Đồ án 2 thiet ke xe chay bang nang luong mat troi

ĐỒ ÁN Đề tài : THIẾT KẾ XE CHẠY BẰNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI Hà Nội 2022 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đề tài thiết kế: Thiết kế xe chạy lượng mặt trời Các số liệu ban đầu: Cấu tạo xe bao gồm: - Khung xe - pin mặt trời 18V-10W - siêu tụ điện 1F-5.5V - Động DC 6-9v , 0.6A - Driver L298N - Board Bluetooth HC05 - Andruino NANO - Động servo - pin 1.5V Nội dung phần thuyết trình : Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : 03-03-2022 Ngày nộp thiết kế : 20-04-2022 Cán hướng dẫn MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tìm hiểu điện lượng mặt trời 1.2 Ưu nhược điểm xe chạy lượng mặt trời 1.3 Các công nghệ khai thác lượng mặt trời CHƢƠNG : PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA XE CHẠY BẰNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 2.1 Sơ đồ nguyên lý 2.2 Nguyên lý hoạt động 2.3 Chức linh kiện CHƢƠNG : THIẾT KẾ MẠCH 3.1 Phân công nhiệm vụ 3.2 Bố trí linh kiện 3.3 Mạch 3D 3.4 Phần mềm điều khiển qua Bluetooth điện thoại 3.5 Code Ardruino NANO 3.6 Hình ảnh thực tế xe LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU Những năm gần , chứng kiến tốc độ phổ biến vượt bậc nguồn lượng , điển lượng mặt trời Cơng nghệ chuyển hóa trực tiếp quang phổ thành điện rõ ràng nguồn cung cấp nhiên liệu “xanh” ưa chuộng đời sống ngày , lĩnh vực khoa học kĩ thuật nói chung thị trường ô tô nói riêng Năng lượng mặt trời nhà khoa học nghiên cứu phát triển với đặc điểm dễ chuyển đổi , là` nguồn bổ sung chính, khơng gây nhiễm khơng khí , sử dụng đâu Đặc biệt nước gần vùng xích đạo Việt Nam Chúng ta tận dụng nguồn lượng nhiều để giảm bớt lệ thuộc vào nhà máy nhiệt điện , thủy điện điện hạt nhân tương lai Xe lượng mặt trời dần đóng vai trị quan trọng đời sống người ngày phát triển tương lai gần CHƢƠNG : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tìm hiểu điện lƣợng mặt trời Điện lượng mặt trời thu nhận theo nhiều cách khác nhau, phổ biến sử dụng pin mặt trời quang điện để chuyển đổi tia nắng mặt trời thành điện Sử dụng ánh sáng mặt trời để chuyển hóa thành điện vừa hạn chế ô nhiễm môi trường vừa mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho người Hiện nay, điện lượng mặt trời ứng dụng phổ biến nhiều lĩnh vực đời sống - kinh tế - xã hội như: giao thông, xây dựng, nuôi trồng thủy sản… góp phần tiết kiệm nguồn điện quốc gia hạn chế khí thải CO2 gây tác động xấu đến môi trường tự nhiên Xe điện lượng mặt trời sản phẩm cơng nghệ ứng dụng thành công điện lượng mặt trời Điều mở tương lai tiềm cho ngành công nghiệp sản xuất xe điện, hướng tới thay loại xe sử dụng động đốt giúp bảo vệ mơi trường Ở số quốc gia có khoa học - công nghệ phát triển vượt bậc như: Mỹ, Hà Lan, Singapore, Thụy Điển… nhà khoa học nghiên cứu sản xuất xe ô tô điện, xe bus điện, xe máy điện chạy lượng mặt trời Tại Việt Nam, việc chuyển đổi lượng mặt trời ứng dụng vào lĩnh vực sản xuất xe cộ chưa khai thác nhiều Các doanh nghiệp bắt đầu với xe điện dùng pin Ắc quy Và tiên phong xe máy điện thương hiệu VinFast - biểu tượng giao thông xanh Việt Nam 1.2 Ƣu nhƣợc điểm xe chạy lƣợng mặt trời Ưu điểm xe chạy lượng mặt trời : Năng lượng mặt trời không giới nhắc đến xe điện chạy lượng mặt trời bước nhảy vọt phát triển khoa học-công nghệ Sử dụng xe điện lượng mặt trời đem lại số lợi ích tuyệt vời sau: - Xe lượng mặt trời giúp giảm phát thải khí mơi trường Các phương tiện chạy lượng mặt trời có động điện, chúng chuyển đổi quang thành lượng điện Điều có nghĩa chúng hoạt động mà khơng thải khí độc hại môi trường - Tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên Sử dụng lượng mặt trời giúp giảm phụ thuộc vào dầu mỏ Bên cạnh đó, xe máy điện lượng mặt trời không cần bảo dưỡng nhiều xe chạy khí đốt Do đó, chuyển sang sử dụng phương tiện chạy lượng mặt trời, tiết kiệm chi phí bảo hành bảo dưỡng - Xe điện lượng mặt trời an toàn, tiết kiệm bền bỉ Các pin trang bị xe bền bỉ, tuổi thọ kéo dài tận 30 năm Chưa dừng lại đó, xe sử dụng lượng mặt trời để hoạt động nên bạn chi phí nạp nhiên liệu cho xe Nhược điểm xe chạy lượng mặt trời: Tuy nhiên, xe điện lượng mặt trời gặp phải số vấn đề sau: - Mọi thứ trở nên "đắt" nói đến lượng mặt trời Trong năm qua, nhà sản xuất chắn giảm giá thành câu chuyện tương lai Và bây giờ, xe lượng mặt trời có giá cao - Phụ thuộc vào thời tiết Xe chạy lượng mặt trời cần có ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp, khơng có ánh sáng mặt trời gặp cố nhỏ Các pin mặt trời cần ánh nắng trực tiếp, trời mưa, lượng không đáp ứng đủ - Cần có loại pin đắt tiền để tích trữ lượng mặt trời cho phương tiện để chạy vào ban đêm mà không lo hết nhiên liệu - Trên xe điện lượng mặt trời trang bị pin Sau thời gian sử dụng, pin hư hỏng thải mơi trường khơng có biện pháp xử lý gây hại cho bầu khí 1.3 Các cơng nghệ khai thác lƣợng mặt trời Các ứng dụng NLMT là: - Nhiệt mặt trời: Chuyển xạ mặt trời thành nhiệt năng, sử dụng hệ thống sưởi để đun nước tạo quay turbin điện - Điện mặt trời: Chuyển xạ mặt trời (dạng ánh sáng) trực tiếp thành điện (hay gọi quang điện - photovoltaics - PV) - Các ứng dụng khác: chưng cất nước, gia nhiệt, sấy, v.v Các công nghệ khai thác lượng mặt trời CHƢƠNG : PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA XE CHẠY BẰNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 2.1 Sơ đồ nguyên lý 2.2 Nguyên lý hoạt động + Phần động lực Pin mặt trời nhận lượng từ ánh sáng mặt trời Bức xạ mặt trời tạo nguồn điện chiều Năng lượng điện chiều tích vào siêu tụ điện, siêu tụ điện giúp cho động khởi động dễ dàng Để động DC chạy cần cấp điện từ pin siêu tụ Để động DC chạy đảo chiều ta phải thay đổi cực tính đầu dây nên ta lắp thêm mạch driver Lm298n + Phần điều khiển Vì ánh sáng mặt trời khơng liên tục lúc râm mát lúc yếu nên ta khó kết nối điện thoại với xe nên sử dụng nguồn pin sạc lớn 7v nên ta dùng mạch giảm áp xuống 5v vi xử lí arduino dùng điện áp 5v Điện thoại kết nối bluetooth qua HC05 ứng dụng sau truyền tới vi xử lí vi xử lí kích lm298n để động DC chạy thuận hay ngược vi xử lí điều khiển động servo sang phải hay sang trái bánh xe cách thay đổi góc quay động servo cục pin thay cho nguồn pin sạc mạch điều khiển 2.3 Chức linh kiện Bluetooth HC-05 Mô-đun Bluetooth HC-05 thiết bị thường lựa chọn để thực dự án dựa giao tiếp Bluetooth Mô-đun Bluetooth HC-05 thiết bị giao tiếp không dây đơn giản dựa giao thức Bluetooth Mô-đun dựa IC Bluetooth chip đơn BC417 tuân thủ tiêu chuẩn Bluetooth v2.0 hỗ trợ cho giao diện UART USB Nói chung, mơ-đun Bluetooth HC-05, mơ-đun phụ HC-05, xác, kèm với IC BC417 với nhớ flash Các mô-đun xuất dạng board gắn bề mặt số nhà sản xuất bên thứ ba sử dụng board để xây dựng hệ thống hoàn chỉnh với chân phận cần thiết Hình ảnh sau cho thấy mô-đun Bluetooth HC-05 (board màu xanh gắn board màu xanh dương) sử dụng phần mơ-đun Bluetooth hồn chỉnh Các chân mô-đun Bluetooth HC-05 Mô-đun HC-05 hỗ trợ giao tiếp UART, USB SPI tùy thuộc vào ứng dụng, chân cần thiết sử dụng Trong dự án này, board sử dụng giao tiếp UART Nói chung, sử dụng mơ-đun Bluetooth, cần bốn chân đủ để kích hoạt thành công giao tiếp không dây mô-đun sản xuất kèm với sáu chân là: VCC, GND, TX, RX, EN STATE Hình ảnh bên hiển thị chân thành phần khác mơ-đun Bluetooth HC-05 điển hình Một điểm quan trọng cần nhớ mô-đun Bluetooth HC-05 hoạt động mức logic 3,3V Do đó, điều chỉnh điện áp 3,3V sử dụng board CHƢƠNG : THIẾT KẾ MẠCH 3.1 Phân công nhiệm vụ - Sau giáo viên giao nhiệm vụ thiết kế xe chạy lượng mặt trời , nhóm nhanh chóng họp thống phân cơng nhiệm vụ sau : 1.Trần Đức Trung ( Nhóm trưởng ) : - Thiết kế phần mềm điều khiển Bluetooth điện thoại - Viết nạp code - Lắp ráp sản phẩm Phan Tuấn Trung - Làm báo cáo - Đi mua linh kiện - Lắp ráp sản phẩm 3.Nguyễn Trần Hoài Trung - Vẽ sơ đồ nguyên lý - Vẽ mạch 3D - Lắp ráp sản phẩm 3.2 Bố trí linh kiện 3.3 Mạch 3D 3.4 Phần mềm điều khiển qua Bluetooth điện thoại 3.5 Code Ardruino NANO 3.6 Hình ảnh thực tế xe LỜI CẢM ƠN Khi bắt đầu chọn đề tài để làm báo cáo đồ án môn học hoàn chỉnh với yêu cầu giáo viên môn, với yêu cầu khuôn mẫu chuẩn báo cáo đồ án môn học, chúng em có chuẩn bị chu đáo Khi có khn mẫu báo cáo đồ án chọn cho đề tài phù hợp chúng em cố gắng hoàn thành báo đồ án Nhưng không tránh khỏi thiếu sót in ấn tuyển chọn linh kiện thị trường làm cho em gặp khó khăn q trình thực đồ án tạo sản phẩm Mong thầy bạn thơng cảm, thứ lỗi cịn chưa vừa ý Trong q trình thực đề tài em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Chí Kiên tận tình hướng dẫn giúp chúng em hoàn thành đề tài Do khả kiến thức thân hạn chế, đề tài chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn để đề tài hồn thiện Chân thành cảm ơn quan tâm tham khảo thầy cô bạn! Sinh viên thực Trần Đức Trung Phan Tuấn Trung Nguyễn Trần Hoài Trung Tài liệu tham khảo - Tham khảo tài liệu đồ án thầy hướng dẫn trình làm - dientutuonglai.com/gioi-thieu-arduino-nano.html ... - Driver L298N - Board Bluetooth HC05 - Andruino NANO - Động servo - pin 1.5V Nội dung phần thuyết trình : Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : 0 3-0 3 -2 0 22 Ngày nộp thiết kế : 20 -0 4 -2 0 22 Cán hướng dẫn...NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đề tài thiết kế: Thiết kế xe chạy lượng mặt trời Các số liệu ban đầu: Cấu tạo xe bao gồm: - Khung xe - pin mặt trời 18V-10W - siêu tụ điện 1F-5.5V - Động DC 6-9 v , 0.6A - Driver... đèn led bo mạch sáng  Chân 18, 19, 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 26 : Ngõ vào tương tự Như đề cập trước UNO có chân đầu vào tương tự Arduino Nano có đầu vào tương tự (19 đến 26 ), đánh dấu A0 đến A7