Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii DANH MỤC CÁC BẢNG ix Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu phạm vi nghiên cứu 1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu .1 1.4 Phạm vi ứng dụng Chƣơng SƠ LƢỢC VỀ CÁC LINH KIỆN VÀ Q TRÌNH ĐO ĐỘ RƠ VƠ LĂNG TRONG QUY TRÌNH ĐĂNG KIỂM 2.1 Giới thiệu chung Adruino 2.2 Giới thiệu board Adruino Uno 2.3 Giới thiệu board Arduino Nano 2.4 Giới thiệu module cầu H BTS7960 .6 2.4.1 Mạch cầu H ? 2.4.2 Mạch cầu H sử dụng rờ le .7 2.4.3 Module cầu H BTS7960 2.5 Giới thiệu module thu phát RF 10 2.6 Giới thiệu module thu phát sóng vơ tuyến NRF24L01 .11 2.7 Giới thiệu cảm biến siêu âm US-015 12 2.8 Giới thiệu LCD 16x2 module I2C 14 2.9 Giới thiệu incremental rotary encoder 16 iii 2.10 Giới thiệu module giảm áp DC LM2596 17 2.11 Giới thiệu động điện chiều 18 2.12 Giới thiệu Arduino IDE ngơn ngữ lập trình cho Arduino 19 2.13 Giới thiệu quy trình iểm định xe giới .20 2.13.1 Giấy tờ cần thiết lập hồ sơ phƣơng tiện iểm định 21 2.13.1.1 Lập Hồ sơ phƣơng tiện 21 2.13.1.2 Kiểm định 21 2.13.2 Đơn vị đăng iểm thực kiểm định 22 2.13.3 Thực kiểm tra, đánh giá xe giới .22 2.13.4 Trình tự, cách thức thực 23 2.13.4.1 Lập Hồ sơ phƣơng tiện 23 2.13.4.2 Kiểm định Đơn vị đăng iểm 24 2.13.4.3 Kiểm định Đơn vị đăng iểm 24 2.13.4.4 Ghi nhận bổ sung, sửa đổi Hồ sơ phƣơng tiện hi xe giới có thay đổi thơng tin hành .25 2.13.4.5 Ghi nhận bổ sung, sửa đổi Hồ sơ phƣơng tiện hi xe giới có thay đổi thơng số k thuật 25 2.14 Giới thiệu thực đo độ rơ vô lăng đăng iểm xe giới 26 2.15 Nguyên lý việc đo độ rơ vô lăng 26 2.16 Kiểm tra hắc phục độ rơ vô lăng 28 Chƣơng THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT LẬP TRÌNH ĐO ĐỘ RƠ VƠ LĂNG 30 3.1 Thiết kế cấu hí 30 3.1.1 Giới thiệu phần mềm thiết kế: 30 3.1.2 Thiết kế cấu giá đỡ 31 3.1.2.1 Vật liệu thiết kế: .31 3.1.2.2 Thiết kế mô cấu SolidWor s: 32 iv 3.1.3 Thiết kế cấu gá vào vô lăng .32 3.1.3.1 Vật liệu thiết kế 33 3.1.3.2 Thiết kế mô cấu gá SolidWor s .33 3.1.4 Thiết kế giá đỡ động 34 3.1.4.1 Vật liệu thiết kế 34 3.1.4.2 Thiết kế mô giá đỡ động SolidWorks 34 3.1.5 Thiết kế giá đỡ cảm biến .36 3.1.6 Cơ cấu hí hồn chỉnh mơ hình độ rơ vơ lăng tự động xe giới phƣơng chiều chuyên động phận .36 3.1.6.1 Cơ cấu hí hồn chỉnh 37 3.1.7 Tiến hành chế tạo mơ hình thực tế cấu đo độ rơ vơ lăng 38 3.2 Mô mạch Proteus .41 3.3 Lắp đặt lập trình độ rơ vơ lăng thực tế 44 3.3.1 Kiểm tra hoạt động linh iện 44 3.3.2 Quá trình đo độ rơ vô lăng thực tế 48 3.3.3 Dùng module thu phát hông giây NRF24L01 53 Chƣơng KẾT LUẬN 58 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU DIY Do it yourself I/O Input/Output DC Direct Current MOSFET Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor BJT Bipolar junction transistor I2C Inter-Intergrated Circuit vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Board Adruino Uno .5 Hình 2.2 Board Adruino Nano .5 Hình 2.3 Mạch cầu H Hình 2.4 Nguyên lý mạch cầu H Hình 2.5 Cấu tạo rờ le Hình 2.6 Mạch cầu H sử dụng rờ le .8 Hình 2.7 Module cầu H BTS7960 .9 Hình 2.8 Sơ đồ chân module cầu H BTS7960 10 Hình 2.9 Module MX-FS-03V MX-05V 10 Hình 2.10 Module thu phát sóng vơ tuyến NRF24L01 .11 Hình 2.11 Cảm biến siêu âm US-015 13 Hình 2.12 Màn hình LCD 16x2 14 Hình 2.13 Module I2C .15 Hình 2.14 Các IC giao tiếp với qua chuẩn I2C 16 Hình 2.15 Sau hi hàn chân module LCD với module I2C 16 Hình 2.16 Incremental rotary encoder đĩa quay 16 Hình 2.17 Nguyên lý hoạt động incremental rotary encoder 17 Hình 2.18 Tín hiệu incremental rotary encoder xuất .17 Hình 2.19 Module LM2596 .18 Hình 2.20 Cấu tạo động điện chiều .19 Hình 2.21 Nguyên lý hoạt động động điện chiều 19 Hình 2.22 Giao diện ngƣời dùng Arduino IDE 20 Hình 2.23 Nguyên lý đo độ rơ vô lăng 26 Hình 2.24 Sơ đồ khối hệ thống 28 Hình 3.1 Mơi trƣờng giao tiếp SolidWorks .31 Hình 3.2 Hình chiếu mặt giá đỡ .32 Hình 3.3 Cơ cấu giá đỡ mô .32 Hình 3.4 Hình chiếu mặt cấu gá 33 Hình 3.5 Cơ cấu gá vô lăng mô 34 Hình 3.6 Hình chiếu mặt giá đỡ động điện 35 vii Hình 3.7 Cơ cấu giá đỡ động điện mô .35 Hình 3.8 Hình chiếu mặt giá đỡ cảm biến 36 Hình 3.9 Cơ cấu giá đỡ cảm biến .36 Hình 3.10 Mơ hình cấu đo độ rơ vơ lăng hồn chỉnh 37 Hình 3.11 Hệ dẫn động vơ lăng 37 Hình 3.12 Sơ đồ đƣờng truyền cơng suất đến vơ lăng .38 Hình 3.13 Cơ cấu gá vô lăng 39 Hình 3.14 Giá đỡ động điện 39 Hình 3.15 Giá đỡ cảm biến 40 Hình 3.16 Giá đỡ cấu dẫn động vơ lăng hình ảnh tổng quát cấu đo độ rơ vô lăng đƣợc thực 40 Hình 3.17 Sơ đồ hệ thống mô Proteus .41 Hình 3.18 Các linh iện sau kết nối với 44 Hình 3.19 Hệ thống hoạt động cấp nguồn 45 Hình 3.20 Tín hiệu gửi cảm biến siêu âm .46 Hình 3.21 Tín hiệu cảm biến siêu âm hi bánh xe dẫn hƣớng dịch chuyển 47 Hình 3.22 Lƣu đồ thuật tốn tìm biên độ khoảng cách 47 Hình 3.23 Thử nghiệm hệ thống xe Vios 48 Hình 3.24 Gá cấu dẫn động vào vô lăng .49 Hình 3.25 Cơ cấu đỡ động điện 49 Hình 3.26 Đặt cảm biến siêu âm gần bánh xe dẫn hƣớng 50 Hình 3.27 Kết đo độ rơ vơ lăng 50 Hình 3.28 Sau hi ết nối module thu phát hơng dây 54 Hình 3.29 Sử module thu phát để gủi tín hiệu 56 Hình 3.30 Bộ xử lý trung tâm để nhận tín hiệu 56 viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Sơ đồ kết nối chân linh iện hệ thống 45 Bảng 3.2 Thống ê lần đo độ rơ vô lăng xe Toyota Vios 52 Bảng 3.3 Sơ đồ kết nối chân module NRF24L1 53 Bảng 3.4 Thống ê lần đo hi sử dụng module thu phát .56 ix Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 ý chọn đề tài Tự động hóa nhân tố quan trọng q trình cơng nghiệp hóa đại hóa Nhờ có tự động hóa cơng nghiệp, nhà máy trở nên hiệu việc sử dụng lƣợng, nguyên vật liệu nguồn nhân lực Nghành công nghiệp sản xuất ô tô áp dụng dây truyền sản xuất tự động từ năm 1947, làm tăng sản lƣợng ô tô cách nhanh chóng, tơ trở thành phƣơng tiện di chuyển chủ yếu ngƣời Nhận thấy vấn đề đó, mà q trình đăng iểm ô tô Việt Nam thực thủ cơng phụ thuộc hồn tồn vào đăng iểm viên, vấn đề gây tình trạng thiếu minh bạch công tác đăng iểm nhƣ hiệu công việc hông cao, chúng em định thực đề tài: Tự động hóa q trình đo độ rơ vơ lăng quy trình đăng kiểm với mục đích để giảm thiểu yếu tố chủ quan đồng thời giảm thời gian thực hạng mục đăng iểm này, tạo bƣớc đệm nhỏ tồn q trình tự động hóa đăng iểm, góp phần giảm chi phí nhân lực, tăng xác q trình đăng iểm 1.2 Mục tiêu phạm vi nghiên cứu Trong trình học tập trƣờng, với kiến thức đƣợc học hệ thống lái, lập trình AVR adruino, chúng em áp dụng kiến thức để nghiên cứu vào vấn đề sau:  Thiết kế hệ thống tự động hóa q trình đo đợ rơ vơ lăng quy trình đăng iểm  Thực chế tạo hệ thống đo độ rơ vô lăng tự động Phạm vi nghiên cứu: hông điều kiện nên chúng em sử dụng đƣợc linh kiện trung quốc, thông số ĩ thuật thực tế hông giống với lý thuyết, nhƣ việc chế tạo hí hơng xác gây sai số cho toàn hệ thống 1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu Chúng em dùng hai phƣơng pháp để nghiên cứu là:  Nghiên cứu tài liệu để biết đƣợc sở vấn đề đặt  Nghiên cứu thực nghiệm để biết đƣợc hệ thống có hoạt động xác hay hơng 1.4 Phạm vi ứng dụng Ứng dụng việc tự động hóa đo độ rơ vơ lăng trạm đăng iểm, đề tài sở cho bạn hóa sau tự động hóa q trình hác đăng iểm tơ Việt Nam Chƣơng SƠ ƢỢC VỀ CÁC INH KIỆN VÀ Q TRÌNH ĐO ĐỘ RƠ VƠ NG TRONG QUY TRÌNH Đ NG KIỂM 2.1 Giới thiệu chung Adruino Arduino thực gây sóng gió thị trƣờng ngƣời dùng DIY (là ngƣời tự chế sản phẩm mình) tồn giới vài năm gần đây, gần giống với Apple làm đƣợc thị trƣờng thiết bị di động, số lƣợng ngƣời dùng cực lớn đa dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thông lên đến đại học làm cho ngƣời tạo chúng phải ngạc nhiên mức độ phổ biến Arduino mà khiến sinh viên nhà nghiên cứu cảc trƣờng đại học danh tiếng nhƣ MIT, Staniord, Camegie Mellon phải sử dụng; Google muốn hỗ trợ hi cho đời it Arduino Mega ADK dùng để phát triển ứng dụng Android tƣơng tác với cảm biến thiết bị hác? Arduino thật bo mạch vi xử lý đƣợc dùng để lập trình tƣơng tác với thiết bị phần cứng nhƣ cảm biến, động cơ, đèn thiết bị hác Đặc điểm bật Arduino môi trƣờng phát triển ứng dụng dễ sử dụng, với ngôn ngữ lập trình học cách nhanh chóng với ngƣời am hiểu điện tử lập trình Và điều làm nên tƣợng Arduino mức giá thấp tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm Chỉ với khoảng $30, ngƣời dùng sở hữu board Arduino có 20 ngõ I/O tƣơng tác điều khiển chừng thiết bị Arduino đời thị trấn Ivrea thuộc nƣớc Ý đƣợc đặt theo tên vị vua vào kỷ thứ King Arđuin Arduino thức đƣợc đƣa giới thiệu vào năm 2005 nhƣ công cụ hiêm tốn dành cho sinh viên giáo sƣ Massimo Ranzi, ngƣời phát triển Arduino, trƣờng Interaction Design Instistute Ivrea (IDII) Mặc dù hầu nhƣ hông đƣợc tiếp thị cả, tín tức Arduino lan truyền với tốc độ chóng mặt nhờ lời truyền miệng tốt đẹp ngƣời dùng Hiện Arduino tiếng tới nỗi có ngƣời tìm đến thị trấn Ivrea để tham quan nơi sản sinh Arduino 2.2 Giới thiệu board Adruino Uno Arduino Uno bo mạch thiết kế với xử lý trung tâm vi điểu khiển AVR Atmega328 cấu tạo Ardno Uno bao gồm phần sau: { thoigian = millis(); while ((millis() - thoigian) int(Sensor1.ping(58,615)*10)) nhonhat=Sensor1.ping(58,615)*10; Serial.println(lonnhat); Serial.println("&"); Serial.println(nhonhat); } while ((int(Sensor1.ping(58,615)*10) >= nhonhat ) && point== 0) { quaytrai(200); } dungyen(); delay(5000); xung = ; point = 1; lonnhat = 0; thoigian = millis(); while ((millis() - thoigian) int(Sensor1.ping(58,615)*10)) nhonhat=Sensor1.ping(58,615)*10; Serial.println(lonnhat); Serial.println("&"); Serial.println(nhonhat); 51 } while ((int(Sensor1.ping(58,615)*10) = nhonhat ) && point== 0) { while (radio.available()) { quaytrai(200);radio.read(&msg, sizeof(msg)); } } dungyen(); delay(5000); xung = ; point = 1; lonnhat = 0; thoigian = millis(); while ((millis() - thoigian) msg[0]) nhonhat = msg[0]; Serial.println(lonnhat); Serial.println("&"); Serial.println(nhonhat); // hien thi ket qua len man hinh } } while ((msg[0] = nhonhat ) && point== 0) { quaytrai(200); } dungyen(); delay(5000); 63 xung = ; point = 1; lonnhat = 0; thoigian = millis(); while ((millis() - thoigian) int(Sensor1.ping(58,615)*10)) nhonhat =Sensor1.ping(58,615)*10; Serial.println(lonnhat); Serial.println("&"); Serial.println(nhonhat); } while ((int(Sensor1.ping(58,615)*10)