Luận Văn Thiết kế, chế tạo xe lăn điện

Đồ án tốt nghiệp năm 2011
Đề tài: Thiết kế, chế tạo xe lăn điện


MỤC LỤC


LỜI CẢM ƠN .5
MỤC LỤC .6
DANH MỤC CÁC HÌNH 9
LỜI MỞĐẦU .12
Chương 1 .13
TỔNG QUAN XE LĂN ĐIỆN 13
1.1. Giới thiệu chung .14


1.2. Nhu cầu và vai trò xe lăn ở Việt Nam 14
1.3. Giới thiệu một số nghiên cứu về xe lăn ñiện 15
1.3.1. Xe lăn thông minh 15
1.3.2. Xe lăn ñiều khiển bằng suy nghĩ 16


1.3.3. Xe lăn ñiều khiển bằng cần ñiều khiển (Joystick) .17
1.4. Mục ñích và yêu cầu .17
1.4.1. Mục ñích 17


1.4.2. Yêu cầu 18
Chương 2 .19
PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .19
2.1. Phương pháp nghiên cứu .20


2.2. Nội dung nghiên cứu .20
2.2.1. Các phương án thiết kế .20
2.2.1.1. Phuơng án 1 20
2.2.1.2. Phương án 2 22
2.2.1.3. Phuơng án 3 23
2.2.2. Thiết kế chế tạo phần cơ khí .24
2.2.2.1. Động lực học bánh xe và khái niệm về sự trượt .24


2.2.2.2. Tính chọn công suất ñộng cơ .26
2.2.2.3. Thiết kế bộ truyền ñộng 28
2.2.2.4. Chọn ổ bi 31
2.2.2.5. Vật liệu chế tạo xe 31


2.2.2.6. Dụng cụ thực hiện .33
2.2.2.7. Chế tạo khung xe 35
a. Chế tạo lắp chặt giữa ñộng cơ và bộ truyền ñộng trục vít .35


b. Chế tạo ñồ gá ñộng cơ 35
c. Chế tạo phanh xe 36
2.2.3. Hệ thống ñiều khiển ñiện tử .37
2.2.3.1. Hệ thống cần ñiều khiển 37


2.2.3.2. Giới thiệu bộ thu phát hồng ngoại .38
a. Bộ phát hồng ngoại 38
b. Bộ thu hồng ngoại 41
2.2.3.3. Giới thiệu về Vi ñiều khiển AVR 41
2.2.3.4. Những tính năng chính của vi ñiều khiển AVR .42
2.2.3.5. Cấu trúc bộ nhớ của AVR .42
2.2.3.6. Cách thức hoạt ñộng của Vi ñiều khiển AVR 45


2.2.3.7. Cổng vào ra của Vi ñiều khiển AVR .46
2.2.3.8. Bộñịnh thời Timer/Counter của AVR 47
2.2.3.9. Các chếñộ hoạt ñộng của bộ Timer . .51
2.2.3.10. Vi ñiều khiển ATMEGA32 .54


2.2.3.11. Một số linh kiện ñiện tử khác ñược dùng trên Board mạch ñiều khiển .55
2.2.3.12. Thiết kế chế tạo bộñiều khiển .58
a. Khối nguồn 5V cho vi ñiều khiển .58


b. Khối nguồn 24V cho rơle 59
c. Khối cách ly .60
d. Khối ñảo chiều ñộng cơ .61
e. Khối vi ñiều khiển 62


f. Chế tạo mạch ñiều khiển 63
2.2.4. Sơñồ giải thuật 64
2.2.4.1. Giải thuật giải mã tín hiệu remote Sony 64
2.2.4.2. Giải thuật chương trình .65
Chương 3 .66
THỬ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH KẾT QỦA 66
3.1. Thử nghiệm kiểm tra kết cấu của xe 67


3.2. Thử nghiệm kiểm tra tính năng của xe 67
3.2.1. Chuẩn bị 67
3.2.1.1. Kiểm tra bình ắc quy .67
3.2.1.2. Kiểm tra mạch công suất .67


3.2.1.3. Kiểm tra các công tắc, nút nhấn .68
3.3.2. Thử nghiệm 69
3.2.2.1. Thử nghiệm kiểm tra tính năng xe trên ñường bằng 69


3.2.2.2. Thử nghiệm kiểm tra tính năng xe khi lên dốc .70
3.2.2.3. Thử nghiệm kiểm tra tính năng xe khi xuống dốc 70
3.2.2.4. Thử nghiệm kiểm tra tính năng xe khi vào ñường cua .70
3.2.2.5. Thử nghiệm khả năng lui của xe 71


3.2.2.6. Thử nghiệm xe với remote 71
Chương 4 .72
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .72
4.1. Kết luận 73
4.1.1. Kết quảñã ñạt ñược .73
4.1.2. Kết quả chưa ñạt ñược 73
4.2. Đề xuất .73


TÀI LIỆU THAM KHẢO .75
PHỤ LỤC 75

LỜI MỞĐẦU


Trong quá trình ñất nước ñang phát triển mạnh mẽ trên nhiều lĩnh vực như kinh


tế chính trị văn hóa xã hội, ñể trở thành một nước công nghiệp hóa hiện ñại hóa
xứng tầm khu vực và vươn ra quốc tế thì cơ ñiện tử ñóng góp một phần không nhỏ
vào quá trình xây dựng và phát triển ñấy. Bởi sản phẩm của cơñiện tử là những sản
phẩm mang tính ứng dụng cao, mang lại giá trị lợi ích kinh tế lớn cho xã hội. Và


ñương nhiên ñể làm ñược những việc ñó không thể không nói ñến những ñóng góp
quý báu của các kỹ sư cơ ñiện tử bởi họ là những người ñang ngày ñêm miệt mài
trực tiếp ñiều khiển vận hành các máy móc, các dây truyền tại các nhà máy, xí


nghiệp ñể tạo ra những sản phẩm mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Và ñể ñạt ñược mục ñích ñó chúng ta không thể không nói tới những ñóng góp
vô cùng to lớn của nhà trường, các thầy cô cán bộ trong nhà trường. Bởi ñây là nơi,


là những người nuôi dưỡng chắp cánh cho các kỹ sư về kiến thức chuyên môn cũng
như kiến thức văn hóa ñể làm hành trang vững vàng bước vào cuộc sống. Và ñặc
biệt hơn là các thầy trong bộ môn cơ ñiện tử ĐẠI HỌC NHA TRANG. Không ngại
khó khăn gian khổ ñang ngày ñêm miệt mài nghiên cứu, lao ñộng ñể truyền ñạt cho


chúng em những kiến thức quý báu nhất. Sau một quá trình học tập và nghiên cứu
tại trường cùng với sự cố gắng tìm tòi, học hỏi của bản thân và ñược sự nhất trí của
cán bộ hướng dẫn chúng em ñã ñi tới nghiên cứu “THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO XE
LĂN ĐIỆN” ñể phần nào ñóng góp công sức nhỏ bé cuả mình vào công cuộc xây


Chương 1


TỔNG QUAN XE LĂN ĐIỆN
1.1. Giới thiệu chung
Xe lăn là một phuơng tiện di chuyển dành cho những nguời bị khuyết tật,
người già và bệnh nhân. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại xe lăn ñiện với


các kiểu dáng khác nhau. Ở Nha Trang loại xe chủ yếu ñó là loại 3 bánh dùng cần
lắc ñây là loại ñơn giản không mang tính tự ñộng hóa. Loại này mang hiệu suất thấp
với ưu ñiểm giá thành rẻ phù hợp với ñiều kiện của người sử dụng nên ñược chọn
làm phương tiện di chuyển của người khuyết tật.
Trong xã hội của chúng ta ngày nay xe lăn ñóng một vai trò rất to lớn, nhờ có
xe lăn mà biết bao con người có ñược cuộc sống ấm no hạnh phúc, giúp cho người
già trẻ nhỏñi lại không còn khó khăn nữa.


Hinh 1.1: Một số xe lăn trên thị trường


1.2. Nhu cầu và vai trò xe lăn ở Việt Nam
Những con số thống kê ở Việt Nam gần ñây cho thấy, với dân số khoảng 85


triệu người, thì có ñến gần 12 triệu người khuyết tật chiếm khoảng 15% dân số. Họ
là những người vốn ñã gặp rất nhiều khó khăn trong việc học tập và làm việc do
những khiếm khuyết về cơ thể và tinh thần, cộng thêm vào ñó là những kỳ thị của
xã hội, và những thiếu thốn về trợ giúp từ phía chính phủ. Theo thống kê của t nh


thì hiện nay ở Khánh Hòa ñang có khoảng 5.500 người khuyết tật, trong ñó có 2.200
phụ nữ và 1.500 trẻ em (theo báo tuoitre.vn ).

TÀI LIỆU THAM KHẢO


[1]. Nguyễn Hữu Cẩn (2005), Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB KHKT.
[2]. Võ Minh Chính (2007), Điện tử công suất, NXB KHKT.
[3]. Trần Văn Hùng, Thiết kế Board giao tiếp , Trường ĐH Nha Trang.


[4]. Nguyễn Ngọc Nhuần, Nguyên lý máy, Trường ĐH Nha Trang.
[5]. Phạm Hùng Thắng, Hướng dẫn chế tạo máy, Trường ĐH Nha Trang.
[6]. Ngô Diên Tập, Kỹ thuật vi ñiều khiển với AVR, NXB KHKT.
[7]. Ngô Diên Tập, Vi Điều Khiển Với Lập Trình C , NXB KHKT.


[8]. Đỗ Xuân Thụ, Kỹ thuật ñiện tử, NXB Giáo Dục.
[9]. www.atmel.com
[10]. www.alldatasheet.com


[11]. www.cdtvn.net
[12]. www.codientu.info
[13]. www.dientuvietnam.net
[14]. www.diendandientu.com


[15]. www.hocavr.com
[16]. www.vagam.dieukhien.net