiết kế.
- Tìm hiểu về hoạt động của động cơ cũng như các vật liệu về cơ khí.
ii
- Xây dựng mô hình Robot đánh trống.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:
18/2/2019
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/6/2019
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Phan Vân Hoàn
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
iii
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP –
Y SINH
----o0o----
Tp. HCM, ngày 3 tháng 7 năm 2019
LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên 1: Trần Trung Nam
Lớp: 15141DT1B
MSSV: 15141216
Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Gia Hậu
Lớp: 15141DT1B
MSSV: 15141155
Tên đề tài: ROBOT ĐÁNH TRỐNG TRONG TRƯỜNG HỌC.
Xác nhận
Tuần/ngày
Tuần 1
Nội dung
- Gặp GVHD nhận đề tài.
GVHD
Từ 18/2/2019 - Viết đề cương chi tiết.
đến 24/2/2019
-Tìm hiểu các đề tài đã nghiên cứu liên quan về
Tuần 2
Từ 25/2/2019 robot đánh trống trường học.
đến 3/3/2019
-Gặp GVHD để báo cáo hướng thực hiện đề tài.
Tuần 3
Từ 4/3/2019
đến 10/3/2019
Tuần 4
- Tìm hiểu về cơ cấu đánh trống và thiết kế
Từ 11/3/2019 khung Robot.
đến 17/3/2019
iv
-Báo cáo tiến độ với GVHD.
Tuần 5
Từ 18/3/2019 -Vẽ mô phỏng cơ cấu, mua thiết bị để gia công
đến 24/3/2019 cơ khí.
-Tìm hiểu giao tiếp giữa STM32F407 với màn
hình cảm ứng, ESP8266.
-Báo cáo tiến độ với GVHD.
Tuần 6
Từ 25/3/2019 -Lập trình giao tiếp giữa STM32F07 với động
đến 31/3/2019 cơ bước và màn hình cảm ứng.
-Báo cáo tiến độ với GVHD.
Tuần 7
Từ 1/4/2019 -Thiết kế giao diện cho màn hình cảm ứng và thi
đến 7/4/2019 công khung Robot.
- Báo cáo tiến độ với GVHD.
Tuần 8
Từ 8/4/2019 - Tìm hiểu điều khiển màn hình bằng cảm ứng.
đến 14/4/2019 -Giao tiếp Module ESP8266.
-Tiếp tục điều khiển màn hình bằng cảm ứng.
Tuần 9
Từ 15/4/2019 - Giao tiếp giữa ESP8266 với Firbase.trình giao
đến 21/4/2019 diện bán hàng hoàn chỉnh.
- Viết App trên điện thoại.
Tuần 10
Từ 22/4/2019 - Điều khiển động cơ đánh trống theo nhịp..
đến 28/4/2019
-Giao tiếp giữa STM32F407 với ESP8266 và
Tuần 11
Từ 29/4/2019 App trên điện thoại.
đến 5/5/2019 - Thi công đế gác trống.
- Báo cáo tiến độ với GVHD.
Tuần 12
Từ 6/5/2019 -Chỉnh sửa phần điều khiển cảm ứng và giao
đến 12/5/2019 diện điều khiển.
- Chỉnh sửa giao diện App.
-Chỉnh sửa điều khiển đánh trống.
Tuần 13
Từ 13/5/2019 -Viết báo cáo
đến 19/5/2019 - Hoàn thành khung robot và lắp ráp mô hình.
v
-Chạy thử nghiệm và khắc phục lỗi.
Tuần 14
Từ 20/5/2019 - Viết báo cáo.
đến 26/5/2019
-Báo cáo tiến độ với GVHD.
Tuần 15
Từ 27/5/2019 - Kiểm tra hoạt động của toàn hệ thống.
đến 2/6/2019
-Khắc phục lỗi hệ thống.
Tuần 16
Từ 3/6/2019 -Quay video clip hướng dẫn.
đến 9/6/2019
-Hoàn thiện báo cáo, chuẩn bị gặp GVPB và bảo
Tuần 17
Từ 10/6/2019 vệ.
đến 16/6/2019
GV HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ và tên)
vi
LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành đề tài này, nhóm sinh viên thực hiện xin chân thành cảm ơn
quý thầy cô Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh đã hướng dẫn, truyền đạt
kiến thức cho nhóm trong suốt quá trình học tập. Đặc biệt, nhóm xin chân thành cảm ơn
Thầy Phan Vân Hoàn đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lꢀi cho nhóm trong
suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp. Nhóm xin đưꢀc phép gửi đến thầy lòng biết
ơn, lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất.
Bên cạnh đó, nhóm cũng xin cảm ơn các anh, chị khóa trước cũng như các bạn
sinh viên trong lớp 15141DT1B đã nhiệt tình đóng góp ꢁ kiến và chia sẻ kinh nghiệm,
cảm ơn gia đình đã tạo điều kiện, động viên, chia sẻ và tiếp thêm động lực để giúp nhóm
có thể hoàn thành đề tài này.
Cuối cùng, dꢂ đã cố gắng hoàn thành nhiệm vụ đề tài đặt ra đảm bảo thời hạn
nhưng do kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi
những thiếu sót. Nhóm rất mong nhận đưꢀc ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn
để đồ án đưꢀc hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Người thực hiện đề tài
Trần Trung Nam
Nguyễn Gia Hậu
viii
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP................................................................................ii
LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................vii
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. viii
MỤC LỤC.......................................................................................................................ix
LIỆT KÊ HÌNH VẼ .......................................................................................................xii
LIỆT KÊ BẢNG ...........................................................................................................xvi
TÓM TẮT ................................................................................................................... xvii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN..........................................................................................1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ: .........................................................................................................1
1.2. MỤC TIÊU................................................................................................................1
1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.....................................................................................1
1.4. GIỚI HẠN.................................................................................................................2
1.5. BỐ CỤC....................................................................................................................2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .............................................................................3
2.1.1. Giới thiệu: ..............................................................................................................3
2.1.2. Thông số kỹ thuật:..................................................................................................3
2.2.1. Giới thiệu ESP8266................................................................................................4
2.2.2. Thông số kỹ thuật...................................................................................................5
2.2.3. Chức năng của module ESP8266...........................................................................5
2.2.4. NodeMCU v1.0......................................................................................................6
2.3.1 Giới thiệu: ...............................................................................................................7
2.3.2 Thông số kỹ thuật:...................................................................................................8
2.3.3 Cài đặt và ghép nối:.................................................................................................8
ix
2.4. ĐỘNG CƠ BƯỚC ....................................................................................................9
2.4.1 Giới thiệu.................................................................................................................9
2.4.2. Các loại động cơ bước..........................................................................................10
2.4.3. Cách điều khiển động cơ bước.............................................................................12
2.5 MÀN HÌNH CẢM ỨNG .........................................................................................13
2.5.1. Giới thiệu..............................................................................................................13
2.5.2. Thông số kỹ thuật:................................................................................................13
2.6. CHUẨN GIAO TIẾP UART ..................................................................................13
2.6.1. Giới thiệu..............................................................................................................13
2.6.2. Các thông số cơ bản của chuẩn truyền.................................................................15
2.7.1. Giới thiệu..............................................................................................................15
2.7.2. Các chức năng chính của Google Firebase ..........................................................16
2.7.3. Những lꢀi ích từ Google ......................................................................................16
3.1. GIỚI THIỆU: ..........................................................................................................18
3.2.1. Yêu cầu của hệ thống:..........................................................................................18
3.2.2. Sơ đồ khối và chức năng mỗi khối:......................................................................18
3.2.3. Hoạt động của hệ thống: ......................................................................................19
3.3. THIẾT KẾ:..............................................................................................................19
3.3.1. Khối điều khiển trung tâm chính: ........................................................................19
3.3.2. Khối giao tiếp WiFi:.............................................................................................21
3.3.3. Khối công suất: ....................................................................................................23
3.3.4. Khối động cơ:.......................................................................................................24
3.3.5. Khối điều khiển và hiển thị:.................................................................................26
3.3.6. Khối nguồn:..........................................................................................................28
3.3.7. Khối Firebase - app Android:...............................................................................31
3.4. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN MẠCH: ..................................................................32
3.4.1. Sơ đồ nguyên lý toàn mạch:.................................................................................32
3.4.2. Giải thích sơ đồ: ...................................................................................................32
3.5. THIẾT KẾ KHUNG ROBOT:................................................................................32
x
3.5.1. Khung máy:..........................................................................................................32
3.5.2. Các vật liệu khác:.................................................................................................33
CHƯƠNG 4: THI CÔNG............................................................................................36
4.1. GIỚI THIỆU............................................................................................................36
4.2. THI CÔNG BO MẠCH ..........................................................................................36
4.2.1 Thi công bo mạch:.................................................................................................36
4.2.2. Lắp ráp và kiểm tra: .............................................................................................38
4.3.1. Đóng gói bộ điều khiển:......................................................................................41
4.4. LẬP TRÌNH HỆ THỐNG.......................................................................................45
4.4.1. Lưu đồ giải thuật.................................................................................................45
4.4.2 Phần mềm lập trình: ............................................................................................50
4.5.1. Viết tài liệu hướng dẫn.........................................................................................65
4.5.2. Quy tắc thao tác...................................................................................................72
5.1. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC: ........................................................................................73
5.2 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM:..................................................................................73
5.2.1 Mô hình sản phẩm:................................................................................................73
5.2.2 Khởi động hệ thống:..............................................................................................74
5.2.3 Quan sát thời gian: ................................................................................................74
5.2.4 Đánh trống:............................................................................................................75
5.3 NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ: ....................................................................................77
5.3.1 Nhận xét: ...............................................................................................................77
6.1 KẾT LUẬN .............................................................................................................80
6.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN:.........................................................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... xviii
xi
LIỆT KÊ HÌNH VẼ
Hình
Trang
Hình 2.3 Sơ đồ chân board NodeMCU v1.0....................................................................7
Hình 2.5 Động cơ bước đơn cực....................................................................................10
Hình 2.6 Động cơ bước lưỡng cực.................................................................................11
Hình 2.7 Hình dây động cơ............................................................................................12
Hình 2.8 Truyền dữ liệu UART .....................................................................................14
Hình 2.9 Hệ thống CSDL Realtime của Firebase ..........................................................15
Hình 2.10 Tạo Project mới trong Firebase....................................................................16
Hình 3.1 Sơ đồ khối .......................................................................................................18
Hình 3.2 Sơ đồ của STM32F407VG…………………………………………………. 20
Hình 3.4 Giao tiếp ESP8266 với STM32F407VG.........................................................22
Hình 3.7 Động cơ bước 57HS11240A4D8....................................................................25
Hình 3.8 Kết nối động cơ với Module TB6600 .............................................................25
Hình 3.9 Màn hình cảm ứng ..........................................................................................27
Hình 3.11 Nguồn tổ ông 24V-5A...................................................................................29
Hình 3.12 Nguồn Adapter 12V-2A................................................................................30
Hình 3.14 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch...........................................................................32
Hình 3.15 Cơ chế đòn bẫy..............................................................................................33
Hình 3.16 Khung máy....................................................................................................33
Hình 3.17 Thép hộp........................................................................................................34
Hình 3.18 Ống thép liền mạch .......................................................................................34
Hình 3.19 Vòng bi và gói đỡ..........................................................................................35
xii
Hình 4.1 Sơ đồ bố trí linh kiện của mạch nguồn. ..........................................................36
Hình 4.2 Sơ đồ mạch in lớp dưới của mạch nguồn........................................................37
Hình 4.5 Mặt trên của mạch nguồn................................................................................39
Hình 4.6 Mặt dưới của mạch nguồn...............................................................................39
Hình 4.7 Mặt trên của mạch điều khiển, giao tiếp và hiển thị. ......................................40
Hình 4.8 Mặt dưới của mạch điều khiển, giao tiếp và hiển thị......................................40
Hình 4.9 Bộ điều khiển đưꢀc gắn lên tấm Formex........................................................41
Hình 4.10 Mô hình khi vẽ ..............................................................................................41
Hình 4.12 Gia công đế gác trống. ..................................................................................43
Hình 4.13 Khung Robot sau khi đưꢀc gắn các thiết bị. .................................................43
Hình 4.15 Hình thi công hoàn chỉnh..............................................................................45
Hình 4.16 Lưu đồ thuật toán chương trình.....................................................................46
Hình 4.17 Lưu đồ thuật toán điều khiển bằng màn hình................................................47
Hình 4.18 Lưu đồ thuật toán điều khiển bằng điện thoại...............................................48
Hình 4.19 Lưu đồ đọc dữ liệu từ Firebase. ....................................................................49
Hình 4.20 Lưu đồ xử lý dữ liệu......................................................................................49
Hình 4.21 Lưu đồ thuật toán điều khiển động cơ. .........................................................49
Hình 4.22 Phần mềm STM32CubeMX..........................................................................50
Hình 4.23 Tạo Project. ...................................................................................................51
Hình 4.24 Chọn ngoại vi................................................................................................51
Hình 4.25 Điều chỉnh xung nhịp....................................................................................52
Hình 4.26 Cấu hình ngoại vi ..........................................................................................53
Hình 4.27 Xuất mã nguồn..............................................................................................53
Hình 4.28 Phần mềm Keil C Unision 5 .........................................................................54
Hình 4.29 Tạo Project Keil C.........................................................................................54
Hình 4.30 Đặt tên cho project. .......................................................................................55
Hình 4.31 Chọn chip ......................................................................................................55
xiii
Hình 4.32 Chọn CMSIS. ................................................................................................56
Hình 4.33 Copy thư viện................................................................................................56
Hình 4.34 Tạo thêm Folder User....................................................................................57
Hình 4.35 Cài đặt project ...............................................................................................57
Hình 4.36 Chuyển sang task C/C++...............................................................................58
Hình 4.37 Trỏ tất cả đường dẫn tới folder chưa file ......................................................58
Hình 4.38 Cài đặt mạch nạp...........................................................................................59
Hình 4.39 Tạo file main.c ..............................................................................................59
Hình 4.40 Lưu file main.c..............................................................................................60
Hình 4.41 Phần mềm Android studio.............................................................................60
Hình 4.42 Tạo Project Android Studio ..........................................................................61
Hình 4.43 Chọn Phone and Tablet .................................................................................61
Hình 4.44 Chọn Activity................................................................................................62
Hình 4.45 Nhập tên cho Activity ...................................................................................62
Hình 4.46 Tạo thành công project..................................................................................63
Hình 4.47 Đăng kꢁ tài khoản Firebase...........................................................................63
Hình 4.48 Tạo project trên Frebase................................................................................64
Hình 4.49 Điền thông tin tạo project..............................................................................64
Hình 4.50 Giao diện sau khi tạo project.........................................................................64
Hình 4.51 Tạo Database cho project..............................................................................65
Hình 4.52 Giao diện sau khi tạo firebase.......................................................................65
Hình 4.53 Giao diện trang chủ.......................................................................................66
Hình 4.54 Giao diện hiển thị các thông tin thời gian.....................................................66
Hình 4.55 Giao diện đăng nhập......................................................................................67
Hình 4.56 Giao diện điều khiển .....................................................................................68
Hình 4.57 Giao diện đăng nhập......................................................................................68
Hình 4.58 Đăng kꢁ tài khoản .........................................................................................69
Hình 4.59 Giao diện trang chủ của app..........................................................................69
Hình 4.60 Giao diện giới thiệu mô hình ........................................................................70
Hình 4.61 Giao diện cài đặt thời gian ............................................................................71
Hình 4.62 Cách gửi dữ liệu lên Firebase........................................................................71
Hình 4.63 Giao diện thay đổi giá trị thời gian ...............................................................72
xiv
Hình 4.64 Hình 4.63 Lưu đồ quy trình thao tác với hệ thống…………………………72
Hình 5.1 Mô hình Robot đánh trống trong trường học..................................................73
Hình 5. 2 Màn hình khi cấp nguồn.................................................................................74
Hình 5.3 App Android khi mới mở lên..........................................................................74
Hình 5.4 Giao diện chuyển sang quan sát thời gian.......................................................75
Hình 5.5 Giao diện điện thoại hiển thị giờ chỉnh...........................................................75
Hình 5.6 Giao diện chuyển sang trang cài đặt thời gian................................................76
Hình 5.8 Robot đánh trống khi đúng thời gian ..............................................................77
xv
LIỆT KÊ BẢNG
Bảng
Trang
Bảng 2.2 Cài đặt cường độ dòng điện....................................................................8
Bảng 2.3 Cài đặt vi bước cho driver ......................................................................9
Bảng 5.1 Số liệu giám sát thực tế.........................................................................79
xvi
TÓM TẮT
Cùng những tiêu chí phát triển của xã hội, chúng ta nhận thấy rằng việc áp dụng
rộng rãi các khoa học - kỹ thuật vào đời sống con người đem lại hiệu quả và lꢀi ích vô
cùng lớn về mặt thời gian, hiệu suất công việc. Trong nhà trường cũng thế, cần những
công cụ hỗ trꢀ để nâng cao hiệu quả giảng dạy.
Với tính cấp thiết và tầm quan trọng việc ứng dụng khoa học kỹ thuật và hiện đại
hóa trong môi trường học tập, Robot đánh trống tự động đã đưꢀc một số nơi áp dụng vào
trường học. Bên cạnh đó mô hình này vẫn chưa đưꢀc áp dụng rộng rãi và vẫn có thể cải
tiến thêm và đây là lꢁ do mà nhóm thực hiện lựa chọn đề tài này.
Nội dung chính của đề tài là thiết kế Robot đánh trống tự động, trong đó:
- Sử dụng board STM32F407VG làm vi điều khiển của khối điều khiển trung
tâm.
- Ứng dụng truyền nhận và giám sát dữ liệu trên Firebase, điều khiển thông qua
App điện thoại.
- Hiển thị và điều khiển trên màn hình cảm ứng.
- Điều chỉnh thời gian và nhịp điệu đánh trống thông qua phần mềm.
xvii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ:
Xã hội con người ngày một phát triển, bên cạnh đó các ngành khoa học - kỹ thuật
cũng không ngừng đi đến những thành công mới. Nhiều công trình khoa học, những phát
minh của các nhà khoa học đã đi vào cuộc sống, phục vụ lꢀi ích của con người. Ngày
nay các công việc của con người dần đưꢀc thay thế bằng máy móc tự động hóa, Robot
đưꢀc ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, những nơi có môi trường độc hại,
nguy hiểm và các công việc hằng ngày của con người.
Cùng những tiêu chí phát triển của xã hội chúng ta nhận thấy rằng cần áp dụng rộng
rãi hơn các khoa học - kỹ thuật vào đời sống con người. Trong nhà trường cũng thế,
ngoài việc giảng dạy đưꢀc áp dụng những trang thiết bị tiên tiến như máy chiếu, tivi giúp
hỗ trꢀ tối đa cho công tác giảng dạy, trong thi cử thì có thể áp dụng trong việc ra đề thi,
chấm thi trắc nghiệm, điểm danh của giáo viên cũng như học sinh thông qua hệ thống
quét vân tay… Với tính cấp thiết và tầm quan trọng việc ứng dụng khoa học kỹ thuật,
nhóm chúng em quyết định ứng dụng tự động hóa vào trong môi trường giảng dạy, cụ
thể là tự động hóa việc đánh trống bằng một robot đánh trống.
Đưꢀc sự quan tâm, tạo điều kiện của lãnh đạo nhà trường cùng với sự hướng dẫn
tận tình của giáo viên. Nhóm chúng em đã tìm hiểu, nghiên cứu và chế tạo thành công
“Robot đánh trống trong trường học” và đưꢀc giao đề tài này làm đề tài tốt nghiệp.
1.2 MỤC TIÊU
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm các vấn đề sau:
Xây dựng mô hình Robot đánh trống.
Hoạt động của các vi điều khiển, màn hình cảm ứng.
Cách thức tạo ra một ứng dụng di động chạy trên nền tảng hệ điều hành
Android.
Tìm hiểu về thời gian thực.
Các ngôn ngữ lập trình, thiết kế.
Tìm hiểu về hoạt động của động cơ cũng như các vật liệu về cơ khí.
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Đối tưꢀng nghiên cứu của đề tài bao gồm:
Vi điều khiển STM32_F407VG, ESP8266.
Màn hình WS-C LCD cảm ứng điện dung I2C.
Động cơ bước DC 3NM.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Cách thức hoạt động của công cụ thiết kế ứng dụng trên Android studio.
Thiết kế giao diện và các ngôn ngữ hỗ trꢀ.
Trao đổi dữ liệu giữa App, màn hình cảm ứng và phần cứng của mô hình.
1.4 GIỚI HẠN
Phạm vi nghiên cứu của đề tài gồm có:
Nghiên cứu và xây dựng mô hình Robot đánh trống (đa số ở các trưởng tiểu
học và trung học) với tính năng đặt lịch đánh trống (có thể đặt giờ, phút,
ngày tháng, năm) và thay đổi chế độ đánh trống theo buổi học.
Điều khiển đánh trống dựa trên cơ chế đòn bẫy, momen lực động cơ kéo <
3NM.
Xây dựng ứng dụng giám sát, điều khiển trên hệ điều hành Android và màn
hình cảm ứng.
Trao đổi dữ liệu giữa CSDL và các thiết bị phần cứng thông qua module
WiFi ESP8266 Node MCU.
1.5 BỐ CỤC:
Bố cục của đồ án đưꢀc trình bày thành 5 phần như sau:
Chương 1: Tổng quan: Trong chương này, nhóm thực hiện đề tài trình bày tổng
quan về tình hình nghiên cứu, về mạng Wifi. Mục tiêu, đối tưꢀng và phạm vi nghiên
cứu của đề tài.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết: Giới thiệu về sơ lưꢀc về STM32, mạng Wifi, module
ESP8266 Node MCU, chuẩn giao tiếp UART, hệ quản trị CSDL, các ngôn ngữ để
thiết kế lập trình và thiết kế giao diện.
Chương 3: Thiết kế và thi công: Trong chương này, nhóm thực hiện đề tài sẽ đưa
ra các yêu cầu khi thiết kế, các thiết kế về phần cứng và phần mềm.
Chương 4: Kết quả thi công: Đưa ra kết quả mà nhóm đạt đưꢀc, số liệu, hình ảnh
hệ thống sau khi thi công.
Chương 5: Kết luận và hướng phát triển: Đưa ra kết luận và hướng phát triển của
đề tài.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN STM32F4VG:
2.1.1 Giới thiệu:
Kit phát triển STM32F407VG ARM Cortex-M4 sử dụng Vi điều khiển
STM32F407 là loại đưꢀc sử dụng ở rất nhiều trường đại học hiện nay trong giảng dạy vi
điều khiển ARM, kit có thiết kế ra chân đầy đủ với các ngoại vi cơ bản: USB, MicroSD,
Flash, Pin RTC...và cổng nạp chuẩn Jtag tích hꢀp, kit có giá thành phải chăng, là sự lựa
chọn hꢀp lý cho các bạn mới bắt đầu tìm hiểu về dòng STM32F4 đầy mạnh mẽ.
Hình 2.1 Kit STM32F407VG
2.1.2 Thông số kỹ thuật:
Bộ nhớ Flash lên tới 1 Mbyte.
192 + 4 Kbyte SRAM bao gồm RAM dữ liệu 64-Kbyte CCM (bộ nhớ kết
hꢀp lõi).
Bộ điều khiển bộ nhớ tĩnh linh hoạt hỗ trꢀ các bộ nhớ Compact Flash,
SRAM, PSRAM, NOR và NAND.
Giao diện song song LCD, chế độ 8080/6800.
Cung cấp ứng dụng 1.8V đến 3.6V và I /O.
POR, PDR, PVD và BOR.
Bộ tạo dao động tinh thể 4 đến 26 MHz.
RC cắt bên trong nhà máy 16 MHz (độ chính xác 1%).
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
3
Tải về để xem bản đầy đủ
99 trang
22000
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế và thi công robot đánh trống trường học", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_thiet_ke_va_thi_cong_robot_danh_trong_truong_hoc.pdf
