hardware

Cảm Biến và Động Cơ

Tìm hiểu các loại cảm biến và động cơ thường dùng trong robotics

75 phút

Thời gian

Trung bình

Độ khó

Mục tiêu

Bài tập

Video Tutorial

Mục tiêu học tập

Hiểu nguyên lý hoạt động của các cảm biến

Kết nối và đọc dữ liệu từ cảm biến

Điều khiển servo motor và DC motor

Tích hợp cảm biến và động cơ trong dự án

Code Example

// Đọc khoảng cách từ cảm biến siêu âm
int trigPin = 9;
int echoPin = 10;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
}

void loop() {
  // Gửi tín hiệu trigger
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  
  // Đọc thời gian echo
  long duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  
  // Tính khoảng cách (cm)
  long distance = duration * 0.034 / 2;
  
  Serial.print("Khoảng cách: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");
  
  delay(500);
}

Bài tập thực hành

Đo Khoảng Cách Siêu Âm

Sử dụng cảm biến siêu âm để đo khoảng cách

Gợi ý:

• Cảm biến siêu âm hoạt động như dơi - phát và nhận sóng âm
• Thời gian sóng âm đi và về tỷ lệ với khoảng cách
• Công thức: khoảng cách = thời gian × tốc độ âm / 2

💡 Code mẫu:

#include <NewPing.h>

#define TRIGGER_PIN 12
#define ECHO_PIN 11
#define MAX_DISTANCE 200

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  unsigned int distance = sonar.ping_cm();
  Serial.print("Khoảng cách: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");
  delay(500);
}

Điều Khiển Servo Motor

Điều khiển góc quay của servo motor

Gợi ý:

• Servo motor có thể quay chính xác đến góc mong muốn
• Sử dụng thư viện Servo để điều khiển dễ dàng
• Delay giữa các bước để servo có thời gian di chuyển

💡 Code mẫu:

#include <Servo.h>

Servo myServo;

void setup() {
  myServo.attach(9);
}

void loop() {
  // Quay từ 0 đến 180 độ
  for (int pos = 0; pos <= 180; pos += 1) {
    myServo.write(pos);
    delay(15);
  }
  
  // Quay từ 180 về 0 độ
  for (int pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) {
    myServo.write(pos);
    delay(15);
  }
}

Ứng dụng thực tế

Robot tránh vật cản

Hệ thống đậu xe tự động

Robot dọn dẹp nhà

Máy bay không người lái

Cánh tay robot công nghiệp

Vật liệu cần thiết

• Cảm biến siêu âm HC-SR04
• Cảm biến ánh sáng LDR
• Cảm biến nhiệt độ DHT22
• Servo motor SG90
• DC Motor với driver L298N
• Arduino Uno

🏆 Cuộc thi liên quan

• Robot Sumo Wrestling
• Line Following Robot
• Obstacle Avoidance Challenge
• Robot Soccer Competition
• Autonomous Vehicle Challenge

💡 Lời khuyên

• Luôn kiểm tra kết nối điện
• Hiểu logic trước khi code
• Test từng bước một
• Tham gia cộng đồng robotics
• Xây dựng dự án thực tế

Vietnam Geography App

Code Example

// Đọc khoảng cách từ cảm biến siêu âm
int trigPin = 9;
int echoPin = 10;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
}

void loop() {
  // Gửi tín hiệu trigger
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  
  // Đọc thời gian echo
  long duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  
  // Tính khoảng cách (cm)
  long distance = duration * 0.034 / 2;
  
  Serial.print("Khoảng cách: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");
  
  delay(500);
}

Bài tập thực hành

Đo Khoảng Cách Siêu Âm

Sử dụng cảm biến siêu âm để đo khoảng cách

Gợi ý:

• Cảm biến siêu âm hoạt động như dơi - phát và nhận sóng âm
• Thời gian sóng âm đi và về tỷ lệ với khoảng cách
• Công thức: khoảng cách = thời gian × tốc độ âm / 2

💡 Code mẫu:

#include <NewPing.h>

#define TRIGGER_PIN 12
#define ECHO_PIN 11
#define MAX_DISTANCE 200

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  unsigned int distance = sonar.ping_cm();
  Serial.print("Khoảng cách: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");
  delay(500);
}

Điều Khiển Servo Motor

Điều khiển góc quay của servo motor

Gợi ý:

• Servo motor có thể quay chính xác đến góc mong muốn
• Sử dụng thư viện Servo để điều khiển dễ dàng
• Delay giữa các bước để servo có thời gian di chuyển

💡 Code mẫu:

#include <Servo.h>

Servo myServo;

void setup() {
  myServo.attach(9);
}

void loop() {
  // Quay từ 0 đến 180 độ
  for (int pos = 0; pos <= 180; pos += 1) {
    myServo.write(pos);
    delay(15);
  }
  
  // Quay từ 180 về 0 độ
  for (int pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) {
    myServo.write(pos);
    delay(15);
  }
}