Giới thiệu
Đồ án môn học 1 tập trung vào việc xây dựng một robot dò line, một mô hình cơ bản trong lĩnh vực robot tự động hóa. Dù có quy mô nhỏ, đồ án này đóng vai trò là nền tảng quan trọng, trang bị kiến thức và kỹ năng cần thiết cho sinh viên trong các chương trình học và công việc sau này. Thông qua đồ án, sinh viên có cơ hội tiếp xúc với vi điều khiển họ AVR (Atmega8), học cách thiết kế mạch in bằng phần mềm OrCAD, cũng như quy trình thi công mạch in.
Tổng quan về Robot Dò Line
Robot dò line được thiết kế với cấu trúc bao gồm:
- Hai bánh xe sau được truyền động bởi motor.
- Hai bánh xe trước được điều khiển bởi động cơ Servo.
- Bo mạch chủ sử dụng chip AVR Atmega8 để xử lý tín hiệu từ sensor và điều khiển hoạt động của xe.
- Hệ thống dò đường gồm 6 cặp quang trở - LED siêu sáng.
Nguyên lý hoạt động
Khi hoạt động, các sensor dò đường sẽ phát tín hiệu về vi điều khiển. Tín hiệu này cho biết vị trí tương đối của robot so với đường đi. Dựa trên tín hiệu nhận được, vi điều khiển sẽ gửi lệnh điều khiển đến động cơ Servo và hai bánh xe truyền động để điều chỉnh hướng di chuyển. Việc điều khiển Servo được thực hiện liên tục thông qua ngắt tràn timer0 với chu kỳ 20ms, đảm bảo robot bám sát vạch kẻ đường, ngay cả khi di chuyển ở tốc độ cao. Khi gặp các vạch báo hiệu như khúc cua 90° hay chuyển làn, vi điều khiển sẽ giảm tốc độ của xe để xử lý tình huống, sau đó tiếp tục di chuyển theo vạch kẻ. Tốc độ của xe được điều chỉnh thông qua hai chân điều chế xung PWM (PWM1A và PWM1B).
Cấu tạo đường đua
Đường đua của robot được thiết kế với các yếu tố như đường thẳng, đường vòng, khúc cua 90°, đường vòng hình chữ S, và độ dốc. Bề mặt đường đua bao gồm các màu trắng, đen và xám. Các vạch trắng được sử dụng để xác định khúc cua, điểm chuyển làn, hoặc báo hiệu. Kích thước và khoảng cách của các vạch này được quy định rõ ràng để robot có thể nhận diện và phản ứng phù hợp.
Code điều khiển
Phần code điều khiển được viết cho chip ATmega8, sử dụng ngôn ngữ lập trình C. Mã nguồn bao gồm các hàm thiết lập PWM, điều chỉnh tốc độ và hướng di chuyển của robot, cho phép robot thực hiện chức năng dò line một cách chính xác và hiệu quả.