Hệ thống smart key ngành công nghệ kỹ thuật 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 HỆ THỐNG SMART KEY GVHD : SVTH : ThS NGUYỄN VĂN THÌNH ĐÀM HUỲNH PHÚC 14145197 NGUYỄN MINH QUANG 14145216 SKL007911 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ Ô TÔ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: HỆ THỐNG SMART KEY GVHD: ThS NGUYỄN VĂN THÌNH Sinh viên: ĐÀM HUỲNH PHÚC MSSV: 14145197 NGUYỄN MINH QUANG MSSV: 14145216 TP HỒ CHÍ MINH – 7/2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MƠN ĐIỆN TỬ Ơ TƠ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: HỆ THỐNG SMART KEY GVHD: ThS NGUYỄN VĂN THÌNH Sinh viên: ĐÀM HUỲNH PHÚC MSSV: 14145197 NGUYỄN MINH QUANG MSSV: 14145216 TP HỒ CHÍ MINH – 7/2018 Bộ Giáo Dục Đào Tạo Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam ĐH Sư Phạm Kĩ Thuật Tp HCM Độc lâp – Tự – Hạnh phúc Khoa Cơ Khí Động Lực NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SINH VIÊN THỰC HIỆN: ĐÀM HUỲNH PHÚC 14145197 NGUYỄN MINH QUANG 14145216 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS NGUYỄN VĂN THÌNH Tên đề tài HỆ THỐNG SMART KEY Nhiệm vụ đề tài Nghiên cứu, thực mơ hình hệ thống Smart Key Sản phẩm đề tài  Báo cáo đề tài: báo cáo  Một mơ hình Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 26/03/2018 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 23/07/2018 Tp HCM, ngày tháng năm 2018 TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ 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 ĐÀM HUỲNH PHÚC MSSV: 14145197 Hội đồng Họ tên sinh viên NGUYỄN MINH QUANG MSSV: 14145216 Hội đồng Tên đề tài: Hệ thống Smart Key Ngành đào tạo: Công nghệ kĩ thuật ô tô Họ tên GV hướng dẫn: 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(không 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 2018 Giảng viên hướng dẫn ((Ký, ghi rõ họ tên) 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 môn Điện tử ô tô PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ tên sinh viên ĐÀM HUỲNH PHÚC MSSV: 14145197 Hội đồng Họ tên sinh viên NGUYỄN MINH QUANG MSSV: 14145216 Hội đồng Tên đề tài: Hệ thống Smart Key Ngành đào tạo: Công nghệ kĩ thuật ô tơ Họ tên GV phản biện: VŨ ĐÌNH HUẤN 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 và 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 hợi… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế, chế tạo một 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 2018 Giảng viên phản biện ((Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN Tên đề tài: Hệ thống Smart Key Họ tên sinh viên: 1.ĐÀM HUỲNH PHÚC MSSV: 14145197 Lớp: 141451A NGUYỄN MINH QUANG MSSV: 14145216 Lớp: 141451A 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 2018 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, khơng có nỗ lực thân chúng tơi, mà cịn giúp đỡ tận tình q thầy khoa khí động lực, kinh nghiệm bạn khóa, ân cần quan tâm người thân Chúng tơi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Thình, thầy theo dõi, hướng dẫn bảo nhiệt tình để chúng tơi thực tốt đồ án tốt nghiệp Xin cảm ơn quý thầy cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật nói chung khoa Cơ khí Động lực nói riêng hết lịng dạy dỗ, truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức trình học tập rèn luyện để chúng em có ngày hôm Cảm ơn bạn sinh viên lớp chia sẻ thơng tin, tài liệu hữu ích… Cảm ơn người thân, đặc biệt cha mẹ ân cần lo lắng giúp đỡ cho chúng tơi có Qua báo cáo chúng tơi mong nhận góp ý, phê bình quý thầy cô bạn sinh viên Một lần xin cảm ơn Tp HCM, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực đề tài Đàm Huỳnh Phúc Nguyễn Minh Quang Giáo viên hướng dẫn ThS Nguyễn Văn Thình  Chân D42 điều khiển rơ le khóa cửa thơng qua transitor NPN, kích hoạt solenoid khóa cửa  Hai chân D43, D44 có nhiệm vụ điều khiển mơ tơ khóa tay lái, với D43 cấp 5V, D44 nối mát điều khiển mơ tơ khóa tay lái lại, để mở tay lái D43 nối mát D44 cấp 5V  Chân D46 điều khiển đèn chào mừng thông qua transitor NPN  Hai chân A0, A1 điều khiển còi cách thay phiên chân cấp 5V chân nối mát 3.3 Hoạt động:  Key fob có nhiệm vụ phát tín hiệu dãy mã lập trình liên tục  Trong mơ hình có hai mạch nhận tín hiệu hoạt động liên tục, khoảng cách bắt tín hiệu hai mạch tạo thành vùng hoạt động mô hình Vùng qt tính từ mơ hình đến phạm vi bán kính khoảng 20 – 30 cm vùng bên xe, nối tiếp đến phạm vi bán kính khoảng 60 – 80 cm vùng xung quanh xe 3.3.1 Mở cửa xe: Khi cầm key fob vào vùng xung quanh xe, xử lí mơ hình kiểm tra mã key fob Nếu đúng, đèn còi chớp hai lần (hệ thống chào mừng) Sau có hai cách để mở khóa:  Thứ nhất, bấm vào nút mở key fob, key fob gửi tín hiệu đến xử lí mơ hình u cầu mở khóa  Thứ hai, chạm vào cảm biến tay cầm cửa (door handle), tín hiệu gửi xử lí thơng báo có hành động mở cửa Bộ xử lí cấp điện cho rơ le kích hoạt solenoid mở khóa cửa 3.3.2 Khởi động: Khi cầm key fob vào vùng bên xe, xử lí mơ hình kiểm tra mã key fob 67 Hình 3.22 Hoạt động nút khởi động Bấm nút khởi động đồng thời đạp phanh, gạt cơng tắt tay số vị trí P N, mã key fob đúng, máy đề kích hoạt, tay lái mở khóa Tùy thuộc vào vị trí tay số phanh, nhấn nút khởi động cho kết hình 3.20 3.3.3 Khởi động key fob hết pin: Dùng key tag đính kèm để khởi động  Bước 1: Đặt key tag sát vào phía bên trái giá để nút khởi động hình 3.21 đến nghe tiếng bíp Hình 3.23 Đặt key tag gần nút khởi động 68  Bước 2: Thực khởi động bình thường Đặt key tag vào vị trí góc bên trái nút khởi động để xử lí quét mã key tag 3.3.4 Khóa cửa: Có hai cách để khóa cửa:  Bấm nút khóa tay cầm cửa  Bấm nút khóa key fob Điều kiện để khóa cửa key fob phải nằm vùng xung quanh xe Nếu key fob nằm vùng bên xe, nhấn nút khóa tay cầm cửa, cịi kêu lên cảnh báo, xử lí khơng cho khóa cửa đóng lại Kiểm tra hệ thống: 3.4 3.4.1 Kiểm tra máy tính: Ta kiểm tra xem tín hiệu đến có đầy đủ khơng, mã tín hiệu chìa khóa gửi đến có khơng cách nối arduino với máy tính thơng qua phần mềm Arduino IDE Chẩn đoán arduino phụ  Bước 1: Ta kết nối arduino với máy tính Hình 3.24 Kết nối máy tính với arduino  Bước 2: Đảm bảo chọn cổng (port) arduino 69 Hình 3.25 Kiểm tra cổng kết nối với arduino  Bước 3: Chọn Serial Monitor thẻ Tools để xuất cửa sổ hiển thị thơng số Hình 3.26 Làm xuất cửa sổ hiển thị Sau cửa sổ hiển thị xuất hiện, ta tiến hành kiểm tra chẩn đốn hệ thống Nhìn vào ta thấy thông số rfid số lần quét liên tiếp không phát key tag, biến idem số lần quét liên tiếp không nhận mã key fob, biến imo hiển thị mức độ ổn định tín hiệu từ key fob gửi tới 70 Hình 3.27 Cửa sổ hiển thị Như ta thấy, thông số rfid giá trị 16 tăng lên 17 có nghĩa hệ thống chưa nhận tín hiệu dãy mã từ key tag Biến idem giá trị 16 17, biến imo 0, điều cho thấy hồn tồn khơng có chìa khóa phát phạm vi xung quanh xe Hình 3.28 Khi hệ thống phát chìa khóa Ta thấy dãy mã xuất hiện, dãy mã hệ thống so sánh với dãy đăng kí Biến imo tăng lên đến giá trị 13, điều có nghĩa dãy mã đồng thời tín hiệu nhận ổn định 71 Hình 3.29 Dãy mã với chức u cầu khóa cửa Hình 3.30 Dãy mã với chức yêu cầu mở khóa cửa 72 Hình 3.31 Dãy mã với chức yêu cầu bật hệ thống chống trộm Như đăng kí, bốn dãy mã chấp nhận, dãy mã có nhiệm vụ khác Hình 3.32 Khi hệ thống quét key tag Một key tag hệ thống quét, ta thấy biến rfid trở giữ nguyên, tức key tag quét quét chấp nhận 73 Chẩn đoán arduino chính: Thực ba bước làm với arduino phụ Hình 3.33 Kết nối arduino với máy tính Hình 3.34 Đảm bảo cổng (port) 74 Hình 3.35 Chọn Serial Monitor thẻ Tools Hình 3.36 Màn hình hiển thị Nhìn vào ta thấy tất tín hiệu mà arduino nhận Khơng có tín hiệu từ chìa khóa gửi đến (khơng nhận có dãy mã xuất hiện), có nghĩa chìa khóa khơng nằm xe Tay số vị trí P (chân P nhận tín hiệu 5V hay 1), tay lái bị khóa (vị trí chốt khóa vị trí khóa, lockwheeldrive nhận tín hiệu 1), khơng có chìa khóa phát xung quanh xe (chân OUT nhận giá trị 0), hệ thống không quét key tag (chân rfid nhận giá trị 0), phanh không đạp (chân brake nhận giá 75 trị 1), nút đề chưa nhấn (hai chân switch1 switch2 nhận giá trị 0), tương tự với cảm biến chạm nút khóa (hai chân touchsensor lockbutton nhận giá trị 0) Hình 3.37 Khi hệ thống phát chìa khóa xe Dãy mã Qu0Ph0 mà chìa khóa phát đến hiển thị trên Dãy mã kiểm tra với dãy mã đăng kí, sau hệ thống định xem có cho tài xế điều khiển xe khơng 3.4.2 Kiểm tra đồng hồ VOM: Trên mơ hình có dãy giắc để kiểm tra đồng hồ VOM Chỉnh đồng hồ sang chức đo hiệu điện dòng điện chiều đo cặp giắc 76 Hình 3.38 Bảng kiểm giắc kiểm tra B+ – E Luôn khoảng 11V (nguồn cấp cho xử lí) Vcc – E 5V (nguồn cấp cho thiết bị) SW1 – E 5V (công tắc khởi động nhấn) SW1 – E 5V (công tắc khởi động nhấn) Br – E 5V (phanh chưa đạp) 0V (phanh đạp) N–E 5V (đang tay số N) P–E 5V (đang tay số P) Oth – E 5V (đang tay số khác P N) TS – E 5V (cảm biến chạm phát hành động mở cửa) 77 LB – E 5V (nút khóa cửa tay cầm nhấn) DL – E 11V (solenoid khóa cửa cấp điện) ST – E 11V (máy khởi động cấp điện) LP – E 5V (then khóa tay lái vị trí khóa) UP – E 5V (then khóa tay lái vị trí mở khóa) WL – E 11V (đèn hệ thống chào mừng cấp điện) Bu1/Bu2 – E Xung vng xen kẽ (cịi kích hoạt) SL1 – SL2 5V (mơ tơ khóa tay lái kéo then vị trí khóa) SL2 – SL1 5V (mơ tơ khóa tay lái kéo then vị trí mở khóa) RFID – E 5V (arduino phụ xác nhận mã key tag gửi arduino chính) OUT – E 5V (arduino phụ phát key fob đăng kí vùng xung quanh xe) Lo – E 5V (arduino phụ gửi lệnh khóa cửa từ xa arduino chính) Un – E 5V (arduino phụ gửi lệnh mở khóa cửa từ xa tới arduino chính) An – E 5V (arduino phụ gửi lệnh bật hệ thống chống trộm tới arduino chính) Kiểm tra đồng hồ VOM xác định tín hiệu gửi có khơng, kiểm tra máy tính biết xử lí có nhận tín hiệu khơng Qua khoanh vùng sửa chữa có hư hỏng xảy 78 Chương KẾT LUẬN Trong trình thực đề tài, chúng tơi gặp nhiều khó khăn khơng lường trước Nhưng nhờ giúp đỡ tận tình thầy Nguyễn Văn Thình, với cố gắng thành viên nhóm, chúng tơi học hỏi nhiều điều, có thêm kinh nghiệm xử lí tình bất ngờ, đặc biệt nắm kiến thức hay hệ thống Smart Key Do kinh nghiệm thực tế cịn thiếu, khơng có điều kiện tiếp xúc với thiết bị tốt nên mơ hình chúng tơi cịn nhiều thiếu sót, mong q thầy bạn thơng cảm góp ý thẳng thắn 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]https://prezi.com/bavw0rh_pjvo/certification-ecu-sends/ [2]https://slideplayer.com/slide/10493652/ 80 S K L 0 ... Toyota 2.2.3 Tổng quan hệ thống: 2.2.3.1 Sơ đồ vị trí hệ thống Smart Key: Hình 2.5 Sơ đồ vị trí phận hệ thống Smart Key 2.2.3.2 Mạch điện hệ thống smart key Sơ đồ hệ thống Smart Key xe Toyota Fortuner... chìa khóa khí truyền thống Thẻ RFID thụ động dùng để khởi động xe mà pin key fob cạn 2.2 Hệ thống smart key: Có thể nói hệ thống Smart Key hệ thống bao gồm ba hệ thống con: Smart Entry System,... đồng Tên đề tài: Hệ thống Smart Key Ngành đào tạo: Công nghệ kĩ thuật ô tô Họ tên GV hướng dẫn: NGUYỄN VĂN THÌNH Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên (không đánh máy)