ĐỒ án môn học đề tài tính toán thiết kế mạch điều khiển gương điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC- BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ Ơ TƠ ĐỒ ÁN MƠN HỌC Đề tài : Tính tốn thiết kế mạch điều khiển gương điện  Giáo viên hướng dẫn : Luyện Văn Hiếu  Sinh viên thực : Nguyễn Văn Hồng  Lớp : 121121 Giảng viên hướng dẫn: Luyện Văn Hiếu Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2015 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com NHẬNXÉTCỦAGIÁOVIÊN: Hưng Yên , ngày.… tháng … năm 2014 Giáo viên hướng dẫn TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỞ ĐẦU 1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 2.GIỚI HẠN ĐỀ TÀI: 3.MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU: 4.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: CÁC BƯỚC THỰC HIỆN: .8 PHẦN : HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GƯƠNG CHIẾU HẬU .9 CHƯƠNG : GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GƯƠNG 1.1 CHỨC NĂNG VÀ YÊU CẦU PHÂN LOẠI 1.1.1 Chức 1.1.2 Yêu cầu: 1.1.3 Phân loại: .10 1.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GƯƠNG CHIẾU HẬU TRÊN MÔ HÌNH 15 1.2.1 Cơ sở lý thuyết gương chiếu hậu 15 CHƯƠNG 2: LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 22 2.1 Linh kiện mạch điện tử 22 2.2 Vi điều khiển PIC 16F877A 22 2.2.1 Giới thiệu chung 22 2.2.2 Sơ đồ chân vi điều khiển PIC16F877A 24 2.2.3 Một vài thông số vi điều khiển PIC16F877A 24 2.2.4 Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A 26 2.3 Điện trở 27 2.3.1 Khái niệm điện trở 27 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 2.3.2Điện trở thiết bị 2.3.3Cách đọc trị số điện trở 2.3.4Thực hành đọc trị số điệ 2.3.5Các trị số điện trở thông 2.3.6Phân loại điện trở 2.4 PC817 2.5 Mosfet IRF 540 2.5.1Cấu tạo Mosfet 2.5.2Nguyên lý hoạt động 2.5.3 Xác định chân, kiểm tra-Mosfet 2.6 Diot quang – LED 2.6.1Khái niệm 2.6.2Cấu tạo 2.6.3Một số hình ảnh LED 2.7 Tụ điện 2.7.1 Định nghĩa 2.7.2 Phân loại tụ điện thường 2.7.3 Cách chọn tụ điện: 2.8 IC ổn áp 7805 2.9 Diode (Đi ốt) Bán dẫn 2.9.2 - Phân cực thuận cho Diode 2.9.3- Phân cực ngược cho D 2.9.4- Phương pháp đo kiểm 2.10 công tắc hành trình 2.11 Rơ le chân CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH 3.1 Sơ đồ khối TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 3.2 Chức khối 52 3.2 Xây dựng chương trình điều khiển sơ đồ nguyên lý mạch 53 3.2.1 sơ đồ nguyên lí 53 3.2.2 Chương trình điều khiển .54 3.2.3 Mạch in 59 3.2.4.Sản phẩm 60 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN & ĐỀ NGHỊ 61 4.1 Kết luận: 61 4.2 Đề nghị: 61 PHẦN D: TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI NĨI ĐẦU Phương tiện giao thơng giới ngày phát triển mạnh mẽ Từ thời xa xưa, phương tiện di chuyển người đôi chân, người ta phải lâu tới nơi mà họ muốn đến Tuy nhiên với việc xe đạp xe máy đời đáp ứng phần nhu cầu người Nhưng chưa dừng lại người ln muốn tìm tịi khám phá xe hơi, máy bay… đời điều tất yếu ngày chúng trở thành phương tiện giao thông thiếu sống xã hội người ngành tơ phát triển mạnh mẽ, phương tiện lại nhiều giới Ngành ôtô Việt Nam thời gian gần phát triển với tốc độ chóng mặt Tuy vài năm trước ô tô nước ta cịn vài năm gần tăng lên nhiều Cùng với phát triển ngành tơ địi hỏi cần có đội ngũ cơng nhân kỹ sư có đầy đủ khơng kiến thức chun mơn mà cịn có đạo đức nghề nghiệp Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên trường đầu lĩnh vực đào tạo ngành tơ với giảng viên có kinh nghiệm tận tụy với nghề Trường áp dụng mơ hình đại vào việc giảng dạy để sinh viên cập nhật kiến thức tơ Cũng u cầu hướng dẫn Thầy LUYỆN VĂN HIẾU nghiên cứu đồ án “ Hệ thống điện điều khiển gương chiếu hậu tự động ” TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỞ ĐẦU 1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Ngay từ đời hệ thống điện tử chưa sử dụng phổ biến rộng rãi ô tô nhiên với nhu cầu ngày cao người ô tô như: tiết kiệm nhiên liệu nhất, hạn chế việc ô nhiễm môi trường đảm bảo an toàn cho người xe xe chạy…với yêu cầu thiết thực nhà chế tạo ô tô đưa hệ thống điện tử vào ngày phổ biến xe ngày Với việc sử dụng hệ thống điện tử xe địi hỏi người sinh viên khơng có kiến thức chúng mà cịn phải biết cách kiểm tra để xem chúng hoạt động tốt hay khơng Xuất phát từ nhu cầu nhóm thực đề tài “THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN GƯƠNG CHIẾU HẬU TỰ ĐỘNG” với mong muốn tạo sản phẩm áp dụng vào giảng dạy Mơ hình giúp cho sinh viên có nhìn trực quan, hiểu rõ ngun lý hoạt động phận hệ thống điều khiển gương chiếu hậu tự động, hết từ việc nắm vững kiến thức chun mơn, người học tự chẩn đoán, sửa chữa hư hỏng liên quan đến hệ thống 2.GIỚI HẠN ĐỀ TÀI: Để chế tạo mơ hình hồn chỉnh địi hỏi có nhiều thời gian, kinh phí kiến thức….Vì thế, đề tài tập trung vào giải vấn đề sau: * Thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển gương chiếu hậu tự động ôtô 3.MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU: a.Mục tiêu: Xây dựng tài liệu mơ hình tham khảo cho sinh viên.Sinh viên có điều kiện quan sát mơ hình cách trực quan, dễ cảm nhận đư ợc hình dạng nguyên lý làm việc hệ thống b Nhiệm vụ nghiên cứu: * Nghiên cứu hệ thống điện điều khiển gương chiếu hậu tự động * Thiết kế, chế tạo mơ hình điều khiển gương chiếu hậu tự động * Thiết kế, biên soạn tài liệu mơ hình tham khảo cho sinh viên TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 4.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: Đối tượng nghiên cứu gương chiếu hậu tự động bao gồm môtơ gương chiếu hậu xe TOYOTA, rơle điều khiển chân chân, cơng tắc chỉnh trịng Trên sở nghiên cứu thiết kế mơ hình điều khiển gương chiếu hậu tự động ơtơ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Kết hợp nhiều phương pháp có phương pháp chủ yếu như: * Nghiên cứu lý thuyết hệ thống điều khiển gương chiếu hậu tự động * Nghiên cứu sơ đồ mạch điện hệ thống điện điều khiển gương chiếu hậu tự động, ghế điện * Tham khảo tài liệu mô hình giảng dạy có Khoa Cơ khí Động Lực để cải tiến nội dung mơ hình cho phù hợp * Thu thập thông tin, học hỏi kinh nghiệm từ thầy cô, bạn bè * Quan sát thực nghiệm mơ hình ph ục vụ cho giảng dạy CÁC BƯỚC THỰC HIỆN: * Tham khảo tài liệu * Thiết kế chế tạo mạch điện điều khiển cách bố trí đường dây * Mơ hoạt động ,vẽ mạch in *Thiết kế chế tạo mô hình cách bố trí chi tiết phít đồng * Thiết kế chế tạo chi tiết phụ * Viết báo cáo PHẦN : HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GƯƠNG CHIẾU HẬU TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƯƠNG : GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GƯƠNG 1.1 CHỨC NĂNG VÀ YÊU CẦU PHÂN LOẠI 1.1.1 Chức Hình 1.1 : Gương chiếu hậu Gương chiếu hậu loại gương gắn xe nói chung số phương tiện giao thông khác Thông thường, gương chiếu hậu lắp hai bên thân xe phần kính chắn gió Nhiệm vụ gương chiếu hậu thiết bị an tồn thiết yếu ơtơ giúp người lái xe quan sát phía sau đảm bảo an tồn điều khiển phương tiện giao thông 1.1.2 Yêu cầu: - Hệ thống điều khiển gương điện có yêu cầu sau: Có kết cấu nhỏ gọn điều khiển dễ dàng phải chăm sóc bảo dưỡng sửa chữa Có tầm nhìn rộng hạn chế điểm mù Điều khiển tự động Có khả tự gập gập tay TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Hình 2.17 Ký hiệu hình dáng Diode bán dẫn 2.9.2 - Phân cực thuận cho Diode Khi ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt ( vùng bán dẫn P ) điện áp âm (-)vào Katôt ( vùng bán dẫn N ) , tác dụng tương tác điện áp, miền cách điện thu hẹp lại, điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V ( với Diode loại Si ) 0,2V ( với Diode loại Ge ) diện tích miền cách điện giảm khơng => Diode bắt đầu dẫn điện Nếu tích miền cách điện giảm không => Diode bắt đầu dẫn điện Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn dịng qua Diode tăng nhanh chênh lệch điện áp hai cực Diode không tăng (vẫn giữ mức 0,6V ) 48 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com * Kết luận : Khi Diode (loại Si) phân cực thuận, điện áp phân cực thuận < 0,6V chưa có dịng qua Diode, Nếu áp phân cực thuận đạt = 0,6V có dịng qua Diode sau dịng điện qua Diode tăng nhanh sụt áp thuận giữ giá trị 0,6V 2.9.3 - Phân cực ngược cho Diode Khi phân cực ngược cho Diode tức cấp nguồn (+) vào Katôt (bán dẫn N),nguồn (-) vào Anôt (bán dẫn P), tương tác điện áp ngược, miền cách điện rộng ngăn cản dòng điện qua mối tiếp giáp, Diode chiu điện áp ngược lớn khoảng 1000V diode bị đánh thủng 49 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 2.9.4 - Phương pháp đo kiểm tra Diode Hình 2.18: Đo kiểm tra Diode Đặt đồng hồ thang x 1Ω , đặt hai que đo vào hai đầu Diode, : Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo kim không lên => Diode tốt Nếu đo hai chiều kim lên = 0Ω => Diode bị chập Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => Diode bị đứt Ở phép đo Diode D1 tốt , Diode D2 bị chập D3 bị đứt Nếu để thang 1KΩ mà đo ngược vào Diode kim lên chút Diode bị dị 2.10 cơng tắc hành trình 2.10.1 Ngun lý hoạt động Là cơng tắc có cặp tiếp điểm: - Thường đóng - Thường mở Khi có lực tác động từ bên ngồi làm cần gạt tác động chuyển cặp tiếp điểm, thay đổi sau: Tiếp điểm thường đóng→ Mở Tiếp điểm thường mở→Đóng 50 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Hình 2.19: cơng tắc hành trình 2.11 Rơ le chân Hình 2.20: rơ le chân cặp tiếp điểm Nguyên lí hoạt động : rơ le chân sử dụng cặp tiếp điểm để đảo chiều động 51 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH 3.1 Sơ đồ khối Khối nút bấm 3.2 Chức khối Khối nút bấm : Mạch sử dụng tín hiệu để xác định trạng thái hoạt động gửi khối vi điều khiển Khối vi điều khiển : khối gồm có hệ thống vi điều khiển , nút nhấn nhập tín hiệu đầu vào chân tín hiệu đầu điều khiển van công suất điều khiển động chạy với chương trình điều khiển Khối cơng suất : gồm có van cơng suất thực việc đóng ,mở nguồn điện cấp cho động có động thiết bị chấp hành thực lênh điều khiển 52 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 3.2 Xây dựng chương trình điều khiển sơ đồ nguyên lý mạch 3.2.1 sơ đồ ngun lí Hình 3.1: sơ đồ ngun lý 53 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 3.2.2 Chương trình điều khiển #include #include #FUSES HS,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP #device ADC=8 #USE DELAY (INTERNAL=8M) INT A; / ============== KHAI BAO INPUT================== #define CTHT_DONG RA0 #define CTHT_MO RA1 / ============== KHAI BAO OUTPUT================== 54 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com #define DC2_LEN RB0 #define DC2_XUONG RB1 #define DC1_TRAI RB2 #define DC1_PHAI RB3 #define DC3_GAP RB4 #define DC3_MO RB5 / KHAI BAO DAU RA #define DC1_CHAY RD7 #define DC1_CHIEU RD6 #define DC2_CHAY RD5 #define DC2_CHIEU RD4 #define DC3_CHAY RC7 #define DC3_CHIEU RC6 void main() { TRISA0=1; TRISA1=1; SET_TRIS_B(0XFF); TRISD7=0; TRISD6=0; TRISD5=0; TRISD4=0; TRISC7=0; TRISC6=0; A=0; DC1_CHAY = DC1_CHIEU = DC2_CHAY = DC2_CHIEU = DC3_CHAY= DC3_CHIEU = 1; while(1) { // DI LEN DONG CO IF(DC2_LEN == && DC2_XUONG == 1) 55 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com { DELAY_MS(100); IF(DC2_LEN == && DC2_XUONG == 1) { DC2_CHIEU = 1; DC2_CHAY = 0; } ELSE { DC2_CHIEU = 1; DC2_CHAY = 1; } } // DI XUONG DONG CO IF(DC2_LEN == && DC2_XUONG == 0) { DELAY_MS(100); IF(DC2_LEN == && DC2_XUONG == 0) { DC2_CHIEU = 0; DC2_CHAY = 0; } ELSE { DC2_CHIEU = 0; DC2_CHAY = 1; } } // DONG CO SANG TRAI //DC1_CHAY = DC1_CHIEU = DC2_CHAY = DC2_CHIEU = DC3_CHAY= DC3_CHIEU = 1; IF(DC1_TRAI == && DC1_PHAI == 1) 56 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com { DELAY_MS(100); IF(DC1_TRAI == && DC1_PHAI == 1) { DC1_CHIEU = 1; DC1_CHAY = 0; } ELSE { DC1_CHIEU = 1; DC1_CHAY = 1; } } // DONG CO SANG phai IF(DC1_TRAI == && DC1_PHAI == 0) { DELAY_MS(100); IF(DC1_TRAI == && DC1_PHAI == 0) { DC1_CHIEU = 0; DC1_CHAY = 0; } ELSE { DC1_CHIEU = 0; DC1_CHAY = 1; } } / dieu khien gap DC3_CHAY= DC3_CHIEU = 1; CTHT_DONG CTHT_MO IF(DC3_GAP == && DC3_MO == 1) { DELAY_MS(100); IF(DC3_GAP == && DC3_MO == 1) 57 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com { DC3_CHIEU = 1; DC3_CHAY = 0; WHILE(CTHT_DONG == 1){} DC3_CHAY = 1; } } // dieu khien dong co va mo IF(DC3_GAP == && DC3_MO == 0) { DELAY_MS(100); IF(DC3_GAP == && DC3_MO == 0) { DC3_CHIEU = 0; DC3_CHAY = 0; WHILE(CTHT_MO == 1){} DC3_CHAY = 1; } } } } 58 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 3.2.3 Mạch in Hình 3.2: sơ đồ mạch in 59 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 3.2.4.Sản phẩm Hình 3.3 sản phẩm hồn thành 60 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN & ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận: Được hướng dẫn tận tình Thầy LUYỆN VĂN HIẾU, quan tâm giúp đỡ Thầy bạn bè, với nỗ lực thân, chúng em hoàn thành nội dung đồ án thời gian quy định đạt yêu cầu, nhiệm vụ đặt ra.Mơ hình đáp ứng u cầu kỹ thuật, tính sư phạm, tính thẩm mỹ đáp ứng nhiều chức là: phục vụ thiết thực công tác giảng dạy hay sử dụng tốt cho việc bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống gương chiếu hậu tự động ô tô du lịch đời nay… Vì sở để đáp ứng cho nhu cầu đào tạo nhà trư ờng nhu cầu xã hội Nội dung đồ án đạt số kết định đem lại nhiều ý nghĩa mặt khoa học thực tiễn Nội dung đề tài mang tính thực tế như: sinh viên tự nghiên cứu thơng qua đề tài Ngoài nội dung chuyên đề tài liệu mang tính hệ thống, đầy đủ, đáp ứng nhu cầu đặt tài liệu giảng dạy hệ thống điều khiển gương chiếu hậu tự động 4.2 Đề nghị: Do cịn có số hạn chế nên đề tài dừng lại việc nghiên cứu hệ thống điều khiển gương loại xe định Để đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng đề tài cần phát triển nghiên cứu thêm nhiều mơ hình nhiều loại xe khác tạo tiểu luận phong phú nội dung Có rút ngắn khoảng cách trình đào tạo nhà trường tay nghề sinh viên sau trường với phát triển nhanh khoa học công nghệ giới Nền công nghiệp ô tô Việt Nam non trẻ đầy tiềm năng, với phát triển nhanh phương tiện giao thông, cần nguồn nhân lực to lớn có trình độ kỹ thuật cao Từ khâu đào tạo thiết nghĩ nhà nước trường đại học cần có sách đầu tư mức công tác phát triển phương tiện thiết bị dạy học để đáp ứng nhu cầu to lớn thiết thực Đây đường ngắn để góp phần xây dựng thành cơng nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước ta 61 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com PHẦN D: TÀI LIỆU THAM KHẢO :Tài liệu sách Trang bị tiện nghi (khoa khí động lực –Trường DHSPKT Hưng Yên ) http://www.oto-hui.com : http://www.autospeed.com.au : http://news.otofun.net/Default.aspx : http://tailieu.vn/ 62 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ... tạo gương chiếu hậu ô tô điều khiển động điện Hình 1.7: Cấu tạo gương điện Gương điện điều khiển mô tơ điều khiển đặt thân gương. Thơng thường gương bố trí mơ tơ,1 mơ tơ có chức điều khiển xoay gương. .. bất tiện Gương chiếu hậu điều khiển điện đời khắc phục nhược điểm Lái xe việc ngồi xe, điều khiển góc chiếu gương gập gương nút bấm Một mạch điện nối từ nút bấm tới môtơ, điều khiển gương theo... HIỆN: * Tham khảo tài liệu * Thiết kế chế tạo mạch điện điều khiển cách bố trí đường dây * Mơ hoạt động ,vẽ mạch in *Thiết kế chế tạo mô hình cách bố trí chi tiết phít đồng * Thiết kế chế tạo chi