MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ……………………………………………………………………………………………………. i
LỜI CẢM ƠN ………………………………………………………………………………………………………… ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT …………………………………………………………………….. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ……………………………………………………………………………………. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ……………………………………………………………………………………. viii
MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………………………………………………….. 1
1. LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI ………………………………………………………………………………1
2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU …………………………………………………………………………………….1
3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI
NGHIÊN CỨU…………………………………………………………………………………………………………2
4. TÓM TẮT CÁC LUẬN ĐIỂM CƠ BẢN VÀ ĐÓNG GÓP MỚI …………………………2
5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………………………………………………………………………3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN AVR ……………………………………….. 4
1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN AVR…………………………………………………………………………..4
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƢỚC VÀ NGOÀI NƢỚC …………………..5
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc ………………………………………………………………….. 5
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc ………………………………………………………………….. 6
1.3. ĐẶC ĐIỂM, TÍNH NĂNG CỦA AVR ……………………………………………………………..7
1.3.1. Đặc điểm ………………………………………………………………………………………………………. 7
1.3.2. Tính năng ……………………………………………………………………………………………………… 8
1.4. CẤU TRÚC BỘ NHỚ VÀ CỔNG VÀO – RA ………………………………………………….9
1.4.1. Cấu trúc bộ nhớ …………………………………………………………………………………………….. 9
1.4.2. Cổng vào ra ………………………………………………………………………………………………… 11
1.5. BỘ ĐỊNH THỜI CỦA ATMEGA 128 ……………………………………………………………. 17
1.5.1 Bộ định thời 1 3 …………………………………………………………………………………………. 17
1.5.2. Bộ định thời 0 & 2 ……………………………………………………………………………………… 17
1.6. CẤU TRÚC NGẮT CỦA ATMEGA 128……………………………………………………….. 18
1.6.1. Thứ tự ƣu tiên ngắt ……………………………………………………………………………………… 19
1.6.2. Các ngắt ngoài …………………………………………………………………………………………….. 19
1.7. CÁC BỘ PHẬN NGOẠI VI …………………………………………………………………………… 20
1.7.1. Bộ so sánh tƣơng tự …………………………………………………………………………………….. 20
1.7.2. Bộ truyền nhận dữ liệu USART…………………………………………………………………… 21
1.7.3. Bộ chuyển đổi ADC ……………………………………………………………………………………. 22
1.8. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ……………………………………………………………………………….. 23
CHƢƠNG 2: CƠ CẤU CHẤP HÀNH – ĐỘNG CƠ BƢỚC ………………………………… 24
2.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ĐỘNG CƠ BƢỚC ………………………………………… 24
2.1.1. Khái niệm……………………………………………………………………………………………………. 24
2.1.2. Phân loại động cơ bƣớc……………………………………………………………………………….. 25
2.2. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG………………………………………………………. 29
2.2.1. Cấu tạo động cơ bƣớc………………………………………………………………………………….. 29
2.2.2. Nguyên lý hoạt động …………………………………………………………………………………… 30
2.2.3. Cách đấu nối cuộn dây động cơ bƣớc ………………………………………………………….. 32
2.3. ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ BƢỚC VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH ……. 34
2.3.1. Đặc tính cơ bản của động cơ bƣớc ……………………………………………………………… 34
2.3.2. Các phƣơng pháp điều chỉnh ……………………………………………………………………….. 35
2.4. CÁC MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƢỚC …………………………………………….. 37
2.4.1. Mạch điện điều khiển động cơ bƣớc từ trở biến thiên ………………………………….. 37
2.4.2. Mạch điện điều khiển động cơ bƣớc nam châm vĩnh cửu và lai đơn cực ……… 39
2.5. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG …………………………………………………………………………………. 40
2.5.1. Mô hình mô phỏng vòng lặp hở…………………………………………………………………… 40
2.5.2. Mô hình mô phỏng vòng lặp kín………………………………………………………………….. 41
2.6. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ……………………………………………………………………………….. 42
CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH CIM ………………………………………………………………………………. 43
3.1. CẤU TRÚC HỆ THỐNG ……………………………………………………………………………….. 43
3.1.1.Khái niệm hệ thống CIM ……………………………………………………………………………… 43
3.1.2. Mô hình hệ thống khoan phay tự động ………………………………………………………… 44
3.2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHOAN PHAY TỰ ĐỘNG …………………………………….. 46
3.2.1. Rôbốt công nghiệp ………………………………………………………………………………………. 46
3.2.2. Mô hình máy phay CNC ……………………………………………………………………………… 53
3.3. MẠCH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ………………………………………………………………… 61
3.3.1. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển …………………………………………………………………… 61
3.3.2. Mạch điều khiển trung tâm ………………………………………………………………………….. 62
3.3.3. Mạch điều khiển động cơ bƣớc ……………………………………………………………………. 65
3.4 CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT HỆ THỐNG ……………………………. 66
3.4.1. Nhiệm vụ…………………………………………………………………………………………………….. 66
3.4.2. Lƣu đồ thuật toán và phần mềm điều khiển …………………………………………………. 67
3.5. MỘT SỐ CHƢƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG …………………………………………………….. 81
3.5.1. Khoan lỗ suốt ……………………………………………………………………………………………… 81
3.5.2. Lập phƣơng trình đồ họa phay hốc ………………………………………………………………. 82
3.6. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ……………………………………………………………………………….. 84
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO …………………. 85
4.1. KẾT LUẬN ……………………………………………………………………………………………………. 85
4.2. HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ……………………………………………………………. 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………………………….. 86