Nghiên cứu lý thuyết, thực hiện mô hình hệ thống chiếu sáng thông minh trên ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT Ô TÔ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, THỰC HIỆN MƠ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THƠNG MINH TRÊN Ơ TƠ GVHD: ThS NGUYỄN VĂN THÌNH SVTH: NGUYỄN THẾ LUÂN 13145152 NGUYỄN THỊ KIM PHỤNG 13145194 SKL007886 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, THỰC HIỆN MƠ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THƠNG MINH TRÊN Ô TÔ SVTH: NGUYỄN THẾ LUÂN MSSV: 13145152 SVTH: NGUYỄN THỊ KIM PHỤNG MSSV: 13145194 GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN THÌNH Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật ô tô Tên đề tài NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, THỰC HIỆN MƠ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ SVTH: NGUYỄN THẾ LUÂN MSSV: 13145152 SVTH: NGUYỄN THỊ KIM PHỤNG MSSV: 13145194 GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN THÌNH Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2017 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN THẾ LUÂN MSSV: 13145152 NGUYỄN THỊ KIM PHỤNG MSSV: 13145194 Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô Mã ngành đào tạo: D510205 Hệ đào tạo: Đại học quy Mã hệ đào tạo: K13145- K13945 Khóa: 2013- 2017 Lớp: 131452- 139450 Tên đề tài “NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, THỰC HIỆN MƠ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ” Nhiệm vụ đề tài 1/ Cơ sở lý thuyết 2/ Nghiên cứu hệ thống chiếu sáng đời mới, mạch điện 3/ Lập trình vi điều khiển 4/ Thực mơ hình hệ thống chiếu sáng tự động ô tô Sản phẩm đề tài 1/ Tập thuyết minh 2/ Mơ hình hệ thống chiếu sáng tự đông ô tô Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 27/03/2017 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 25/7/2017 TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Điện tử Ô tô PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên: NGUYỄN THẾ LUÂN MSSV: 13145152 Hội đồng:………… Họ tên sinh viên: NGUYỄN THỊ KIM PHỤNG MSSV: 13145194 Hội đồng:………… Tên đề tài: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, THỰC HIỆN MÔ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THƠNG MINH TRÊN Ơ TƠ Ngành đào tạo: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ Họ tên GV hướng dẫn: Th.S Nguyễn Văn Thình Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên (không đánh máy) Nhận xét kết thực ĐATN(khơng đánh máy) 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: 2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) 2.3 Kết đạt được: 2.4 Những tồn (nếu có): Đánh giá: Điểm tối đa Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Điểm đạt 30 Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Nội dung ĐATN 50 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 15 Khả cải tiến phát triển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Tổng điểm 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng 07 năm 2017 Giảng viên hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ mơn Điện tử Ơ tơ PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ tên sinh viên: NGUYỄN THẾ LUÂN MSSV: 13145152 Hội đồng:………… Họ tên sinh viên: NGUYỄN THỊ KIM PHỤNG MSSV:13145194 Hội đồng:………… Tên đề tài: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, THỰC HIỆN MƠ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THƠNG MINH TRÊN Ơ TƠ Ngành đào tạo: Cơng nghệ Kỹ thuật Ô tô Họ tên GV phản biện: (Mã GV) Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Kết đạt được: Những thiếu sót tồn ĐATN: Câu hỏi: Đánh giá: Điểm tối đa Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Điểm đạt 30 Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Nội dung ĐATN 50 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 15 Khả cải tiến phát triển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Tổng điểm 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng 07 năm 2017 Giảng viên phản biện ((Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN Tên đề tài: “ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT, THỰC HIỆN MƠ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ” Họ Tên sinh viên: NGUYỄN THẾ LUÂN NGUYỄN THỊ KIM PHỤNG MSSV: 13145152 MSSV: 13145194 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô Sau tiếp thu điều chỉnh theo góp ý Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện thành viên Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp hoàn chỉnh theo yêu cầu nội dung hình thức Chủ tịch Hội đồng: Giảng viên hướng dẫn: Giảng viên phản biện: Tp Hồ Chí Minh, ngày…….tháng……năm 2017 LỜI CẢM ƠN Đối với có ước mơ riêng mình, chúng em Và thật vinh dự thay nơi ươm mầm, chắp cánh cho ước mơ bay cao bay xa khoa Cơ khí Động lực trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Nếu lúc đầu thật mơ hồ sau năm học tập, chúng em vô biết ơn quý thầy cô dành hết tâm huyết tri thức giúp chúng em lĩnh hội nhiều kiến thức quý báu, biết thêm nhiều điều mẻ rèn luyện kỹ chuyên ngành Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ Người ta nói “Học, học nữa, học mãi” Nhưng q trình dù ngắn hay dài phải có kết Và đồ án tốt nghiệp kết cho năm học tập trường Thiết nghĩ, việc thiết kế mơ hình hệ thống chiếu sáng thông minh phục vụ việc giảng dạy nhà trường cần thiết có ích cho sinh viên thực tập Đối với thân, hội cho chúng em để hệ thống lại kiến thức, hội nghiên cứu, thực nghiệm rèn luyện kỹ làm việc trước bước vào môi trường làm việc thực Bước đầu vào thực đề tài nhiều bỡ ngỡ, hạn chế gặp khơng khó khăn với quan tâm, đốc thúc thầy GVHD ThS.Nguyễn Văn Thình thầy mơn Điện Tử Ô tô thầy cô, bạn bè Khoa Cơ khí Động lực cố gắng nỗ lực không ngừng nghỉ thân, đề tài “Nghiên cứu lý thuyết, thực mơ hình hệ thống chiếu sáng thơng minh tơ ” hồn thành tiến độ Một lần nữa, với tình cảm sâu sắc chân thành, cho phép chúng em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy GVHD tất quý thầy cô, bạn bè gia đình tạo điều kiện thuận lợi, hỗ trợ chúng em q trình thực hiên hồn thiện đề tài Dù cố gắng nỗ lực để thực đề tài này, kiến thức thời gian có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn! i trí cảm biến ánh sáng, quang trở dẫn lúc ánh sáng môi trường xung quanh không đáp ứng đủ điều kiện cho người điều khiển xe quan sát Nếu lúc tín hiệu điện áp gửi cho Arduino lớn khoảng 4V Arduino điểu khiển chân 12 nối mát làm chân IN HEAD LO RELAY có tín hiệu kích mức thấp (Low) làm cho Relay đóng nên đèn LOW sáng Vì nối chung với đèn LOW nên đèn hậu sáng lên theo Khi cảm biến ánh sáng thấy ánh sáng môi trường đảm bảo điều kiện lái xe, Arduino ngừng cấp mát cho chân 12 đèn LOW tự động ngắt 4.3.4.2 Thiết kế hệ thống tự động chuyển Pha – Cốt Việc điều khiển hoạt động chế độ phụ thuộc vào cảm biến ánh sáng Hình 4.20: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển hệ thống tự động chuyển pha – cốt Hoạt động hệ thống: Hệ thống hoạt động đèn đầu xe chế độ đèn pha Khi có xe ngược chiều rọi ánh sáng vào cảm biến ánh sáng, tín hiệu điện áp cảm biến ánh sáng gửi cho Arduino thay đổi Cụ thể giá trị nhỏ 92 khoảng 1V Arduino ngưng cấp mát cho chân Head Hi Relay làm đèn pha tắt Khi khơng có ánh sáng ngược chiều dọi vào cảm biến hệ thống lại tự động chuyển chế độ chiếu sáng trở lại chế độ đèn pha 4.3.5 Thi cơng mơ hình 4.3.5.1 Khung mơ hình Khung giá đỡ phận thiết, thiết kế đơn giản gọn Kết cấu khung làm sắt chữ V Kích thước: + Chiều cao 80 cm + Chiều rộng 100 cm + Chiều dài 120 cm Hình 4.21: Thiết kế khung mơ hình 93 4.3.5.2 Hệ thống đèn đầu Hệ thống đèn đầu mơ hình bao gồm: - Cụm đèn đầu gồm đèn pha, đèn cốt, đèn xi nhan trước, đèn chạy ban ngày Hình 4.22: Cụm đèn đầu nhìn từ phía trước - Đèn cốt mơ hình trang bị đèn Xenon Hình 4.23: Bộ Ballast đèn cốt 94 - Bố trí động servo xoay chố đèn cốt mơ hình: Động Servo xoay chố đèn Cơ cấu dẫn động Hình 4.24: Bố trí Servo xoay chố đèn mơ hình 4.3.5.3 Hệ thống đèn đuôi Hệ thống đèn đuôi mô hình bao gồm: - Cụm đèn - Cụm đèn xinhan phía sau Hình 4.25: Bố trí hệ thống đèn hậu mơ hình 95 4.3.5.4 Cụm cơng tắc hộp điều khiển đèn Hình 4.26: Cụm cơng tắc điều khiển mơ hình Hình 4.27: Hộp điều khiển 96 Mơ hình hệ thống Hình 4.28: Mơ hình hệ thống 97 PHẦN C: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ KẾT LUẬN: Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu, tìm hướng thiết kế khả thi, lập kế hoạch tiến hành thiết kế, chế tạo Với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy GVHD Nguyễn Văn Thình, đề tài “Nghiên cứu lý thuyết, thiết kế- chế tạo mơ hình hệ thống chiếu sáng chiếu sáng thơng minh tơ” hồn thành thời hạn đạt yêu cầu, nhiệm vụ đặt Cơ đề tài đạt kết sau: Thiết kế, chế tạo mơ hình: Thiết kế chế tạo mơ hình chiếu sáng – tín hiệu bản: hệ thống chiếu sáng thông - minh trước hết hệ thống chiếu sáng đại, mơ hình thiết kế với đầy đủ cấu, phận, chức hệ thống chiếu sáng – tín hiệu đại Thiết kế hệ thống chiếu sáng chủ động theo góc lái: Trong thực tế, hệ thống chiếu - sáng chủ động chia làm hai loại: hệ thống đèn liếc tĩnh hệ thống đèn liếc động, loại có ưu, nhược điểm khác Tuy nhiên điều kiện kinh tế hạn hẹp nên mơ hình thiết kế hệ thống chiếu sáng đèn liếc động: có ưu điểm thay đổi góc chiếu sáng linh hoạt xe chạy cung đường cong, nhược điểm góc chiếu sáng thay đổi ít, 150 bên - Thiết kế hệ thống bật đèn tự động hệ thống thay đổi chế độ Pha – Cốt: + Hệ thống tự động bật đèn đầu nhận biết ánh sáng môi trường xung quanh tự động bật đèn đầu nhận thấy không đủ điều kiện ánh sáng cho việc điều khiển xe + Hệ thống chuyển đổi Pha –Cốt: Khi đường xa lộ, bật chế độ đèn pha làm chố mắt người ngược chiều, hệ thống chuyển đổi pha – cốt nhận biết có xe ngược chiều chuyển chế độ đèn đầu từ pha cốt 98 Biên soạn Đề tài lý thuyết Vì tổng quan hệ thống chiếu sáng- tín hiệu tơ trình bày đầy đủ giáo trình Thực tập Điện tô Nên đề tài lý thuyết hệ thống lại lịch sử phát triển đèn xe, giới thiệu số hệ thống chiếu sáng mới, mạch điện dịng xe hành Trình bày ý tưởng thiết kế hệ thống chiếu sáng thông minh mơ hình, bước thiết kế mơ hình, trình bày giải thuật điều khiển hoạt động hệ thống chiếu sáng thơng minh mơ hình KIẾN NGHỊ: Do thời gian có hạn, kiến thức hạn chế nhiều yếu tố khách quan khác nên nhóm hoàn thành đề tài phần chưa thể phát triển thêm Mong tương lai mơ hình hoàn thiện phát triển hơn, sinh viên dễ dàng tiếp cận thời gian học tập Mở rộng tích hợp mơ hình với vài hệ thống điện thân xe khác giúp cho mơ hình hệ thống thực tập điện thân xe hồn thiện Với cơng nghiệp tơ Việt Nam non trẻ đầy tiềm năng, với phát triển không ngừng phương tiện giao thông Hẳn cần nguồn nhân lực to lớn có trình độ kỹ thuật cao Vì vậy, kính mong Nhà nước trường Đại Học cần có sách phù hợp công tác đầu tư phát triển phương tiện thiết bị dạy học để đáp ứng nhu cầu thiết thực 99 PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN #include Servo myservo; int button3 = 0; int button5 = 0; int button4 = 0; int button6 = 0; int button7 = 0; int button8 = 0; int vol = 0; int btro = 0; //////////////////////// void setup() { myservo.attach(13); pinMode(2, OUTPUT); pinMode(9, OUTPUT); pinMode(10, OUTPUT); pinMode(11, OUTPUT); pinMode(12, OUTPUT); pinMode(13, OUTPUT); ////////////////////////// pinMode(3, INPUT); pinMode(4, INPUT); pinMode(5, INPUT); pinMode(6, INPUT); pinMode(7, INPUT); pinMode(8, INPUT); digitalWrite(9, HIGH); 100 digitalWrite(10, HIGH); digitalWrite(11, HIGH); digitalWrite(12, HIGH); myservo.write(160); delay(500); } void loop() { button3 = digitalRead(3); button4 = digitalRead(4); button5 = digitalRead(5); button6 = digitalRead(6); button7 = digitalRead(7); button8 = digitalRead(8); vol = analogRead(A0); btro = analogRead(A1); /////////////////////////// if (button3 == LOW && button4 == LOW ) { digitalWrite(2, HIGH); } else { digitalWrite(2, LOW); } /////////////////////////// if (button6 == LOW) { digitalWrite(11, LOW); myservo.write(160); if (btro < 400){ myservo.write (175); } else if (btro > 800 ){ 101 myservo.write (145); } else { myservo.write(160); } } else { digitalWrite(11, HIGH); myservo.write(160); } ///////////////////////// if (button6 == LOW && button7 == LOW ) { if (vol < 300){ digitalWrite(9, HIGH); } else digitalWrite(9, LOW); } else { digitalWrite(9, HIGH); } /////////////////////////// if (button8 == LOW) { digitalWrite(10, LOW); } else { digitalWrite(10, HIGH); } ///////////////////////// if (button5 == LOW && vol > 800 ) { digitalWrite(12, LOW); 102 } else { digitalWrite(12, HIGH); } } 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Văn Dũng, Hệ thống điện thân xe điều khiển tự động Ơ tơ, ĐH SPKT TP HCM, 2007 [2] http://arduino.vn/ [3] http://www.electronicdesign.com/components/led-pixel-light-revolutionizesautomotive-front-lighting [4] https://www.revbase.com/BBBMotor/Wd [5] https://www.audi-technology-portal.de/en/electrics-electronics/lightingtechnology/matrix-led-headlights [6] https://tinhte.vn/threads/ces-2015-bmw-trinh-dien-he-thong-den-pha-laserlight-2-0va-den-hau-oled-tren-m4-iconic-lights.2412026/ [7] http://www.mercedesbenz.com.vn/content/vietnam/mpc/mpc_vietnam_website/vi/home_mpc/passengercars/ho me/passengercars_world/innovation/news/multibeam_led.html [8] https://www.danhgiaxe.com/mercedes-gioi-thieu-multibeam-led-hieu-qua-tuongduong-voi-cong-nghe-laser-cua-bmw-6511 [9] http://www.hella.com/hella-com/index.html [10] http://www.halcyon.net/en/the-halcyon-brand/frequently-asked-questions/lightingsystem/what-is-the-difference-between-hid-and-led-lighting [11] https://carmanuals2.com/get/mazda-6-2015-owner-s-manual-30314 [12] http://www.cadillac.com/owners/auto-owners-manuals.html 104 105 S K L 0 ... tạo mơ hình hệ thống chiếu sáng đèn thông minh, nội dung nghiên cứu đề tài thực với mục tiêu sau: - Thực việc nghiên cứu lý thuyết tổng quan hệ thống chiếu sáng – tín hiệu xe hệ thống chiếu sáng. .. HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THƠNG MINH TRÊN Ô TÔ” Nhiệm vụ đề tài 1/ Cơ sở lý thuyết 2/ Nghiên cứu hệ thống chiếu sáng đời mới, mạch điện 3/ Lập trình vi điều khiển 4/ Thực mơ hình hệ thống chiếu sáng. .. đề tài ? ?Nghiên cứu lý thuyết, thực mơ hình hệ thống chiếu sáng thơng minh tô? ?? Thời gian địa điểm thực - Thời gian: 27/03/2017 – 25/07/2017 - Địa điểm: xưởng thực tập Bộ môn điện tử ô tô, Khoa