Nghiên cứu và thiết kế mô hình hệ thống khởi động thông minh trên ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH X` ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN: TS NGUYỄN VĂN GIAO Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Lƣơng Vĩnh Khang 1811250304 18DOTA2 Nguyễn Hoàng Chƣơng 1811250137 18DOTA2 Nguyễn Văn Huy 1811250269 18DOTA2 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN: TS NGUYỄN VĂN GIAO Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Lƣơng Vĩnh Khang 1811250304 18DOTA2 Nguyễn Hoàng Chƣơng 1811250137 18DOTA2 Nguyễn Văn Huy 1811250269 18DOTA2 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng năm 2022 Lƣơng Vĩnh Khang Nguyễn Văn Huy Nguyễn Hoàng Chƣơng i LỜI CẢM ƠN Chúng em xin kính gửi lời chân thành cám ơn đến Trƣờng Đại học Công Nghệ TP Hồ Chí Minh tất giảng viên tạo điều kiện cho chúng em thực đam mê với kiến thức vô thực tế bổ ích Đặc biệt khoảng thời gian tháng từ lúc nhận đề tài, với nỗ lực nhóm với hƣớng dẫn giúp đỡ thầy, đặc biệt hƣớng dẫn thầy Ts Nguyễn Văn Giao giúp nhóm em hồn thành đồ án theo tiến độ đƣợc giao Trong trình làm đồ án, trình độ thân chƣa có chun mơn, kiến thức thực tế thời gian cịn hạn chế nên khơng thể khơng có sai sót, em kính mong góp ý bảo thầy để đề tài em đƣợc hoàn thiện Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy Ts Nguyễn Văn Giao thầy tất bạn bè giúp đỡ nhóm em để nhóm em hồn thành đồ án Xin chúc quý thầy cô khỏe mạnh, thành cơng nghiệp giảng dạy Chúc Viện Kỹ Thuật Hutech luôn đào tạo tân kĩ sƣ chất lƣợng Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn! ii TÓM TẮT Với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật nói chung ngành cơng nghiệp chế tạo tơ nói riêng, thập kỉ gần có bƣớc phát triển nhanh chóng vƣợt bậc với nhiều loại tơ đại đời, với nhiều cụm, nhiều phận, chi tiết ô tô đƣợc cải tiến, thay phận, chi tiết tiên tiến hơn, mang tính đại dần đƣợc hồn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày cao ngƣời nhƣ theo kịp bƣớc phát triển ngành kinh tế khác Đặc biệt Việt Nam công nghiệp ô tô năm gần có phát triển mạnh mẽ Điều dẫn đến đòi hỏi cho kỹ sƣ phải không ngừng nâng cao hiểu biết sáng tạo thực tế để theo kịp tiến độ phát triển giới nhằm đóng góp cơng sức cho phát triển ngành ô tô nói riêng kinh tế nói chung Sau trình tìm hiểu nghiên cứu với gợi ý thầy NGUYỄN VĂN GIAO, nhóm em định thực đồ án tốt nghiệp với đề tài quen mà lạ “Nghiên cứu thiết kế hệ thống khởi động thơng minh tơ” Một tính mang lại nhiều tiện ích cho ngƣời tiêu dùng ngày Trong xuyên suốt năm chƣơng báo cáo nhóm, chúng em nêu đƣợc:  Tổng quan hệ thống khởi động ô tô  Quy trình tháo, lắp số hƣ hỏng sữa chữa hệ thống khởi động xe Toyota Camry  Cấu tạo, vai trò chức phận hệ thống Smart Key ô tô  Xây dựng quy trình thiết kế thi cơng mơ hình hệ thống khởi động thơng minh  Tiến hành thực nghiệm mơ hình với tính mở cửa, đóng cửa, khởi động nút nhấn SSB, khởi động từ xa, mở lock cửa mật Để hiểu rõ đề tài khởi động thơng minh, nhóm em kính mời q thầy xem qua báo cáo nhóm để hiểu rõ chi tiết hệ thống khởi động thông minh ô tô ngày iii ABSTRACT With the rapid development of science and technology in general and the automobile manufacturing industry in particular, in recent decades, there have been remarkable rapid developments with many modern automobiles being born With many clusters, many parts and details of automobiles have been improved, replaced with more advanced, modern parts and details, and gradually improved to meet the increasing demands of customers People as well as keep up with the development steps of other economic sectors Especially in Vietnam, the auto industry in recent years has been developing strongly That leads to a requirement for our engineers to constantly improve their understanding and creativity in reality to be able to keep up with the progress of development in the world to contribute their efforts to the development Development of the automobile industry in particular and the economy in general After a process of research and research with the suggestion of Mr NGUYEN VAN GIAO, the group decided to carry out their graduation project with a familiar but strange topic that is "Research and design system Smart start in cars” A feature that brings a lot of convenience to today's consumers During the five chapters of the group's report, we have basically stated:  Overview of the starting system in the car  Procedures for disassembling, assembling and repairing some damage of the starter system on Toyota Camry  Structure, role and function of each part in the Smart Key system in the car  Building the process of designing and constructing the smart start system model  Conduct model experiment with features of door opening, closing, starting by pressing SSB button, remote starting, opening door lock with password iv 5.2.3 Thi cơng mơ hình Các bƣớc làm mơ hình:  Bƣớc 1: vẽ mơ sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động thơng minh Hình 5.9: Sơ đồ mạch điện protues (Nguồn: Protues 8.0) 97  Bƣớc 2: làm chân để mơ hình có bánh xe để dễ di chuyển Hình 5.10: Khung sắt làm chân đỡ mơ hình có gắn bánh xe (Nguồn: Chụp từ sản phẩm ĐATN nhóm) 98  Bƣớc 3: bắt khung sắt đỡ mơ hình vào đế khung sắt có gắn bánh xe Hình 5.11: Kết nối phần chân phần đỡ mơ hình lại với (Nguồn: Chụp từ sản phẩm ĐATN nhóm)  Bƣớc 4: làm giá đỡ máy khởi động nằm liền với khung mơ hình Hình 5.12: Giá đỡ máy khởi động (Nguồn: Chụp từ sản phẩm ĐATN nhóm) 99  Bƣớc 5: tiến hành dây lắp phận lên bảng mica Hình 5.13: Đi dây mơ hình (Nguồn: Chụp từ sản phẩm ĐATN nhóm) Hộp Smart Key Moduel: Bộ giắc dây nhận gửi tín hiểu cho thiết bị phụ tải khác hệ thống: có dây xanh dƣơng cam điều kiện cần để hộp Smart Key khởi động máy khởi động  Dây xanh dƣơng: báo mức dầu bôi trơn cho động Khi động khởi động đèn báo dầu cấp dƣơng vào dây để hộp Khi mức dầu thấp đèn báo dầu cấp nguồn vào dây xanh dƣơng để hộp nên động không khởi động đƣợc  Dây cam: dây chân phanh Khi đạp phanh tiếp điểm đóng kín mạch nối dây phanh nguồn với để cấp nguồn đƣa hộp đầu dây lại nối với relay Start 12 V để cấp dòng cho cuộn cảm sinh từ trƣờng đóng ngắt tiếp điểm bên relay  Dây nâu: có hai dây đèn xi nhan trái phải xe Mục đích cấp nguồn cho đèn trái phải xe để báo hiệu ngƣời lái bấm mở, đóng cửa xe tìm xe từ xa 100  Dây đen: cấp mass cho hộp Smart Key  Dây xanh lá: mở cốp phía sau xe Cấp nguồn cho chốt khóa cốp phía sau xe mở ngƣời lái bấm chìa khóa Smart Key yêu cầu mở cốp  Dây vàng: có dây dùng cấp mass cho chốt khóa cửa xe  Dây cam: có dây dùng cấp dƣơng cho chốt khóa cửa xe  Dây trắng: có dây cấp tín hiệu từ hộp cho chốt khóa để đóng/mở cửa xe Bộ giắc chế độ nút Start/Stop: dây đƣợc cấp nguồn dƣơng  Dây đỏ: gồm dây cấp nguồn B+ cho hộp Smart Key Moduel  Dây vàng: dây chế độ Start Kích đề vào chân 50 máy khởi động thông qua relay Start 12 V  Dây cam: dây chế độ ACC Cấp nguồn cho số phụ tải xe chƣa khởi động  Dây trắng: dây chế độ ON  Dây nâu: dây chế độ ON Bộ ba ăng ten: gồm dây tín hiệu thu phát đƣợc kết nối với hộp Smart Key  TX: đầu gửi liệu, thƣờng đóng vai trị máy phát, thông thƣờng chân TXD phải đƣợc kết nối với chân RXD hộp Smart Key  RX: đầu nhận liệu, thƣờng đóng vai trị máy thu, thông thƣờng chân RXD phải đƣợc kết nối với chân TXD hộp Smart Key Nút Start/Stop: gồm chân kết nối với hộp để điều khiển chế độ nút SSB chân tƣơng ứng với chế độ giắc chế độ nút Start/Stop 101  Bƣớc 6: sơn khung sắt đỡ mô hình Hình 5.14: Sơn khung mơ hình (Nguồn: Chụp từ sản phẩm ĐATN nhóm)  Bƣớc 7: trình bày đầy đủ mặt trƣớc mặt sau mơ hình lên giá đỡ Hình 5.15: Mặt trƣớc mặt sau mơ hình (Nguồn: Chụp từ sản phẩm ĐATN nhóm) 102  Bƣớc 8: Kiểm tra thực nghiệm mơ hình Đóng/mở cửa xe: Hộp SMK cấp nguồn V vào antenna để antenna phát tín hiệu tần số thấp nhận tín hiệu tần số cao chìa khóa gửi lại hộp Hộp phân tích so sánh mã số mà chìa khóa gửi có hợp lệ với mã số đƣợc lập trình sẵn cho hợp phép ngƣời lái đƣa yêu cầu Khi ngƣời lái bấm nút đóng/mở cửa xe hộp cho phép chân đóng/mở cửa nối mass để kích hoạt chốt khóa đóng/mở theo ý muốn ngƣời lái Khởi động động nút bấm Start/Stop: Muốn khởi động động nút bấm tín hiệu cửa xe phải mở, bàn đạp phanh đƣợc nhấn làm mạch kín để nguồn dƣơng chạy vào hộp qua chân Break đèn báo dầu bôi trơn sáng để nguồn dƣơng cấp vào hộp qua chân Oil Khi tín hiệu đƣợc gửi hết hộp ngƣời lái cần nhấn nút Start/Stop hộp kích dịng 10 A vào chân 50 máy khởi động để khởi động động Khởi động động từ xa thơng qua chìa khóa: Khi khởi động từ xa điều kiện phanh phải đƣợc nhấn (phanh tay) đèn dầu sáng làm cho mạch kín để nguồn dƣơng đƣợc cấp vào hộp Khi hộp nhận biết đƣợc ngƣời lái muốn khởi động dựa vào tín hiệu đƣợc cấp vào ngƣời lái nhấn nút khởi động từ xa qua chìa khóa hộp kích dịng 10 A vào chân 50 máy khởi động để khởi động động 103 Hình 5.16: Kiểm tra thực nghiệm mơ hình (Nguồn: Chụp từ sản phẩm ĐATN nhóm) 104  Bƣớc 9: cải tiến khởi động máy khởi động điện thoại thơng qua Arduino Hình 5.17: Mơ hình cải tiến thêm Arduino (Nguồn: Chụp từ sản phẩm ĐATN nhóm) 105  Bƣớc 10: hồn thành hồn chỉnh mơ hình Hình 5.18: Mơ hình hồn chỉnh (Nguồn: Chụp từ sản phẩm ĐATN nhóm) 106 CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Trải qua thời gian nghiên cứu tìm hiểu kiến thức hệ thống khởi động ô tô, kiến thức dịch thuật tiếng Anh chuyên ngành ô tô, với dẫn tận tình thầy hƣớng dẫn giúp cho em hoàn thành nhiệm vụ tiểu luận tốt nghiệp “NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG THƠNG MINH” Qua đó, giúp cho em hiểu rõ tính ƣu việt, tiện ích hệ thống khởi động thông minh với nút nhấn Đồng thời cung cấp cho em thêm vốn từ vựng anh văn chuyên ngành để em đọc hiểu tốt tài liệu kỹ thuật viết tiếng Anh nhƣ hiểu rõ cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống đƣợc trang bị dòng xe khác, đặc biệt nâng cao kiến thức chuyên môn nghiệp vụ để hồn thiện tốt cơng việc sửa chữa bảo dƣỡng ô tô 6.2 Hƣớng phát triển Từ việc nghiên cứu tìm hiểu nguyên lý hoạt động hệ thống khởi động thông minh, mở hƣớng cho việc cập nhật kiến thức kỹ thuật, nhƣng nhiều hạn chế chƣa thực đƣợc nhiều yếu tố khách quan, là:  Không ngừng nâng cao kiến thức chuyên môn nghiệp vụ  Ln ln tìm hiểu cập nhật kiến thức sản phẩm dòng xe thị trƣờng  Trao dồi kiến thức nâng cao tiếng Anh chuyên ngành để đọc hiểu tốt tài liệu kỹ thuật ô tô  Mở rộng nghiên cứu thêm chức lại nhƣ: hệ thống mã khố động cơ, hệ thống chống trộm… Em ln mong thời gian tới có nhiều hội cập nhật kiến thức kỹ thuật đại đƣợc ứng dụng dịng xe tô đại 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu sách: [1] Ts Nguyễn Văn Nhanh; Ths Nguyễn Văn Bản, Hệ thống điện – điện ô tô, Đại học Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh, 2019 [2] T.s Nguyễn Văn Nhanh; Nguyễn Lam Yên, Thực hành điện – điện tử ô tô, Đại học Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh, 2017 [3] N V Chất, Giáo trình trang bị điện ô tô, NXB Giáo Dục, 2016 [4] Trần Quý Hữu, Vy Thị Thanh Hƣờng, Phạm Quang Huy, Hệ Thống Điện Điện Tử Trên Ơ Tơ Đời Mới (Phần Cơ Bản), NXB Thanh Niên, 2020 [5] HuynDai Thành Công Việt Nam, Tài liệu đào tạo hệ thống Smart Key xe HuynDai, Phịng đào tạo HuynDai Thành Cơng Việt Nam Tài liệu Internet: [6] VATC, "Hệ thống khởi động ô tô: Khái quát, phân loại hoạt động," [Trực Tuyến] Internet: https://oto.edu.vn/he-thong-khoi-dong-o-to/ [7] N V Chuẩn, "Carmin Std Automotive Wiring Diagram," [Trực Tuyến] Internet: https://apps.apple.com/us/app/carmin-std/id1527982107 [8] T T K T Ô T M Đ THC, "Hƣớng dẫn lắp smartkey, lắp start stop," 01 08 2021 [Trực Tuyến] Internet: smartkey-lap-start-stop https://otomydinhthc.com/huong-dan-lap- 108 PHỤ LỤC PHẦN MỀM CODE CHƢƠNG TRÌNH ARDUINO Mã code điều khiển mô hệ thống khởi động thông minh nút nhấn Protues Arduino: void setup() { pinMode(12,INPUT_PULLUP); pinMode(7,INPUT_PULLUP); pinMode(13,OUTPUT); pinMode(8,INPUT_PULLUP); pinMode(2,OUTPUT); // put your setup code here, to run once: } void loop() { int nut = digitalRead(12); int nhan = digitalRead(7); int khoa = digitalRead(8); if (nut==HIGH and nhan==HIGH){ digitalWrite(13,LOW);} else {digitalWrite(13,HIGH);} if (nut==HIGH and nhan==LOW){ digitalWrite(13,LOW);} if (nut==LOW and nhan==HIGH){ digitalWrite(13,LOW);} if (khoa==HIGH){ digitalWrite(2,LOW);} if (khoa==LOW){ 109 digitalWrite(2,HIGH);} // put your main code here, to run repeatedly: } Mã code điều khiển khởi động từ xa thông minh Arduino: #include SoftwareSerial Blue(0, 1); long int data; int relay1 = 5; long int password1 = 111; char state = 0; void setup() { pinMode(relay1, OUTPUT); digitalWrite(relay1, LOW); delay(500); Serial.begin(9600); Blue.begin(9600); } void loop() { while(Blue.available()==0) ; if(Blue.available()>0) { data = Blue.parseInt(); } if (data == password1) { digitalWrite(relay1,HIGH); Serial.println("Cong tac ON"); 110 delay(1000); } if (data == relay1,HIGH) {delay(1000); digitalWrite(relay1,LOW); Serial.println("Cong tac OFF"); } } 111