Nghiên cứu, chế tạo mạch điều khiển cho máy sạc gas tự động Werther Fr20003

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY SẠC GAS TỰ ĐỘNG WERTHER FR20003 GVHD: Th.S LÊ QUANG VŨ SVTH: LÊ GIA ĐẠT NGUYỄN MINH ĐỨC SKL010731 Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2023 ` TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY SẠC GAS TỰ ĐỘNG WERTHER FR20003 SVTH : LÊ GIA ĐẠT MSSV: 19145068 SVTH: NGUYỄN MINH ĐỨC MSSV: 19145196 Khoá : 2019 - 2023 Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GVHD: Th.S LÊ QUANG VŨ TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023 ` CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* TP Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 07 năm 2023 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Họ tên sinh viên: Lê Gia Đạt Nguyễn Minh Đức MSSV: 19145068 MSSV: 19145196 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ Khóa: 2019 Lớp: 19145CL1A Giảng viên hướng dẫn: Th.S Lê Quang Vũ SĐT: 0973 777 077 Ngày nhận đề tài: 07/02/2023 Ngày hoàn thành: 01/07/2023 Tên đề tài: “Nghiên cứu, chế tạo mạch điều khiển cho máy sạc gas tự động Werther FR20003” Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Tài liệu tổng quan hệ thống điều hịa khơng khí - Tài liệu sổ tay sử dụng máy sạc gas Werther FR2003 - Tài liệu hướng dẫn lập trình Arduino - Tài liệu lý thuyết quy trình sạc gas thủ cơng - Tài liệu quy trình sạc gas tự động số dòng máy sạc gas tự động Nội dung đề tài: - Tìm hiểu cấu tạo ngun lí máy sạc gas tự động Werther FR2003 - Tìm hiểu, thiết kế mạch điều khiển máy sạc gas tự động Werther FR2003 - Nâng cấp, cải tiến, máy sạc gas Werther FR2003 Sản phẩm: - thuyết minh đề tài - Mạch điều khiển tự động lăp đặt vận hành cho máy sạc gas Werther FR2003 sẵn sàng cho việc học tập giảng dạy TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i ` CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: Lê Gia Đạt MSSV: 19145068 Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Minh Đức MSSV: 19145196 Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ Tên đề tài: “Nghiên cứu, chế tạo mạch điều khiển cho máy sạc gas tự động Werther FR20003” Họ và tên GV hướng dẫn: Th.S Lê Quang Vũ NHẬN 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 2023 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) ii ` CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: Lê Gia Đạt MSSV: 19145068 Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Minh Đức MSSV: 19145196 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ Tên đề tài: “Nghiên cứu, chế tạo mạch điều khiển cho máy sạc gas tự động FR20003” Họ và tên GV phản biện: Th.S Nguyễn Trung Hiếu NHẬN 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 2023 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) iii ` LỜI CẢM ƠN Sau hồn thành tốt nghiệp này đồng nghĩa với việc chúng em rời xa mái trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM sau năm học tập gắn bó, chúng em xin chân thành cảm ơn toàn thể quý thầy cô trường Đại Học Sư Phạm kỹ Thuật TP.HCM nói chung, q thầy Khoa Cơ khí động lực nói riêng nhiệt tình q trình giảng dạy truyền đạt kiến thức quý báu bổ ích cho chúng em suốt thời gian học tập trường Đặc biệt với giúp đỡ thầy Th.S Lê Quang Vũ giúp cho chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời hạn quy định, thầy tận tình nhắc nhở, bảo chúng em lúc khó khăn, hỗ trợ kiến thức, tư vấn kỹ thuật hỗ trợ sử dụng thiết bị xưởng thực hành Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, gia đình là niềm cổ vũ tinh thần, động viên lúc gặp khó khăn, để hoàn thành đồ án Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn và kính chúc q thầy Trường Đại học Sư Phạm kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, đặc biệt q thầy khoa Cơ khí động lực dồi sức khỏe, niềm vui nhiệt huyết với nghiệp trồng người, đào tạo nên hệ kỹ sư tài tương lai, đóng góp vào cơng phát triển đất nước Chúng em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 07 năm 2023 TM Nhóm sinh viên thực Lê Gia Đạt - Nguyễn Minh Đức iv ` TÓM TẮT Tên đề tài đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu chế tạo mạch điều khiển cho máy sạc ga tự động Werther FR2003” Đồ án tốt nghiệp này, nhóm thực dựa vào kiến thức học hệ thống điều hịa khơng khí cách vận hành, sử dụng dòng máy sạc gas tự động môn học Thực tập điện thân xe, nghiên cứu lý thuyết tài liệu chuyên sâu máy sạc gas tự động, với kiến thức thiết kế mạch điện lập trình điều khiểu phần mềm Arduino IDE để nghiên cứu, thiết kế mạch điều khiển cho máy sạc gas tự động Werther FR2003 Xưởng thực tập điện ô tô – Khoa Cơ khí động lực Mục tiêu thực đề tài bao gồm: - Nghiên cứu tổng quan máy sạc ga tự động Werther FR2003 - Thiết kế mạch điều khiển bằng phần mềm Proteus - Lập trình điều khiển bằng phần mềm Arduino IDE - Cải tiến nâng cấp số phận máy sạc gas Werther FR2003, tối ưu cho khả điều khiển tự động Kết đạt được: - Vận hành máy sạc gas Werther FR2003 dựa mạch điều khiển tự động điều khiển thực chức máy sạc gas: thu hồi gas, hút chân không, sạc dầu, sạc lại ga Nội dung đề tài thể qua chương: - Chương 1: Tổng quan đề tài - Chương 2: Cơ sở lý thuyết - Chương 3: Cơ sở lý thuyết thiết kế mạch điện lập trình điều khiển - Chương 4: Thiết kế, chế tạo mạch điều khiển - Chương 5: Thực nghiệm, phân tích, đánh giá - Chương 6: Kết luận và hướng phát triển v ` MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v MỤC LỤC vi DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BIỂU ĐỒ ix DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU xiii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xiv Chương TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục tiêu phạm vi nghiên cứu 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Phạm vi ứng dụng Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lý thuyết tổng quan hệ thống điều hịa khơng khí ô tô 2.2 Vai trị mơi chất làm lạnh hệ thống điều hịa khơng khí 2.3 Phương pháp sạc gas lạnh thủ công 2.4 Máy sạc gas tự động gì? Tổng quan máy sạc gas tự động Werther FR2003 2.4.1 Máy sạc gas tự động gì? 2.4.2 Tổng quan máy sạc gas Werther FR2003 10 2.4.3 Giới thiệu số dòng máy sạc gas điều hòa tự động thị trường 25 Chương 29 vi ` CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 29 3.1 Giới thiệu Arduino 29 3.2 Phần mềm lập trình Arduino IDE 30 3.3 Giao tiếp I2C (Inter – Intergrated Circuit) 31 3.4 Hàm millis Arduino 33 3.5 Phần mềm thiết kế mô mạch điện Proteus 34 Chương 36 THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN 36 4.1 Thiết mạch điều khiển phần mềm Proteus 36 4.1.1 Khảo sát, tìm hiểu linh kiện, mạch tích hợp sử dụng cho mạch điện 36 4.1.2 Thiết kế mạch nguyên lí phần mềm Proteus 45 4.1.3 Thiết kế mạch in (PCB) phần mềm mô Proteus 51 4.2 Lập trình điều khiển 52 4.2.1 Lưu đồ 52 4.2.2 Nguyên lí điều khiển 54 4.2.3 Mô phần mềm 65 4.3 Thi công 68 4.3.1 Thiết kế bảng điều khiển 68 4.3.2 Thi công lắp đặt mạch điều khiển phận máy 69 Chương 74 THỰC NGHIỆM, PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ 74 5.1 Tổng quan 74 5.2 Kiểm tra khả vận hành 74 5.3 Sạc thử nghiệm mơ hình 76 5.4 Phân tích đánh giá 82 Chương 84 vii ` KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 84 6.1 Kết luận 84 6.2 Hạn chế 84 6.3 Hướng phát triển 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC 88 viii