Trong quá trình học tập tại trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh, em đã được quý thầy, cô giảng dạy tận tình cũng như truyền lại những kiến thức rất bổ ích, quan trọng giúp ích cho em trong quá trình đi làm sau này. Vì còn thiếu kinh nghiệm thực tế nên em vẫn còn những hạn chế về năng lực và những thiếu sót trong quá trình nghiên cứu. Em xin lắng nghe và tiếp thu những ý kiến của giảng viên phản biện để hoàn thiện, bổ sung kiến thức. Em xin chân thành cảm ơn
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM VIỆN CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CẢNH BÁO VA CHẠM VÀ CHỐNG LỆCH LÀN ĐƯỜNG TRÊN Ô TÔ THIẾT KẾ MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG ARDUINO GVHD: TH.S NGUYỄN HỒNG THẮNG Sinh viên thực hiện: PHẠM NGUYỄN ĐẠT Mã số sinh viên: 1951080158 Lớp: CO19A TP Hồ Chí Minh, Tháng 09 năm 2023 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Viện khí Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh nói riêng thầy giáo Khoa Cơ khí tơ nói chung Các thầy nhiệt tình giúp đỡ chúng em năm học vừa qua nhà trường Các kiến thức mà thầy cô truyền đạt cho chúng em suốt thời gian học tập trường giúp em hiểu biết ngành ô tô thực đề tài Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên hướng dẫn TH.S Nguyễn Hồng Thắng tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, cung cấp kiến thức tài liệu quan trọng tạo điều kiện thuận lợi cho em thời gian thực đề tài Cuối nhóm em xin cảm ơn gia đình, bạn bè bên cạnh ủng hộ động viên suốt trình thực đề tài Cảm ơn tất bạn bè gắn bó học tập, giúp đỡ suốt thời gian qua, q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Phạm Nguyễn Đạt i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1.Tính cấp thiết đề tài 1.2.Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.3.Phạm vi nghiên cứu 1.4.Phương pháp nghiên cứu 1.5.Bố cục CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CẢNH BÁO VA CHẠM VÀ CHỐNG LỆCH LÀN ĐƯỜNG TRÊN Ô TÔ 2.1.Giới thiệu hệ thống cảnh báo va chạm chống lệch đường ô tô 2.2.Tầm quan trọng công nghệ cảnh báo va chạm chống lệch đường ô tô 2.3 Các phận cơng nghệ cảnh báo va chạm 2.3.1 Cảm biến radar ô tô 2.3.2.Camera 2.3.3.Cảm biến tốc độ 2.3.4.Bộ xử lý trung tâm ECU 11 2.3.5.Hệ thống hỗ trợ phanh 14 ii 2.4.Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống cảnh báo lệch đường 16 2.4.1.Tín hiệu đầu vào 21 2.4.2.Hệ thống điều khiển cảnh báo sai lệch đường J759 22 2.4.3.Bộ điều khiển trợ lực lái 23 2.5 Điểm hạn chế công nghệ cảnh báo va chạm chống lệch đường 30 2.6 Ứng dụng hệ thống cảnh báo va chạm chống lệch đường hãng xe 30 CHƯƠNG ỨNG DỤNG ARDUINO TRÊN HỆ THỐNG Ô TÔ VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN DÙNG ARDUINO 39 3.1.Giới thiệu Arduino 39 3.2.Vai trị Arduino q trình phát triển hệ thống cảnh váo va chạm chống lệch đường 42 3.3.Lựa chọn linh kiện cảm biến phù hợp 43 3.3.1.Arduino Uno R3 43 3.3.2.Module điều khiển động L298N 46 3.3.3.Cảm biến siêu âm 48 3.3.4.Bộ phận cảnh báo 50 3.3.5.Cảm biến dò line TCRT5000 51 3.3.6.Động giảm tốc V1 53 3.3.7 Nguồn 54 3.4.Sơ đồ thuật toán hệ thống 54 3.5.Thiết kế thi công mạch kết nối arduino module sử dụng hệ thống 56 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG 57 iii 4.1.Giới thiệu 57 4.2.Tiến hành lắp ráp phần cứng 57 4.2.1.Lắp ráp board mạch 57 4.2.2.Quy trình lắp ráp 58 4.3.Thiết kế phần phần mềm 61 4.4.Thuật toán chương trình 63 4.5.Kết mơ hình 64 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ MƠ HÌNH 65 5.1.Chạy thử nghiệm mô hình thực tế 65 5.2.Nhận xét 68 5.2.1.Ưu điểm mơ hình 68 5.2.2.Điểm hạn chế mơ hình 68 5.3.Kết luận 68 5.4.Đề xuất hướng phát triển đề tài 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC 71 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống cảnh báo va chạm Hình 2.2 Cảm biến radar Hình 2.3 Camera lắp kính chắn gió Hình 2.4 Cảm biến tốc độ tơ 10 Hình Cấu tạo cảm biến tốc độ 10 Hình Bộ xử lý trung tâm ECU 12 Hình 2.7 Sơ đồ hoạt động ECU 14 Hình 2.8 Hệ thống hỗ trợ phanh 15 Hình 2.9 Hệ thống cảnh báo lệch đường 16 Hình 2.10 Các cấp độ cảnh báo lệch đường 18 Hình 2.11 Sơ đồ bố trí chung hệ thống cảnh báo lệch đường 19 Hình 2.12 Cơng tắc kích hoạt hệ thống E617 21 Hình 2.13 Bộ điều khiển cảnh báo J759 22 Hình 2.14 Bộ điều khiển trợ lực lái 24 Hình 2.15 Hệ thống trợ lực lái điện tổng quát 25 Hình 2.16 Cấu tạo chi tiết hệ trợ lực lái điện 25 Hình 2.17 Sơ đồ EPS kiểu motor lắp trục lái 27 Hình 2.18 Sơ đồ EPS kiểu motor lắp cấu lái 28 Hình 2.19 Sơ đồ EPS kiểu motor nằm 29 Hình 2.20 Phân loại cấp độ xe tự lái 35 Hình 3.1 Giao diện lập trình Arduino IDE 40 Hình 3.2 Chọn board mạch arduino 40 Hình 3.3 Chọn cổng port 41 Hình 3.4 Arduino Uno R3 44 Hình 3.5 Module L298N 47 Hình 3.6 Cảm biến siêu âm HC-SR04 49 Hình 3.7 Cịi buzzer 50 v Hình 3.8 Đèn Led 51 Hình 3.9 Cảm biến dị line TCRT5000 52 Hình 3.10 Động giảm tốc V1 53 Hình 3.11 Sơ đồ thuật tốn hệ thống 55 Hình 3.12 Mạch kết nối arduino với module hệ thống 56 Hình 4.1 Lắp ráp linh kiện với 59 Hình 4.2 Mơ hình thực tế hệ thống 61 Hình 4.3 Code xây dựng tảng arduino 62 Hình 4.4 Sơ đồ thuật tốn chương trình 63 Hình 5.1 Xe di chuyển theo đường line 66 Hình 5.2 Xe dừng lại có vật cản 66 Hình 5.3 Xe rẻ phải 67 Hình 5.4 Xe di chuyển tránh vật cản 67 vi