Nghiên cứu thiết kế ghế điện thông minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ GHẾ ĐIỆN THÔNG MINH NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN VĂN NHANH Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Ngô Ngọc Sơn 1711251656 17DOTB4 Nghê Văn Ngọc Anh 1711251670 17DOTB4 Nguyễn Đình Hậu 1711250839 17DOTB4 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ GHẾ ĐIỆN THÔNG MINH NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN VĂN NHANH Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Ngô Ngọc Sơn 1711251656 17DOTB4 Nghê Văn Ngọc Anh 1711251670 17DOTB4 Nguyễn Đình Hậu 1711250839 17DOTB4 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2021 VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ:ĐẠI HỌC CHÍNH QUY (CQ, LT, B2, VLVH) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số nhóm…3…): (1), NGÔ NGỌC SƠN MSSV: 1711251656 Điện thoại: 0967609525 Email:ngongocson18021999@gmail.com (2), NGUYỄN ĐÌNH HẬU Điện thoại: 0865203934 Ngành MSSV: 1711250839 Lớp: 17DOTB4 Email: nguyendinhhaux@gmail.com (3), NGHÊ VĂN NGỌC ANH Điện thoại: 0939719904 Lớp: 17DOTB4 MSSV: 711251670 Lớp: 17DOTB4 Email: ngocanhnghe@gmail.com : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Tên đề tài đăng ký : NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ GHẾ ĐIỆN THÔNG MINH Sinh viên hiểu rõ yêu cầu đề tài cam kết thực đề tài theo tiến độ hoàn thành thời hạn TP HCM, ngày 12 tháng 04 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn Nguyễn Văn Nhanh Sinh viên đăng ký Ngô Ngọc Sơn Nghê Văn Nguyễn Ngọc Anh Đình Hậu MÃ ĐỀ TÀI: …78 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực đề tài Họ tên : NGÔ NGỌC SƠN MSSV: 1711251656 Lớp: 17DOTB4 Điện thoại : 0967609525 Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Email: ngocson18020803@gmail.com Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế ghế điện thông minh – Tính tốn thiết kế phần khí Nhiệm vụ thực đề tài: - Tìm hiểu tổng quan đề tài; Tính tốn thiết kế phần điện ghế điện ô tô; Vẽ sơ đồ mạch điện; Khảo sát linh kiện điện; Tính tốn thiết kế ghế điện ô tô; Xuất vẽ ghế; Mô 3D ghế (nếu có); Thi cơng, lắp đặt thực nghiệm; Viết báo cáo đồ án tốt nghiệp TP HCM, ngày 10 tháng 05 năm 2021 Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn NGÔ NGỌC SƠN Nguyễn Văn Nhanh MÃ ĐỀ TÀI: …78 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực đề tài Họ tên : NGHÊ VĂN NGỌC ANH MSSV: 1711251670 Lớp: 17DOTB4 Điện thoại : 0939719904 Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Email: ngocanhnghe@gmail.com Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế ghế điện thơng minh – Tính tốn thiết kế phần điều khiển Nhiệm vụ thực đề tài: - Tìm hiểu tổng quan đề tài; Xây dựng thuật toán điều khiển ghế điện ô tô; Mô điều khiển ghế phần mềm; Thi công, lắp đặt thực nghiệm; Viết báo cáo đồ án tốt nghiệp TP HCM, ngày 10 tháng 05 năm 2021 Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) NGHÊ VĂN NGỌC ANH Nguyễn Văn Nhanh Viện Kỹ thuật Hutech MÃ ĐỀ TÀI: …78 PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực đề tài Họ tên : NGUYỄN ĐÌNH HẬU MSSV: 1711250839 Lớp: 17DOTB4 Điện thoại : 0865203934 Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Email: nguyendinhhaux@gmail.com 10 Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế ghế điện thông minh – Tính tốn thiết kế phần điện 11 Nhiệm vụ thực đề tài: - Tìm hiểu tổng quan đề tài; Tính tốn thiết kế ghế điện tơ; Xuất vẽ ghế; Mơ 3D ghế (nếu có); Thi công, lắp đặt thực nghiệm; Viết báo cáo đồ án tốt nghiệp TP HCM, ngày 10 tháng 05 năm 2021 Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) NGUYỄN ĐÌNH HẬU Nguyễn Văn Nhanh LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp kết thúc khóa học, với tình cảm chân thành, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới trường Đại học Công nghệ TPHCM tạo điều kiện cho chúng em có mơi trường học tập tốt suốt thời gian học tập, nghiên cứu trường Chúng em xin gửi lời cảm ơn tới TS Nguyễn Văn Nhanh giúp đỡ chúng em suốt trình nghiên cứu trực tiếp hướng dẫn chúng em hoàn thành đề tài đồ án tốt nghiệp Đồng thời, chúng em xin bày tỏ lịng cảm ơn tới thầy Viện Kỹ thuật HUTECH, bạn bè giúp đỡ, tạo điều kiện cho chúng em suốt trình học tập hoàn thành đề tài tốt nghiệp lần Chúng em xin chân thành cảm ơn! i LỜI CAM ĐOAN Chúng em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu, thiết kế ghế điện thông minh” cơng trình nghiên cứu nhóm Những phần sử dụng tài liệu tham khảo đồ án nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết trình bày đồ án hồn tồn trung thực, sai chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm chịu kỷ luật viện nhà trường đề Tp Hồ Chí Minh, Ngày 26 thán 09 năm 2021 Sinh viên Ngô Ngọc Sơn Nghê Văn Ngọc Anh ii Nguyễn Đình Hậu MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I LỜI CAM ĐOAN II DANH MỤC BẢNG VI DANH MỤC HÌNH VI DANH MỤC BIỂU ĐỒ VIII GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1.2 TẦM QUAN TRỌNG 1.1.3 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 1.1.4 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.3 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1.4 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.6 CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI 1.7 KẾT CẤU CỦA ĐỀ TÀI TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ GHẾ ĐIỆN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ 2.1 TỔNG QUAN CÁC LOẠI GHẾ TRANG BỊ TRÊN Ô TÔ HIÊN NAY 2.1.1 Ghế cứng 2.1.2 Ghế có điều khiển khí 2.1.3 Ghế có điều khiển khí nén 2.1.4 Ghế có điều khiển điện tử iii 2.2 KHẢO SÁT NHU CẦU CỦA CÁC BÊN LIÊN QUAN 2.3 ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI NHÓM 10 2.4 PHÂN TÍCH CẤU TRÚC/ NGUYÊN NHÂN CỦA VẤN ĐỀ 12 2.5 LỰA CHỌN NGUYÊN NHÂN CỤ THỂ CỦA VẤN ĐỀ 13 2.6 GIẢI PHÁP PHÁT TRIỀN GHẾ ĐIỂN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ 14 2.6.1 Gắn thêm điều hướng 14 2.6.2 Tích hợp chức massage cho ghế 15 2.6.3 Ghế tích hợp chức làm mát thống khí 16 2.6.4 Tích hợp cơng cụ điều khiển lên hình 17 2.6.5 ĐIỀU KHIỂN GHẾ BẰNG GIỌNG NÓI QUA ARDUINO 18 2.6.6 Điều khiển ghế thông qua cảm biến hồng ngoại 19 2.6.7 ĐIỀU KHIỂN GHẾ BẰNG CẢM BIẾN VÂN TAY QUA ARDUINO 20 2.7 KẾT HỢP ĐIỀU KHIỂN VÀ LƯU TRỮ VỊ TRÍ TRUYỀN THỐNG VỚI TRỢ LÝ ẢO TRÊN APPLE CARPLAY & ANDROID AUTO 21 2.8 ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN 22 2.9 MỘT SỐ SƠ ĐỒ VÀ CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN GHẾ Ô TÔ 24 2.9.1 Chức ghế 24 2.9.2 Hệ thống điều khiển ghế điện có yêu cầu sau 26 2.10 MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN 26 2.10.1 Sơ đồ mạch điều khiến ghế ngồi lý thuyết 26 2.10.2 Sơ đồ ma ̣ch điê ̣n điề u khiể n ghế của mơ ̣t sớ mẫu xe 30 MƠ PHỎNG, THI CÔNG GHẾ ĐIỆN THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ 31 3.1 THIẾT KẾ GHẾ ĐIỆN TRÊN PHẦN MỀM SOLIDWORKS 31 3.1.1 Hình chiếu đứng ghế điện 32 3.1.2 Hình chiếu cạnh ghế điện 33 iv nameand = 0; while(digitalRead(SCAN_FIN)==0 && digitalRead(29)==1 && digitalRead(28)==1); // load old data // while (digitalRead(29)==0) { if (namelod == 0) { Serial.println(" "); Serial.println("LOAD OLD DATA"); Serial.println("Waiting for valid finger "); namelod = 1; } if (pre_user != user) { Serial.print("user ID: "); Serial.println(user); Serial.print("Angle motor 1: "); Serial.println(motor[1][user]); Serial.print("Angle motor 2: "); Serial.println(motor[2][user]); Serial.print("Angle motor 3: "); Serial.println(motor[3][user]); Serial.println(" "); pre_user = user; reset0 = 0; loadod = 0; 51 } // -reset ve // if (reset0 == 0) { while (vitri1 > 0) { //quay nguoc lai digitalWrite(IN4, 1); digitalWrite(IN3, 0); } if (vitri1 == 0) { digitalWrite(IN3, 0); digitalWrite(IN4, 0); } delay(100); while (vitri2 > 0) { //quay nguoc lai digitalWrite(IN1, 1); digitalWrite(IN2, 0); } //dung motor if (vitri2 == 0) { digitalWrite(IN1, 0); digitalWrite(IN2, 0); 52 } delay(100); while (vitri3 > 0) { //quay nguoc lai digitalWrite(IN30, 1); digitalWrite(IN40, 0); } //dung motor if (vitri3 == 0) { digitalWrite(IN30, 0); digitalWrite(IN40, 0); } delay(200); reset0 = 1; } getFingerprintIDez(); // load lai du lieu cu -// if (loadod == 0) { while (vitri1 < motor[1][user]) { digitalWrite(IN3, 1); digitalWrite(IN4, 0); } if (vitri1 >= motor[1][user]) 53 { digitalWrite(IN4, 0); digitalWrite(IN3, 0); } delay(100); while (vitri2 < motor[2][user]) { digitalWrite(IN2, 1); digitalWrite(IN1, 0); } if (vitri2 >= motor[2][user]) { digitalWrite(IN2, 0); digitalWrite(IN1, 0); } delay(100); while (vitri3 < motor[3][user]) { digitalWrite(IN40, 1); digitalWrite(IN30, 0); } if (vitri3 >= motor[3][user]) { digitalWrite(IN40, 0); digitalWrite(IN30, 0); } delay(200); 54 loadod = 1; } } // add new data -// while (digitalRead(28)==0) { if (pre_user != user) { pre_user = user; Serial.print("user ID: "); Serial.println(user); Serial.println(" "); } if (nameand == 0) { Serial.println(" "); Serial.println("ADD NEW DATA"); nameand = 1; } getFingerprintIDez(); if (user != 0) nutnhan(); if (user != 0) { motor[1][user] = vitri1; motor[2][user] = vitri2; motor[3][user] = vitri3; } 55 } while ((digitalRead(29)==1) && (digitalRead(28)==1)) { reset0 = 0; // -reset ve // if (reset0 == 0) { while (vitri1 > 0) { //quay nguoc lai digitalWrite(IN4, 1); digitalWrite(IN3, 0); } if (vitri1 == 0) { digitalWrite(IN3, 0); digitalWrite(IN4, 0); } delay(100); while (vitri2 > 0) { //quay nguoc lai digitalWrite(IN1, 1); digitalWrite(IN2, 0); } //dung motor if (vitri2 == 0) 56 { digitalWrite(IN1, 0); digitalWrite(IN2, 0); } delay(100); while (vitri3 > 0) { digitalWrite(IN30, 1); digitalWrite(IN40, 0); } //dung motor if (vitri3 == 0) { digitalWrite(IN30, 0); digitalWrite(IN40, 0); } delay(200); reset0 = 1; } } } } //////////////////////CAC CHUONG TRINH CON////////////////////// // ENCODER -// void encoder1() { if (digitalRead(21)==0) 57 vitri1 ; else vitri1++; if (vitri1 < 0) vitri1 = 0; } void encoder2() { if (digitalRead(19)==0) vitri2 ; else vitri2++; if (vitri2 < 0) vitri2 = 0; } void encoder3() { if (digitalRead(2)==0) vitri3++; else vitri3 ; if (vitri3 < 0) vitri3 = 0; } // -NUT NHAN DIEU KHIEN // void nutnhan() { // TOI LUI // if (digitalRead(TOI)==0) { digitalWrite(IN30, 1); digitalWrite(IN40, 0); } 58 else digitalWrite(IN30, 0); if (digitalRead(LUI)==0) { digitalWrite(IN40, 1); digitalWrite(IN30, 0); } else digitalWrite(IN40, 0); // NANG HA TRUOC // if (digitalRead(UP_TRUOC)==0) { digitalWrite(IN1, 1); digitalWrite(IN2, 0); } else digitalWrite(IN1, 0); if (digitalRead(DOWN_TRUOC)==0) { digitalWrite(IN2, 1); digitalWrite(IN1, 0); } else digitalWrite(IN2, 0); // NANG HA SAU // if (digitalRead(UP_SAU)==0) { digitalWrite(IN3, 1); digitalWrite(IN4, 0); } 59 else digitalWrite(IN3, 0); if (digitalRead(DOWN_SAU)==0) { digitalWrite(IN4, 1); digitalWrite(IN3, 0); } else digitalWrite(IN4, 0); } // -CHON CHE DO THEM VAN TAY MOI // uint8_t getFingerprintEnroll() { int p = -1; Serial.print("Waiting for valid finger to enroll as #"); Serial.println(id); while ( p != FINGERPRINT_OK) { p = finger.getImage(); switch (p) { case FINGERPRINT_OK: Serial.println("Image taken"); break; case FINGERPRINT_NOFINGER: //Serial.println("."); if (digitalRead(SCAN_FIN)==0) { p = 1; return p; } break; 60 case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR: Serial.println("Communication error"); break; case FINGERPRINT_IMAGEFAIL: Serial.println("Imaging error"); break; default: Serial.println("Unknown error"); break; } } // OK success! p = finger.image2Tz(1); switch (p) { case FINGERPRINT_OK: Serial.println("Image converted"); break; case FINGERPRINT_IMAGEMESS: Serial.println("Image too messy"); return p; case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR: Serial.println("Communication error"); return p; case FINGERPRINT_FEATUREFAIL: Serial.println("Could not find fingerprint features"); return p; case FINGERPRINT_INVALIDIMAGE: 61 Serial.println("Could not find fingerprint features"); return p; default: Serial.println("Unknown error"); return p; } Serial.println("Remove finger"); delay(1000); p = 0; while ( p != FINGERPRINT_NOFINGER) { p = finger.getImage(); } Serial.print("ID "); Serial.println(id); p = -1; Serial.println("Place same finger again"); while ( p != FINGERPRINT_OK ) { p = finger.getImage(); switch (p) { case FINGERPRINT_OK: Serial.println("Image taken"); break; case FINGERPRINT_NOFINGER: //Serial.print("."); break; case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR: Serial.println("Communication error"); break; 62 case FINGERPRINT_IMAGEFAIL: Serial.println("Imaging error"); break; default: Serial.println("Unknown error"); break; } } // OK success! p = finger.image2Tz(2); switch (p) { case FINGERPRINT_OK: Serial.println("Image converted"); break; case FINGERPRINT_IMAGEMESS: Serial.println("Image too messy"); return p; case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR: Serial.println("Communication error"); return p; case FINGERPRINT_FEATUREFAIL: Serial.println("Could not find fingerprint features"); return p; case FINGERPRINT_INVALIDIMAGE: Serial.println("Could not find fingerprint features"); return p; default: 63 Serial.println("Unknown error"); return p; } // OK converted! Serial.print("Creating model for #"); Serial.println(id); p = finger.createModel(); if (p == FINGERPRINT_OK) { Serial.println("Prints matched!"); } else if (p == FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR) { Serial.println("Communication error"); return p; } else if (p == FINGERPRINT_ENROLLMISMATCH) { Serial.println("Fingerprints did not match"); check_finger_0match = 1; return p; } else { Serial.println("Unknown error"); return p; } Serial.print("ID "); Serial.println(id); p = finger.storeModel(id); if (p == FINGERPRINT_OK) { Serial.println("Stored!"); id++; } else if (p == FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR) { Serial.println("Communication error"); 64 return p; } else if (p == FINGERPRINT_BADLOCATION) { Serial.println("Could not store in that location"); return p; } else if (p == FINGERPRINT_FLASHERR) { Serial.println("Error writing to flash"); return p; } else { Serial.println("Unknown error"); return p; } } // -CHON CHE DO QUET VAN TAY // int getFingerprintIDez() { uint8_t p = finger.getImage(); if (p != FINGERPRINT_OK) return -1; p = finger.image2Tz(); if (p != FINGERPRINT_OK) return -1; p = finger.fingerFastSearch(); if (p != FINGERPRINT_OK) return -1; // found a match! Serial.print("Found ID #"); Serial.println(finger.fingerID); user = finger.fingerID; return finger.fingerID; } 65