Đồ án chuyên ngành kỹ thuật ô tô làm về mô phỏng hệ thống chiếu sáng phía trước trên xe vios 2019. Đồ án gồm 3 chương, chương 1 tổng quan hệ thống chiếu sáng, chương 2 về hệ thống tín hiệu và cơ sở lý thuyết, chương 3 về xây dựng chương trình mô phỏng. Kèm theo bản vẽ cad đầy đủ có 2 bản vẽ về tổng quan và mô phỏng mạch. tại trường đại học công nghiệp hà nội
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ - ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỀ TÀI: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐÈN PHA CHIẾU SÁNG PHÍA TRƯỚC TRÊN XE TOYOTA VIOS 2019 GVHD: TS Nguyễn Thành Bắc Sinh viên: Nguyễn Bảo Ngọc MSV: 2021608768 Lớp: AT6009.1 Hà Nội - 2023 MỤC LỤ MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH ẢNH iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v LỜI NÓI ĐẦU vi Chương - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG PHÍA TRƯỚC .1 1.1 Lịch sử hình thành 1.2 Hệ thống chiếu sáng thích ứng (AFS) 1.3 Giới thiệu vi điều khiển ứng dụng 1.3.1 Giới thiệu vi điều khiển .4 1.3.2 Vi điều khiển Arduino Uno ứng dụng nghiên cứu hệ thống chiếu sáng Chương - HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÍN HIỆU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 2.1 Giới thiệu hệ thống chiếu sáng hệ thống tín hiệu xe .12 2.2 Phân loại, cấu tạo hệ thống đèn chiếu sáng phía trước .13 2.2.1 Phân loại 13 2.2.2 Cấu tạo .16 2.3 Sơ đồ hoạt động số loại mạch điện hệ thống đèn xe 20 2.4 Hệ thống đèn liếc thông minh .24 2.4.1 Hệ thống đèn liếc tĩnh 24 2.4.2 Hệ thống đèn liếc động 27 2.4.3 Cơ sở tính tốn góc vùng chiếu sáng 32 Chương - XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG PHÍA TRƯỚC 35 3.1 Giới thiệu phần mềm mô 35 3.2 Linh kiện sử dụng mơ hình mơ .36 3.3 Thống số đầu vào 37 3.4 Mạch proteus mơ hệ thống đèn chiếu sáng phía trước .40 3.5 Chương trình chạy mơ 40 3.6 Kết chạy mô .42 KẾT LUẬN 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Đèn dây tóc .2 Hình 1.2: Đèn halogen Hình 1.3: Đèn led Hình 1.4: Đèn pha tự động thay đổi góc lái Hình 1.5: Mạch Arduino Uno R3 Hình 1.6: Các chân chíp 10 Hình 2.1: Vị trí phận hệ thống chiếu sáng tín hiệu 12 Hình 2.2: Bóng đèn dây tóc 13 Hình 2.3: Bóng đèn halogen 14 Hình 2.4: Bóng đèn Xeton .14 Hình 2.5: Sơ đồ khối hệ thống đèn Xenon 17 Hình 2.6: Mạch điều khiển đèn Xenon 17 Hình 2.7: Chóa đèn 19 Hình 2.8: Loại khơng sử dụng relay 20 Hình 2.9: Sơ đồ cơng tắc loại dương chờ 21 Hình 2.10: Cơng tắc đèn loại âm chờ 22 Hình 2.11: Đèn liếc tĩnh 23 Hình 2.12: Đèn chiếu sáng góc cua tắt thằng bật vào cua 24 Hình 2.13: Đèn hella .25 Hình 2.14: Hệ thống điều khiển liếc tĩnh 25 Hình 2.15: Đèn chiếu sáng góc cua rộng 27 Hình 2.16: Hệ thống đèn liếc động .28 Hình 2.17: Mơ hình cấu tạo đèn 29 Hình 2.18: Các module cấu đèn liếc động 30 Hình 2.19: Góc liếc vùng sáng 31 Hình 2.20: Bán kính cong xác định vịng quay xe 32 Hình 3.1 Phần mềm Proteus 34 Hình 3.2 Cảm biến ánh sáng 36 Hình 3.3 Khóa điện trạng thái off 37 Hình 3.4 Khóa điện trạng thái ON .37 Hình 3.5 Công tắc chế độ chọn cốt .38 Hình 3.6 Cơng tắc chọn chế độ pha 38 Hình 3.7 Mạch mơ hệ thống đèn chiếu sáng phía trước .39 Hình 3.8 Chương trình viết Arduino IDE 40 Hình 3.9 Khi cường độ sáng nhỏ 500 41 Hình 3.10 Khi cường độ sáng lớn 500 42 Hình 3.11 Đồ thị thể giá trị điện áp đo từ cảm biến cường độ ánh sáng tăng 43 Hình 3.12 : Đồng hồ đo giá trị điện áp cường độ ánh sáng tăng 43 Hình 3.13 Đồ thị thể giá trị điện áp đo từ cảm biến cường độ ánh sáng giảm 44 Hình 3.14 : Đồng hồ đo giá trị điện áp cường độ ánh sáng giảm 44 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 : Thông số Arduino Uno R3 LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển xã hội phương tiện giao thơng phát triển khơng ngừng ô tô phương tiện phổ biến Do nhu cầu cấp thiết người tiêu dùng, ngành công nghiệp ô tô cho đời nhiều loại ô tơ với tính cơng dụng khác Và ứng dụng kỹ thuật điện tử, kỹ thuật lập trình có vai trị lớn phát triển phương tiện giao thông đại Với phát triển vũ bão kỹ thuật điện tử, kỹ thuật lập trình, kỹ thuật điều khiển với tiện ích, khả lập trình ngày cao mang lại nhiều biến đổi sâu sắc ngành ô tô Và việc ứng dụng kỹ thuật vào thực tế giúp ích cho người nhiều Để góp phần nhỏ vào việc em thực đề tài: ‘‘Mơ hệ thống đèn pha chiếu sáng phía trước xe Toyota Vios 2019’’ Sau thời gian thực hiện, với cố gắng thân với giúp đỡ dẫn thầy, đến đề tài em hoàn thành Mặc dù cố gắng kiến thức thời gian cịn hạn chế nên khó tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến quý thầy bạn để thuyết minh em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thành Bắc người trực tiếp hướng dẫn thầy khoa ô tô giúp đỡ em trình thực đồ án Chương - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG PHÍA TRƯỚC 1.1 Lịch sử hình thành Chiếc xe đời vào năm 1886, thời Thomas Edinson phát minh bóng đèn sợi đốt, nhiên bóng đèn sợi đốt lúc khơng sử dụng để chiếu sáng xe nguồn điện để thắp sáng bóng đèn Accu lại khơng đáp ứng dung lượng máy phát điện chiều cồng kềnh chưa ứng dụng xe Vì vào năm cuối kỷ 19 người ta muốn lái xe đường vào ban đêm phải mang theo đèn lồng, đèn măng sông, … đèn sử dụng để thắp sáng nhà Tuy nhiên đèn với ánh sáng leo lét đáp ứng chiếu sáng cho xe Vì nhà sản xuất xe nhà khoa học bắt tay nghiên cứu loại đèn có khả chiếu xa vùng chiếu rộng để lắp đặt xe Những loại đèn sợi đốt sử dụng phổ biến xe hơi: (thời kỳ 1910 – 1960) Đèn cốt (low - beam) Bóng đèn bilux- giảm chói mắt Đèn cốt khơng đối xứng- sáng bên phải Đèn halogen đời sử dụng phổ biến xe (thời kỳ 1960 – 1990) Hình 1.1: Đèn dây tóc - Đèn pha chiếu ánh sáng từ thấu kính đèn xenon đời sử dụng phổ biến xe (thời kỳ 1990 – nay) Hình 1.2: Đèn halogen Trong năm gần công nghệ đèn pha ôtô đời loại đèn pha sử dụng công nghệ đi-ốt phát quang LED Tuổi thọ lên tới 100 nghìn giờ, sử dụng với nguồn điện công suất nhỏ, hoạt động tốt điều kiện thời tiết, tiết kiệm điện ưu điểm đèn LED Đèn LED an tồn sử dụng có điện thấp (đèn LED volt), hiệu tiết kiệm lượng cao theo tính tốn thời gian sử dụng mức tiêu thụ điện gần 10 lần so với đèn thường, thân thiện mơi trường q trình phát sáng lượng nhiệt tỏa thấp Đèn LED (Light emitting diodes - đèn đi-ốt phát quang) trở nên phổ biến vai trị đèn pha đèn hậu Hình 1.3: Đèn led 1.2 Hệ thống chiếu sáng thích ứng (AFS) Hệ thống chiếu sáng phía trước thích ứng (AFS- Adaptive Front-lighting System) phần hệ thống an tồn chủ động xe tơ tầm trung, mang đến tầm nhìn tối ưu cho người lái đêm điều kiện có tầm nhìn khác tham gia giao thơng, cách điều chỉnh góc đèn pha cường độ đánh giá tốc độ tơ, góc vơ lăng, thời tiết tình trạng, tỷ lệ lệch nghiêng ô tô Một thiết bị chiếu sáng, cung cấp chùm tia với đặc điểm khác để tự động thích ứng với điều kiện sử dụng khác chùm nhúng (chùm qua) và, có, chùm (chùm dẫn động) với mức tối thiểu nội dung chức năng; hệ thống bao gồm "kiểm soát hệ thống", nhiều "nguồn cung cấp thiết bị vận hành ", có, và" đơn vị cài đặt "ở bên phải bên trái xe Hình 1.4: Đèn pha tự động thay đổi góc lái Hệ thống chiếu sáng phía trước thích ứng (AFS- Adaptive Front-lighting System) phần hệ thống an toàn chủ động xe ô tô tầm trung, mang đến tầm nhìn tối ưu cho người lái đêm điều kiện có tầm nhìn khác tham gia giao thơng, cách điều chỉnh góc đèn pha cường độ đánh giá tốc độ tơ, góc vơ lăng, thời tiết tình trạng, tỷ lệ lệch nghiêng ô tô Một thiết bị chiếu sáng, cung cấp chùm tia với đặc điểm khác để tự động thích ứng với điều kiện sử dụng khác chùm nhúng (chùm qua) và, có, chùm (chùm dẫn động) với mức tối thiểu nội dung chức năng; hệ thống bao gồm "kiểm soát hệ thống", nhiều "nguồn cung cấp thiết bị vận hành ", có, và" đơn vị cài đặt "ở bên phải bên trái xe 1.3 Giới thiệu vi điều khiển ứng dụng 1.3.1 Giới thiệu vi điều khiển Vi điều khiển máy tính tích hợp chip, thường sử dụng để điều khiển thiết bị điện tử Vi điều khiển, thực chất, hệ thống bao gồm vi xử lý có hiệu suất đủ dùng giá thành thấp (khác với vi xử lý đa dùng máy tính) kết hợp với khối ngoại vi nhớ, module vào/ra, module biến đổi số sang tương tự tương tự sang số, Ở máy tính module thường xây dựng chip mạch Vi điều khiển thường sử dụng để xây dựng hệ thống nhúng Nó sử dụng thiết bị điện, điện tử máy giặt, lò vi sóng, điện thoại, đầu đọc DVD, thiết bị đa phương tiện hay dây chuyền sản xuất tự động, Hầu hết vi điều khiển ngày xây dựng dựa kiến trúc Harvard, kiến trúc định nghĩa bốn thành phần cần thiết hệ thống nhúng Những thành phần lõi CPU, nhớ chương trình (thơng thường ROM nhớ flash), nhớ liệu (RAM), vài định thời