Đang tải... (xem toàn văn)
Đề tài: Thiết kế mô hình hệ thống thông tin trên ô tô sử dụng giao tiếp CANVới sự tiến bộ của ngành công nghệ kỹ thuật ô tô, các yêu cầu về hiệu suất truyền động, tính an toàn và tiện nghi cũng ngày càng cao. Để đáp ứng nhu cầu đó, thì số lượng hộp điều khiển phải được tăng lên có thể lên đến hàng trăm hộp. Ngay cả hệ thống điều khiển ghế ngồi, điều khiển mở cốp, điều khiển âm thanh đều có một hộp điều khiển riêng. Ngoài ra muốn kiểm soát độ chính xác cũng yêu cầu tăng luồng dữ liệu, hệ thống truyền lực là một ví dụ. Nếu không sử dụng hệ thống giao tiếp cho các bộ điều khiển khác nhau để sử dụng tín hiệu RPM của động cơ, tín hiệu phanh và tín hiệu bàn đạp tăng tốc, thì cần hệ thống dây điện lớn để kết nối từng bộ điều khiển với cảm biến tương ứng. Với mạng giao tiếp CAN, bộ điều khiển sẽ phát hiện tín hiệu chia sẻ dữ liệu với các bộ điều khiển khác một cách dễ dàng hơn, có thể được thiết lập chỉ với 1 hoặc 2 đường truyền, giảm thiểu được số lượng dây dẫn. Sự liên kết giữa các hộp điều khiển lại với nhau để có thể trao đổi thông tin thì yêu cầu nhanh chóng, kịp thời và chính xác và mạng giao tiếp CAN là một giải pháp tối ưu cho vấn đề đó.Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống thông tin trên ô tô bằng việc giao tiếp giữa Arduino uno R3, Module CAN MCP2515 hiển thị lên màn hình Taplo là một cách để tiếp cận và hiểu rõ hơn về mạng CAN.Từ nhừng lý do trên và nắm được xu hướng phát triển của ô tô hiện nay, nhóm chúng em quyết định chọn đề tài “Thiết kế mô hình hệ thống thông trên ô tô sử dụng giao tiếp CAN” để thực hiện đồ án tốt nghiệp.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG THƠNG TIN TRÊN XE Ô TÔ SỬ DỤNG GIAO TIẾP CAN SVTH: LÊ QUANG DUY MSSV: 17145099 PHAN THỊ HUỲNH NHƯ MSSV: 17145186 Khóa : 2017 Ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ GVHS: Th.S VŨ ĐÌNH HUẤN Tp Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG THƠNG TIN TRÊN XE Ô TÔ SỬ DỤNG GIAO TIẾP CAN SVTH: LÊ QUANG DUY MSSV: 17145099 PHAN THỊ HUỲNH NHƯ MSSV: 17145186 Khóa : 2017 Ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ GVHS: Th.S VŨ ĐÌNH HUẤN Tp Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng năm 2021 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Quang Duy MSSV: 17145099 Lớp: 17145CL3B Phan Thị Huỳnh MSSV: 17145186 Lớp: 17145CL4A Nghành: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ Giảng viên hướng dẫn: Th.S Vũ Đình Huấn ĐT: Ngày nhận đề tài: Ngày nộp đề tài: Tên đề tài: Thiết kế mơ hình hệ thống thông tin xe ô tô sử dụng giao tiếp CAN Các số liệu, tài liệu ban đầu: Nội dung thực đề tài: Sản phẩm: TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: Lê Quang Duy MSSV: 17145099 Phan Thị Huỳnh Như MSSV: 17145186 Nghành: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ Tên đề tài: Thiết kế mơ hình hệ thống thông tin xe ô tô sử dụng giao tiếp CAN Họ tên Giáo viên hướng dẫn: Th.S Vũ Đình Huấn NHẬT XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không ? Đánh giá loại: Điểm: (Bằng chữ: .) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: Lê Quang Duy MSSV: 17145099 Phan Thị Huỳnh Như MSSV: 17145186 Nghành: Công nghệ Kỹ thuật Ơ tơ Tên đề tài: Thiết kế mơ hình hệ thống thơng tin xe tơ sử dụng giao tiếp CAN Họ tên Giáo viên phản biện: Th.S Nguyễn Quốc Đạt NHẬT XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không ? Đánh giá loại: Điểm: (Bằng chữ: .) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Nhóm chúng tơi gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy môn Điện tử ô tô, quý thầy khoa Cơ khí Động lực, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh tận tình dạy cung cấp cho chúng tơi nhiều kiến thức chun mơn làm tảng để nhóm chúng tơi thực hồn thành đồ án tốt nghiệp Đặc biệt, nhóm thực xin gửi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc đến thầy Ths Vũ Đình Huấn, người thầy tận tình hướng dẫn giúp đỡ nhóm chúng tơi vượt qua khó khăn suốt thời gian thực đồ án tốt nghiệp Bên cạnh nhóm chúng tơi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè gia đình ln ủng hộ động viên hỗ trợ nhóm chúng tơi suốt thời gian thực Do tình hình dịch bệnh diễn biến phức tạp hạn hẹp kiến thức kinh nghiệm thực tiễn nên khó tránh khỏi sai sót, mong quý thầy bỏ qua Qua đó, nhóm chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp q thầy để chúng tơi hoàn thiện đồ án tốt nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Nhóm sinh viên thực Lê Quang Duy- Phan Thị Huỳnh Như TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài: Thiết kế mơ hình hệ thống thông tin ô tô sử dụng giao tiếp CAN Pi Với tiến ngành công nghệ kỹ thuật ô tô, yêu cầu hiệu suất truyền động, tính an tồn tiện nghi ngày cao Để đáp ứng nhu cầu đó, số lượng hộp điều khiển phải tăng lên lên đến hàng trăm hộp Ngay hệ thống điều khiển ghế ngồi, điều khiển mở cốp, điều khiển âm có hộp điều khiển riêng Ngồi muốn kiểm sốt độ xác u cầu tăng luồng liệu, hệ thống truyền lực ví dụ Nếu không sử dụng hệ thống giao tiếp cho điều khiển khác để sử dụng tín hiệu RPM động cơ, tín hiệu phanh tín hiệu bàn đạp tăng tốc, cần hệ thống dây điện lớn để kết nối điều khiển với cảm biến tương ứng Với mạng giao tiếp CAN, điều khiển phát tín hiệu chia sẻ liệu với điều khiển khác cách dễ dàng hơn, thiết lập với đường truyền, giảm thiểu số lượng dây dẫn Sự liên kết hộp điều khiển lại với để trao đổi thơng tin u cầu nhanh chóng, kịp thời xác mạng giao tiếp CAN giải pháp tối ưu cho vấn đề Nghiên cứu thiết kế mơ hình hệ thống thông tin ô tô việc giao tiếp Arduino uno R3, Module CAN MCP2515 hiển thị lên hình Taplo cách để tiếp cận hiểu rõ mạng CAN Từ nhừng lý nắm xu hướng phát triển ô tô nay, nhóm chúng em định chọn đề tài “Thiết kế mơ hình hệ thống thơng ô tô sử dụng giao tiếp CAN” để thực đồ án tốt nghiệp Pii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .i TÓM TẮT ĐỒ ÁN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .vi DANH MỤC BẢNG BIỂU .viii DANH MỤC HÌNH ẢNH ix Chương TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu Chương CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.1 Cơ sở lý thuyết mạng giao tiếp 2.1.1 Khái niệm mạng truyền thông 2.1.2 Ưu điểm mạng truyền thông 2.1.3 Đặc điểm mạng truyền thông ô tô 2.1.4 Các loại giao thức giao tiếp 2.2 Tổng quan mạng CAN xe ô tô 10 2.2.1 Lịch sử hình thành .10 2.2.2 Giá trị CAN BUS 19 2.2.3 Cấu trúc mạng CAN 23 Piii 2.2.4 Cấu trúc phân lớp: 28 2.2.5 Cấu trúc khung giao tiếp 29 Chương MƠ HÌNH HỆ THỐNG THƠNG TIN SỬ DỤNG MẠNG CAN .39 3.1 Giới thiệu phần cứng 39 3.1.1 Tìm hiểu board Arduino Uno R3 39 3.1.2 Tìm hiểu Module MCP2515 41 3.1.3 Tìm hiểu đồng hồ hiển thị thông tin xem Toyota Camry 2012 (Instrument Cluster) 44 3.2 Giới thiệu phần mềm 48 3.2.1 Giới thiệu phần mềm Arduino IDE .48 3.2.2 Phần mềm thiết kế CATIA .49 3.2.3 Phần mềm thiết kế AUTOCAD 50 3.3 Các công cụ cần dùng thiết kế mơ hình 51 3.3.1 Phần cứng 51 3.3.2 Phần mềm 51 3.4 Phần cứng mơ hình 51 3.5 Đọc liệu điều khiển 53 3.5.1 Công cụ 53 3.5.2 Code đọc liệu 55 3.6 Gửi liệu điều khiển mơ hình 57 3.7 Mô tả hoạt động 59 3.8 Mơ hình 60 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN .62 4.1 Những kết đạt 62 4.2 Hạn chế đề tài .62 4.3 Hướng phát triển đề tài .63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 Piv PHỤ LỤC 65 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU RPM: Revolution Per Minute ECU: Electronic Control Unit ABS: Antilock Brake System ESP: Electronic Stability Program ECM: Electronic Control Modul TCM: Transmission Control Modul BCM: Body Control Module SAE: Society of Automotive Engineers UART: Universal Asynchronous Receiver Transmitter KWP 2000: KeyWord Protocol CAN: Controller Area Network FTLS CAN: Fault Tolerance Low Speed CAN LIN: Local Interconnected Network LAN: Local Area Network MOST: Media Oriented Systems Transport BCM: Body Control Module ESC: SJB: Smart Junction Box ISO: International Standardization Organization IPM: Integrated Power Module DATC: Dual Automatic Temperature Control EPB: Electric Paking Brake system Pv