ĐỒ ÁN Hệ thống xi nhan Trong nhiều năm gần đây cùng với sự phát triển của kinh tế, khoa học kỹ thuật ngày càng nâng cấp các loại xe ô tô ngày càng hiện đại. Nhằm thỏa mãn càng nhiều nhu cầu về giao thông vận tải và thị hiếu của con người. theo đó nhiều hệ thống trang thiết bị cũ kỹ trên ô tô đã ần được cải tiến và ngày càng phát triển
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, Ngày Tháng Năm 2022 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU .4 1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu phân loại .4 1.1.1 Nhiệm vụ .4 1.1.2 Yêu cầu 1.1.2 Phân loại 1.2 Hệ thống đèn chiếu sáng tín hiệu .7 1.2.1 Hệ thống đèn cảnh báo 10 1.2.2 Hệ thống đèn chiếu sáng bên .10 CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐÈN XI NHAN TRÊN XE MITSUBISHI 11 2.1 Công dụng cấu tạo hệ thống đèn xi nhan 11 2.2 Nguyên lý hoạt động 15 2.2.1 Nguyên lý hoạt động đèn xi nhan .15 2.2.2 Nguyên lý hoạt động đèn báo nguy hiểm 16 2.3 Phân tích cấu tạo mạch tín hiệu xe MITSUBISHI ATTRAGE 17 2.4 Phân tích nguyên lý hoạt động mạch đèn xi nhan xe 18 MITSUBISHI 18 CHƯƠNG MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN 19 3.1 Phần mềm Proteus 19 3.2 Phần mềm Arduino .21 3.3 Arduino .23 3.4 Mô mạch 27 3.4.1 Sơ đồ nguyên lý mạch thiết kế .27 3.4.2 Ngơn ngữ lập trình 28 3.5 Thiết kế mơ hình ngun lý hệ thống 31 3.5.1 Thiết kế mô hình 31 3.5.2 Mơ hình thực tế .33 CHƯƠNG KẾT LUẬN 36 MỞ ĐẦU Trong nhiều năm gần với phát triển kinh tế, khoa học kỹ thuật ngày nâng cấp loại xe ô tô ngày đại Nhằm thỏa mãn nhiều nhu cầu giao thông vận tải thị hiếu người theo nhiều hệ thống trang thiết bị cũ kỹ ô tô ần cải tiến ngày phát triển Nhưng tồn nhiều hạn chế kiến thước chun mơn để tiếp cận Khơng mà hiên đất nước ta khỏi động dự án sản xuất ô tô nước đặt yêu cầu với thiết bị phụ trợ ngày cao Hơn công nghệ sản xuất ô tô liên tục nâng lên theo xu cạnh tranh kéo theo thay đổi cơng nghệ sửa chữa số thói quen sử dụng, sửa chữa khơng cịn phù hợp khơng cịn đáp ứng cáo nhu cầu Nội dung đề tài gòm nội dung sau: – Tổng quan hệ thống đèn xi nhan – Ứng dụng vi điều khiển Arduino mô mạch điều khiển hệ thống đèn xi nhan ô tô đời Kết luận kiến nghị Để hoàn thành đề tài này, em xin chân thành cảm ơn thầy …đã nhiệt tình hướng dẫn em thời gian nghiên cứu giúp em hoàn thành đề tài thời gian quy định Do kiến thức chuyên môn thời gian nghiêm cứu đề tài có hạn nên khơng tránh khỏi sai sót, em mong nhận góp ý thầy giáo khoa toàn thể bạn sinh viên để em hoàn thiện đề tài tốt Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU 1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu phân loại Hệ thống chiếu sáng Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu xe hệ thống quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến trình làm việc xe vận hành người lái an toàn đối tượng tham gia giao thơng Để cho xe hoạt động ổn định đảm bảo an tồn hệ thống phải có độ tin cậy xác cao Tuy nhiên hệ thống chiếu sáng, tín hiệu cổ điển chưa đáp ứng yêu cầu trên, yêu cầu điều kiện thực tế ngày nên hệ thống cần trang bị thêm số linh kiện điện tử, cảm biến, đáp ứng u cầu Hình 1 Hệ thống chiếu sáng 1.1.1 Nhiệm vụ Hệ thống chiếu sáng làm nhiệm vụ chiếu sáng phần đường xe chuyển động đêm tối, báo hiệu ánh sáng Khi ô tô chạy đường chiếu sáng tốt ô tô đỗ đường khơng cần chiếu sáng đằng trước Trong trường hợp phương tiện vận tải khác phải biết rõ xe khác chạy đỗ đường Vì ngồi đèn pha với nấc ánh sáng tơ cịn có cơng suất (3-6)c Các đèn thường bố trí tai xe, đơi bố trí luoon đèn pha gọi đèn kích thước (đèn dừng) Các đèn cịn có nhiệm vụ báo cho phương tiện vận tải chạy ngược chiều toạ độ xe chạy hay đỗ phía trước Thơng báo hướng chuyển động xe đến điểm giao nhau, muốn quay đầu xe hay xin vượt, muốn quan sát sau lùi xe Đèn phanh để báo hiệu cho xe khác xe phanh, đèn có cường độ sáng lớn dễ nhận thấy kể vào ban ngày Sử dụng đèn sương mù để quan sát phần đường tham gia giao thông điều kiện sương mù ày đặc mà đèn pha cốt không phát huy tác dụng gây phản xạ ánh sáng trở lại lái xe gây loá mắt người lái 1.1.2 Yêu cầu Đối với đèn pha để soi sáng mặt đường người người ta dùng đèn pha Các đèn pha phải chiếu xa 100m khoảng cách đường phía trước xe Với cơng suất đèn (50-60) W Khi tính tốn hệ thống quang học đèn chất lượng chế tạo đèn tốt đảm bảo chiếu xa (200300)m Yêu cầu đèn chiếu sáng phía trước Khi bật cơng tắc đèn chiếu gần đèn chiếu xa phải tắt Ngược lại, sử dụng đèn chiếu xa đèn phải thể báo hiệu có làm việc Đối với đèn xi nhan muốn báo hiệu phương tiện tham gia giao thông người tham gia giao thơng khác biết hướng di chuyển đến điểm giao cắt muốn quay đầu xe phải thơng báo tín hiệu đèn xi nhan Tín hiệu phải rõ ràng thơng báo cho tất phía trước phía sau biết Ở đèn sương mù cần phải giải vấn đề khơng gây phản chiếu lại lái xe gây lố lái xe ngược chiều, khoảng sáng phải 25m phát huy tác dụng Các đèn sau phải lắp thành cặp: Đèn chiếu sáng phía trước, đèn áo rẽ, đèn vị trí, đèn phanh (có đèn phanh lắp thành cặp) Các đèn tạo thành cặp phải thoả mãn yêu cầu sau: màu, có đặc tính quang học nhau, lắp đối xứng qua mặt phẳng trung tuyến dọc xe Yêu cầu đèn phanh phải bật sáng người lái tác động vào hệ thống phanh chính, trường hợp dùng kết hợp với đèn hậu đèn phanh phải có cường độ sáng so với đèn hậu Yêu cầu đèn lùi: đèn lùi phải bật sáng cần số vị trí số lùi công tắt khởi động động vị trí mà động hoạt động Đèn lùi phải tắt điều kiện không thoả mãn Và đủ độ sáng để tài xế quan sát phía sau 1.1.2 Phân loại Có thể phân loại hệ thống chiếu sáng theo nhiều tiêu chí như: theo chức phận chiếu sáng, thưo quốc gia, theo khu vực, theo vị trí lắp đặt • Đèn kích thước trước sau xe (side & rear lamps) • Đèn pha cốt (head lamps – main driving lamps): Dùng để chiếu sáng không gian phía trước xe giúp lái xe nhìn thấy đem, tối hay điều kiện tầm nhìn hạn chế • Đèn sương mù (fog lamps): Trong điều kiện sương mù, sử dụng đèn pha tao vùng ánh sáng chới phía trước gây trở ngại cho xe dối diện người đường Nếu sử dụng đèn sương mù giảm tình trạng Dịng cung cấp cho đèn sương mù thường lấy say relay đèn kích thước • Đèn sương mù phía sau (rear fog guard): Đèn thường ùng để báo hiệu cho xe phía sau nhận biết trịn điều kiện tầm nhìn hạn chế Dịng cung cấp cho đèn lấy sau đèn cốt (dipped beam) Một đèn áo gắn vào taplo để báo hiệu cho lái xe đèn sương mù phía sau hoạt động • Đèn lái phụ trợ (auxiliary driving lamps): Đèn nối với nhánh đèn pha chính, ùng để tăng cường độ chiếu sáng bật đèn pha Nhưng có xe đối diện đến gần, đèn phải tắt thông qua công tắc riêng để tránh gây lóa mắt lái xe xe chạy ngược chiều • Đèn nhảy pha (headlamps flash switch): Công tắc đèn nhảy pha sử dụng vào an ngày để hiệu cho xe khác mà sử dụng đến cơng tắc đèn • Đèn lùi (reversing lamps): Đèn chiếu sáng xe cài số lùi nhằm báo hiệu cho xe khác người đường • Đèn phanh (brake lights): Dùng để báo cho lái xe xê sau biết để giữ khoảng cách an toàn đạp phanh • Đèn báo taplo: Dùng để hiển thị thơng số, tình trạng hoạt động hệ thống, phận xe báo lỗi hay báo nguy hệ thống xe hoạt động khơng ình thường • Đèn báo đứt bóng (lamp failure indicator): Trên số xe ta hay lắp mạch báo cho lái xe biết có óng đèn phía ị đứt hay sụt áp mạch điện làm đèn mờ đèn áo đặt taplo sáng lên có cố mạch hay đèn 1.2 Hệ thống đèn chiếu sáng tín hiệu – Đèn pha ô tô Đây hệ thống đèn quan trọng gắn đầu xe để đảm bảo an toàn cho tài xế quan sát đường, vào ban đêm Đèn pha tơ có hai chế độ: “cos” chiếu sáng gần (50m – 75m) “pha” chiếu sáng xa (180m – 250m) Ở chế độ cos, công suất đèn khoảng 35W – 40W, ánh sáng đủ để giúp tài xế quan sát mà không làm người đối diện chói mắt Trong đó, cơng suất chế độ pha 45W – 70W, cường độ ánh sáng cao làm lóa mắt người đối diện nên thích hợp sử dụng đường Hình Sơ đồ hệ thống đèn chiếu sáng đầu xe – Đèn sương mù Đèn sương mù phía trước có chùm sáng rộng, tia mảnh rõ nét có sắc vàng trắng tùy loại xe Đèn sương mù giúp tăng khả chiếu sáng tài xế phải di chuyển với tốc độ thấp điều kiện tầm nhìn kém, có mưa, sương mù, bụi tuyết Bên cạnh đó, đèn sương mù xe sử dụng để thông báo cho phương tiện phía sau biết diện vị trí xe – Đèn DRL (Daytime Running Light) Đèn chạy ban ngày DRL dãy đèn LED lắp đầu xe, cụm đèn pha phía đèn sương mù Mục đích loại đèn để giúp người lái thấy đường mà để người ộ, phương tiện ngược chiều nhận biết xe từ xa Ở nhiều quốc gia, luật pháp bắt buộc mở đèn pha ô tô trời tối vào ban đêm Vì vậy, đèn DRL mặc định bật xe nổ máy vào ban ngày – Đèn phanh ô tô Đèn phanh ô tô loại đèn chiếu sáng phía sau với ánh sáng đỏ kích hoạt tài xế phanh xe để cảnh áo phương tiện phía sau chuẩn bị dừng lại Theo quy định Liên Hợp Quốc, cƣờng độ sáng đèn phanh ô tô dao động từ 60cd – 185cd – Đèn lùi xe ô tô Đây hệ thống đèn sử dụng để cảnh áo phương tiện người xung quanh xe chuẩn bị lùi lại Theo tiêu chuẩn quốc tế, đèn lùi xe tơ thường có màu trắng Hình Sơ đồ hệ thống đèn hậu ô tô – Đèn biển số Một số mẫu xe trang bị thêm đèn biển số Loại đèn giúp phương tiện phía sau lực lượng chức ễ dàng quan sát biển số điều kiện ánh sáng thấp 1.2.1 Hệ thống đèn cảnh báo Hệ thống đèn cảnh báo hay gọi đèn xi-nhan gắn đầu xe đuôi xe với mục đích đưa tín hiệu báo rẽ, cảnh báo nguy hiểm cho phương tiện xung quanh Thông thường đèn xi-nhan có màu vàng, nhiên số mẫu xe lại thay màu đỏ 1.2.2 Hệ thống đèn chiếu sáng bên ngồi Hình Sơ đồ hệ thống đèn chiếu sáng bên Các loại đèn LED thiết kế nhiều vị trí khác khoang nội thất Đặc biệt, với khả chiếu sáng tập trung ƣu việt, đèn LED thƣờng lắp đặt bề mặt bảng điều khiển hay cabin xe Đèn chiếu sáng mặt bảng Taplo cho phép ngƣời lái dễ dàng theo dõi quan sát thông số xe vận hành Đèn chiếu sáng bảng Taplo mở lên công tắc đèn pha bật lên nấc Ngoài ra, đèn trần xe với chế độ On (Bật), Off (Tắt) Door (Tự động bật cửa xe mở) giúp tài xế hành khách quan sát rõ khoang cabin trời tối 10 Dưới danh sách số board mạch Arduino khác có thị trường: Arduino Uno R3 Arduino Uno R3 SMD Arduino Pro 3.3v/8 MHz Arduino Pro 5v/16 MHz Arduino MEGA 2560 R3 3.3 Arduino Arduino tảng mã nguồn mở phần cứng phần mềm Phần cứng Arduino (các bảng mạch vi xử lý) sinh thị trấn Ivrea Ý, nhằm xây dựng ứng dụng tương tác với với môi trường thuận lợi Phần cứng bao gồm bảng mạch nguồn mở thiết kế tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, ARM Atmel 32-bit Những mẫu đại trang bị gồm cổng giao tiếp USB, chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều bảng mở rộng khác Hình 3.5 Arduino 23 Phần cứng Hình Sơ đồ mạch Arduino Một mạch Arduino bao gồm vi điều khiển AVR với nhiều linh kiện bổ sung giúp dễ dàng lập trình mở rộng với mạch khác Một khía cạnh quan trọng Arduino kết nối tiêu chuẩn nó, cho phép người dùng kết nối với CPU bảng với mơ-đun thêm vào dễ dàng chuyển đổi, gọi chắn Theo nguyên tắc, sử dụng ngăn xếp phần mềm Arduino, tất bảng lập trình thơng qua kết nối RS-232, cách thức thực lại tùy thuộc vào đời phần cứng Các đa ảng Arduino có chứa mạch chuyển đổi RS232 sang TTL Các bảng Arduino lập trình thơng qua cổng USB, thực thơng qua chip chuyển đổi Có nhiều biên thể Arduino tương thích Arduino phân nhánh Một vài số có chức tương đương với Arduino sử dụng để thay qua lại Nhiều mở rộng cho Ar uino thực thiện cách thêm vào điều khiển đầu ra, thường sử dụng trường học để đơn giản hóa cấu trúc 'con rệp' robot nhỏ Những bảng khác thường tương đương điện có thay đổi hình dạng, đơi cịn uy trì độ tương thích với chắn, đơi khơng 24 Các chương trình Arduino viết C C++ Arduino IDE kèm với thư viện phần mềm gọi "Ngôn ngữ Arduino", từ Ngôn ngữ Arduino gốc, giúp thao tác nhập/xuất dễ dàng Người dùng cần định nghĩa hàm để tạo chương trình vịng thực thi chạy Một chương trình điển hình cho vi điều khiển đơn giản làm cho đèn LED sáng/tắt Hình Các chân Arduino Một đặc điểm hầu hết bảng Arduino chúng có đèn LED điện trở nối chân 13 với đất; đặc điểm thuận tiện cho nhiều ứng dụng đơn giản Đoạn mã đọc chương trình biên dịch C++ chuẩn chương trình đúng, ta chọn vào nút "Nạp to I/O bảng" IDE này, chép đoạn mã ghi vào file tạm với tiêu đề bao hàm phụ phía hàm () đơn giản nằm phía đáy, để làm cho thành chương trình C++ khả dụng Các chân tác dụng chân Arduino Uno Chân reset Arduino để thiết lập lại toàn đưa chương trình chạy trở ban đầu Chân reset hữu ích Arduino bị treo chạy chương trình 25 ► Có 14 chân I / O digital chân analog tích hợp Arduino cho phép kết nối bên với mạch với Arduino Các chân cung cấp linh hoạt dễ sử dụng cho thiết bị bên ngồi kết nối thơng qua chân ► chân analog đánh dấu A0 đến A5 có độ phân giải 10 bit Các chân đo từ đến 5V, nhiên, chúng cấu hình phạm vi cao cách sử dụng chức analogReference () chân ISF ► Bộ nhớ flash 13KB sử dụng để lưu trữ số lượng hướng dẫn dạng mã ► Chỉ cần nguồn 5V để sử dụng với Arduino, lấy nguồn trực tiếp từ cổng USB Arduino hỗ trợ nguồn điện bên ngồi lên đến 12 V điều chỉnh giới hạn mức V 3,3 V dựa yêu cầu projects 26 3.4 Mô mạch 3.4.1 Sơ đồ nguyên lý mạch thiết kế Trước thiết kế mơ hình cần chạy mô phàn mềm proteus với ngơn ngữ lập trình phụ hợp với hệ thống Hệ thống mạch gồm liên kiện sau: - ARDUINO UNO - CAP - CAP-ELEC - LED-YELLOW - LM016L - PCF8574 - RES - SW-ROT-3 - SW-SPST - 7805 Hình Sơ đồ nguyên lý mạch mô 27 3.4.2 Ngơn ngữ lập trình #include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0X27 ,16, 2); int SW1 = A0; int SW2 = A1; int SW3 = A2; int DL = 100; int TT = 100; void setup(){ lcd.init(); lcd.backlight(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" helloo "); delay(1500); lcd.clear(); lcd.setCursor(2,0); lcd.print(" HE THONG "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("XI NHAN CANH BAO"); delay(2000); lcd.clear(); { int i; for (i=0;i mạch đón,cung cấp dịng điện cho bóng đèn trái phải sáng nhấp nháy, hình lcd hiển thị hình 35 CHƯƠNG KẾT LUẬN Với đồ án hệ thống điện tử ô tô giúp cho sinh viên bổ sung thêm kỹ ănng sử dụng linh kiện điện tử Đồ án em làm : Thiết kế hệ thống xi nhan cảnh báo xe MITSUBISHI ATTRAGE” với hướng dẫn thầy giáo hướng dẫn , em thu số kết sau: – Nắm tổng quan hệ thống đèn xi nhan ô tô – Kỹ tìm kiếm tài liệu nước nước ngồi – Có kỹ đọc dịch tài liệu tiếng anh – Có hiểu biết thêm số phần mềm Proteus, Arduino Trong trình thực gặp nhiều khó khăn kiến thức kỹ thực hành, hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn em cố gắng vượt qua hoàn thành đề tài Em hy vọng đóng góp giúp đỡ thầy giáo để tập em hoàn thiện Em xin cảm ơn ! 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu sách Phạm Việt Thành – Lê Hồng Quân – Phạm Văn Thoan – Nguyễn Thành Bắc – Nguyễn Tiến Hán – Giáo trình hệ thống điện thân xe [1] Huỳnh Minh Phú (2015), Tự học nhanh arduino cho người bắt đầu Thành Phố Hồ Chí Minh [2] [3] “Phần mềm Proteus 6.5”, Phạm Quốc Hiệp Tài liệu internet [7] https://anhsangvacuocsong.vn/tim-hieu-ve-he-thong-chieu-sang-treno-to/ [8]https://oto-hui.com/threads/tong-quan-ve-he-thong-chieu-sang-tinhieu.26638/ [9] http://arduino.vn/ 37 ... .7 1.2.1 Hệ thống đèn cảnh báo 10 1.2.2 Hệ thống đèn chiếu sáng bên .10 CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐÈN XI NHAN TRÊN XE MITSUBISHI 11 2.1 Công dụng cấu tạo hệ thống đèn xi nhan ... động đèn xi nhan Nguyên lý hoạt động đèn xinhan: công tắc đèn xinhan hoạt động, công tắc đèn ộ nháy đèn xinhan bật đèn xinhan bên trái bên phải làm cho đèn xinhan phía nhấp nháy Hình 2.9 Sơ đồ nguyên... lý hệ thống đèn xi nhan - Khi công tắc đèn xinhan dịch chuyển bên trái, cực El nháy đèn xinhan đất nối thơng Dịng điện tới cực LL đèn xinhan bên trái nhấp nháy Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý xi nhan