Đồ án thiết kế hệ thống gạt mưa rửa kính tự động

LỜI NĨI ĐẦU Sau thời gian nghiên cứu, tìm tịi, tính tốn dẫn tận tình thầy Phạm Văn Kiêm thầy cô khoa Cơ Khí Động Lực em hồn thành đề tài“ THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH TỰ ĐỘNG TRÊN XE Ô TÔ” Trong trình hồn thành, em học hỏi nhiều điều lý thú bổ ích: + Em làm quen với phương pháp làm việc độc lập theo nhóm Có thể phương pháp làm việc khoa học, hiệu luyện cho em khả làm việc độc lập, tự tìm tịi tinh thần tự giác, trách nhiệm cao + Giúp em có khả tìm tịi, sang tạo, tự lập phương pháp tìm kiếm tài liệu từ nguồn khác + Qua việc thực đề tài này, em có thêm nhiều kinh nghiệm cho lần sau Đặc biệt phương pháp trình bày ý tưởng Tuy nhiên q trình hồn thành đề tài em gặp nhiều khó khăn, thử thách khơng thể khắc phục Vì vậy, đề tài thực cịn nhiều thiếu xót, khơng mong đợi Mong thầy cô tiếp tục giúp em để em hồn thiện kĩ Từ áp dụng vào đề tài sau Một lần em xin trân thành cảm ơn thầy cô tận tình bảo giúp đỡ để em hồn thành đề tài Và em mong thầy cô tiếp tục giúp đỡ em trở thành người có ích cho gia đình xã hội Sinh viên thực hiện: Đỗ Văn Thoan NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN : Hưng Yên , ngày.… tháng … năm 2015 Giáo viên hướng dẫn MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG GẠT MƯA RỬA KÍNH TRÊN Ơ TƠ Khái quát hệ thống .5 Các phận vị trí Cấu Tạo Cơng tắc gạt nước rửa kính 4.1 Công tắc gạt nước 4.2 Rơle điều khiển gạt nước gián đoạn 10 4.3 Cơng tắc rửa kính 10 Mô Tơ Gạt Nước 10 5.1 Khái quát chung 11 5.2 Công tắc dạng cam .11 Mơ Tơ Rửa Kính .12 6.1 Mô tơ rửa kính trước/kính sau : 12 6.2 Vận hành kết hợp với phận rửa kính .12 Nguyên Lý Hoạt Động .13 7.1 Nguyên lý hoạt động cơng tắc gạt nước vị trí LOW/MIST .13 7.2 Nguyên lý hoạt động công tắc gạt nước vị trí HIGH .14 7.3 Nguyên lý hoạt động tắt công tắc gạt nước OFF 14 7.4 Nguyên lý hoạt động bật công tắc gạt nước đến vị trí "INT" .15 Nguyên lý hoạt động bật cơng tắc rửa kính ON 17 Hệ Thống Và Chức Năng Hoạt Động Mới 18 9.1 Hệ thống gạt nước dải rộng 18 9.2 Chức INT điều chỉnh khoảng thời gian gạt theo tốc độ xe 20 9.3 Chức bật theo tốc độ xe .21 9.4 Rửa kính kết hợp với gạt nước có chức ngăn đọng nước kính 22 9.5 Chức cảm biến nước mưa 22 CHƯƠNGII: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM LABVIEW VÀ MẠCH ARDUINO 24 Tổng quan LABVIEW 24 1.1 LabVIEW gì? 24 1.2 Vai trò LabVIEW 24 1.3 Các chức LabVIEW 25 1.4 Phần mềm nhúng vào LabVIEW .25 1.5 Các giao thức kết nối 25 1.6 Các Module công cụ LabVIEW 26 1.7 LabVIEW làm việc nào? 27 1.8 Các thành phần LabVIEW 27 1.9 Những công cụ lập trình LabVIEW 31 1.10 Bảng điều khiển (Controls Palette) 32 Mạch arduino kết nối labview với arduino 34 2.1 Kết nối LabVIEW với Arduino 34 2.2 Gói VIs Arduino 37 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN .41 Mục đích thiết kế giao diện .41 Sơ đồ khối mạch điều khiển 42 Sơ đồ thuật toán .43 Nguyên Lý hoạt động cảm biến nước mưa 43 Thiết kế giao diện điều khiển phần mềm labview 44 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN-HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 49 Các kết thu 49 Những hạn chế 49 Hướng phát triển đề tài 49 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG GẠT MƯA RỬA KÍNH TRÊN Ơ TƠ Khái qt hệ thống Hình 1.1 khái quát hệ thống Hệ thống gạt nước rửa kính hệ thống đảm bảo cho người lái nhìn rõ ràng cách gạt nước mưa kính trước kính sau trời mưa Hệ thống làm bụi bẩn kính chắn gió phíatrước nhờ thiết bị rửa kính Vì thiết bị cần thiết cho an toàn xe chạy Gần số kiểu xe thay đổi tốc độ gạt nước theo tốc độ xe tự động gạt nước trời mưa Các phận vị trí Hình 1.2 phận vị trí Hệ thống gạt nước rửa kính gồm phận sau Cần gạt nước phía trước/Lưỡi gạt nước phía trước Mơ tơ cấu dẫn động gạt nước phía trước Vịi phun rửa kính trước Bình chứa nước rửa kính (có mơ tơ rửa kính) Cơng tắc gạt nước rửa kính (Có rơle điều khiển gạtnước gián đoạn) Cần gạt nước phía sau/lưỡi gạt nước phía sau Mơ tơ gạt nước phía sau Rơle điều khiển gạt nước phía sau Hình 1.3 mục tham khảo Tham khảo :9 Bộ điều khiển gạt nước (ECU J/B phía hành khách) 10 Cảm biến nước mưa Cấu Tạo Hình 1.4 Cần Gạt Nước Cấu Tạo: Cần gạt nước/thanh gạt nước (1) Khái qt chung Có số phận hệ thống gạt nước Cấu trúc gạt nước lưỡi cao su gạt nước lắp vào kim loại gọi gạt nước Gạt nước dịch chuyển tuần hồn nhờ cần gạt Vì lưỡi gạt nước ép vào kính trước lị xo nên gạt nước gạt nước mưa nhờ dịch chuyển gạt nước Chuyển động tuần hoàn gạt nước tạo mô tơ cấu dẫn động Vì lưỡi cao su lắp vào gạt nước bị mòn sử dụng ánh sáng mặt trời nhiệt độ môi trường v.v nên phải thay phần lưỡi cao su cách định kỳ (2) Gạt nước che nửa/gạt nước che hoàn tồn Gạt nước thơng thường nhìn thấy từ phía trước xe Tuy nhiên để đảm bảo tính khí động học, bề mặt lắp ghép phẳng nhìn rộng nên gạt nước gần che nắp ca pơ Gạt nước nhìn thấy phần gọi gạt nước che nửa, gạt nước khơng nhìn thấy gọi gạt nước che hoàn toàn Gợi ý: Với gạt nước che hoàn tồn bị phủ băng tuyết điều kiện khác, gạt nước khơng thể dịch chuyển Nếu cố tình làm tuyết cách cho hệ thống gạt nước hoạt động cưỡng làm hỏng mô tơ gạt nước Để ngăn ngừa tượng này, phần lớn mẫu xe có cấu trúc chuyển chế độ gạt nước che hoàn toàn sang chế độ gạt nước che phần tay Sau bật sang gạt nước che nửa, cần gạt nước đóng trở lại cách dịch chuyển theo hướng mũi tên hình vẽ hình 1.4 Cơng tắc gạt nước rửa kính Hình 1.5: Cơng tắc gạt nước rửa kính 4.1 Cơng tắc gạt nước Cơng tắc gạt nước bố trí trục trụ lái, vị trí mà người lái điều khiển lúc cần Cơng tắc gạt nước có vị trí OFF (dừng), LO (tốc độ thấp) HI (tốc độ cao) vị trí khác để điều khiển chuyển động Một số xe có vị trí MIST (gạt nước hoạt động cơng tắc gạt nước vị trí MIST (sương mù), vị trí INT (gạt nước hoạt động chế độ gián đoạn khoảng thời gian định) công tắc thay đổi để điều chỉnh khoảng thời gian gạt nước Trong nhiều trường hợp công tắc gạt nước rửa kính kết hợp với cơng tắc điều khiển đèn Vì vậy, đơi người ta gọi cơng tắc tổ hợp xe có trang bị gạt nước cho kính sau, cơng tắc gạt nước sau nằm công tắc gạt nước bật về vị trí ON OFF Một số xe có vị trí INT cho gạt nước kính sau kiểu xe gần đây, ECU đặt công tắc tổ hợp cho MPX (hệ thống thông tin đa chiều) 4.2 Rơle điều khiển gạt nước gián đoạn Rơ le kích hoạt gạt nước hoạt động cách gián đoạn Phần lớn kiểu xe gần cơng tắc gạt nước có rơle sử dụng rộng rãi Một rơle nhỏ mạch tranzisto gồm có tụ điện điện trở cấu tạo thành rơ le điều khiển gạt nước gián đoạn Dịng điện tới mơ tơ gạt nước điều khiển rơ le theo tín hiệu truyền từ công tắc gạt nước làm cho mô tơ gạt nước chạy gián đoạn 4.3 Cơng tắc rửa kính Cơng tắc phận rửa kính kết hợp với cơng tắc gạt nước Mơ tơ rửa kính hoạt động phun nước rửa kính bật cơng tắc Mơ Tơ Gạt Nước 10