Ứng dụng phần mềm máy tính thu thập tín hiệu và điều khiển hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Các ngành công nghiệp giới phát triển cách không ngừng nghỉ Để bắt kịp xu hướng ngành cơng nghiệp tơ cũng từng bước cải thiện khẳng định vị mình, không ngừng cải tiến nâng cao kỹ thuật cũng chất lượng từng sản phẩm tạo Những xe không đơn coi phương tiện lại, vận chuyển hàng hóa Mà đây, nó đã đáp ứng đầy đủ kỳ vọng người sử dụng độ an toàn, thoải mái, tiện nghi cũng không thiếu thẩm mỹ, tinh tế Ngày nay, ô tô khơng đảm bảo tính an tồn cho người sử dụng mà còn phải cung cấp thiết bị tiện nghi nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao người Một số đó hệ thống điều hòa không khí tự động ô tô, hệ thống cần thiết thiếu ở hầu hết loại xe Hệ thống điều hòa không khí tự động cần phải hoạt động cách linh hoạt, đem lại thoải mái, dễ chịu cho người ngồi xe điều kiện thời tiết Vì chúng ta phải nghiên cứu thực nghiệm, đánh giá chế độ hoạt động hệ thống, thông qua việc thu thập liệu để cải tiến hoàn thiện trình làm việc Bên cạnh việc nghiên cứu mô hình thì nhóm cũng có “Ứng dụng phần mềm máy tính để thu thập tín hiệu điều khiển hệ thống điều hịa khơng khí tự động ô tô” Qua đó, chúng ta có thể tìm hiểu rõ nguyên lý hoạt động, sửa chữa hư hỏng, bảo dưỡng hệ thống điều hòa không khí mà còn biết cách thu thập liệu cần thiết để nghiên cứu điều khiển chế độ hoạt động hệ thống Thông qua việc thực đề tài, nhóm cũng hy vọng đem lại nhìn tởng quan nguyên lý hoạt động hệ thống điều hòa không khí tự động ô tô Giới hạn đề tài Đây đề tài mẻ việc thu thập liệu điều khiển hệ thống điều hịa khơng khí tự động tơ thực phần mềm LabVIEW (LabVIEW phần mềm lập trình tương tác trực quan) Tuy chưa sử dụng rộng rãi ứng dụng rất hữu ích Đề tài giới hạn hệ thống điều hịa khơng khí tự động tô Các dòng xe TOYOTA, HONDA, HYUNDAI… Trang v TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục tiêu phạm vi nghiên cứu Trong trình học tập trường, với kiến thức đã học hệ thống điều hịa khơng khí tự động lập trình LabVIEW chúng em đã áp dụng kiến thức tảng đó vào để nghiên cứu vấn đề sau:  Nghiên cứu tài liệu hệ thống điều hịa khơng khí phần mềm LabVIEW  Nghiên cứu mơ hình điều hịa khơng khí tự động  Thiết lập hệ thống giao tiếp LabVIEW với mơ hình điều hịa khơng khí  Lập trình thiết kế giao diện hiển thị thơng tin hệ thống điều hịa khơng khí LabVIEW  Lập trình tương tác LabVIEW mơ hình Phương pháp nghiên cứu Để đề tài nghiên cứu thành công ta phải dựa nhiều phương pháp nghiên cứu như:  Nghiên cứu tài liệu để biết sở số liệu xác để lập trình  Nghiên cứu thực nghiệm để biết chế độ họat động hệ thống có hoạt động xác hay khơng Ngồi hai phương pháp trình nghiên cứu nhóm cũng đã tìm tịi hỏi rất nhiều thầy cơ, bạn bè có kiến thức chuyên sâu lĩnh vực Phạm vi ứng dụng Ứng dụng việc thu thập liệu hệ thống điều hịa khơng khí tự động để đánh giá chế độ hoạt động hệ thống ởn định xác Thơng qua việc thu thập liệu, phát triển lên điều khiển hệ thống thay hộp điều khiển kiểm sốt hệ thống cách độc lập Đề tài phục vụ cho công tác giảng dạy giáo viên để giúp sinh viên hiểu rõ cách trực quan nguyên lý hoạt động từng phận hệ thống điều hịa khơng khí tự động Ngồi nhóm cũng đã tham gia sửa chữa mô hình điều hòa không khí để hệ thống hoạt động ổn định, phục vụ cho công tác giảng dạy sinh viên sau Trang vi TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv MỞ ĐẦU v MỤC LỤC vii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH .x DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xiv CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ VÀ PHẦM MỀM LABVIEW 1.1 HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ 1.1.1 Cấu trúc hệ thống điều hòa khơng khí tự động 1.1.2 Chức hệ thống điều hịa khơng khí tự động 1.1.3 Cấu tạo hoạt động phận .2 1.1.4 ECU điều khiển A/C 1.1.5 Nguyên lý hoạt động chung hệ thống điều hịa khơng khí tự động 1.1.6 Cảm biến 1.1.7 Motor trợ động 1.1.8 Nguyên lý hoạt động hệ thống tính tốn nhiệt độ khơng khí cửa (TAO)8 1.2 PHẦM MỀM LABVIEW 1.2.1 LabVIEW gì? 1.2.2 Các ứng dụng LabVIEW 10 1.2.3 Download khởi động LabVIEW 12 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TỰ ĐỘNG .18 2.1 GIỚI THIỆU MƠ HÌNH ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TỰ ĐỘNG 18 2.2 CÁC THÀNH PHẦN TRÊN MƠ HÌNH ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 19 2.2.1 Phần sa bàn .19 2.2.2 Phần hệ thống điều hịa khơng khí 19 2.3 CÁC CẢM BIẾN VÀ RELAY TRÊN MƠ HÌNH 20 Trang vii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.3.1 Cảm biến nhiệt độ xe 21 2.3.2 Cảm biến nhiệt độ môi trường 22 2.3.3 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 23 2.3.4 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát .24 2.3.5 Cảm biến bức xạ mặt trời 25 2.3.6 Các relay 25 2.3.7 Air Vent Mode Control Servo Motor .27 2.3.8 Air Inlet Control Servo Motor 28 2.3.9 Air Mix Control Servo Motor 28 2.4 SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY .29 2.5 VỊ TRÍ CÁC CHÂN A/C CONTROL ASSEMBLY .31 2.5.1 Vị trí chân A/C control assembly 31 2.5.2 Bảng giắc kiểm tra 32 2.6 CÁCH SỬ DỤNG MÔ HÌNH 34 2.6.1 Yêu cầu sử dụng: 34 2.6.2 Các thao tác sử dụng mơ hình 34 CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP HỆ THỐNG GIAO TIẾP LABVIEW VỚI MƠ HÌNH ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 35 3.1 GIỚI THIỆU VỀ CARD GIAO TIẾP NI USB 6009 .35 3.2 KẾT NỐI CARD NI USB 6009 VỚI MÁY TÍNH 37 3.3 SỬ DỤNG NI USB 6009 TRONG LabVIEW .41 CHƯƠNG 4: LẬP TRÌNH VÀ THIẾT KẾ GIAO DIỆN HIỂN THỊ THƠNG TIN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ BẰNG LABVIEW 43 4.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 43 4.1.1 Lý thuyết tín hiệu .43 4.1.2 Cảm biến nhiệt độ 44 4.2 LẬP TRÌNH HIỂN THỊ THƠNG TIN 45 4.2.1 Tính toán phương pháp thu thập tín hiệu 45 4.2.2 Lưu đồ thuật toán truyền nhận tín hiệu LabVIEW thiết bị 48 4.2.3 Xây dựng biểu đồ khối phần mềm LabVIEW 48 4.2.4 Biểu đồ thu thập xử lý tín hiệu hồn chỉnh 53 Trang viii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.3 THIẾT KẾ GIAO DIỆN 54 CHƯƠNG 5: LẬP TRÌNH TƯƠNG TÁC GIỮA LABVIEW VỚI MƠ HÌNH 55 5.1 THU THẬP CÁC TÍN HIỆU TỪ THỰC NGHIỆM .55 5.1.1 Thực nghiệm lấy giá trị thông số cảm biến nhiệt độ 55 5.1.2 Thực nghiệm đo tốc độ quạt giàn lạnh .56 5.2 THU THẬP CÁC TÍN HIỆU TRỰC TIẾP TRÊN MƠ HÌNH THƠNG QUA LABVIEW 57 5.2.1 Kết đo cảm biến nhiệt độ môi trường 57 5.2.2 Kết đo cảm biến nhiệt độ xe 58 5.2.3 Kết đo cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 59 5.2.4 Kết đo cảm biến quang .60 5.2.5 Kết đo tốc độ quạt giàn lạnh 61 5.2.6 Tín hiệu điều khiển cánh trộn gió 61 5.2.7 Tín hiệu điều khiển lấy gió vào 62 CHƯƠNG 6: ĐIỀU KHIỂN HOẠT ĐỘNG MÁY NÉN THÔNG QUA VIỆC THU THẬP DỮ LIỆU TỪ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TỰ ĐỘNG .63 6.1 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN 63 6.2 MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ DAO DIỆN LẬP TRÌNH 63 6.2.1 Mạch điện điều khiển .63 6.2.2 Dao diện lập trình .64 6.2.3 Sơ đồ khối lập trình 64 6.3 KẾT QUẢ TƯƠNG TÁC GIỮA MƠ HÌNH VÀ THIẾT BỊ 65 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .67 7.1 KẾT LUẬN 67 7.2 ĐỀ NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 Trang ix TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Cấu trúc hệ thống điều hịa khơng khí tự động Hình 1.2: Ví dụ bảng điều khiển hệ thống điều hịa khơng khí tự động tơ Hình 1.3: Các phận hệ thống điều hịa khơng khí tự động Hình 1.4: Cảm biến nhiệt độ xe Hình 1.5: Cảm biến nhiệt độ xe Hình 1.6: Cảm biến bức xạ mặt trời Hình 1.7: Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh .5 Hình 1.8: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Hình 1.9: Motor trợ động trộn khí .6 Hình 1.10: Hoạt động motor trộn khí Hình 1.11: Motor trợ động dẫn khí vào Hình 1.12: Hoạt động motor trợ động dẫn khí vào .7 Hình 1.13: Motor trợ động thởi khí .8 Hình 1.14: Nguyên lý hoạt động motor trợ động thởi khí Hình 1.15: Tính tốn nhiệt độ khơng khí cửa Hình 1.16: Mã nguồn viết LabVIEW .10 Hình 1.17: Thu thập liệu Cơ quan hàng khơng vũ trụ NASA 11 Hình 1.18: Thu thập liệu từ cảm biến đo gió tơ thí nghiệm thuật tốn chuyển đởi cảm biến 11 Hình 1.19: Điều khiển cánh tay robot .12 Hình 1.20: Robot nước thiết kế bởi cơng ty Nexans .12 Hình 1.21: Biểu tượng LabVIEW .13 Hình 1.22: Khởi động LabVIEW 13 Hình 1.23: Giao diện LabVIEW .14 Hình 1.24: Tạo VI .14 Hình 1.25: Giao diện phía trước LabVIEW .15 Hình 1.26: Đồ thị khối Block Diagram 16 Hình 1.27: Một số biểu tượng 16 Hình 1.28: Thanh cơng cụ 17 Trang x TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ TḤT TPHCM ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP Hình 1.29: Chỉ dẫn chân mục tìm kiếm 17 Hình 2.1: Cấu tạo mơ hình điều hịa khơng khí tự động 18 Hình 2.2: Phần sa bàn mơ hình 19 Hình 2.3: Phần hệ thống điều hịa khơng khí 20 Hình 2.4: Vị trí cảm biến nhiệt độ xe 21 Hình 2.5: Hình dạng cảm biến nhiệt độ xe 21 Hình 2.6: Vị trí cảm biến nhiệt độ môi trường 22 Hình 2.7: Hình dạng cảm biến nhiệt độ mơi trường 22 Hình 2.8: Vị trí cảm biến nhiệt độ giàn lạnh .23 Hình 2.9: Hình dạng cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 23 Hình 2.10: Vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát 24 Hình 2.11: Hình dạng cảm biến nhiệt độ nước làm mát 24 Hình 2.12: Vị trí cảm biến bức xạ mặt trời .25 Hình 2.13: Hình dạng cảm biến bức xạ mặt trời .25 Hình 2.14: Vị trí relay 26 Hình 2.15: Hình dạng Fan relay 26 Hình 2.16: Hình dạng Heater relay 26 Hình 2.17: Hình dạng A/C relay .27 Hình 2.18: Mơ tơ servo điều khiển hướng gió thởi 27 Hình 2.19: Mơ tơ servo điều khiển lấy gió trong, gió ngồi .28 Hình 2.20: Mơ tơ servo điều khiển trộn gió 28 Hình 2.21: Sơ đồ mạch điện 30 Hình 2.22: Vị trí cực A/C control assembly 31 Hình 2.23: Bảng giắc A/C Control Assembly .32 Hình 2.24: A/C Control Assembly 34 Hình 2.25: A/C Control Assembly 34 Hình 3.1: Card giao tiếp NI USB 6009 .35 Hình 3.2: Kết nối card vào máy tính 38 Hình 3.3: Kiểm tra thiết bị Max 39 Hình 3.4: Kiểm tra kết nối .40 Hình 3.5: Sơ đồ chân card NI USB 6009 40 Trang xi TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 3.6: Thư viện DAQmx .41 Hình 3.7: Hiển thị thơng tin tín hiệu điện áp 41 Hình 3.8: Mã lập trình LabVIEW 42 Hình 4.1: Biểu đồ hiển thị tín hiệu Analog .43 Hình 4.2: Biểu đồ hiển thị tín hiệu Digital 44 Hình 4.3: Sơ đồ hiển thị đường đặc tuyến nhiệt điện trở 45 Hình 4.4: Sơ đồ kết nối cảm biến với phần mềm LabVIEW 45 Hình 4.5: Cảm biến Hall 47 Hình 4.6: Lưu đồ thuật tốn truyền nhận tín hiệu LabVIEW thiết bị 48 Hình 4.7: Biểu đồ khối 48 Hình 4.8: Biểu đồ thu thập xử lý tín hiệu cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 49 Hình 4.9: Biểu đồ thu thập xử lý tín hiệu cảm biến nhiệt độ mơi trường 49 Hình 4.10: Biểu đồ thu thập xử lý tín hiệu cảm biến nhiệt độ xe 50 Hình 4.11: Biểu đồ thu thập xử lý tín hiệu cảm biến quang thời điểm SUNNY 50 Hình 4.12: Biểu đồ thu thập xử lý tín hiệu cảm biến quang thời điểm SADY 50 Hình 4.13: Biểu đồ thu thập xử lý tín hiệu Air Mix Control Servo Motor chế độ Max Hot 51 Hình 4.14: Biểu đồ thu thập xử lý tín hiệu Air Mix Control Servo Motor chế độ Max Cool 51 Hình 4.15: Biểu đồ thu thập xử lý tín hiệu Air Inlet Control Servo Motor lấy gió xe 52 Hình 4.16: Biểu đồ thu thập xử lý tín hiệu Air Inlet Control Servo Motor lấy gió ngồi xe .52 Hình 4.17: Biểu đồ thu thập xử lý tín hiệu tốc độ quạt giàn lạnh .53 Hình 4.18: Biểu đồ thu thập tín hiệu 53 Hình 4.19: Giao diện đo tốc độ cảm biến 54 Hình 4.20: Giao diện thu thập tín hiệu điều khiển lấy gió vào 54 Hình 4.21: Giao diện thu thập tín hiệu điều khiển cánh trộn gió 54 Hình 5.1: Thực nghiệm đo cảm biến nhiệt độ 55 Hình 5.2: Thực nghiệm đo điện trở hộp 56 Hình 5.3: Thực nghiệm đo tốc độ quạt giàn lạnh 57 Trang xii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ TḤT TPHCM ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP Hình 5.4: Kết đo cảm biến nhiệt độ môi trường 58 Hình 5.5: Đường đặc tính cảm biến nhiệt độ môi trường 58 Hình 5.6: Kết đo cảm biến nhiệt độ xe .59 Hình 5.7: Đường đặc tính cảm biến nhiệt độ xe .59 Hình 5.8: Kết đo cảm biến nhiệt độ giàn lạnh .60 Hình 5.9: Đường đặc tính cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 60 Hình 5.10:Kết đo cảm biến quang .61 Hình 5.11: Kết đo tốc độ quạt giàn lạnh 61 Hình 5.12: Tín hiệu điều khiển cánh trộn gió 61 Hình 5.13: Tín hiệu điều khiển lấy gió vào .62 Hình 6.1: Mạch điện điều khiển đóng ngắt máy nén 63 Hình 6.2: Dao diện lập trình 64 Hình 6.3: Biểu đồ lập trình điều khiển máy nén .64 Hình 6.4: Máy nén khơng hoạt động chưa bật chế độ auto 65 Hình 6.5: Máy nén hoạt động cảm biến nhiệt độ 19,50C cơng tắc 65 Hình 6.6: Máy nén không hoạt động cảm biến nhiệt độ 19,50C 66 Trang xiii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Sơ đồ ký hiệu tên chân A/C control assembly 32 Bảng 2.2: Bảng giá trị ký hiệu tên gọi từng chân A/C control assembly 33 Bảng 3.1: Tóm tắt thông số kỹ thuật card NI USB 6009 37 Bảng 5.1: Giá trị điện trở theo nhiệt độ cảm biến nhiệt độ môi trường .58 Bảng 5.2: Giá trị điện trở theo nhiệt độ cảm biến nhiệt độ xe 59 Bảng 5.3: Giá trị điện trở theo nhiệt độ cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 60 Trang xiv TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.3 THIẾT KẾ GIAO DIỆN Giao diện người sử dụng xây dựng bao gồm đồng hồ, đèn báo hiệu, thang đo hiển thị thơng tin tín hiệu Hình 4.19: Giao diện đo tốc độ cảm biến Hình 4.20: Giao diện thu thập tín hiệu điều khiển lấy gió vào Hình 4.21: Giao diện thu thập tín hiệu điều khiển cánh trộn gió Trang 54 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 5: LẬP TRÌNH TƯƠNG TÁC GIỮA LABVIEW VỚI MƠ HÌNH 5.1 THU THẬP CÁC TÍN HIỆU TỪ THỰC NGHIỆM Trước tiến hành thu thập tín hiệu trực tiếp mơ hình ta cần thực nghiệm thực tế bên ngồi đo đạc tín hiệu thiết bị ngoại vi Để từ đó có thể so sánh đối chiếu với kết thu sau đọc tín hiệu LabVIEW 5.1.1 Thực nghiệm lấy giá trị thông số cảm biến nhiệt độ Theo công thức: 𝑅 = 𝑅𝑜 𝑒 −𝐵.( 1 − ) 𝑇𝑜 𝑇 Có yếu tố cần phải thực nghiệm xác định nhiệt độ cảm biến đó điện trở cảm biến R hệ số nhiệt điện trở B Sử dụng nhiệt kế để đo nhiệt độ môi trường hoặc điều kiện thay đổi nhiệt độ Ở sử dụng nước để xác định thay đổi điện trở R, từ đó tính toán B Khảo sát liên tục điều kiện nhiệt độ thay đởi Hình 5.1: Thực nghiệm đo cảm biến nhiệt độ Ví dụ: Nhiệt độ nước mà nhiệt kế đo 28oC Ta tiến hành đo điện trở cảm biến taị thời điểm Từ công thức đã có xác định hệ số nhiệt điện trở B Mục đích việc thực nghiệm đó xác định giá trị hệ số nhiệt điện trở B để sử dụng giá trị việc tính tốn nhiệt độ cảm biến Trang 55 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Một yếu tố cần phải đo kiểm đó tính toán điện áp lấy Vout Muốn ta cần phải biết điện trở đầu vào Vin để từ đó tính toán điện trở cảm biến thông qua công thức cầu phân áp Có cách để đo điện trở đầu vào:  Đo trực tiếp hộp  Áp dụng công thức cầu phân áp, cố định điện trở từ đó tính toán ngược lại điện trở lại đã biết Vin Vout Hình 5.2: Thực nghiệm đo điện trở hộp 5.1.2 Thực nghiệm đo tốc độ quạt giàn lạnh Để có sở đối chiếu với kết thu sau thu thập tín hiệu cảm biến Hall Ta sử dụng thiết bị đo tốc độ lấy tín hiệu quang học Chiếu ánh sáng qua dải màu màu đen, bên có dán dải màu trắng nhỏ Thiết bị đếm số vòng quay nhận tín hiệu dải màu trắng Từ đó tính tốc độ quạt Trang 56 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ TḤT TPHCM ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP Hình 5.3: Thực nghiệm đo tốc độ quạt giàn lạnh 5.2 THU THẬP CÁC TÍN HIỆU TRỰC TIẾP TRÊN MƠ HÌNH THƠNG QUA LABVIEW Các thơng số tốc độ, cảm biến nhiệt độ, cảm biến quang, tín hiệu điều khiển servo sau đo thực nghiệm cho kết qua sau Các thơng số thay đổi liên tục tùy theo hoạt động hệ thống 5.2.1 Kết quả đo cảm biến nhiệt độ môi trường Kết đo nhiệt độ môi trường thời điểm đo đường đặc tính thể mối quan hệ nhiệt độ điện trở cảm biến Trang 57 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỚT NGHIỆP Hình 5.4: Kết đo cảm biến nhiệt độ mơi trường Hình 5.5: Đường đặc tính cảm biến nhiệt độ môi trường Nhiệt độ(oC) 15 20 22 24 25 Điện trở(ohm) 3140 2596 2402 2230 2150 Nhiệt độ(oC) 26 27 28 30 35 Điện trở(ohm) 2072 1999 1928 1796 1509 Bảng 5.1: Giá trị điện trở theo nhiệt độ cảm biến nhiệt độ môi trường 5.2.2 Kết quả đo cảm biến nhiệt độ xe Kết đo cảm biến nhiệt độ xe hệ thống hoạt động khoảng thời gian ổn định Trang 58 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ TḤT TPHCM ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP Hình 5.6: Kết đo cảm biến nhiệt độ xe Hình 5.7: Đường đặc tính cảm biến nhiệt độ xe Nhiệt độ(oC) 18 19 20 21 22 23 Điện trở(ohm) 2807 2709 2615 2525 2438 2355 Nhiệt độ(oC) 24 25 26 27 28 29 Điện trở(ohm) 2276 2200 2126 2056 1988 1923 Nhiệt độ(oC) 30 31 32 33 34 35 Điện trở(ohm) 1861 1801 1743 1687 1634 1583 Bảng 5.2: Giá trị điện trở theo nhiệt độ cảm biến nhiệt độ xe 5.2.3 Kết quả đo cảm biến nhiệt độ giàn lạnh Kết đo cảm biến nhiệt độ giàn lạnh, nhiệt độ trung bình giàn lạnh hệ thống hoạt động ổn định vào khoảng từ 10-18oC Trang 59 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ TḤT TPHCM ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP Hình 5.8: Kết đo cảm biến nhiệt độ giàn lạnh Hình 5.9: Đường đặc tính cảm biến nhiệt độ giàn lạnh Nhiệt độ(oC) 10 11 12 13 14 Điện trở(ohm) 3209 3065 2928 2798 2675 2558 2446 Nhiệt độ(oC) 15 16 17 18 19 20 21 Điện trở(ohm) 2340 2240 2145 2055 1967 1885 1807 Nhiệt độ(oC) 22 23 24 25 26 27 28 Điện trở(ohm) 1732 1662 1594 1530 1468 1410 1354 Bảng 5.3: Giá trị điện trở theo nhiệt độ cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 5.2.4 Kết quả đo cảm biến quang Cảm biến bức xạ mặt trời thay đổi giá trị điện áp có ánh sáng mặt trời chiếu vào Trang 60 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỚT NGHIỆP Hình 5.10:Kết đo cảm biến quang 5.2.5 Kết quả đo tốc độ quạt giàn lạnh Tốc độ quạt thấp nhất đo vào khoảng 680 vòng/phút Hình 5.11: Kết đo tốc độ quạt giàn lạnh 5.2.6 Tín hiệu điều khiển cánh trộn gió Hình 5.12: Tín hiệu điều khiển cánh trộn gió Trang 61 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5.2.7 Tín hiệu điều khiển lấy gió vào Hình 5.13: Tín hiệu điều khiển lấy gió vào Trang 62 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 6: ĐIỀU KHIỂN HOẠT ĐỘNG MÁY NÉN THÔNG QUA VIỆC THU THẬP DỮ LIỆU TỪ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TỰ ĐỘNG 6.1 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN Để hệ thống điều hòa tự động hoạt động cách xác hiệu việc đóng ngắt máy nén hợp lý điều rất cần thiết Bên cạnh đó việc ngăn chặn không cho giàn lạnh phủ băng cũng điều khiển thông qua việc đóng ngắt máy nén Nhiệt độ giàn lạnh xác định nhờ nhiệt điện trở (cảm biến nhiệt độ giàn lạnh), mà nhiệt độ thấp mức bình thường ly hợp từ bị ngắt để ngăn không cho nhiệt độ giàn lạnh thấp Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh khoảng 30C, máy nén bị ngắt nhiệt độ cao 40C, thì máy nén bật lại 6.2 MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ DAO DIỆN LẬP TRÌNH 6.2.1 Mạch điện điều khiển Hình 6.1: Mạch điện điều khiển đóng ngắt máy nén Việc đóng ngắt máy nén điều khiển qua hai tín hiệu: tín hiệu cơng tắc On/Off (Auto) tín hiệu cảm biến nhiệt độ giàn lạnh Khi nhiệt độ giàn lạnh cao mức cài đặt, có dòng điện từ chân PO.O đóng Relay Lúc có nguồn dương chờ sẵn cho relay 2, đó ta bật công tắc On/Off (Auto) thông qua chân PO.7 máy nén đóng lại Cịn nhiệt độ giàn lạnh thấp mức ta cài đặt relay khơng hoạt động lúc máy nén tự động ngắt mà không cần sử dụng công tắc On/Off (auto) Trang 63 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.2.2 Dao diện lập trình Dao diện lập trình hiển thị bao gồm công tắc On/Off thể chế độ Auto, đèn LED hiển thị chế độ tín hiệu cảm biến nhiệt độ giàn lạnh đóng ngắt máy nén, hiển thị kết cảm biến nhiệt độ qua số chạy ghi Hình 6.2: Dao diện lập trình 6.2.3 Sơ đồ khối lập trình Chương trình điều khiển máy nén thơng qua tín hiệu cảm biến nhiệt độ giàn lạnh trình bày hình 6.3 Hình 6.3: Biểu đồ lập trình điều khiển máy nén Do điều kiện lạnh không lý thuyết thực tế hệ thống hoạt động không thời gian dài (do máy nén kéo máy phát điện pha mà dùng nguồn 220V nên xảy tượng tải tự ngắt máy phát ) nên nhóm lập trình Trang 64 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP việc đóng ngắt máy nén nhiệt độ cài đặt cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 19,5oC Khi nhiệt độ giàn lạnh mức 19.5oC máy nén ngắt Để đảm bảo cho máy nén bật tắt liên tục máy nén ngắt delay khoảng thời gian Sau khoảng thời gian đó cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 19,5oC máy nén hoạt động lại 6.3 KẾT QUẢ TƯƠNG TÁC GIỮA MƠ HÌNH VÀ THIẾT BỊ Tại thời điểm hệ thống hoạt động nhiên chế độ AUTO chưa bật Nhiệt độ giàn lạnh đo lúc khoảng 250C Hình 6.4: Máy nén khơng hoạt động chưa bật chế độ auto Khi bật công tắc phần mềm điều khiển đóng máy nén hoạt động Hình 6.5: Máy nén hoạt động cảm biến nhiệt độ 19,50C công tắc Auto mở Trang 65 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khi cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 19,50C máy nén ngừng hoạt động Hình 6.6: Máy nén không hoạt động cảm biến nhiệt độ 19,50C Trang 66 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 7.1 KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu ứng dụng phần mềm LabVIEW việc thu thập tín hiệu điều khiển hệ thống điều hịa khơng khí tự động nhóm đã rút số kết luận sau:  Trong trình thu thập tín hiệu hiểu rõ yếu tố dẫn đến hệ thống hoạt động hoặc hoạt động không ổn định  Sự ảnh hưởng phần tử cảm biến, tốc độ lên hoạt động chung toàn hệ thống  Việc nghiên cứu phần mềm LabVIEW để thu thập tín hiệu điều khiển cũng giải pháp, lựa chọn hợp lý cho sinh viên thực nghiên cứu  Phần mềm LabVIEW dễ sử dụng, cài đặt kết nối tốt với liệu vào/ra Giao diện trực quan, sinh động hiển thị kết xác  Việc xác định tín hiệu cảm biến, tốc độ quạt, điều khiển servo cho phép đánh giá chất lượng hoạt động hệ thống  Ngồi thơng qua việc sửa chữa mơ hình, tháo lắp máy nén, quy trình sạc, hút gas giúp nhóm hiểu rõ hoạt động hệ thống  Sau hồn thành, hệ thống hồn tồn ứng dụng vào giúp cho sinh viên học tập nghiên cứu thêm hướng phát triển sau 7.2 ĐỀ NGHỊ Qua việc nghiên cứu đề tài nhóm đưa số kiến nghị sau: Vì đề tài dừng lại ở việc tìm hiểu mơ hình điều hịa khơng khí, thu thập tín hiệu hệ thống điều khiển máy nén thông qua cảm biến nhiệt độ giàn lạnh chứ chưa áp dụng vào việc điều khiển nhiệt độ tốc độ quạt Nên việc tiếp tục nghiên cứu, điều khiển chế độ lại hệ thống cũng hướng cần phát triển Trang 67 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Lê Thanh Phúc, “Chuyên đề hệ thống điều hịa khơng khí”, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh [2] “Mơ hình điều hịa khơng khí tự động”, Khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh [3] Tài liệu hệ thống điều hịa khơng khí hãng TOYOTA [4] TS Ngũn Bá Hải, “Lập trình LabVIEW” Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh [5] Ngũn Thanh Tần, “Lập trình LabVIEW bản” Một số trang web tham khảo: [6] https://www.google.com.vn [Nguồn số hình ảnh viết] [7] http://ni.com [8] https://vi.wikipedia.org Trang 68 ... KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ VÀ PHẦM MỀM LABVIEW 1.1 HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ 1.1.1 Cấu trúc hệ thống điều hòa khơng khí tự động ... 1.1.1 Cấu trúc hệ thống điều hịa khơng khí tự động Hình 1.1: Cấu trúc hệ thống điều hịa khơng khí tự động Cấu trúc hệ thống điều hòa không khí tự động ô tô bao gồm tín hiệu đầu vào (các cảm biến),... GIỚI THIỆU MƠ HÌNH ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TỰ ĐỘNG Đồ án tốt nghiệp nhóm ứng dụng phần mềm máy tính để thu thập tín hiệu điều khiển hệ thống điều hịa khơng khí tự động tơ nên nhóm định sử dụng mơ