BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GẬP GƯƠNG TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ Ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô Giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Văn Nhanh Sinh viên thực hiện MSSV Lớp Nguyễn Văn Nhật 1711251890 17DOTC3 Nguyễn Việt Anh 1711251949 17DOTC3 Nguyễn Văn Linh 1711251953 17DOTC3 TP Hồ Chí Minh, tháng 92021 ii LỜI CẢM ƠN Chúng em là những sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô được sự dìu dắt và hướng dẫn tận t.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GẬP GƯƠNG TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Nhanh Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Nguyễn Văn Nhật 1711251890 17DOTC3 Nguyễn Việt Anh 1711251949 17DOTC3 Nguyễn Văn Linh 1711251953 17DOTC3 TP Hồ Chí Minh, tháng 9/2021 LỜI CẢM ƠN Chúng em sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô dìu dắt hướng dẫn tận tình q thầy suốt q trình học bước trưởng thành, hoàn thiện để trở thành kỹ sư tương lai, đem sức phục vụ cho phát triển đất nước Cho đến hôm đồ án tốt nghiệp đánh dấu cột mốc lớn đời Chúng em bước khỏi cánh cổng đại học để tiến đến cánh cổng lớn hơn, cánh cổng đời Xin gửi đến quý thầy cô lời cảm ơn sâu sắc Chúng em xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Nguyễn Văn Nhanh hướng dẫn tận tình, bảo suốt trình học tập trình làm đồ án Xin chân thành cảm ơn trường Đại học Cơng nghệ thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiệc học tập làm đồ án để chúng em hồn thành cách tốt Cảm ơn bạn lớp 17DOTC3 đóng góp ý kiến để thực đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC Phiếu đăng ký tên đề tài đồ án tốt nghiệp Phiếu giao nhiệm vụ Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục từ viết tắt vi Danh mục hình ảnh vii Danh mục bảng x Lời mở đầu xi Tính cấp thiết đề tài xi Tình hình nghiên cứu xi Mục đích nghiên cứu xi Nhiệm vụ nghiên cứu xii Phương pháp nghiên cứu xii Kết đạt đề tài xii Kết cấu đề tài xii Chương 1: Giới thiệu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Giải vấn đề Chương 2: Tổng quan giải pháp 2.1 Cơ sở lý thuyết hệ thống gập gương 2.1.1 Các loại gương chiếu hậu 2.1.2 Đặc điểm cấu tạo chung loại gương chiếu hậu: 2.1.2.1 Mặt gương phản xạ .4 2.1.2.2 Vỏ bao gương .4 2.1.2.3 Đế gắn gương iii 2.1.2.4 Cơ cấu gập gương: 2.1.3 Yêu cầu gương chiếu hậu 2.2 Giải pháp 2.3 Mô tả hệ thống gập gương tự động 2.3.1 Các chế độ hoạt động hệ thống gập gương tự động 2.3.2 Ưu điểm, nhược điểm hệ thống gập gương tự động 2.3.3 Thuật toán điều khiển hệ thống gập gương tự động Chương 3: Phương pháp giải 10 3.1 Nghiên cứu tài liệu 10 3.2 Mô phần mềm 10 3.3 Thi cơng mơ hình thực nghiệm 10 Chương 4: Quy trình thiết kế 11 4.1 Tính tốn thiết kế phần khí 11 4.1.1 Thiết kế khung đỡ motor 11 4.1.2 Thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến 12 4.2 Tính tốn thiết kế phần điện 13 4.2.1 Thiết kế mạch nguồn cho cảm biến 13 4.2.2 Thiết kế mô mạch điều khiển gập gương tự động 13 4.2.2.1 Trường hợp đóng cửa xe .14 4.2.2.2 Trường hợp mở cửa xe 15 4.2.2.3 Trường hợp sử dụng công tắc điều khiển xe 16 4.2.2.4 Trường hợp gương bên trái gặp vật cản 19 4.2.2.5 Khi gương bên trái khơng cịn vật cản 20 4.2.2.6 Trường hợp gương bên phải gặp vật cản 21 4.2.2.7 Khi gương bên phải khơng cịn vật cản 22 Chương 5: Thi cơng mơ hình 24 5.1 Khảo sát linh kiện 24 5.1.1 Motor gập gương .24 5.1.2 Công tắc điều khiển gương 24 iv 5.1.3 Cảm biến E18-D80NK 26 5.1.4 Module relay kích mức thấp 27 5.1.5 Module relay tạo trễ đóng 28 5.1.6 Linh kiện điện tử mạch điều khiển gập gương tự động 29 5.2 Thi công lắp ráp mơ hình hệ gập gương tự động 33 5.2.1 Thiết kế bố cục mô hình 34 5.2.2 Thi cơng lắp ráp mơ hình 36 5.2.2.1 Lắp ráp phần khí 36 5.2.2.2 Lắp ráp mạch điện điều khiển gập gương tự động 37 5.2.2.3 Lắp ráp mơ hình 39 Chương 6: Đánh giá kết quả, kết luận 43 6.1 Đánh giá kết .43 6.2 Kết luận 43 Tài liệu tham khảo 44 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT GPS - Global Positioning System – Hệ thống định vị TĐTĐ - Tiếp điểm thường đóng TĐTM - Tiếp điểm thường mở RL - Relay D - Diode vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Tầm nhìn gương chiếu hậu bên xe Hình 2.2: Tầm nhìn gương chiếu hậu bên ngồi xe .3 Hình 2.3: Tầm nhìn gương chiếu hậu góc rộng Hình 2.4: Cấu tạo phần vỏ gương .5 Hình 2.5: Phần đế gắn gương Hình 2.6: Cấu tạo cấu gập gương tay Hình 2.7: Cấu tạo cấu gập gương điện Hình 2.8: Thuật tốn điều khiển hệ thống gập gương tự động Hình 4.1: Khung đỡ gương chưa có motor 11 Hình 4.2: Bản vẽ phác thảo khung đỡ gương có motor 11 Hình 4.3: Bản vẽ kĩ thuật khung đỡ gương có motor .12 Hình 4.4: Khung đỡ gương sau gia cơng 12 Hình 4.5: Mạch nguồn cảm biến 13 Hình 4.6: Trường hợp đóng cửa xe .14 Hình 4.7: Trường hợp mở cửa xe 16 Hình 4.8: Trường hợp cơng tắc vị trí gập gương 17 Hình 4.9: Trường hợp cơng tắc vị trí mở gương 18 Hình 4.10: Trường hợp gương bên trái gặp vật cản 19 Hình 4.11: Trường hợp gương trái khơng cịn vật cản .20 Hình 4.12: Trường hợp gương bên phải gặp vật cản 21 Hình 4.13: Trường hợp gương phải khơng cịn vật cản 23 Hình 5.1: Motor gập gương .24 Hình 5.2: Công tắc điều khiển gương .24 Hình 5.3: Vị trí số thứ tự chân công tắc .25 Hình 5.4: Vị trí chân công tắc 26 Hình 5.5: Cảm biến hồng ngoại E18-D80NK 27 vii Hình 5.6: Sơ đồ chân cảm biến hồng ngoại E18-D80NK 27 Hình 5.7: Module relay kích mức thấp .28 Hình 5.8: Module relay tạo trễ đóng 29 Hình 5.9: Relay chân 30 Hình 5.10: Relay chân 30 Hình 5.11: Diode .31 Hình 5.12: Transistor C1815 .31 Hình 5.13: IC ổn áp LM7805 31 Hình 5.14: Điện trở 31 Hình 5.15: Tụ điện 32 Hình 5.16: Cầu đấu dây .32 Hình 5.17: Bộ khóa cửa smarkey 32 Hình 5.18: Chốt khóa cửa xe 33 Hình 5.19: Cơng tắc máy 33 Hình 5.20: Cầu chì 33 Hình 5.21: Bố cục mơ hình hệ thống gập gương tự động 34 Hình 5.22: Mặt mơ hình 35 Hình 5.23: Lắp motor vào khung 36 Hình 5.24: Lắp khung đỡ motor 36 Hình 5.25: Lắp chỉnh trịng, cảm biến, đế gương 36 Hình 5.26: Quá trình in mạch lên bo mạch .37 Hình 5.27: Quá trình rửa mạch in .38 Hình 5.28: Khoan chân để gắn linh kiện 38 Hình 5.29: Sơ đồ bố trí linh kiện bo mạch 38 Hình 5.30: Hàn chân linh kiện vào bo mạch 39 Hình 5.31: Q trình cắt gỗ làm khung mơ hình 40 Hình 5.32: Quá trình bắt vít cố định khung 40 Hình 5.33: Q trình nẹp viền bên ngồi mơ hình 40 Hình 5.34: Quá trình khoan chân đỡ gương 40 viii Hình 5.35: Quá trình đục lỗ gắn công tắc 41 Hình 5.36: Lắp ráp chi tiết hồn thiện mơ hình 41 Hình 5.37: Sơ đồ nối mạch cảm biến với module điều khiển 41 Hình 5.38: Sơ đồ chân mạch điện điều khiển gập gương tự động .42 ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1: Bảng linh kiện sử dụng để mô mạch gập gương tự động 13 Bảng 5.1: Bảng xác định chân công tắc điều khiển gương .25 Bảng 5.2: Cấu tạo mạch điện điều khiển gập gương tự động 29 Bảng 5.3: Dụng cụ cần thiết để lắp ráp mạch điện 37 Bảng 5.4: Bảng thống kê nguyên, vật liệu cần sử dụng 39 Bảng 5.5: Bảng dụng cụ để gia cơng mơ hình 39 x Relay chân: Cấu tạo gồm: cuộn hút cặp tiếp điểm Cuộn hút tạo lượng từ trường để hút tiếp điểm phía Hai cặp tiếp điểm: khơng có từ trường (không cấp điện cho cuộn dây) cặp tiếp điểm tiếp xúc với cặp tiếp điểm nhờ lực lị xo (tiếp điểm thường đóng) Và có lượng từ trường cặp tiếp điểm bị hút chuyển sang tiếp xúc với cặp tiếp điểm (tiếp điểm thường mở) Thông số kỹ thuật: Điện áp 12V – 5A Số chân: chân cặp tiếp điểm thường đóng cặp tiếp điểm thường mở Hình 5.9: Relay chân Relay chân: Cấu tạo gồm: cuộn hút cặp tiếp điểm Cuộn hút: tạo lượng từ trường để hút tiếp điểm phía Tiếp điểm: khơng có từ trường (khơng cấp điện cho cuộn dây) tiếp điểm tiếp xúc với tiếp điểm nhờ lực lị xo (tiếp điểm thường đóng) Và có lượng từ trường tiếp điểm bị hút chuyển sang tiếp xúc với tiếp điểm (tiếp điểm thường mở) Thông số kỹ thuật: Điện áp 12V 10A Số chân: chân cặp tiếp điểm thường đóng cặp tiếp điểm thường mở Hình 5.10: Relay chân 30 Diode (đi ốt): có cơng dụng cho phép dòng điện qua theo chiều Thông số kỹ thuật: Điện áp làm việc: - 1000V Dòng điện định mức: 2A Nhiệt độ làm việc: -65 ~ 160 độ C Hình 5.11: Diode Transistor C1815: Loại bóng bán dẫn NPN Thơng số kỹ thuật: Bộ IC dòng điện tối đa: 1.5A Điện áp cực đại Emitter: 50V Điện áp cực đại Base: 60V Điện áp cực đại cực phát: 5V Lưu trữ tối đa nhiệt độ hoạt động phải là: -55 ~ 150 độ C Hình 5.12: Transistor C1815 IC ổn áp LM7805: Sử dụng để hạ áp xuống 5V để cấp nguồn cho cảm biến Thông số kỹ thuật: Điện áp đầu vào 12V Điện áp đầu 5V Dòng điện cực đại: 1.5A(Max) Nhiệt độ hoạt động: -40 ~ 80 độ C Hình 5.13: IC ổn áp LM7805 Điện trở Thông số kỹ thuật: Giá trị điện trở 8K2 , 10k Công suất 1/4W Sai số: +/-5% Nhiệt độ hoạt động: -55 ~ 150 độ C Linh kiện xuyên lỗ: 0.5mm Hình 5.14: Điện trở 31 Tụ điện Thông số kỹ thuật: Điện dung: 220 uF Điện áp: 16V Nhiệt độ hoạt động: - 55 ~ 125 độ C Loại: Tụ phân cực Hình 5.15: Tụ điện Cầu đấu dây Thông số kỹ thuật: Khoảng cách chân 5.08mm, Vít M2.5 Điện áp hoạt động lớn nhất: 300V Dòng điện hoạt động lớn nhất: 10A Điện trở cách li: 500MΩ/500V Hình 5.16: Cầu đấu dây Bộ khóa cửa smarkey Sử dụng để lấy tín hiệu đóng cửa mở cửa xe Thông số kỹ thuật: Điện áp: DC-12V Dòng điện tĩnh: ≤10mA Dòng điện: 20mA Cảm biến xung kích dịng điện :