Nhóm đã biên soạn được một tập thuyết minh khá tổng quan về lịch sử phát triển của đèn xe, các hệ thống chiếu sáng mới nhất trên xe hiện nay cũng như cơ sở lý thuyếtcủa mô hình. Nhóm đã nghiên cứu và chế tạo thành công mô hình hệ thống chiếu sáng thông minh trên xe ô tô có chế độ tự động điều khiển đèn để giúp người lái dễ dàng sử dụng hệ thống chiếu sáng trên xe mà không cần thao tác nhiều. Giúp cho nhà trường có thêm mô hình nhằm đưa vào việc giảng dạy. Giúp sinh viên có thể quan sát thực tiễn sự hoạt động hệ thống đèn ô tô.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG – TÍN HIỆU TRÊN
Giới thiệu hệ thống đèn
Phân loại các loại đèn sử dụng trên xe gồm có các loại đèn chiếu sáng và đèn tín hiệu, thông báo
Hệ thống đèn chiếu sáng tín hiệu trên xe ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn giao thông Hệ thống này bao gồm các đèn xi nhan, được sử dụng khi cần báo rẽ hoặc cảnh báo nguy hiểm, đèn kích thước giúp báo hiệu kích thước của xe, đèn phanh báo hiệu khi đạp phanh, và các đèn tín hiệu khác Những đèn tín hiệu này giúp người lái xe thông báo ý định của mình cho các phương tiện khác trên đường, giảm thiểu rủi ro và đảm bảo lưu thông an toàn.
Hệ thống đèn chiếu sáng là một phần quan trọng của xe, bao gồm đèn đầu với đèn chiếu gần và đèn chiếu xa, giúp cải thiện khả năng quan sát cho người lái vào ban đêm Để đảm bảo an toàn và hiệu quả, đèn đầu cần đáp ứng các yêu cầu cụ thể về cường độ chiếu sáng, vùng chiếu sáng, góc chiếu sáng và giới hạn chiếu sáng.
Chế độ flash của đèn đầu xe không chỉ đơn thuần là một tính năng thông thường, mà còn đóng vai trò quan trọng như một đèn báo tín hiệu cho người lái xe ngược chiều, giúp tăng cường sự an toàn khi tham gia giao thông Ngoài ra, đèn sương mù cũng là một tính năng hữu ích, giúp chiếu sáng khi thời tiết có nhiều sương mù, đảm bảo tầm nhìn rõ ràng cho người lái xe.
Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu có các bộ phận sau đây:
1 Đèn đầu, đèn sương mù phía trước
2 Cụm đèn phía sau, đèn sương mù phía sau
3 Công tắc điều khiển đèn và độ sáng: Công tắc đèn xi nhan, công tắc đèn sương mù phía trước và phía sau
4 Đèn xi nhan và đèn báo nguy
5 Công tắc đèn báo nguy hiểm
6 Bộ nhấp nháy đèn xi nhan
7 Cảm biến báo hư hỏng đèn
9 Cảm biến điều khiển đèn tự động
10 Công tắc điều khiển góc chiếu sáng đèn đầu
11 Bộ chấp hành điều khiển góc chiếu sáng đèn đầu
14 Đèn chiếu sáng khoá điện
Hình 1 1: Vị trí của các bộ phận trong hệ thống chiếu sáng và tín hiệu
Khái quát các loại đèn
Mặc dù công nghệ chiếu sáng trên xe hơi đã phát triển vượt bậc và hầu hết các tuyến đường đều được trang bị đèn đường chiếu sáng, nhưng tỉ lệ số vụ tai nạn xe vào ban đêm vẫn chiếm đến 40%, trong khi mật độ xe lưu thông vào ban đêm chỉ bằng 1/4 mật độ xe lưu thông vào ban ngày Điều này cho thấy sự cần thiết phải tăng tính an toàn cho người điều khiển xe vào ban đêm, từ đó thúc đẩy sự quan tâm và đầu tư vào nghiên cứu, phát triển công nghệ chiếu sáng trên xe.
Đèn chiếu sáng trên xe hơi đóng vai trò quan trọng khi vận hành trong bóng tối Với lịch sử 120 năm phát triển song song cùng xe hơi, đèn pha đã trải qua nhiều thế hệ từ những chiếc đèn cổ lỗ khổng lồ tới công nghệ Bi-Xenon, LED và LASER hiện đại.
Đèn pha xe hơi đã trải qua một quá trình cải tiến đáng kể, từ những chiếc đèn sơ khai có kích thước khổng lồ đến những chiếc đèn Bilux hình parabol của thập niên 1950-1960, mang lại hiệu quả chiếu sáng cao hơn tới 85% Sự xuất hiện của đèn cốt (low-beam) đã giúp chiếu sáng trong khoảng cách gần hơn, nâng cao tính an toàn khi lái xe.
100m và đèn Bi-Xenon với khoảng cách quan sát an toàn 180 m hiện nay Lịch sử đèn
Đèn pha xe hơi đã bắt đầu cùng thời với sự ra đời của xe hơi khi Gottlieb Daimler và Karl Benz giới thiệu chiếc xe hơi đầu tiên vào năm 1886 Qua từng giai đoạn, đèn pha đã liên tục được cải tiến và phát triển để đáp ứng nhu cầu lái xe vào ban đêm và trong thời tiết xấu, dẫn đến sự đa dạng của các loại đèn pha khác nhau.
1.2.1 Đèn trước thời kỳ sử dụng đèn điện
Chiếc xe hơi đầu tiên được ra đời vào năm 1886, nhưng vào thời điểm đó, việc chiếu sáng trên xe hơi vẫn còn hạn chế do nguồn điện từ ắc-quy không đủ để thắp sáng bóng đèn sợi đốt Những chiếc đèn lồng, đèn măng xông được sử dụng trong nhà không thể đáp ứng nhu cầu chiếu sáng cho xe khi di chuyển vào ban đêm Do đó, các nhà sản xuất xe hơi và nhà khoa học đã nghiên cứu và phát triển các loại đèn có khả năng chiếu xa và vùng chiếu rộng để lắp đặt trên xe, nhằm đáp ứng nhu cầu chiếu sáng an toàn cho người lái.
Ban đầu, con người đã tìm ra cách tập trung chùm ánh sáng về phía trước mặt đường bằng cách sử dụng các gương cầu, tiền thân của chóa đèn hiện đại Phương pháp này tạo ra những chùm ánh sáng song song, nhờ đó cải thiện đáng kể khả năng chiếu sáng từ xa.
Ngoài các loại đèn nến thông thường, tài xế còn sử dụng đèn xăng và acetylene để chiếu sáng con đường phía trước được xa hơn, trong đó đèn pha sử dụng acetylene được biết đến nhiều hơn do tính tiết kiệm Đèn sử dụng khí carbua đòi hỏi phải đốt 35 lít gas để thắp sáng đèn trong một giờ, do đó các nhà sản xuất thường lắp một bình chứa khí gas bên ngoài xe để giảm thiểu mùi khó chịu của carbua.
Từ những ngày đầu tiên của lịch sử đèn pha, các nhà chế tạo xe hơi đã phải đối mặt với một vấn đề nan giải: làm thế nào để tạo ra đèn pha có khả năng chiếu sáng xa hơn mà không gây lóa mắt cho tài xế đi trên xe ngược chiều Năm 1908, các nhà thiết kế đã đưa ra giải pháp hạ thấp ngọn lửa acetylene ra khỏi tiêu điểm ống kính khi gặp xe ngược chiều bằng cách sử dụng sợi dây điều khiển Tuy nhiên, mặc dù cách làm này được ứng dụng nhanh chóng, đèn pha acetylene đã trở nên lỗi thời khi xe hơi ngày càng nhanh hơn, đòi hỏi công nghệ đèn pha tiên tiến hơn.
1.2.2 Đèn sợi đốt sử dụng và phổ biến trên xe hơi (thời kỳ 1910-1960)
Sự phát triển của bóng đèn sợi tóc và sự ra đời của các loại máy phát điện gọn nhẹ đã mở đường cho việc ứng dụng chúng trên xe hơi Vào năm 1910, các loại bóng đèn sợi tóc đầu tiên đã được sử dụng để chiếu sáng trên xe hơi, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong lịch sử công nghệ ô tô.
Cấu tạo bóng đèn dây tóc bao gồm vỏ bóng đèn bằng thủy tinh và dây điện trở volfram bên trong Khi dây volfram được đặt dưới mức điện áp nhất định và nung nóng đến 2300 độ C, nó sẽ tạo ra luồng ánh sáng trắng Tuy nhiên, nếu nhiệt độ thấp hơn, ánh sáng sinh ra sẽ yếu hơn, và ngược lại Ngoài ra, nếu điện áp đặt vào hai đầu dây volfram quá lớn so với điện áp định mức, nhiệt độ điện trở volfram sẽ tăng cao, dẫn đến hiện tượng bốc hơi nhanh, đen bóng đèn và đốt cháy dây tóc, khiến dây tóc bị đứt.
Để tăng tuổi thọ và hiệu suất của bóng đèn, người ta thường hút hết không khí ra khỏi bóng đèn để tạo môi trường chân không, hạn chế hiện tượng oxy hóa dây điện trở volfram Điều này giúp ngăn chặn dây volfram bị đốt cháy ở nhiệt độ cao Ngoài ra, để dây tóc bóng đèn có thể phát sáng ở nhiệt độ cao hơn, người ta thường đặt vào bóng đèn một điện áp cao hơn và bơm vào bóng đèn khí trơ Argon với áp suất thấp.
Việc sử dụng bóng đèn sợi tóc trên xe hơi đã bắt đầu từ năm 1910, khi công nghệ này được cải tiến và máy phát điện gọn nhẹ được phát triển Điều này cho phép cường độ chiếu sáng của bóng đèn đầu tăng thêm khoảng 40%, mang lại ánh sáng tốt hơn cho người lái.
Năm 1913, công ty điện Bosch của Đức đã giới thiệu hệ thống "Bosch Light", tích hợp đèn pha, máy phát điện một chiều và bộ điều chỉnh, cung cấp giải pháp toàn diện cho khách hàng Tuy nhiên, sự tranh cãi vẫn tồn tại giữa đèn pha điện hiện đại và đèn pha cũ sử dụng gas, dẫn đến sự kết hợp của cả hai loại đèn pha trong một thời gian Đến năm 1920, điện đã trở thành công nghệ thống trị không chỉ trong đèn pha mà còn trong toàn bộ công nghệ chế tạo xe hơi, đánh dấu sự ra đời của đèn cốt (low-beam) và mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành công nghiệp ô tô.
Lái xe vào ban đêm vẫn còn gặp phải một vấn đề tồn tại dai dẳng: chói mắt do ánh sáng từ các xe đi ngược chiều Để giải quyết tình trạng này, các kỹ sư đã không ngừng nghiên cứu và cải tiến, nhằm mang lại trải nghiệm lái xe an toàn và thoải mái hơn cho người dùng.
Việc cải thiện hiệu suất của đèn pha có thể đạt được bằng cách sử dụng thiết bị chống lóa mắt và tìm ra phương pháp lắp đặt đèn pha phù hợp Đặc biệt, sử dụng hai đèn chiếu riêng biệt với hai chùm ánh sáng, bao gồm cả pha và cốt, mang lại hiệu quả cao hơn trong việc cung cấp ánh sáng cần thiết.
Bóng đèn bilux - giải pháp tất cả trong một
Tổng quan hệ thống đèn
1.3.1.Tổng quan các loại bóng đèn 1.3.1.1 Bóng đèn dây tóc:
Hình 1 9 Bóng đèn loại dây tóc
Đèn sợi đốt, còn được gọi là đèn dây tóc, là một loại bóng đèn chiếu sáng thông qua quá trình đốt nóng Bộ phận chính tạo ra ánh sáng là dây tóc, được bảo vệ bởi vỏ thủy tinh trong suốt Về cấu tạo, đèn sợi đốt bao gồm ba thành phần chính: sợi đốt, bóng thủy tinh và đuôi đèn.
Sợi đốt: Làm bằng Vonfram, chịu nhiệt giúp biến đổi điện năng thành quang năng
Bóng thủy tinh của đèn sợi đốt được thiết kế để chịu nhiệt và có độ bền cao, giúp bảo vệ các linh kiện bên trong Đuôi đèn là bộ phận quan trọng, thường được làm từ chất liệu đồng hoặc sắt và có các loại đuôi đèn phổ biến như E27, E14 hoặc đuôi ngạch, giúp nối mạng điện và cung cấp năng lượng cho đèn hoạt động.
Bóng đèn sợi đốt hoạt động dựa trên nguyên lý đơn giản, bao gồm 3 bộ phận chính Đuôi đèn kết nối với mạch cung cấp điện năng cho dây tóc, bộ phận chính có chức năng phát sáng Khi điện năng được cung cấp, dây tóc biến đổi thành quang năng bằng cách đốt nóng ở nhiệt độ cao và phát sáng Ánh sáng sau đó được phát ra thông qua lớp vỏ thủy tinh trong suốt, đồng thời lớp vỏ này bảo vệ dây tóc khỏi tác động bên ngoài Để tăng hiệu suất phát sáng, người ta thường bơm khí trơ Argon với áp suất thấp vào bóng đèn, cho phép dây tóc hoạt động ở nhiệt độ cao hơn khi có điện áp cao hơn.
Với cách này cường độ chiếu sáng của bóng đèn đầu sẽ tăng thêm được khoảng 40%
Đèn sợi đốt là một lựa chọn phổ biến để chiếu sáng các không gian phòng như phòng khách, phòng họp, cũng như các khu vực ngoài trời như sân vườn, đường đi Với khả năng tạo ra ánh sáng ấm áp và thân thiện, đèn sợi đốt giúp tạo ra bầu không khí thoải mái và ấm cúng cho các không gian này.
Tuy nhiên, nhiệt độ bóng đèn phát ra khá nóng gây khó chịu, khiến nhiều người chuyển sang sử dụng đèn LED hoặc huỳnh quang hiện đại hơn để chiếu sáng không gian phòng Bù lại, đèn có những ưu điểm đáng kể như giá thành rẻ, kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt và vận chuyển, mang lại sự tiện lợi cho người dùng.
-Quá trình đốt nóng dây tóc khiến cho đèn tiêu tốn nhiều điện năng tiêu hao 93- 94%
Bóng đèn truyền thống không chỉ gây cảm giác khó chịu do làm nóng môi trường xung quanh mà còn tồn tại một số hạn chế đáng kể Tuổi thọ thấp, chỉ khoảng 1000 giờ, khiến chúng dễ xảy ra hiện tượng đứt dây tóc, ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng Hơn nữa, bóng đèn này còn phát ra nhiều khí thải CO2, gây hại cho môi trường và sức khỏe con người.
Ánh sáng nhấp nháy có thể gây khó chịu cho mắt người nhìn, đồng thời công suất vừa và nhỏ của loại ánh sáng này cũng làm hạn chế khả năng chiếu sáng ổn định Do đó, loại ánh sáng này chỉ thích hợp để chiếu sáng những không gian có diện tích nhỏ, nơi mà yêu cầu về độ sáng và ổn định không quá cao.
-Không hoạt động mạnh trong môi trường có nhiệt độ lạnh
Đèn Halogen là phiên bản nâng cấp của bóng đèn sợi đốt, sử dụng dây tóc để phát sáng khi nhiệt độ tăng cao Đèn bao gồm một dây tóc Wolfram được bọc kín trong bóng đèn nhỏ, chứa hỗn hợp khí trơ và một lượng nhỏ chất halogen Chất halogen giúp bổ sung Wolfram cho dây tóc, tăng tuổi thọ và duy trì độ trong suốt của đèn.
Đèn pha Halogen có khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao hơn đèn sợi đốt thông thường nhờ cấu tạo đặc biệt của lượng chất Halogen Điều này cho phép tạo ra ánh sáng có hiệu suất và nhiệt độ màu cao hơn So sánh với đèn sợi đốt thông thường, đèn pha Halogen có cùng công suất và tuổi thọ nhưng vượt trội về mức độ chịu nhiệt Ngoài ra, kích thước nhỏ gọn của đèn Halogen cũng giúp chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho hệ thống đèn ô tô.
Cấu tạo đèn pha Halogen bao gồm 3 phần chính: vỏ, dây tóc và khí Halogen Vỏ ngoài của bóng đèn Halogen được chế tạo từ chất liệu thủy tinh thạch anh cao cấp, đảm bảo độ bền và an toàn Phần dây đốt là thành phần quan trọng, bao gồm dây tóc tim pha, dây tóc tim cốt, giá đỡ và các điểm nối tiếp nhau bằng nguồn điện, tạo ra ánh sáng mạnh mẽ và hiệu quả.
Khí Halogen được sử dụng phổ biến trong bóng đèn là Iot và Brom, chúng tham gia vào quá trình hóa học khép kín khi tác dụng với Vonfram Khi Iot kết hợp với Vonfram, tạo thành Iodua Vonfram, hợp chất này không bám vào vỏ thủy tinh mà sẽ tách lại thành Vonfram và Iot khi chuyển động tới vùng nhiệt độ cao của sợi đốt, đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất của bóng đèn.
Đèn pha Halogen sở hữu ưu điểm vượt trội so với đèn sợi đốt thông thường Trong khi đèn sợi đốt dễ bị đen vỏ và giảm cường độ sáng do quá trình Vonfram bay hơi, thì đèn pha Halogen lại được thiết kế với khí đặc biệt giúp ngăn chặn thủy tinh đổi màu, từ đó giữ cho đèn luôn bền và duy trì hiệu suất chiếu sáng tối ưu.
Trong quá trình hoạt động, dòng điện đi qua dây tóc bóng đèn, gây ra hiện tượng bay hơi của các phân tử kim loại dưới tác dụng của nhiệt Khi đó, các phân tử kim loại này sẽ hòa trộn vào hỗn hợp khí trơ bên trong bóng đèn thủy tinh Do tính chất trơ của khí trong bóng đèn, một số phân tử kim loại không thể kết hợp với phân tử khí, dẫn đến hiện tượng chúng bám vào bề mặt thủy tinh.
Các phân tử kim loại còn lại sẽ va chạm với phân tử khí Halogen và bám ngược lại vào dây tóc, giúp hạn chế sự thiếu hụt phân tử kim loại và ngăn chặn dây tóc bóng đèn bị nhỏ dần và đứt gãy Quá trình này diễn ra thông qua phản ứng giữa khí halogen và các phân tử vonfram bay hơi, tạo thành các hợp chất halogenua của vonfram có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn vonfram Nhờ đó, các hợp chất này có thể dễ dàng bay hơi trở lại thành các phân tử vonfram, giúp duy trì tuổi thọ của dây tóc bóng đèn.
Quá trình này được gọi là phản ứng halogen hóa, giúp duy trì kích thước của dây tóc và ngăn ngừa hiện tượng dây tóc bị mòn và cháy hỏng.
Với nguyên lý hoạt động đèn pha Halogen như trên, tuổi thọ trung bình của loại đèn sợi đốt này nằm trong khoảng 500 – 1000 giờ hoạt động liên tục
Hình 1 11 Sơ đồ minh họa nguyên lý hoạt động đèn pha Halogen Ưu điểm và Nhược điểm Ưu điểm – Có nhiều kiểu dáng để lựa chọn
– Bóng đèn được cải tiến về độ nóng, không gây bỏng khi sử dụng Có thể điều chỉnh nhiệt độ chính xác, hoạt động tốt trong môi trường lạnh
– Tuổi thọ từ 3000-4000 giờ, gấp 3 lần sợi đốt
KHAI THÁC HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG HIỆN ĐẠI XE AUDI A8
Đèn pha trợ sáng Audi A8 (D4)
Audi A8 là chiếc xe đầu tiên trên thế giới được trang bị công nghệ MatrixBeam mới, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực công nghệ chiếu sáng ô tô Công nghệ này lần đầu tiên sẽ được áp dụng trên phiên bản nâng cấp của Audi A8 vào năm 2013, mang lại trải nghiệm lái xe an toàn và hiện đại hơn cho người dùng.
Cấu tạo hệ thống đèn pha trợ sáng xe Audi A8 (D4)
1 Hệ thống hỗ trợ đèn pha kỹ thuật số
Hệ thống hỗ trợ đèn pha kỹ thuật số giúp giảm bớt căng thẳng cho người lái bằng cách tự động bật và tắt đèn chiếu xa một cách độc lập tùy thuộc vào tình hình giao thông và các điều kiện xung quanh khác.
"tắt đèn cốt" Phiên bản "kỹ thuật số" được điều khiển bởi bộ điều khiển hỗ trợ đèn pha
J844, được tích hợp trên gương chiếu hậu bên trong
2 Hệ thống đèn thông minh
Kể từ khi Audi A8 (D4) ra mắt vào năm 2010, phiên bản nâng cao của hệ thống hỗ trợ đèn pha đã được giới thiệu, kết hợp đèn pha xenon với đèn chiếu sáng khi vào cua, được gọi là "hệ thống đèn pha thông minh" - một tùy chọn hiện đại và tiện ích cho người lái.
Hệ thống đèn thông minh trên xe Audi A8 là một trong những hệ thống đèn tiên tiến nhất hiện nay, áp dụng công nghệ đèn LED ma trận kỹ thuật số hiện đại Công nghệ này cho phép điều khiển từng bóng đèn LED riêng lẻ, giúp tạo ra các kiểu chiếu sáng đa dạng và linh hoạt, phù hợp với từng điều kiện lái xe khác nhau.
Giải pháp này cho phép điều chỉnh liên tục phạm vi của chùm tia chính dựa trên giao thông và các điều kiện xung quanh Điều này được thực hiện thông qua một con lăn xoay tích hợp trong đèn pha, giúp hệ thống đèn thông minh hoạt động linh hoạt Để hoạt động hiệu quả, hệ thống này yêu cầu sự kết hợp của bộ điều khiển đèn chiếu sáng góc và đèn pha J745, cùng với bộ điều khiển camera J852.
Hệ thống đèn thông minh trên xe Audi A8 không chỉ hỗ trợ người lái trong điều kiện thiếu sáng, mà còn có khả năng phát hiện người đi xe máy và người đi xe đạp, tùy thuộc vào độ sáng của đèn pha và chất lượng chiếu sáng trên đường Nhờ đó, hệ thống này giúp tăng cường khả năng quan sát của người lái trong mọi điều kiện lái xe, góp phần giảm thiểu nguy cơ tai nạn và đảm bảo an toàn cho người lái cũng như những người tham gia giao thông khác.
Hình 2 1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống đèn thông minh
Chức năng hệ thống chiếu sáng hiện đại của Audi Matrix LED
Công nghệ MatrixBeam được tích hợp cùng với đèn pha LED Matrix LED của Audi, giúp khách hàng không cần phải liên tục chuyển đổi qua lại giữa đèn cốt và đèn pha khi lái xe vào ban đêm Hệ thống này bao gồm 25 phân đoạn ánh sáng chồng lên nhau, tạo ra chùm tia chính và cho phép bật và tắt các phân đoạn ánh sáng riêng lẻ độc lập với nhau Nhờ đó, công nghệ MatrixBeam mang lại sự hỗ trợ đèn pha thông minh và tiện lợi cho người lái.
Khi phát hiện người tham gia giao thông khác, chỉ tắt các đoạn sáng của chùm sáng chính có thể gây lóa mắt đến người tham gia giao thông phía trước hoặc giao thông đang tới Điều này giúp đảm bảo an toàn và tránh gây khó chịu cho người tham gia giao thông khác trên đường.
Công nghệ này cho phép chia nhỏ tia sáng thành các phân đoạn có thể kích hoạt riêng lẻ, giúp giảm thiểu tình trạng lóa mắt cho người tham gia giao thông khác Ưu điểm chính của công nghệ này là các phân đoạn chùm tia chính khác không làm ảnh hưởng đến tầm nhìn của người tham gia giao thông, đồng thời vẫn đảm bảo khả năng chiếu sáng cần thiết.
41 sáng con đường bằng chùm tia chính Điều này cho phép soi sáng con đường vào mọi thời điểm và tối đa hóa tiềm năng của chùm tia chính
Cách chùm tia chính MatrixBeam phản ứng với những người tham gia giao thông khác được phát hiện:
Bộ điều khiển camera J852 có khả năng phát hiện lượng xe đang đến và lượng xe trước đầu xe, sau đó phần mềm xử lý hình ảnh sẽ quét đèn pha và đèn hậu để xác định góc và khoảng cách của xe Dữ liệu này sẽ được truyền đến thiết bị điều khiển MatrixBeam, giúp xác định chùm tia chính nào có thể được bật và chùm tia nào phải được tắt để tránh gây lóa mắt cho người tham gia giao thông khác Cuối cùng, kết quả sẽ được truyền đến các mô-đun năng lượng trong đèn pha để thực hiện điều chỉnh cần thiết.
Audi Matrix LED, sau đó mô-đun này sẽ kích hoạt các đèn LED chiếu xa tương ứng
Hình 2 3 Audi A8 với chùm tia chính MatrixBeam trong tình huống có phương tiện giao thông ngược chiều
Hình 2 4 Audi A8 với chùm tia chính MatrixBeam trong tình huống có giao thông phía trước
Nếu xe được trang bị tùy chọn MMI Navigation plus, đèn pha Audi Matrix LED có thể hoạt động thông minh theo dữ liệu tuyến đường, giúp điều chỉnh ánh sáng một cách chính xác và an toàn.
Công nghệ MatrixBeam cung cấp thông tin chi tiết về con đường phía trước, loại đường mà phương tiện đang di chuyển và vị trí của phương tiện trong hoặc ngoài khu vực đông đúc, cho phép thực hiện hoặc kích hoạt sớm các chức năng ánh sáng thông minh.
Hệ thống phân tích hành vi trong khu vực (thành phố và thị trấn)
Bộ điều khiển máy ảnh J852 có khả năng phát hiện các khu vực đông đúc nhờ vào phần mềm xử lý hình ảnh tiên tiến Phần mềm này quét dữ liệu video của máy ảnh để tìm nguồn sáng phù hợp và phân loại chúng là chiếu sáng đường phố nếu đáp ứng các điều kiện nhất định Khi đó, các khu vực xung quanh nguồn sáng sẽ được xác định là khu vực xây dựng Ngoài ra, nếu có dữ liệu tuyến đường dự đoán cho phương tiện, việc xác định khu vực đông đúc sẽ trở nên dễ dàng và đáng tin cậy hơn.
Tốc độ giới hạn để tự động bật/tắt đèn pha
Khi lái xe trong bóng tối với hệ thống hỗ trợ đèn pha do người lái kích hoạt, các ngưỡng tốc độ sau sẽ được sử dụng để kích hoạt/tắt đèn pha tự động, giúp đảm bảo an toàn và tiện lợi cho người lái.
1 Xe với dữ liệu dự đoán tuyến đường có sẵn
Trường hợp 1: khu dân cư
Khi xe vượt quá tốc độ 60 kph, hỗ trợ đèn pha MatrixBeam đảm nhận chức năng kích hoạt đèn pha tự động
Khi tốc độ xe giảm xuống dưới 40 kph, hệ thống hỗ trợ đèn pha MatrixBeam sẽ tự động chuyển sang chế độ đèn chiếu gần, giúp đảm bảo an toàn và tránh gây chói mắt cho các phương tiện khác trên đường.
Trường hợp 2 khu dân cư thưa thớt
Khi xe vượt quá tốc độ 30 kph, hỗ trợ đèn pha MatrixBeam đảm nhận chức năng kích hoạt đèn pha tự động
Khi tốc độ xe giảm xuống dưới 20 km/h, hệ thống hỗ trợ đèn pha MatrixBeam
43 dừng, thoát khỏi chế độ điều khiển đèn cốt Chiếc xe tiếp tục sử dụng chiếu gần (đèn cốt)
2 Xe không có dữ liệu dự đoán tuyến đường
Khi xe vượt quá tốc độ 60 kph, hỗ trợ đèn pha MatrixBeam đảm nhận chức năng kích hoạt đèn pha tự động
Khi tốc độ xe giảm xuống dưới 40 kph, hệ thống hỗ trợ đèn pha MatrixBeam sẽ tự động chuyển sang chế độ đèn chiếu gần (đèn cốt), giúp đảm bảo an toàn và tránh chói mắt cho các phương tiện khác.
2.2.2 Chế độ đèn pha trên đường cao tốc
Chế độ đường cao tốc là một tính năng đặc biệt của chùm tia chính, chỉ được kích hoạt khi phương tiện có dữ liệu tuyến đường dự đoán Khi dữ liệu dự đoán cho thấy xe đang di chuyển trên đường cao tốc, chế độ này sẽ tự động được bật Lúc này, chùm tia chính sẽ trở nên hẹp hơn, giúp thích ứng tốt hơn với các đặc điểm cấu trúc đặc trưng của đường cao tốc.
Hình 2 5 Đèn pha MatrixBeam với chế độ đường cao tốc
2.2.3 Đèn chiếu gần (đèn cốt) Đèn pha LED Matrix của Audi sử dụng chùm sáng nhúng hình bất đối xứng nổi tiếng Rìa đường được chiếu sáng trên một khu vực rộng hơn, cho phép người lái xe phát hiện các mối nguy hiểm tiềm ẩn nhanh hơn Mặt khác, trung tâm của làn đường được chiếu sáng trong một khoảng cách ngắn Có tổng cộng 15 đèn LED được tích hợp vào mỗi đèn pha Audi Matrix LED cho chùm sáng sâu Đèn cốt có thể được chia nhỏ thành một khu vực ngay phía trước xe và một khu vực rộng hơn phía trước xe
Khu vực phía trước xe rộng hơn cũng bao gồm thành phần không đối xứng của đèn
44 cốt Khu vực ngay phía trước xe được chiếu sáng bằng 9 đèn LED và khu vực rộng hơn phía trước xe được chiếu sáng bằng tổng cộng 6 đèn LED
Hình 2 6 Lái xe với đèn cốt
2.2.4 Chế độ đèn đường dài Đèn du lịch phải được kích hoạt nếu một phương tiện từ quốc gia có giao thông bên phải đang lái xe ở quốc gia có giao thông bên trái Đèn cốt không đối xứng sẽ làm lóa mắt giao thông ngược chiều ở quốc gia có giao thông bên trái Vì lý do này, các đèn LED tạo ra thành phần không đối xứng của chùm sáng chính trong đèn pha Audi
Matrix LED sẽ bị tắt khi đèn du lịch được kích hoạt
Trong các phương tiện được trang bị dữ liệu tuyến đường dự đoán, đèn du lịch sẽ tự động được kích hoạt Bộ điều khiển MatrixBeam sẽ xác định hướng giao thông của quốc gia mà phương tiện đang di chuyển dựa trên dữ liệu tuyến đường dự đoán, từ đó tự động điều chỉnh đèn du lịch cho phù hợp Tuy nhiên, trong một số trường hợp, đèn du lịch cũng có thể được kích hoạt thủ công thông qua hệ thống MMI.
Hình 2 7 Xe tay lái bên phải có đèn du lịch được kích hoạt ở một quốc gia có giao thông bên trái
2.2.5 Đèn báo rẽ (đèn si-nhan)
Đèn xi nhan đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn giao thông Hệ thống này cung cấp khả năng chiếu sáng tốt hơn cho khu vực phía trước xe khi rẽ, giúp người lái xe có tầm nhìn tốt hơn và phát hiện các mối nguy tiềm ẩn nhanh hơn Việc kích hoạt đèn báo rẽ phụ thuộc vào hướng quay của vô lăng hoặc biển báo rẽ được kích hoạt, giúp người lái xe thông báo ý định của mình cho các phương tiện khác trên đường.
Hình 2 8 Xe đến gần giao lộ với đèn rẽ sẽ được kích hoạt
SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRÊN XE AUDI
Nguyên lý hoạt động
Mạch điện hệ thống chiếu sáng trên xe Audi bao gồm các thành phần chính sau:
Công tắc đèn chiếu sáng: Công tắc đèn chiếu sáng được sử dụng để bật/tắt các đèn chiếu sáng trên xe
Rơ-le đèn chiếu sáng là một thiết bị điện tử quan trọng, hoạt động dựa trên cơ chế từ hóa để tự động điều khiển quá trình đóng mở mạch điện của đèn chiếu sáng Đèn chiếu sáng, một thiết bị điện tử cơ bản, sử dụng điện năng để tạo ra ánh sáng phục vụ cho nhu cầu chiếu sáng trong cuộc sống hàng ngày.
Cảm biến: Cảm biến được sử dụng để phát hiện các điều kiện lái xe, chẳng hạn như ánh sáng môi trường, góc lái xe, tốc độ xe, v.v
Bộ điều khiển hệ thống chiếu sáng là một thiết bị điện tử thông minh, sử dụng thông tin từ các cảm biến để tự động điều khiển đèn chiếu sáng, mang lại sự tiện lợi và tiết kiệm năng lượng cho người dùng.
Chùm sáng chính có hai tùy chọn điều khiển để kích hoạt và hủy kích hoạt hỗ trợ đèn pha MatrixBeam, cho phép người lái dễ dàng quản lý hệ thống chiếu sáng Với hai tùy chọn điều khiển, phần mềm của bộ điều khiển nguồn điện tích hợp J519 tích hợp logic vận hành nâng cao, cho phép thực hiện nhiều chức năng khác nhau Logic vận hành này có thể được biểu diễn dưới dạng sơ đồ trạng thái với các trạng thái chính, giúp người lái dễ dàng hiểu và sử dụng hệ thống chiếu sáng một cách hiệu quả.
•Hỗ trợ đèn pha MatrixBeam đã tắt và tắt đèn pha chính
•Hỗ trợ đèn pha MatrixBeam đã tắt và bật đèn pha chính
•Hỗ trợ đèn pha MatrixBeam được kích hoạt và tắt đèn pha chính
•Hỗ trợ đèn pha MatrixBeam được kích hoạt và Bật đèn pha chính
Hình 3 1 Sơ đồ mạch điện
1 Vuốt thân dầm chính về phía trước 1* Vuốt thân dầm chính về phía trước ( đèn cốt tắt) 1** Vuốt thân dầm chính về phía trước (đèn cốt bật)
2 Kéo thân dầm chính ra sau
4 Tình hình phụ thuộc - tự động
Thiết bị đầu cuối và công tắt đèn Đèn pha tắt và Trợ lý đèn pha tắt Nháy đèn pha Đèn pha bật và trợ lý đèn pha tắt
Nháy đèn pha Đèn pha tắt và Kích hoạt trợ lý Đèn pha bật và Kích hoạt trợ lý
Cài đặt
Hỗ trợ đèn pha MatrixBeam có thể được bật hoặc tắt thông qua menu MMI Car bằng cách truy cập "Vehicle settings" > "External lighting" > "Automatic headlights" Khi hỗ trợ đèn pha MatrixBeam được bật, người lái có thể kích hoạt nó bằng cách hất nhẹ thân đèn pha chính về phía trước, với điều kiện công tắc đèn phải ở vị trí AUTO Ở chế độ "dipped beam", người lái có thể bật và tắt chùm sáng chính bằng cách sử dụng thân dầm chính Tuy nhiên, nếu cài đặt MMI cho hỗ trợ đèn pha ở trạng thái "Tắt", người lái vẫn có thể bật và tắt chùm sáng chính bằng tay khi công tắc đèn ở vị trí AUTO.
Hình 3 2 Kích hoạt hỗ trợ đèn pha trong MMI
Hỗ trợ đèn pha MatrixBeam là tính năng tiên tiến giúp tăng cường khả năng quan sát của người lái trong đêm và điều kiện thời tiết xấu Với hàng trăm bóng đèn LED nhỏ được bố trí thành nhiều hàng và cột, mỗi bóng đèn có thể được điều khiển riêng lẻ để tạo ra các kiểu chiếu sáng khác nhau phù hợp từng điều kiện lái xe Khi bật tính năng này, đèn pha tự động điều chỉnh góc chiếu và độ sáng của các bóng đèn LED, giúp tránh gây chói mắt cho phương tiện ngược chiều và tăng cường khả năng quan sát của người lái.
Các ký hiệu sau đây có thể được hiển thị bởi MatrixBeam:
Hardware
Mặt trước của đèn pha Audi Matrix LED
Nếu người lái xe đã kích hoạt hỗ trợ đèn pha MatrixBeam, biểu tượng này sẽ hiển thị trong cụm đồng hồ
Khi đèn LED chiếu sáng chính được bật, biểu tượng chùm sáng chính màu xanh lam sẽ xuất hiện trong cụm đồng hồ nếu hỗ trợ đèn pha MatrixBeam đã được kích hoạt Các đèn báo rẽ, đèn định vị và đèn lái ban ngày cũng sẽ được kích hoạt cùng lúc, đảm bảo an toàn và khả năng quan sát tốt hơn khi lái xe.
Thiết kế đèn pha Audi Matrix LED
Đèn pha Audi Matrix LED sở hữu chùm sáng chính độc đáo, bao gồm 5 bảng LED riêng biệt, mỗi bảng có 5 đèn LED được bố trí nối tiếp, tạo thành tổng cộng 25 đèn LED có thể được kích hoạt riêng cho mỗi đèn pha Sự kết hợp của mô-đun chùm sáng chính của đèn pha thứ hai giúp tạo ra chùm sáng chính mạnh mẽ Mỗi đèn LED riêng lẻ chịu trách nhiệm chiếu sáng một đoạn của chùm tia chính, và các đoạn riêng lẻ chồng lên nhau để tạo ra ánh sáng đồng nhất.
Đèn pha Audi Matrix LED được thiết kế với tính linh hoạt cao, cho phép thay thế các thành phần riêng biệt tại các trung tâm dịch vụ Cụ thể, có năm thành phần của đèn pha Audi Matrix LED có thể được thay thế riêng lẻ, giúp người dùng tiết kiệm chi phí và thời gian bảo dưỡng.
Module với bảng LED cho đèn pha Đèn LED phản quang khi vào cua
Mô-đun với bảng LED cho đèn cốt
•Mô-đun nguồn 1 cho đèn pha LED, phải A27 / trái A31
•Mô-đun nguồn 2 cho đèn pha LED, phải A28 / trái A32
Mô-đun nguồn 3 cho đèn pha LED là một thành phần quan trọng của hệ thống đèn pha Audi Matrix LED, được tích hợp trong các thiết bị điện tử của A29 và A33 Cụ thể, mô-đun nguồn này được thiết kế để hỗ trợ đèn pha LED cho cả hai bên phải (A29) và trái (A33) Khi cần thay thế, mô-đun nguồn này có thể được tháo rời sau khi tháo nắp đèn pha phía sau, giúp việc bảo trì trở nên dễ dàng hơn.
•Mô-đun nguồn cho đèn pha ma trận, trái A44 / phải A45 •Quạt đèn pha, trái V407 / phải V408
Sơ đồ mạch chung của đèn pha Audi Matrix LED Chú thích
Các mô-đun nguồn đèn LED trên xe ô tô bao gồm mô-đun nguồn đèn pha LED bên phải 1 (A27), mô-đun nguồn đèn pha LED bên phải 2 (A28) và mô-đun nguồn đèn pha LED bên phải 3 (A29) Tương tự, mô-đun nguồn đèn pha LED bên trái cũng được chia thành ba loại: mô-đun nguồn đèn pha LED bên trái 1 (A31), mô-đun nguồn đèn pha LED bên trái 2 (A32) và mô-đun nguồn đèn pha LED bên trái 3 (A33) Ngoài ra, còn có mô-đun nguồn đèn Matrix bên trái (A44) và mô-đun nguồn đèn Matrix bên phải (A45) để hỗ trợ hệ thống chiếu sáng trên xe.
Mô-đun nguồn 1 cho đèn pha LED, phải A27 / trái A31
Các đường dây kết nối với mô-đun nguồn 1 cho đèn pha LED bao gồm một đường "đầu cuối 15" chạy từ bộ điều khiển nguồn điện J519 trên bo mạch đến nguồn điện của đèn chiếu sáng khi vào cua, quạt và bộ xử lý mô-đun nguồn, cung cấp nguồn điện cần thiết cho các chức năng này hoạt động hiệu quả.
Dòng "đèn cốt" rời rạc từ bộ điều khiển nguồn điện tích hợp J519 Đường dây cung cấp năng lượng cho đèn cốt
Hai đường truyền CAN được kết nối riêng biệt với bộ điều khiển phạm vi đèn pha J431, cho phép chỉ định các yêu cầu chiếu sáng cụ thể tới mô-đun nguồn thông qua các đường truyền này.
Thông tin này cung cấp cho mô-đun nguồn các thông số cần thiết để xác định đèn cốt LED nào sẽ được kích hoạt và mức điện áp cần thiết cho các đèn LED này Đồng thời, mô-đun nguồn cũng được hướng dẫn để điều khiển việc bật và tắt đèn khi vào cua theo yêu cầu, đảm bảo an toàn và tiện lợi khi lái xe.
Mô-đun nguồn 2 cho đèn pha LED, phải A28 / trái A32
Cấp nguồn và kích hoạt đèn LED của đèn vị trí , đèn chạy ban ngày và đèn xi nhan
Các đường dây kết nối với mô-đun nguồn 2 cho đèn pha LED đảm nhận vai trò quan trọng trong việc điều khiển đèn Đường dây kích hoạt đèn chạy ban ngày được kết nối với bộ điều khiển nguồn điện trên bo mạch J519, đồng thời truyền tín hiệu PWM để điều chỉnh độ sáng đèn Khi đèn chạy ban ngày được bật, nó sẽ hoạt động ở chế độ toàn sáng mà không cần giảm độ sáng, trong khi đó đèn vị trí sẽ được giảm độ sáng theo tín hiệu PWM được truyền qua đường dây này.
Một đường dây cung cấp nguồn cho đèn chạy ban ngày được kết nối từ bộ điều khiển nguồn điện trên bo mạch J519, đảm bảo nguồn điện ổn định cho các đèn LED, bao gồm đèn chạy ban ngày và đèn vị trí, hoạt động hiệu quả.
Một đường dây tín hiệu riêng biệt được thiết kế để kết nối bộ điều khiển nguồn điện trên bo mạch J519 với nguồn cấp cho đèn LED nhấp nháy, đồng thời đóng vai trò là đường dây tín hiệu của xi nhan trái/phải.
Mô-đun nguồn 3 cho đèn pha LED, phải A29 / trái A33
Để thực hiện chế độ nhấp nháy, cần phải kết nối đường dây với mô-đun nguồn 3 cho đèn pha LED và đường dây "chế độ nhấp nháy" riêng biệt từ bộ điều khiển hệ thống tiện nghi J393, cung cấp tín hiệu kỹ thuật số để xác định chế độ nhấp nháy thông thường hay tuần tự.
Power modules for matrix headlights, left A44 / right A45
Kích hoạt các đèn LED pha chính riêng lẻ khác nhau ở mức độ ánh sáng được chỉ định bởi bộ điều khiển tầm xa của đèn pha J431
Các đường dây được kết nối với mô-đun nguồn đèn pha ma trận:
Một đường dây "kết nối 15" đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn cho mô-đun nguồn và đèn pha chính, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả Bên cạnh đó, hai đường bus CAN (CAN riêng) được thiết kế để kết nối với bộ điều khiển tầm xa của đèn pha, cho phép điều khiển và quản lý thông minh.
Các đường bus này đóng vai trò quan trọng trong việc chỉ định cho mô-đun nguồn biết chính xác đèn pha nào cần được kích hoạt và mức công suất cần thiết để cấp cho các đèn đó.
Bộ điều khiển MatrixBeam (Bộ điều khiển điều chỉnh tầm xa của đèn pha J431)
Bộ điều khiển MatrixBeam là bộ điều khiển điều chỉnh tầm xa của đèn pha J431
Lý do đằng sau việc chỉ định này là phần cứng được sử dụng cũng được ứng dụng trong các mẫu xe để điều chỉnh tầm xa của đèn pha, trong khi phần mềm của bộ điều khiển đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống.
J431 trong Audi A8 ’14 chỉ điều khiển chức năng MatrixBeam, tức là nó không cung cấp bất kỳ chức năng điều chỉnh tầm xa của đèn pha nào
Hệ thống treo khí nén là trang bị tiêu chuẩn trên dòng xe Audi A8 phiên bản 2014, giúp tối ưu hóa quá trình vận hành và đảm bảo sự ổn định của xe Một lợi ích đáng chú ý của hệ thống này là khi lắp đèn pha LED, chủ xe không cần phải điều chỉnh tầm xa của đèn pha, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.
Hình 3 3 Bộ phận kiểm soát tầm xa của đèn pha J431
Hình 3 4 Các kết nối đường dây của bộ điều khiển J431
Vị trí lắp đặt của bộ điều khiển
Bộ điều khiển điều chỉnh tầm xa của đèn pha J431 được lắp đặt trên Audi A8 (D4) ở phía sau ghế sau, ở phía bên trái bên dưới thiết bị thông qua tải
Bộ điều khiển J431 đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tầm xa của đèn pha và là trung tâm của chức năng MatrixBeam Ngoài ra, nó còn chịu trách nhiệm thực hiện các chức năng ánh sáng khác bao gồm đèn pha chiếu góc động, đèn rẽ và giao nhau, đèn thời tiết xấu và đèn đánh dấu của hệ thống hỗ trợ tầm nhìn ban đêm, mang lại trải nghiệm lái xe an toàn và tiện lợi hơn.
Cách thực hiện chức năng MatrixBeam
Bộ điều khiển điều chỉnh tầm xa của đèn pha J431 hoạt động dựa trên dữ liệu về các phương tiện được xác định bởi phần mềm xử lý hình ảnh của camera, dữ liệu này được truyền từ bộ điều khiển camera J852.
Dữ liệu này bao gồm góc và khoảng cách đến phương tiện khác
Bộ điều khiển điều chỉnh tầm xa của đèn pha J431 sử dụng dữ liệu để xác định các LED cần được kích hoạt và cung cấp năng lượng phù hợp, giúp đường được chiếu sáng tốt nhất mà không gây chói cho người dùng đường khác Khi xe vào cua, độ sáng tối đa của đèn pha chính sẽ được dịch chuyển để chiếu sáng cua tốt hơn Các LED đèn pha chính riêng lẻ được tính toán độ sáng liên tục và truyền qua bus CAN đến các mô-đun nguồn đèn pha ma trận, sau đó kích hoạt các LED tương ứng khi đáp ứng các điều kiện cần thiết.
• Công tắc đèn ở vị trí AUTO
• Tùy chọn menu hỗ trợ đèn pha trong MMI là "bật"
• Tính năng đã được tài xế kích hoạt
• Xe đang di chuyển trong dải tốc độ phù hợp
• Khu vực hiện tại đủ tối Triển khai các chức năng chiếu sáng khác
Bộ điều khiển tầm xa của đèn pha J431 gửi tín hiệu đến mô-đun nguồn để bật đèn LED chiếu gần tương ứng Tín hiệu này được truyền đồng thời đến cả hai mô-đun nguồn trong đèn pha LED, đảm bảo sự hoạt động đồng bộ và chính xác của hệ thống chiếu sáng.
Bộ điều khiển J431 của Audi chịu trách nhiệm điều khiển hệ thống đèn pha, bao gồm cả đèn thời tiết xấu Khi người lái xe bật đèn thời tiết xấu và đáp ứng các điều kiện cần thiết, bộ điều khiển này sẽ tự động điều chỉnh độ sáng của đèn để phù hợp với tình hình giao thông Quá trình này được thực hiện thông qua mô-đun nguồn, giúp đảm bảo rằng đèn pha hoạt động hiệu quả và an toàn trong mọi điều kiện thời tiết.
LED chiếu gần sẽ được điều chỉnh để thích nghi với điều kiện thời tiết xấu, đảm bảo hiệu suất chiếu sáng tối ưu Các cài đặt độ sáng cần thiết sẽ được chỉ định và áp dụng bởi các mô-đun nguồn đèn pha LED, giúp hệ thống chiếu sáng hoạt động hiệu quả và an toàn.
Bộ điều khiển tầm xa của đèn pha J431 sử dụng dữ liệu xe đã nhận để xác định xem nên bật đèn xi nhan hay cả hai đèn xi nhan (đèn giao nhau) Khi xác định chính xác, bộ điều khiển sẽ gửi tín hiệu qua bus CAN riêng đến các mô-đun nguồn tương ứng, sau đó sẽ bật đèn xi nhan hoặc đèn giao nhau theo yêu cầu.
Bộ điều khiển J431 nhận được yêu cầu kích hoạt chức năng đèn du lịch qua bus CAN mở rộng, sau đó giảm cài đặt độ sáng của đèn LED tạo ra thành phần không đối xứng của đèn pha chiếu gần Thông tin này được gửi đến cả hai mô-đun nguồn 1 trong đèn pha LED Matrix của Audi, đảm bảo quá trình hoạt động hiệu quả và an toàn.
3.7 Bộ điều khiển nguồn điện trên bo mạch J519
Bộ điều khiển nguồn điện trên bo mạch J519 đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển ánh sáng ngoại thất chính của xe Audi A8 Thông qua bus LIN, bộ điều khiển này nhận thông tin về vị trí công tắc ánh sáng hiện tại từ công tắc ánh sáng E1, cũng như việc kích hoạt đèn thời tiết xấu Việc xác định vị trí công tắc ánh sáng là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hoạt động của các chức năng chiếu sáng tiên tiến, bao gồm cả Hỗ trợ đèn pha MatrixBeam.
AUTO của công tắc ánh sáng
Hình 3 5 Bộ điều khiển nguồn điện trên bo mạch J519
Bộ điều khiển J519 nhận thông tin từ bộ điều khiển điện tử cột lái J527 qua bus CAN hệ thống tiện nghi về các thao tác cần thiết của cần gạt đèn pha Dựa trên thông tin này, J527 xác định trạng thái kích hoạt hiện tại của hỗ trợ đèn pha MatrixBeam và truyền lại thông tin lên bus CAN Đồng thời, các mô-đun nguồn 1 cho đèn pha LED bên trái và bên phải cung cấp điện cho bộ điều khiển nguồn trên bo mạch thông qua đầu cuối 15 và có đường dây cung cấp điện và tín hiệu kết hợp cho đèn pha chiếu gần.
Các mô-đun nguồn 2 cho đèn pha LED được điều khiển độc quyền bởi bộ điều khiển nguồn điện trên bo mạch, đảm bảo hiệu suất ổn định và an toàn Quá trình này được thực hiện thông qua hai đường dây riêng biệt, bao gồm đường dây cung cấp điện cho đèn pha chiếu gần và đèn chạy ban ngày, cùng với một đường dây tín hiệu PWM giúp kiểm soát cường độ ánh sáng chính xác.
Tín hiệu PWM đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh độ sáng của đèn LED, giúp chúng có thể thích nghi với nhiều môi trường ánh sáng khác nhau Ngoài ra, đèn LED còn có thể được sử dụng như đèn chiếu gần hoặc đèn chạy ban ngày, mang lại sự linh hoạt trong thiết kế Đặc biệt, đèn pha LED Matrix của Audi còn có khả năng chớp nháy thông qua một đường dây riêng lẻ thứ ba, tạo nên một hiệu ứng ánh sáng độc đáo.
Sơ đồ kết nối mạng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp tổng quan toàn diện về tất cả các đơn vị điều khiển liên quan đến chức năng MatrixBeam Đồng thời, sơ đồ này cũng đại diện cho các hệ thống đường truyền mà các đơn vị điều khiển sử dụng để trao đổi dữ liệu với nhau một cách hiệu quả.
THIẾT KẾ MÔ HÌNH CHIẾU SÁNG THÔNG MINH
Ý TƯỞNG THIẾT KẾ
4.1.1 Ý tưởng về hệ thống chiếu sáng hiện đại: Đáp ứng là một mô hình với đầy đủ các chức năng của một hệ thống chiếu sáng – tín hiệu hiện đại, bao gồm:
Đèn chiếu sáng chế độ pha – cốt hiện đại trên xe được thiết kế thông minh với đèn chiếu sáng cao áp, sử dụng bộ đèn xenon cho chế độ đèn chiếu xa và đèn halogen cho chế độ đèn chiếu gần, mang lại ánh sáng chất lượng cao và đảm bảo an toàn khi lái xe vào ban đêm hoặc trong điều kiện thời tiết xấu.
- Chức năng đèn tín hiệu: đầy đủ chế độ báo rẽ, báo phanh, kích thước…
4.1.2 Ý tưởng về hệ thống chiếu sáng thông minh:
4.1.2.1 Ý tưởng thiết kế hệ thống chiếu sáng góc cua động
Hệ thống đèn liếc động có cấu tạo đa dạng, nhưng phổ biến nhất hiện nay là loại thay đổi góc chiếu sáng của đèn pha dựa trên hiện tượng khúc xạ ánh sáng Bên trong chóa đèn được bố trí những tấm chắn phía trước bóng đèn, với các tấm chắn khác nhau, luồng ánh sáng đi qua sẽ có góc khúc xạ khác nhau, giúp thay đổi vùng chiếu sáng theo góc đánh lái.
Bộ đèn liếc động có cấu tạo phức tạp, sử dụng động cơ Servo được điều khiển tự động bởi bộ điều khiển trung tâm thông qua xử lý tín hiệu từ cảm biến góc đèn lái và cảm biến tốc độ Điều này cho phép đèn liếc có khả năng xoay linh hoạt Tuy nhiên, giá thành của bộ đèn này tương đối cao, vì vậy hiện tại nó chỉ được trang bị trên các dòng xe hạng sang.
Để đạt được mục đích "thay đổi vùng chiếu sáng của đèn cốt theo góc đánh lái vô lăng", hệ thống chiếu sáng góc cua động cần được thiết kế một cách thông minh Thay vì tự thiết kế bộ đèn liếc động chuyên dụng, đề tài chọn hướng thiết kế hệ thống chiếu sáng góc cua động dựa trên việc sử dụng board mạch điều khiển động cơ servo xoay choá đèn cốt Board mạch này hoạt động dựa trên các tín hiệu bật đèn cốt và góc xoay vô lăng, giúp thay đổi vùng chiếu sáng của đèn cốt một cách linh hoạt và chính xác.
4.1.3 Ý tưởng thiết kế hệ thống tự động bật đèn đầu và hệ thống tự động chuyển Pha– Cốt
Trên mô hình này, ngoài việc thiết kế các hệ thống chiếu sáng chủ động đáp ứng theo góc cua, còn được trang bị thêm hệ thống bật đèn tự động và hệ thống tự động chuyển, mang lại trải nghiệm lái xe an toàn và tiện lợi hơn.
4.1.3.1 Ý tưởng thiết kế hệ thống tự động bật đèn đầu
Hệ thống tự động bật đèn đầu ra đời nhằm mục đích tăng tính tiện ích và giảm các thao tác cho người lái xe khi điều khiển xe
Nguyên lý hoạt động của hệ thống khá đơn giản Đối với các xe được trang bị hệ thống này, cảm biến ánh sáng được đặt ngay trên nắp ca pô và đưa tín hiệu về một mạch điều khiển trung tâm, từ đó thực hiện các chức năng điều khiển tự động.
Khi ánh sáng môi trường xung quanh yếu đi, cảm biến ánh sáng sẽ gửi tín hiệu đến mạch điều khiển Khi nhận được tín hiệu này, mạch điều khiển sẽ tự động đóng relay và mở đèn đầu xe, đảm bảo đủ điều kiện ánh sáng cần thiết cho việc lái xe an toàn.
Hệ thống tự động mở đèn đầu trên mô hình được tích hợp cảm biến ánh sáng hiện đại và thiết kế board mạch thông minh, cho phép điều khiển relay tự động mở đèn đầu một cách chính xác và giống như trong thực tế.
4.1.3.2 Ý tưởng thiết kế hệ thống tự động chuyển pha - cốt:
Khi lái xe trên xa lộ hoặc đường vắng, việc bật đèn pha là điều cần thiết, nhưng sử dụng đèn chiếu xa có thể gây khó chịu, làm loá mắt và hạn chế khả năng quan sát của tài xế xe đi ngược chiều Do đó, việc chuyển chế độ đèn pha về chế độ đèn cốt là cần thiết để đảm bảo an toàn giao thông và tránh làm phiền người đi đường ngược chiều.
Khi gặp xe ngược chiều, việc giảm độ đèn cốt xuống 68 độ là một hành động cần thiết để đảm bảo an toàn giao thông và thể hiện sự lịch sự khi tham gia giao thông Hệ thống chuyển đổi pha - cốt được thiết kế nhằm mục đích tăng khả năng quan sát cho người đi đối diện, giảm thiểu rủi ro và tăng tính tiện ích, đồng thời giúp người lái xe tập trung hơn vào việc điều khiển phương tiện.
Hình 4 2 Bật chế độ đèn pha có thể gây choá mắt cho người đi ngược chiều
Hệ thống tự động chuyển pha - cốt trên xe ô tô hoạt động dựa trên cảm biến ánh sáng được đặt phía trước đầu xe Khi có xe đi ngược chiều và rọi ánh sáng vào cảm biến, tín hiệu điện áp sẽ được gửi về mạch điều khiển Từ đó, mạch điều khiển sẽ tự động đóng relay và chuyển chế độ pha - cốt, giúp đảm bảo an toàn cho người lái và người tham gia giao thông.
Hệ thống tự động chuyển pha - cốt là một tính năng hiện đại được thiết kế để tăng cường an toàn và tiện ích khi lái xe Với sự hỗ trợ của các cảm biến tiên tiến, hệ thống này có thể phát hiện các phương tiện lưu thông ngược chiều hoặc các phương tiện khác ở gần Khi phát hiện có phương tiện khác, hệ thống sẽ tự động chuyển từ chế độ đèn pha chiếu xa sang chế độ đèn pha chiếu gần, giúp giảm thiểu tình trạng gây chói mắt cho các phương tiện khác và đồng thời tăng cường khả năng quan sát của người lái.
Trên mô hình này, một cảm biến ánh sáng được bố trí ở phía trước, kết hợp với một mạch điều khiển để tự động điều khiển relay chuyển pha - cốt Hệ thống này hoạt động dựa trên sự kết hợp giữa cảm biến ánh sáng và mạch điều khiển, cho phép chuyển pha - cốt một cách tự động và chính xác.
TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ TRÊN MÔ HÌNH
4.2.1 Hệ thống đèn chiếu sáng- tín hiệu
- Cụm đèn đầu bao gồm: đèn pha, đèn cốt, đèn xi nhan trước, đèn chạy ngày
- Cụm đèn hậu bao gồm: đen đuôi, đèn xi nhan sau Đèn xi nhan Đèn pha/đèn cốt Đèn đuôi Đèn xi nhan
4.2.2 Công tắc điều khiển đèn
Hình 4 3 Công tắc điều khiển đèn
4.2.3 Các thiết bị điện tử 4.2.3.1 Mạch Arduino UNO R3
Arduino Uno được trang bị vi điều khiển ATmega328P mạnh mẽ, sử dụng thạch anh với chu kỳ dao động 16 MHz Bộ vi điều khiển này cung cấp tổng cộng 14 chân (ngõ) vào/ra được đánh số từ 0 đến 13, bao gồm 6 chân PWM được đánh dấu "~" trước mã số của chân.
Trên bảng mạch còn được trang bị một nút reset tiện dụng, một ngõ kết nối với máy tính thông qua cổng USB và một ngõ cấp nguồn sử dụng jack 2.1mm, cho phép lấy năng lượng trực tiếp từ bộ chuyển đổi AC-DC hoặc thông qua ắc-quy nguồn, mang lại sự linh hoạt và tiện lợi trong quá trình sử dụng.
Hình 4 4 Bản mạch arduino UNO 2D autocad
Khi làm việc với Arduino board, cần lưu ý:
- Flash Memory: bộ nhớ có thể ghi được, dữ liệu không bị mất ngay cả khi tắt điện
Về vai trò, ta có thể hình dung bộ nhớ này như ổ cứng để chứa dữ liệu trên board
Bộ nhớ RAM (Random Access Memory) là một thành phần quan trọng trong các thiết bị điện tử, tương tự như RAM của máy tính Đặc điểm của RAM là sẽ bị mất dữ liệu khi ngắt điện, nhưng bù lại tốc độ đọc, ghi và xóa dữ liệu rất nhanh Ngoài ra, kích thước của RAM cũng nhỏ hơn nhiều lần so với Flash Memory, giúp tối ưu hóa không gian lưu trữ.
EEPROM là một dạng bộ nhớ tương tự như Flash Memory, nhưng có chu kỳ ghi/xoá cao hơn, khoảng 100,000 lần, và kích thước rất nhỏ Điều này cho phép nó lưu trữ dữ liệu một cách hiệu quả và bền bỉ Để đọc và ghi dữ liệu trên EEPROM, người dùng có thể sử dụng thư viện EEPROM của Arduino, giúp đơn giản hóa quá trình lập trình và tương tác với thiết bị.
Ngoài ra, board Arduino còn cung cấp cho ta các pin khác nhau như pin cấp nguồn
3.3V, pin cấp nguồn 5V, pin GND
Hình 4 6 Tổng quan các bộ phận của mạch Arduino UNO R3
Mạch Arduino UNO R3 là một nền tảng mạch mở, vi điều khiển dựa trên nền tảng Arduino, được trang bị vi điều khiển AVR ATmega328P mạnh mẽ Với 14 chân kỹ thuật số và 6 chân analog, mạch này cung cấp khả năng kết nối linh hoạt và đa dạng Ngoài ra, mạch còn được tích hợp đầu nối USB, giắc cắm nguồn, nút đặt lại và các thành phần điện tử khác, tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh và dễ sử dụng.
Các bộ phận chính của mạch Arduino UNO R3 bao gồm:
1 Vi điều khiển ATmega328P: Đây là bộ xử lý trung tâm của mạch Arduino UNO R3 Nó có khả năng thực hiện các lệnh lập trình và điều khiển các thiết bị ngoại vi
2 Các chân kỹ thuật số: Các chân kỹ thuật số có thể được sử dụng để đọc hoặc xuất dữ liệu ở dạng nhị phân Chúng có thể được sử dụng để kết nối với các thiết bị ngoại vi như LED, nút nhấn, động cơ, v.v
3 Các chân analog: Các chân analog có thể được sử dụng để đọc dữ liệu ở dạng tương tự Chúng có thể được sử dụng để kết nối với các cảm biến như cảm biến nhiệt độ, cảm biến ánh sáng, v.v
4 Đầu nối USB: Đầu nối USB được sử dụng để kết nối mạch Arduino UNO R3 với máy tính Nó được sử dụng để tải chương trình lên mạch và giao tiếp với mạch từ máy tính
5 Giắc cắm nguồn: Giắc cắm nguồn có thể được sử dụng để cấp nguồn cho mạch Arduino UNO R3 bằng pin hoặc nguồn điện DC
6 Nút đặt lại: Nút đặt lại có thể được sử dụng để đặt lại mạch Arduino UNO R3
Dưới đây là một số tính năng nổi bật để nhóm em sử đụng mạch Arduino UNOR3:
Mạch Arduino UNO R3 được thiết kế để dễ sử dụng, ngay cả đối với người mới bắt đầu Với một số tính năng tích hợp, việc lập trình và sử dụng mạch trở nên dễ dàng hơn, giúp người dùng mới có thể nhanh chóng làm quen và bắt đầu tạo ra các dự án thú vị.
Mạch Arduino UNO R3 là một lựa chọn linh hoạt và đa năng, cho phép người dùng tạo ra nhiều dự án điện tử, robot và máy móc khác nhau Với khả năng ứng dụng rộng rãi, mạch này có thể đáp ứng nhu cầu của nhiều lĩnh vực và ngành nghề.
Giá thành hợp lý: Mạch Arduino UNO R3 có giá thành hợp lý, giúp nó trở thành một lựa chọn tuyệt vời cho các dự án DIY và học tập
Arduino UNO R3 là một nền tảng mạch điện tử phổ biến được ưa chuộng bởi các kỹ sư, nhà phát triển và người đam mê điện tử trên toàn thế giới, nhờ khả năng hỗ trợ học cách lập trình và sử dụng các thiết bị điện tử một cách hiệu quả.
Thông số kỹ thuật của mạch Arduino Uno R3 bao gồm:
Vi điều khiển: ATmega328P, 8 bit, 16 MHz Điện áp hoạt động: 5V Điện áp đầu vào (được đề nghị): 7-12V Điện áp đầu vào (giới hạn): 6-20V
Số chân I/O kỹ thuật số: 14 (trong đó có 6 cung cấp đầu ra PWM)
Số chân analog: 6, độ phân giải 10 bit
Bộ nhớ flash: 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader SRAM: 2 KB (ATmega328)
EEPROM: 1 KB (ATmega328) Tốc độ truyền dữ liệu USB: 12 Mbit/s Kích thước: 68.6 x 53.3 x 18.5 mm
Phần mềm lập trình Arduino IDE Giới thiệu phần mềm
IDE Arduino sử dụng ngôn ngữ lập trình C/C++ nhưng được tích hợp trình soạn thảo mã giúp viết mã dễ dàng hơn với các tính năng tự động hoàn thành, tô sáng cú pháp và gợi ý lỗi Khi hoàn thành mã, trình biên dịch sẽ chuyển đổi mã thành mã máy và thông báo lỗi nếu có Sau khi mã được biên dịch thành công, trình tải sẽ tải mã lên mạch Arduino bằng cách sao chép vào bộ nhớ flash.
Khi mã đã được tải lên mạch Arduino, bạn có thể tận dụng khả năng của nó để tương tác với thế giới thực thông qua các thiết bị ngoại vi Việc điều khiển các thiết bị như LED, nút nhấn và động cơ trở nên dễ dàng hơn với mạch Arduino, giúp bạn tạo ra những dự án thú vị và thực tế.
IDE Arduino là một công cụ tuyệt vời để học cách lập trình và sử dụng các mạch Arduino, giúp người dùng tạo ra các dự án điện tử thú vị và sáng tạo Với giao diện dễ sử dụng và tính năng mạnh mẽ, IDE Arduino là lựa chọn lý tưởng cho cả người mới bắt đầu và chuyên gia trong lĩnh vực lập trình và phát triển dự án điện tử.
Dưới đây là một số tính năng nổi bật của IDE Arduino:
CÁC BƯỚC THIẾT KẾ
4.3.1 Thiết kế hệ thống chiếu sáng- tín hiệu trên mô hình
Bước 1: Xây dựng khung mô hình 3D trên phần mềm Catia
Để bắt đầu dự án, bạn cần chuẩn bị một số dụng cụ và vật liệu cần thiết, bao gồm máy cắt, máy mài, máy hàn, máy khoan, một thanh sắt vuông 3x3 dài 6m, 4 con tán và bulong, cũng như một tấm gỗ ép có độ dày 3mm và diện tích 1mx1m.
Bước 2: Tiến hành cắt sắt như đã định
Hình 4 17 Quá trình cắt sắt và Giai đoạn hàn
Bước 3: Lắp ráp khung mô hình và cắt gỗ
Hình 4 18 Lắp ráp khung sắt và cắt gỗ
Yêu cầu khung mô hình:
Khung cửa sổ cần có kết cấu chắc chắn, với độ lớn và chiều cao được bố trí hợp lý để lắp đặt các chi tiết trên khung một cách tối ưu Bên cạnh đó, màu sắc của khung cửa sổ cũng cần đẹp mắt, tạo ấn tượng thị giác và giá thành phải hợp lý, phù hợp với nhu cầu của người dùng Vật liệu chế tạo khung cũng là yếu tố quan trọng, quyết định đến chất lượng và độ bền của sản phẩm.
Để đáp ứng các yêu cầu về khung mô hình, chúng tôi lựa chọn vật liệu chế tạo khung là sắt vuông, giúp mô hình gọn nhẹ nhưng vẫn đảm bảo độ cứng vững Đối với các bảng lắp ráp chi tiết, nhóm chọn vật liệu gỗ có độ dày 5mm để đảm bảo độ chắc chắn và ổn định cho mô hình.
Bước 3: Vẽ phác thảo các chi tiết trên autocad
Hình 4 19 Dùng phầm mềm autocad bố trí các linh kiện
Gá các chi tiết vào khung và bảng đã được vẽ sẵn Sắp xếp các chi tiết sao cho cân đối và hợp lí trên mô hình
Vẽ trên autocad 2D các khung chi tiết chuẩn bị cho bước thi công
4.3.2 Hoàn thiện mô hình Để mô hình có tính thẩm mỹ và gọn gàng nhóm đã dán đề can màu trước, sau đó kết nối các dây điện với nhau các đường dây phải được cố định chặt nhằm tránh việc bị bung ra trong khâu vận chuyển Ngoài ra nhóm đã thiết phần chân khung mô hình bằng việc lắp ráp với nhau và cố định bằng bulong, con tán
Hình 4 20 Quá trình hoàn thiện khung mô hình
4.3.3 Sơ đồ mạch điện xi nhan – hazard
Sơ đồ mạch điện xi nhan – hazard
Hình 4.3.4 Sơ đồ mạch xi nhan – hazard
Nguyên lý hoạt động xi nhan:
Chế độ Off dòng điện đi từ dương accu đến chân số 1 qua công tắc off đến chân B cục chớp, nhưng không gửi tín hiệu xi nhan Khi bật xi nhan phải, dòng điện từ accu đi qua công tắc máy đến chân số 1, sau đó đi xuống chân B lửa cục chớp, gửi tín hiệu đến chân L, tiếp tục đến chân số 4 và chân số 6, khiến xi nhan phải bật Tương tự, khi bật xi nhan trái, dòng điện từ dương accu đi qua công tắc máy xuống chân số 1, đi qua chân số 3 đến B cục chớp, gửi tín hiệu qua L đến chân số 4 và chân số 5, khiến bóng đèn xi nhan trái bật.
Nguyên lý hoạt động hazard:
Công tắc hazard hoạt động bằng cách lấy nguồn dương từ ắc quy qua cầu chì bảo vệ đến chân số 2 của công tắc Khi công tắc hazard được bật ON, dòng điện sẽ được truyền từ chân 2 đến chân 3, sau đó đi xuống chân B và chân tín hiệu L, từ đó kích hoạt tất cả đèn xi nhan sáng đồng thời ở chân 4, 5 và 6.
Sơ đồ mạch điện chiếu sáng:
Hình 4 21 Sơ đồ mạch điện chiếu sáng
Chế độ đèn Tail hoạt động dựa trên nguyên tắc đơn giản Khi công tắc máy ở vị trí ON, dòng điện từ dương accu sẽ đi qua cầu chì và công tắc máy, sau đó đi qua relay của cuộn dây Dòng điện này sẽ tiếp tục đi xuống chân số 2 và chân số 3, nối với mass, tạo ra dòng điện đi qua cuộn dây relay Khi đó, tiếp điểm đèn sẽ được đóng, khiến đèn đờ mi sáng lên.
Chế độ đèn Head (cos) hoạt động khi công tắc đèn đầu được bật, đồng thời kích hoạt đèn cos Khi đó, dòng điện dương từ ắc quy sẽ đi qua cuộn dây của relay đèn cos, làm đóng tiếp điểm và cho phép dòng điện dương từ chân số 5 đi qua chân số 1, nối với mass để bật đèn cos.
Chế độ đèn pha hoạt động khi chuyển công tắc đến vị trí đèn pha, dòng điện dương từ accu sẽ đi qua cuộn dây relay đèn pha và về chân số 4, làm đóng tiếp điểm Đồng thời, chân số 4 sẽ thông qua chân số 1 về mass, từ đó đèn pha sẽ được bật.
Chế độ Flash hoạt động khi cần flash được kéo về phía người lái, kích hoạt dòng điện dương từ accu đi qua hai cuộn dây của relay cos và pha Điều này khiến chân số 4 và số 5 xuống chân số 1, nối mass, và đóng tiếp điểm của hai relay đèn cos và pha, từ đó chế độ flash được kích hoạt và sáng lên.
Hình 4 22 Quá trình thử nghiệm mô hình
Những lỗi và hư hỏng trên mô hình hệ thống chiếu sáng – tín hiệu
Lỗi không kết nối được thiết bị giao tiếp qua app arduino IDE
Lỗi kết nối cổng com (USB) của latop và cổng nạp bo mạch
Lựa chọn sai thiết bị kết nối
Mô hình không nhận được tín hiệu từ thiết bị điều khiển do có tín hiệu gây nhiễu sóng
Tắt và khởi động lại thiết bị trên mô hình, đồng thời kết nối với laptop
Di chuyển mô hình lại gần với laptop để tiến hành ghép nối
Giảm tốc độ điều khiển để mạch điều khiển kịp nhận tín hiệu và xử lý
Kích hoạt lại nút reset trên bô mạch
4.4.2 Những hư hỏng thường gặp trên mô hình
Các đường dây điện đi tuốt ruột bị đứt
Các thiết bị của mô hình đèn, công tắc không còn cứng vững do thời gian và yếu tố con người tác động
Bị đoản mạch do sử dụng nguồn điện không đúng tiêu chuẩn hoặc dòng điện quá tải dẫn đến cháy
Phần code chương trình: include
// Pin definitions for the encoder const int PIN_A = 2; const int PIN_B = 3; const int button= 7; const int puzzo = 8;
88 const int SERVO_1_PIN = 9; const int SERVO_2_PIN = 10;
// LCD I2C address and columns/rows const int LCD_ADDRESS = 0x27; const int LCD_COLUMNS = 16; const int LCD_ROWS = 2;
// Create instances for servo objects Servo servo1;
// Create an instance for the encoder Encoder encoder(PIN_A, PIN_B);
// Create an instance for the LCD LiquidCrystal_I2C lcd(LCD_ADDRESS, LCD_COLUMNS, LCD_ROWS);
To initiate the servo motor control system, several variables are defined to store crucial data, including the initial servo angles and the encoder position The servo angles, represented by 'servoAngle1' and 'servoAngle2', are set to 90 degrees, while the 'oldPosition' variable is initialized to -999 to track the encoder's position In the setup phase, the servo motors are attached to their respective pins, and the LCD display is initialized and set to display the results, with the cursor positioned at the top left corner.
//lcd.print("Encoder Servo"); pinMode(button, INPUT); //Cài đặt chân D11 ở trạng thái đọc dữ liệu
In the setup function, the pinMode is set to OUTPUT for the puzzo pin, which is typically connected to an LED In the main loop, the program reads the status of a button using digitalRead and stores it in the buttonStatus variable If the button is pressed, indicated by a LOW status, the program sets the puzzo pin to HIGH using digitalWrite, causing the LED to turn on.
} else { // ngược lại digitalWrite(puzzo,LOW);
} long newPosition = encoder.read(); if (newPosition != oldPosition) { oldPosition = newPosition;
// Calculate servo angles based on encoder position servoAngle1 = map(newPosition, 0, 360, 90, 180); servoAngle2 = map(newPosition, 0, 360, 90, 0);
// Update servo positions servo1.write(servoAngle1); servo2.write(servoAngle2);
// Update LCD display //lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("LuanVanTotNghiep "); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Servo : "); lcd.print(servoAngle1-90);