TÓM TẮT Mục đích của đồ án “Nghiên Cứu Thiết Kế Xây Dựng Mô Hình Điện Thân Xe Thiết Lập Pan Lỗi Từ Xa” được thực hiện tại trường Đại Học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh đạt được những nộ
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Lý do chọn đề tài
• Hệ thống điện thân xe là một phần quan trọng không thể thiếu trên một chiếc ô tô, hiện tại thì vấn đề ứng dụng “điện và điện tử” trên ô tô là tiêu chí không thể thiếu khi muốn đánh giá một chiếc xe hơi cao cấp trên thị trường
• Trải qua thời gian học tập tại trường với những kiến thức đã được trang bị giúp cho nhóm em thêm nhiều sự tự tin với ngành mình đang theo học Chính vì thế đồ án tốt nghiệp là môn cuối cùng của mỗi sinh viên để hoàn thành khóa học thì nhóm em xin mạnh dạn chọn đề tài “ Nghiên Cứu Thiết Kế Xây Dựng Mô Hình Hệ Điện Thân Xe Thiết Lập Pan Lỗi Từ Xa” Và đây cũng là một đề tài rất thực tế với việc sản xuất và sửa chữa của hệ thống điện thân xe
• Với sự nỗ lực của nhóm em và sự giúp đỡ của giảng viên hướng dẫn cùng các thầy trong Viện Kỹ Thuật, nhóm em đã hoàn thành đúng tiến độ được giao Tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài không thể tránh khỏi sai sót Nhóm em rất mong nhận được sự quan tâm của các thầy để đề tài được hoàn thiện hơn
• Cuối cùng, với việc thực hiện đề tài này sẽ giúp cho nhóm em có thêm nhiều kiến thức thực tế và đây chính là hành trang để nhóm em dễ dàng hơn khi bước ra đời cũng như công việc sau này.
Mục tiêu của đề tài
Ngày nay với số lượng ô tô được sử dụng ở Việt Nam ngày càng tăng cao Đó là một trong những cơ hội để các trường đại học, cao đẳng nghề mở ngành đào tạo về lĩnh vực sửa chữa ô tô Tuy nhiên các mô hình học tập để đào tạo các bạn sinh viên về tư duy giải quyết vấn đề còn rất hạn chế như mô hình học tập đã cũ, cách tạo pan lỗi để sinh viên xây dựng quy trình chẩn đoán, sửa chữa còn sử dụng thủ công như cắt dây, đấu nối trên mô hình Với việc nhu cầu đào tạo đang tăng cao đòi hỏi kỹ thuật sửa chữa, khả năng tư duy giải quyết vấn đề xảy ra trên xe Nhận thấy nhu cần thực sự cần thiết nhằm phục vụ cho giảng dạy, trang bị cho các sinh viên kiến thức, tư duy giải quyết vấn đề thích nghi với từng lỗi có thể xảy ra trên hệ thống điện thân xe Vì vậy, nhóm chọn đề
2 tài “ Nghiên Cứu Thiết Kế Xây Dựng Mô Hình Hệ Điện Thân Xe Thiết Lập Pan Lỗi Từ Xa” để giúp cho sinh viên ô tô có thêm kinh nghiệm chuẩn đoán bệnh và xử lý pan một cách hiệu quả và nhanh chóng
Tình hình nguyên cứu hiện nay
• Nguyên cứu, tìm hiểu lý thuyết cũng như chức năng của hệ thống điện thân xe
• Xây dựng mô hình thực tế, để thực hành trên mô hình điện thân xe
• Chẩn đoán các hư hỏng cũng như quy trình sửa chữa của hệ thống điện thân xe
• Giúp cho sinh viên được tiếp xúc thực tế trước khi đi làm và trải nghiệm.
Nội dung của đề tài
• Nghiên cứu về hệ thống điện thân xe trên ô tô
• Tìm hiểu cấu tạo của các thành phần cấu tạo nên mạch mà một số thiết bị, linh kiện điện tử liên quan đến đề tài mà nhóm đã chọn
• Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của mạch và thực hiện thi công mạch, tìm kiếm các chi tiết để lắp ghép xây đụng mô hình và mang tính công nghệ hiện nay kết hợp vào mô hình.
Phương pháp nguyên cứ
- Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện thân xe trên ô tô
- Nghiên cứu các linh kiện điền khiển điện tử để lặp trình điều khiển tạo pan lỗi trên mô hình
- Thiết kế lắp đặt mô hình điện thân xe trên ô tô như : chiếu sáng tín hiệu, gặt mưa rửa kính, nâng hạ kính, điều khiển gương điện…
- Thực nghiệm trên mô hình như: điều khiển smartphone tạo pan cho mô hình vật lý.
Kết cấu đề tài
CHƯƠNG 1: Giới Thiệu Đề Tài CHƯƠNG 2: Tổng Quan Cơ Sở Lý Thuyết CHƯƠNG 3: Lập Trình Ứng Dụng Điều Khiển Hệ Thống CHƯƠNG 4: Quy Trình Thiết Kế Xây Dựng Hệ Thống CHƯƠNG 5: Kết Luận Và Hướng Phát Triển Đề Tài
TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Hệ Thống Chiếu Sáng Tín Hiệu
• Đối với ngành công nghệ ô tô ngày nay, ngoài phần quan trọng là động cơ thì còn rất nhiều phần quan trọng khác Hệ thống tín hiệu chiếu sáng là một phần quan trọng không kém Nó luôn nhận được sự quan tâm từ người tiêu dùng và sử dụng, nếu thiếu đi hệ thống chiếu sáng tín hiệu này nó sẽ làm lái cảm thấy bị hạn chế tầm nhìn, điều kiện lái gặp nhiều rủi ro,… Và ô tô sinh ra nó cũng phải đối mặt với sự khắc nghiệt của điều kiện thiên nhiên ở từng vùng
• Nói về tầm quan trọng của hệ thống chiếu sáng tín hiệu thì không cần phải bàn cải, nó rất cần thiết cho người lái xe, giúp người lái có tầm quan sáng tốt và hệ thống tín hiệu sẽ giúp cho mọi người xung quanh nhận ra sự hiện diện của xe
• Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu đang dần trở nên rất quan trọng đối với ô tô hiện nay và được coi vấn đề quan trọng đối với an toàn giao thông của Việt Nam
2.1.1 Cấu tạo của hệ thống chiếu sáng tín hiệu Tay đèn
Hình 2 1 Tay đèn (phía trước)
Hình 2 2 Tay đèn (phía sau)
• Tay đèn có chức năng điều khiển các loại đèn trên ô tô như:
• Đèn chiếu gần (COS): có chức năng chiếu sáng trong điều kiện bình thường
• Đèn chiếu xa (PHA): có chức năng chiếu xa, thường được sử dụng trong đường một chiều
• Đèn sương mù: tăng sáng, định vị trong điều kiện hạn chế tầm nhìn như khi chạy xe trời mưa, sương mù
• Đèn báo rẽ: báo hiệu, xin đường khi xe cần chuyển làn, chuyển hướng (rẽ trái, rẽ phải)
• Đèn hậu: khi xe di chuyển trong điệu kiện thiếu sáng
• Cấu tạo bóng halogen gồm 3 phần: dây tóc khí halogen bầu thủy tinh
- Bầu thủy tinh: được làm bằng thủy tinh thạch anh có khả năng bảo vệ
- Dây tóc: được làm từ vonfram có khả năng chống vỡ và cứng hơn nhiều so với thép (các sợi vonfram được quấn chặt trung tâm đèn, giá đỡ để giữ dây tóc)
- Khí halogen: các khí halogen thường được sử dụng chủ yếu là Iot và Brom Các chất này khi kết hợp với vonfram sẽ tạo ra quá trình hóa học khép kín
Hình 2 4 Bóng đèn sợi đốt Rơ-lay loại bốn chân
• Chức năng của rơ-lay loại bốn chân:
- Cuộn hút 1-3: có chức năng đóng ngắt tiếp điểm khi có dòng điện đi qua
- Tiếp điểm 2-4: dẫn điện khi tiếp điểm đóng để truyền đến các chi tiết
• Chức năng của cầu chì:
- Cầu chì có chức năng bảo vệ các chi tiết khi dòng điện bị quá tải
- Các loại cầu chì gồm các loại: 7.5A, 10A, 15A, 20A
• Có chức năng nhận tín hiệu từ các công tắc sau đó cung cấp các xung vuông đến các bóng đèn để thực hiện chớp tắc các bóng đèn
2.1.2 Phân loại, yêu cầu và nhiệm vụ của hệ thống chiếu sáng tín hiệu
Hình 2 8 Hệ thống đèn đầu ô tô
• Hệ thống đèn đầu ô tô:
- Đèn đầu xe là một trong những phần quan trọng của hệ thống chiếu sáng trên ô tô có tác dụng đảm bảo tầm nhìn của người lái Đèn đầu xe bao gồm đèn pha ô tô, đèn sương mù và đèn chạy ban ngày DRL
• Nguyên lý hoạt động của mạch:
- Khi công tắc OFF: Cụm đèn sẽ không hoạt động - Khi bật tắc đèn đầu (Headlight): chân (H) sẽ được nối chân ED → mass
- Khi công tắc chọn ở chế độ chiếu gần : chân HL sẽ nối với ED và nối mass
- Lúc này, có dòng đi từ Ắc quy → cầu chì H-LP LH và cầu chì H-LP RH → các bóng đèn (chân 1 của đèn H1 và H2) → HL → Mass Đèn chiếu gần sáng
- Khi công tắc chọn ở chế độ chiếu xa: chân HU sẽ nối với ED và nối mass
- Lúc này, có dòng đi từ Ắc quy → cầu chì H-LP LH và cầu chì H-LP RH → các bóng đèn (chân 2 của đèn H1 và H2) → HU → Mass, đèn chiếu xa sáng
- Đồng thời, cũng có dòng đi từ Ắc quy → cầu chì 7.5A → đồng hồ taplo → HU
→ Mass, đèn báo trên đồng hồ taplo sáng
• Hệ thống báo chuyển làn và báo nguy hiểm:
• Sơ đồ mạch của hệ thống báo chuyển làn à báo nguy hiểm:
- Công tắc chọn C12, công tắc báo nguy, bộ tạo chớp (T13)
- Cầu chì 10A ECU – IG & GAUGE, cầu chì 15A TURN-HAZ
• Nguyên lý hoạt động của mạch báo chuyển làn và báo nguy:
- Khi công tắc báo rẽ OFF: bộ tạo chớp OFF, đèn báo rẽ tắt
- Khi công tắc báo nguy OFF: bộ tạo chớp OFF, đèn báo nguy tắt
- Khi công tắc chọn ở chế độ rẽ trái thì chân TL nối với chân E và nối mass Cục tạo chớp T13 sẽ nhận tín hiệu từ chân EL Cục tạo chớp T13 sẽ cấp xung vuông tới chân LL → các bóng đèn xi nhanh bên phải trái trước và phía sau (T7, T16, R6, O3) → mass, đèn tín hiệu sẽ chớp tắt liên tục Xung vuông cũng được cấp đến đèn trên đồng hồ taplo (C10) → mass để báo cho người lái biết
- Khi công tắc chọn ở chế độ rẽ trái thì chân TR nối với chân E và nối mass Cục tạo chớp T13 sẽ nhận tín hiệu từ chân ER Cục tạo chớp T13 sẽ cấp xung vuông tới chân LR → các bóng đèn xi nhanh bên phải trái trước và phía sau (T8, T17, R7, O3) → mass
Các đèn tín hiệu sáng/tắt liên tục
- Khi nhấn công tắc báo nguy (Harzard): thì sẽ cấp tín hiệu đến chân HAZ của bộ tạo chớp (T13) Bộ tạo chớp sẽ cấp tín hiệu đến chân LL và LR để báo cho tất cả đèn báo rẽ ON Phía trên đồng hồ taplo các đèn tín hiệu của xinhan cũng sẽ đồng thời chớp tắt
- Đây là hệ thống đèn cơ bản và quan trọng được gắn ở đầu xe để đảm bảo an toàn cho tài xế khi quan sát đường, nhất là vào ban đêm Đèn pha ô tô có hai chế độ: “cos” là chiếu sáng gần (50m – 75m) và “pha” là chiếu sáng xa (180m – 250m)
- Ở chế độ cos, công suất đèn khoảng 35W – 40W, ánh sáng đủ để giúp tài xế quan sát mà không làm người đối diện chói mắt Trong khi đó, công suất của chế độ pha là 45W – 70W, cường độ ánh sáng cao làm lóa mắt người đối diện nên chỉ thích hợp sử
9 dụng khi đi một mình trên đường
- Đèn sương mù phía trước có chùm sáng rộng, tia mảnh nhưng rõ nét và có sắc vàng hoặc trắng tùy từng loại xe Đèn sương mù giúp tăng khả năng chiếu sáng khi tài xế phải di chuyển với tốc độ thấp trong điều kiện tầm nhìn kém do mưa, sương mù, bụi hoặc tuyết
- Bên cạnh đó, đèn sương mù đuôi xe sẽ được sử dụng để thông báo cho các phương tiện phía sau biết được sự hiện diện và vị trí của xe
• Hệ thống đèn hậu ô tô:
Hệ Thống Gập Gương
• Gương chiếu hậu là loại gương được gắn trên xe hơi nói chung và trên một số phương tiện giao thông khác
• Thông thường, gương chiếu hậu được lắp ở hai bên thân xe và phần trên cùng của kính chắn gió Nhiệm vụ gương chiếu hậu là một thiết bị an toàn thiết yếu của ô tô giúp người lái xe quan sát phía sau đảm bảo an toàn khi điều khiển phương tiện giao thông
• Hệ thống điều khiển gương điện có những yêu cầu sau:
- Có kết cấu nhỏ gọn điều khiển dễ dàng ít phải chăm sóc bảo dưỡng sửa chữa
- Có tầm nhìn rộng hạn chế những điểm mù
- Có khả năng tự gập hoặc gập bằng tay
• Theo vị trí lắp đặt gương sẽ chia làm hai loại:
- Gương chiếu hậu lắp trên kính chắn gió (gương chiếu hậu trong):
+ Đây là loại gương chiếu hậu kiểu cũ tuy nhiên vẫn được sử dụng và rất cần thiết
15 đối với người lái xe có thể giúp người lái xe quan sát trong khoang xe phía sau và giúp quan sát điều khiển xe được tốt hơn khi thực hiện lùi xe tránh va vào vật cản phía sau khó quan sát trong điểm mù
- Gương chiếu hậu hai bên thân xe (gương chiếu hậu ngoài):
+ Khi giao thông trên đường ngày càng trở nên đông đúc, người lái xe bắt đầu thấy được sự bất tiện của gương chiếu hậu kiểu cũ Có rất nhiều điểm ở phía sau không nhìn thấy được, nhất là ở hai bên, khi gương được lắp ở trong xe Bên cạnh đó, gương chiếu hậu lắp trên kính chắn gió thường xuyên bị mất tác dụng bới người ngồi sau hay khi xe chở hàng hóa Vì thế, các nhà sản xuất ôtô bắt đầu nghiên cứu chế tạo và ứng dụng loại gương chiếu hậu cho phép lái xe có tầm nhìn rộng hơn.Loại gương chiếu hậu mới được ra đời có tên gọi Wingmirror (gương chiếu hậu hai bên thân xe)
+ Ngày nay,bất cứ một chiếc xe hơi nào cũng được trang bị loại gương chiếu hậu này Gương chiếu hậu hai bên thân xe được lắp đặt ở bên ngoài nên có thể trợ giúp cho người lái có được cái nhìn tốt hơn ở phía sau xe Bên cạnh đó, gương chiếu hậu thân xe còn cho phép điều chỉnh linh hoạt để có được góc nhìn tốt nhất,phù hợp với chiều cao và vị trí của người lái
• Theo phương pháp điều khiển:
- Gương chiếu hậu điều khiển bằng tay:
+ Hiện nay gương chiếu hậu điều khiển bằng tay vẫn được sử dụng rất phổ biến và rộng dãi chủ yếu sử dụng trên các xe tải, xe bus, xe đầu kéo và một số xe con đời cũ
- Gương chiếu hậu điều khiển bằng điện tử:
+ Việc ứng dụng gương chiếu hậu lắp bên ngoài xe đem đến cho người lái tầm quan sát tốt hơn Tuy nhiên, trước kia, để điều chỉnh góc chiếu và gập gương lại khi đỗ xe, người lái đều phải thao tác bằng tay rất bất tiện
+ Gương chiếu hậu điều khiển điện ra đời nhằm khắc phục nhược điểm đó Người lái xe chỉ việc ngồi trong xe, điều khiển góc chiếu của gương và gập gương chỉ bằng nút bấm Một mạch điện được nối từ nút bấm tới motor, điều khiển gương theo nhiều hướng khác nhau
+ Khi lái xe vào ban đêm, một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn đến độ an toàn là
16 gương chiếu hậu bị chói khi có xe đi phía sau rọi đèn pha
+ Gương chống chói chính là giải pháp nâng cao độ an toàn Khác với các loại gương chiếu hậu thông thường chỉ có một lớp kính, gương chống chói bao gồm hai lớp, trong đó lớp ngoài trong suốt và lớp bên trong được tráng chất phản xạ như các loại gương bình thường
+ Giữa hai lớp kính này có một chất gel từ tính có thể đổi màu dưới tác động của xung điện Các cảm biến và bộ điều khiểntrung tâm sẽ kiểm soát độ mờ và chống chói cho gương
- Gương chiếu hậu tích hợp màn hình:
+ Một thực tế cho thấy, dù rất hữu ích nhưng gương chiếu hậu vẫn tồn tại những điểm mù, tức là những điểm mà lái xe không thể nhìn thấy được qua gương Khi công nghệ phát triển, người ta ứng dụng các thiết bị camera gắn phía sau xe để khắc phục nhược điểm đó
+ Gương chiếu hậu trong, ngoài nhiệm vụ truyền thống còn được tích hợp màn hình
Tín hiệu hình ảnh sẽ được truyền trực tiếp lên màn hình trên gương chiếu hậu
+ Ở một số loại xe, bạn chỉ cần gài số lùi, màn hình lập tức hiển thị lên gương chiếu hậu
- Gương chiếu hậu tích hợp công nghệ Bluetooth:
+ Không chỉ giúp cho các lái xe có thể quan sát xung quanh khi điều khiển xe ôtô mà gương chiếu hậu tích hợp công nghệ di động Bluetooth còn cho phép người lái dễ dàng đàm thoại điện thoại giúp an toàn hơn trong việc điều khiển xe
+ Gương chiếu hậu tích hợp công nghệ di động bluetooth có đầy đủ những tính năng của chiếc điện thoại di động như hiển thị số điện thoại gọi đến, từ chối lịch sự cuộc gọi đến, báo số bằng giọng nói, nhạc chuông khi có điện thoại gọi đến Bộ đàm thoại kết nối Bluetooth gắn trên gương hỗ trợ tất cả các loại điện thoại di động có chức năng Bluetooth
- Gương chiếu hậu tích hợp GPS:
+ Với hệ thống định vị toàn cầu (GPS) MirrorPilot gắn vào gương chiếu hậu, việc quan sát màn hình hiển thị thông tin dẫn đường sẽ thuận tiện hơn nhiều
+ Thiết bị dẫn đường sử dụng hệ thống GPS tích hợp trên gương chiếu hậu sẽ cung cấp thông tin như khi lắp trên táp lô, đồng thời giúp mắt người lái không phải nhìn xuống mà vẫn nhìn đường phía trước
+ Khoa học công nghệ càng phát triển, chiếc gương chiếu hậu không chỉ đơn thuần là chiếc gương chiếu hậu nữa
2.2.2 Cấu tạo tổng quát hệ thống gập gương
• Sử dụng hai dòng xe Toyota corolla altis 2007, Toyota Innova 2012:
- Gương chiếu hậu dùng trên Toyota corolla altis 2007, Toyota Innova 2012 là điều khiển điện có hệ thống gập gương
+ Công tắc gập mở gương và công tắc chỉnh hướng
+ Motor gập mở gương điện, motor chỉnh mặt gương
• Cấu tạo của gương chiếu hậu ô tô điều khiển bằng động cơ điện gồm 2 phần chính là mặt gương và cơ cấu chấp hành:
- Actuator: cơ cấu chấp hành
- Mặt gương được gắn cố định trên đĩa gá gương, trên đĩa gá này có 4 vấu nhỏ được gắt cố định với mặt gương
+ Alignments tabs: các vấu gá chỉnh gương
+ Auto-dim connector: cáp nối
+ Heating element connectors: các dây điện trở nhiệt
- Được cố định nhờ chốt liên kết, nó cố định đĩa gá gương, đế gá đĩa và phần vỏ của cơ cấu chấp hành
+ Mirror backing plate: đĩa đá gương
+ Center socket: chốt liên kết
+ Rubber boot: đế cao su
+ Mirror motor housing: vỏ motor gương
+ Các loại gương chiếu hậu của một số dòng xe Toyota Corolla 2007, Toyota Innova 2012
Công tắc gập mở gương và công tắc chỉnh hướng gương
• Công tắc này được gắn trên cánh cửa xe bên phía người lái Giúp người lái điều khiển gương một cách thuận tiện nhất
• Motor điện được lắp bên trong gương chiếu hậu là loại motor nam châm vĩnh cửu
- Một motor điều khiển 2 chiều bằng cách đổi chiều dòng điện, các bánh răng
- Motor được lắp với vỏ của gương và phần đế gương để có thể chuyển đông gập và mở gương được
- Mở gương và gập gương một cách tự động
- Mở gương gập gương một cách tự động linh hoạt
- Đảm bảo độ bền chụi đựng được các va đập
• Khi mở khóa điện thì gương xe tự động mở, khi tắt khóa điện thì gương xe tự động gập (đóng).Nút công tắc gập - mở có thể điều khiển mở hay gập khi xe đang chạy
• Motor chỉnh mặt gương nằm phía sau gương chiếu hậu, mặt gương chiếu hậu được điều khiển bởi hai motor
• Có thể điều khiển mặt gương 1 cách tự động, lên xuống, sang trái hoặc sang phải
• Điều khiển một cách tự động và linh hoạt
Hệ Thống Nâng Hạ Kính
2.3.1 Nhiệm vụ của hệ thống nâng hạ kính trên xe ô tô
Hệ thống nâng hạ kính trên xe ô tô có nhiệm vụ đống mở các cửa kính bằng công tắc Mô tơ nâng hạ kính quay khi tác động vào các công tắc nâng hạ kính chuyển động quay của mô tơ
20 điện này sẽ được chuyển thành chuyển động lên xuống của cửa kính thông qua cơ cấu nâng hạ kính
2.3.2 Yêu cầu của hệ thống nâng hạ kính
• Hệ thống nâng hạ kính phải thực hiện đầy đủ các chức năng:
- Chức năng đóng, mở cửa kính bằng tay:
+ Khi công tắc cửa kính được kéo lên hoặc hạ xuống nửa chừng, thì cửa sổ sẽ mở hoặc đóng cho đến khi thả công tắc ra
- Chức năng đóng, mở cửa kính bằng một lần ấn:
+ Khi công tắc cửa kính được kéo lên hay đẩy xuống hoàn toàn, thì cửa sổ sẽ đóng, mở hoàn toàn
Chú ý: Một số xe chỉ có chức năng đóng, mở cửa kính tự động cho cửa kính bên phía người lái
- Chức năng chống kẹt cửa kính:
+ Trong quá trình đóng cửa kính tự động, nếu có vật thể lạ kẹt giữa cửa kính thì cửa kính sẽ tự động dừng lại và dịch chuyển xuống khoảng 50mm
- Chức năng khóa cửa kính:
+ Khi bật công tắc khóa cửa kính thì không thể mở hay đóng tất cả các cửa kính trừ cửa kính phía người lái
- Chức năng điều khiển của kính khi tắt khóa điện:
+ Chức năng này cho phép điều khiển của kính trong khoảng thời gian 45s sau khi khóa điện về vị trí ACC hoặc LOCK, nếu cửa xe phía người lái không mở
2.3.3 Phân loại hệ thống nâng hạ kính
2.3.3.1 Phân loại theo phương pháp điều khiển:
• Hệ thống nâng hạ kính bằng quay tay (sử dụng trên các ô tô thế hệ trước)
• Hệ thống nâng hạ kính dùng động cơ điện sử dụng nam châm vĩnh cửu Hiện nay trên các xe hiện đại đều dùng loại này vì có kết cấu nhỏ gọn dễ lắp ráp bố trí, motor quay được cả hai chiều khi ta thay đổi chiều dòng điện Cửa có thể nâng cao hạ thấp tùy ý
2.3.3.2 Phân loại theo phương pháp cơ khí:
• Hệ thống sử dụng dây cáp để kéo bệ kính
• Hệ thống nâng hạ kính đỡ bằng hình “cái kéo”
2.3.4 Cấu tạo hệ thống nâng hạ kính
• Hệ thống nâng hạ kính trên ôtô bao gồm các bộ phận chính:
- Các công tắc điều khiển:
+ Công tắc khóa cửa kính đặt ở cửa bên người lái
+ Công tắc nâng hạ kính bên người lái
+ Công tắc nâng hạ kính cửa trước bên hành khách
2.3.5 Cơ cấu dùng com-pa
• Cơ cấu sử dung lực quay của motor điện thực hiện một cung quay tròn Từ đó làm xoay cánh tay đòn tác động lên cơ cấu compa để tại lên một lực đẩy (lên hoặc xuống) tịnh tiến Và thay đổi chiều tên xuống bằng cách thay đổi chiều quay của motor điện
2.3.6 Cơ cấu dùng dây cáp
• Là cơ cấu sử dụng lực quay cảu motor điện để kéo cáp chạy thành một chu trình thông qua thanh ray kéo bệ đỡ kính chuyển động tịnh tiến trên thanh rây Giúp nâng hay hạ kính bằng cách thay đồi chiều quay của motor điện
• Là công tắc nằm ở phía tài xế
• Đặc điểm: Là công tắc lên hạ kính ô tô, có thể điều khiển đồng loạt hết tất cả các cửa kính chứa hệ thống nâng hạ kính Và cùng với đó là chức năng “ khóa“ và “ tự động (auto)”
• Là công tắc sử dụng ở bên phụ hay ở các cửa còn lại trên ô tô trừ cửa người lái
• Đặc điểm: Là công tắc chỉ có chứ năng lên và xuống kính theo ý muốn người dung và có thể bị vô hiệu hóa bởi công tắc chính (tài xế)
• Có 2 tín hiệu đến và 2 tín hiệu đi Tín hiệu đến sẽ được gởi về ECU khóa cửa khi bật công tắc khóa cửa trên giàn công tắc điều khiển ở chỗ cửa bên tài Khi có tín hiệu đến ECU sẽ gởi tín hiệu đi để bộ chấp hành khóa cửa làm việc Và khóa điện giúp cho việc đóng mở cửa diễ ra trong một lần nhấn
• Cửa kính ô tô sẽ được nâng lên hoặc hạ xuống theo chiều quay của động cơ Cơ cấu chuyển động này hoàn toàn không sử dụng dây cáp Khá đơn giản dễ dàng cho sửa chữa và lắp đặt
• Nguyên lý hoạt động của mạch:
- Khi mở khóa xe dây nguồn sẽ cấp trực tiếp nguồn dương ắc-quy qua cầu chì 30A PWR vào hộp công tắc lúc này tất cả các công tắc điều khiển cửa bên tài xế sẽ hoạt động
→ tài xế có thể điều chỉnh Up/Down tất cả các kính ở 4 cửa xe Đồng thời lúc này các hành khách sẽ không điều khiển Up/Down được kính của mình vì tài xế đang nhấn nút ngắt âm Mạch mất âm ở các công tắc hành khách
- Khi tài xế nhấn tắt nút ngắt âm cho 3 công tắc của các cửa còn lại, hành khách có thể điều chỉnh Up/Down kính của mình Mạch đã có âm cho các công tắc hành khách
- Khi tài xế hoặc vị trí công tắc các ghế hành khách nhấn Up/Down, thì dòng điện sẽ chạy từ dương ắc-quy → cầu chì 30A PWR → công tắc PWM SW→điều khiển Up/Down → qua motor kính về âm, lúc này cửa sẽ thực hiện Up/Down theo điều khiển
LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
Giới thiệu về Arduino Mega 2560
• Arduino là nền tảng tạo mẫu điện tử mã nguồn mở, được sử dụng nhằm xây dựng các ứng dụng điện tử tương tác với nhau hoặc với môi trường được thuận tiện, dễ dàng hơn Nền tảng mẫu này giống như một máy tính thu nhỏ, giúp người dùng lập trình và thực hiện các dự án điện tử mà không cần phải đến các công cụ chuyên dụng để phục vụ việc nạp code Phần mềm này tương tác với thế giới bên ngoài thông qua các cảm biến điện tử, đèn và động cơ
• Khi nhắc tới dòng mạch Arduino dùng để lập trình hay nghiên cứu chế tạo thì dòng đầu tiên mà người ta thường tìm hiểu đó chính là dòng Arduino Mega Arduino Mega phục vụ cho việc học tập và nghiên cứu của mình hơn là các dòng Arduino khác vì dòng Arduino Mega có kích thước nhỏ gọn, đầy đủ tính năng và rất dễ sử dụng đối với những người mới tiếp cận về lập trình
3.1.1 Thông số kỹ thuật của Arduino Mega 2560
Bảng 3 1 Thông số kỹ thuật của Arduino
Vi điều khiển AVR Atmega2560 (8bit) Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ được cấp qua cổng USB)
Tần số hoạt động 16 MHz
Dòng tiêu thụ khoảng 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC Điện áp vào giới hạn 6-20V DC
Số chân Digital I/O 14 (có 6 chân PWM) Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit)
Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 30 mA
Dòng ra tối đa (5V) 500 mA
Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA
• Arduino Mega có thể sử dụng 3 vi điều khiển họ 8bit AVR là ATmega8,
ATmega168, ATmega328 Bộ não này có thể xử lí những tác vụ đơn giản như điều khiển đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, làm một trạm đo nhiệt độ – độ ẩm và hiển thị lên màn hình LCD,… hay nhiều những ứng dụng khác
3.1.3 Nguồn sử dụng của Arduino Mega 2560
• [Arduino Mega có thể được cấp nguồn 5V thông qua cổng USB hoặc cấp nguồn ngoài với điện áp khuyên dùng là 7-12V DC và giới hạn là 6-20V Thường thì cấp nguồn
Hình 3 2 Bộ vi điều khiển
25 bằng pin vuông 9V là hợp lí nhất nếu bạn không có sẵn nguồn từ cổng USB Nếu cấp nguồn vượt quá ngưỡng giới hạn trên, bạn sẽ làm hỏng Arduino Mega các chân:
- GND (Ground): cực âm của nguồn điện cấp cho Arduino Mega Khi bạn dùng các thiết bị sử dụng những nguồn điện riêng biệt thì những chân này phải được nối với nhau
- 5V: cấp điện áp 5V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là 500mA
- 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là 50mA
- Vin (Voltage Input): để cấp nguồn ngoài cho Arduino Mega, bạn nối cực dương của nguồn với chân này và cực âm của nguồn với chân GND
- IOREF: điện áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino Mega có thể được đo ở chân này Và dĩ nhiên nó luôn là 5V Mặc dù vậy bạn không được lấy nguồn 5V từ chân này để sử dụng bởi chức năng của nó không phải là cấp nguồn
- RESET: việc nhấn nút Reset trên board để reset vi điều khiển tương đương với việc chân RESET được nối với GND qua 1 điện trở 10KΩ
• Arduino Mega không có bảo vệ cắm ngược nguồn vào Do đó bạn phải hết sức cẩn thận, kiểm tra các cực âm – dương của nguồn trước khi cấp cho Arduino Mega Việc làm chập mạch nguồn vào của Arduino Mega sẽ biến nó thành một miếng nhựa chặn giấy Mình nên dùng nguồn từ cổng USB nếu có thể
• Các chân 3.3V và 5V trên Arduino là các chân dùng để cấp nguồn ra cho các thiết bị khác, không phải là các chân cấp nguồn vào Việc cấp nguồn sai vị trí có thể làm hỏng board Điều này không được nhà sản xuất khuyến khích
• Cấp nguồn ngoài không qua cổng USB cho Arduino Mega với điện áp dưới 6V có thể làm hỏng board
• Cấp điện áp trên 13V vào chân RESET trên board có thể làm hỏng vi điều khiển Atmega2560
• Cường độ dòng điện vào/ra ở tất cả các chân Digital và Analog của Arduino Mega nếu vượt quá 200mA sẽ làm hỏng vi điều khiển
• Cấp điệp áp trên 5.5V vào các chân Digital hoặc Analog của Arduino Mega sẽ làm hỏng vi điều khiển
• Cường độ dòng điện qua một chân Digital hoặc Analog bất kì của Arduino Mega vượt quá 40mA sẽ làm hỏng vi điều khiển Do đó nếu không dùng để truyền nhận dữ liệu, bạn phải mắc một điện trở hạn dòng
3.1.4 Bộ nhớ của vi điều khiển Atmega2560
• Vi điều khiển Atmega2560 cung cấp cho người dùng:
- 128KB bộ nhớ Flash: những đoạn lệnh bạn lập trình sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ Flash của vi điều khiển Thường thì sẽ có khoảng vài KB trong số này sẽ được dùng cho bootloader nhưng đừng lo, bạn hiếm khi nào cần quá 20KB bộ nhớ này đâu
- 8KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị các biến bạn khai báo khi lập trình sẽ lưu ở đây Bạn khai báo càng nhiều biến thì càng cần nhiều bộ nhớ RAM
Tuy vậy, thực sự thì cũng hiếm khi nào bộ nhớ RAM lại trở thành thứ mà bạn phải bận tâm Khi mất điện, dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất
- 4KB cho EEPROM (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): đây giống như một chiếc ổ cứng mini – nơi bạn có thể đọc và ghi dữ liệu của mình vào đây mà không phải lo bị mất khi cúp điện giống như dữ liệu trên SRAM
3.1.5 Các nguồn vào và nguồn ra của mạch Arduino Mega 2560
• Arduino Mega có 54 chân digital dùng để đọc hoặc xuất tín hiệu Chúng chỉ có 2 mức điện áp là 0V và 5V với dòng vào/ra tối đa trên mỗi chân là 40mA Ở mỗi chân đều có các điện trở pull-up từ được cài đặt ngay trong vi điều khiển ATmega328 (mặc định thì các điện trở này không được kết nối) Một số chân digital có các chức năng đặc biệt như sau:
Giới thiệu mạch Module Bluetooth HC-06
• HC-06 là mô-đun Bluetooth kết nối với cổng nối tiếp của bộ vi điều khiển, cho phép bộ vi điều khiển giao tiếp với các thiết bị khác qua kết nối Bluetooth Bản thân mô- đun này có thể chạy ở cả chế độ chính và phụ và có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, ví dụ: ứng dụng nhà thông minh, điều khiển từ xa, ứng dụng ghi dữ liệu, người máy, hệ thống giám sát,…
• Mô-đun này có sẵn dưới dạng bảng đột phá đã hoàn thành (cũng như không có bảng đột phá) kết nối với các dự án hiện có thông qua kết nối nối tiếp tiêu chuẩn Nhiều nhà cung cấp cung cấp mô-đun và bất kể bạn lấy mô-đun từ đâu, mô-đun đó phải hoàn toàn tương thích
Hình 3 4 Giao diện của phần mềm lập trình Arduino IDE
Hình 3 5 Mạch mô-đun Bluetooth HC-06
Bảng 3 2 Thông số kỹ thuật của mô-đun Bluetooth HC-06
Giá thông thường 150,000 VND Điện áp cung cấp 3,3V đến 6,0V Điện áp hoạt động 3,3V (tất cả các chân khác, ngoại trừ VCC)
Dòng điện làm việc 30mA
Phạm vi hoạt động tối đa 25m (82ft)
• Công việc chính của HC-06 là bổ sung chức năng không dây hai chiều (song công hoàn toàn) cho các dự án của bạn Nó có thể được sử dụng để giao tiếp giữa hai bộ vi điều khiển có khả năng nối tiếp (như hai Arduinos), nhưng nó cũng có thể được sử dụng để điều khiển bất kỳ thiết bị Bluetooth nào bằng bộ vi điều khiển hoặc ngược lại
• HC-06 được điều khiển thông qua các chân TX và RX và hỗ trợ sử dụng các lệnh
AT tiêu chuẩn Với mục đích đó, người dùng phải vào chế độ lệnh đặc biệt khi thiết bị bật nguồn Điều này được thực hiện bằng cách kéo chốt khóa xuống thấp khi bật mô- đun Nếu không, thiết bị sẽ khởi động vào chế độ dữ liệu, cho phép thiết bị giao tiếp không dây với các thiết bị khác
• Ngay sau khi mô-đun bật nguồn, bất kỳ thiết bị Bluetooth nào, chẳng hạn như điện thoại thông minh, đều có thể phát hiện ra mô-đun này Sau đó, bạn có thể kết nối với thiết bị bằng mật khẩu tiêu chuẩn Sau khi thiết lập kết nối, dữ liệu sẽ truyền và chuyển đổi thành luồng nối tiếp bằng HC-06 Dòng nối tiếp này sau đó được đọc bởi bộ vi điều khiển mà mô-đun được kết nối Gửi dữ liệu từ vi điều khiển hoạt động theo cách ngược lại
3.2.3 Cách sử dụng Module Bluetooth HC-06
• HC-06 có hai chế độ hoạt động, một là chế độ Dữ liệu trong đó thiết bị có thể gửi và nhận dữ liệu từ các thiết bị Bluetooth khác và chế độ còn lại là chế độ Lệnh AT nơi có thể thay đổi cài đặt thiết bị mặc định Chúng ta có thể vận hành thiết bị ở một trong hai chế độ này bằng cách sử dụng chốt khóa như được giải thích trong phần mô tả chốt
• Rất dễ dàng ghép nối mô-đun HC-06 với các bộ vi điều khiển vì mô-đun này hoạt động bằng Giao thức cổng nối tiếp (SPP) Chỉ cần cấp nguồn cho mô-đun với +5V và kết nối chân Rx của mô-đun với chân Tx của MCU và chân Tx của mô-đun với Rx của MCU như trong hình bên dưới
• Trong khi bật nguồn, chốt của phím có thể được nối đất để vào chế độ Lệnh, nếu để tự do, theo mặc định, nó sẽ vào chế độ dữ liệu Ngay sau khi mô-đun được cấp nguồn, bạn sẽ có thể khám phá thiết bị Bluetooth là “HC-06”, sau đó kết nối với thiết bị bằng mật khẩu mặc định 1234 và bắt đầu giao tiếp với thiết bị Tên mật khẩu và các tham số mặc định khác có thể được thay đổi bằng cách nhập vào
Hình 3 6 Mô phỏng kết nối giữa mạch Arduino Mega 2560 với Module Bluetooth
• Trong khi bật nguồn, chốt của phím có thể được nối đất để vào chế độ Lệnh, nếu để tự do, theo mặc định, nó sẽ vào chế độ dữ liệu Ngay sau khi mô-đun được cấp nguồn, bạn sẽ có thể khám phá thiết bị Bluetooth là “HC-06”, sau đó kết nối với thiết bị bằng mật khẩu mặc định 1234 và bắt đầu giao tiếp với thiết bị Tên mật khẩu và các tham số mặc định khác có thể được thay đổi bằng cách nhập vào
3.2.4 Các thiết bị giao tiếp với mô-đun
• Giao tiếp không dây giữa hai vi điều khiển
• Giao tiếp với Laptop, Desktop và điện thoại di động
• Ứng dụng ghi dữ liệu
• Tự động hóa gia đình
3.2.5 Cấu hình sơ đồ đồ chân của mô-đun Bluetooth HC-06
Bảng 3 3 Cấu hình mô-đun Blutooth HC-06
Chân này được sử dụng để chuyển đổi giữa Chế độ dữ liệu (đặt ở mức thấp) và chế độ lệnh AT (đặt ở mức cao) Theo mặc định, nó ở chế độ Dữ liệu 2 Vcc Cấp nguồn cho mô-đun Kết nối với +5V Điện áp nguồn 3 GND Chân nối đất của mô-đun, kết nối với nối đất hệ thống
Truyền dữ liệu nối tiếp Mọi thứ nhận được qua Bluetooth sẽ được cung cấp bởi chân này dưới dạng dữ liệu nối tiếp
Nhận dữ liệu nối tiếp Mọi dữ liệu nối tiếp được cung cấp cho chân này sẽ được phát qua Bluetooth
Chân trạng thái được kết nối với đèn LED trên bo mạch, nó có thể được sử dụng làm phản hồi để kiểm tra xem Bluetooth có hoạt động bình thường không
7 Dẫn đến Cho biết trạng thái của Mô-đun:
- Nhấp nháy một lần trong 2 giây: Mô-đun đã vào Chế độ Lệnh - Nhấp nháy lặp đi lặp lại: Đang chờ kết nối ở Chế độ dữ liệu - Nhấp nháy hai lần trong 1 giây: Kết nối thành công ở Chế độ dữ liệu
8 Cái nút Được sử dụng để điều khiển chân Phím/Kích hoạt để chuyển đổi giữa Chế độ dữ liệu và lệnh
3.2.6 Cài đặt mặc định mô-đun Blutooth HC-06
• Tên Bluetooth mặc định: “HC-06”
• Mật khẩu mặc định: 1234 hoặc 0000
• Giao tiếp mặc định: Slave
• Chế độ mặc định: Chế độ dữ liệu
• Chế độ dữ liệu Tốc độ Baud: 9600, 8, N, 1
• Chế độ lệnh Tốc độ Baud: 38400, 8, N, 1
• Phần sụn mặc định: LINVOR
Tạo Ứng Dụng Điều Khiển Cho Hệ Thống
- Ứng dụng được tạo ra trên Mit App Inventor
- Truy cập vào trang web: https://appinventor.mit.edu/
- Đăng nhập tài khoản Gmail vào để thiết lập tài khoản
- Sau đó, vào mục Create Apps! -> Start new project và bắt đầu tạo phần mềm theo yêu cầu của hệ thống
• Yêu cầu đối với phần mềm:
- Phải có kết nối bluetooth
- Phải có chức năng đánh pan lỗi
- Tạo được độ thẩm mỹ, hoàn chỉnh thông tin
- Khi kết nối và thực hiện đảm bảo được lệnh thực hiện theo đúng yêu cầu người dùng
- Các chức năng thuận tiện, dễ sử dụng
Hình 3 7 Giao diện tạo ứng dụng
Hình 3 8 Giao diện khối lập trình 3.3.2 Ứng dụng điều khiển hệ thống
- Sau quá trình tạo và lập trình, phần mềm sẽ được tải về thông qua mã QR hoặc theo đường dẫn liên kết
- Tải về và cấp quyền cho ứng dụng
Hình 3 9 Biểu tượng ứng dụng khi tải về điện thoại
- Sau đó, kiểm tra và chạy thử ứng dụng
Hình 3 10 Giao diện mỗi hệ thống của ứng dụng
Lập trình code cho Arduino
- Arduino IDE là một phần mềm mã nguồn mở chủ yếu được sử dụng để viết và biên dịch mã vào module Arduino
- Đây là một phần mềm Arduino chính thức, giúp cho việc biên dịch mã trở nên dễ dàng mà ngay cả một người bình thường không có kiến thức kỹ thuật cũng có thể làm được
- Nó có các phiên bản cho các hệ điều hành như MAC, Windows, Linux và chạy trên nền tảng Java đi kèm với các chức năng và lệnh có sẵn đóng vai trò quan trọng để gỡ lỗi, chỉnh sửa và biên dịch mã trong môi trường
- Có rất nhiều các module Arduino như Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Leonardo, Arduino Micro và nhiều module khác
- Mỗi module chứa một bộ vi điều khiển trên bo mạch được lập trình và chấp nhận thông tin dưới dạng mã
- Mã chính, còn được gọi là sketch, được tạo trên nền tảng IDE sẽ tạo ra một file Hex, sau đó được chuyển và tải lên trong bộ điều khiển trên bo
- Môi trường IDE chủ yếu chứa hai phần cơ bản: Trình chỉnh sửa và Trình biên dịch, phần đầu sử dụng để viết mã được yêu cầu và phần sau được sử dụng để biên dịch và tải mã lên module Arduino
- Môi trường này hỗ trợ cả ngôn ngữ C và C ++
- Cách hoạt động của phần mềm Arduino IDE - Khi người dùng viết mã và biên dịch, IDE sẽ tạo file Hex cho mã File Hex là các file thập phân Hexa được Arduino hiểu và sau đó được gửi đến bo mạch bằng cáp USB
Mỗi bo Arduino đều được tích hợp một bộ vi điều khiển, bộ vi điều khiển sẽ nhận file hex và chạy theo mã được viết
- Cách tải phần mềm Arduino IDE - Download phần mềm Arduino IDE: https://www.arduino.cc/en/software
- Sau khi cài đặt phần mềm Arduino IDE và cắm Board Aduino vào Laptop, việc đầu tiên, chúng ta sẽ kiểm tra việc kết nối đã hoàn tất hết chưa bằng cách khởi động phần mềm Arduino IDE lên Giao diện sẽ như sau
- Cắm Board Arduino vào Laptop Kiểm tra phần mềm Ardunio IDE đã kết nối với Board Arduino chưa bằng cách vào Tool >> Port như hình sau:
Hình 3 11 Giao diện Arduino IDE
Hình 3 12 Kiểm tra kết nối cổng COM
- Nếu Board Arduino đã kết nối với Laptop, chữ COM3 (hoặc COM4, COM5 … tùy thuộc vào cổng kết nối) sẽ đậm lên, nếu chưa kết nối được thì chữ này sẽ mờ xuống
Trong trường hợp này, chúng ta phải khắc phục việc kết nối trước khi làm các ví dụ Có thể chúng ta cần phải cài thêm vào laptop 1 phần mềm nhỏ để laptop nhận diện và kết nối được với Board Arduino
3.4.2 Lưu đồ giải thuật của phần mã lập trình điều khiển
• Ở nhánh : Bắt đầu → Khai báo cacs chân TX, RX, các chân ra của relay và các hàm và khai báo các hàm → Khởi tạo kết nối các cổng Bluetooh và giá trị value → Kiểm tra các cổng Serial → Nếu có dữ liệu → Đọc dữ liệu → value=” ”
Thì Relay high → Thiết bị off → value =” ” → chia ra thành 2 nhánh:
1 Nhánh 1: Thiết bị off → Kết thúc
2 Nhánh 2: Relay, low → Thiết bị ON → Kết thúc Nếu sai:
Thiết bị ON → Kết thúc
Hình 3 13 Lưu đồ giải thuật
QUY TRÌNH THIẾT KẾ XÂY DỰNG HỆ THỐNG
Thiết kế mô hình
- Dựa vào ý tưởng thiết kế mô hình chữ h, chúng em thực hiện thiết kế khung mô hình và chi tỉ lệ bố cục cho các chi tiết trong phần mềm Solidwork
- Khung sườn mô hình chúng em thiết kế có kích thước tổng thể 210x120cm Để chắc chắn và bắt mắt, nhóm chúng em đã chừa ra các cạnh mỗi cạch 1cm để bố trí nẹp mà vẫn đảm bảo có đủ diện tích để bố trí các chi tiết liên quan đến mô hình Hơn nữa, nhóm cũng đã bố trí thêm 5 thanh ở giữa khung sườn để mô hình tăng thêm độ chắc chắn và thẩm mỹ hơn
- Phần khung mô hình, nhóm đã lên ý tưởng 2 bảng bao gồm 1 bảng thiết bị là bảng đứng và 1 bảng điều khiển thiết bị nằm xéo ngang để dễ dàng điều khiền, quan sát Dưới cuối chân giá đỡ, nhóm cũng đã bố trí thêm 4 bánh xe để khi di chuyển đỡ vất vả hơn
Hình 4 1 Khung sườn mô hình
- Trong bản thiết kế chúng em có thể hiện sơ đồ bố trí có bộ phận có trong hệ thống như: cụm đầu đèn chiếu sáng, tín hiệu, gương, các motor năng hạ kính, các công tắc: công tắc chiếu sáng, công tắc điều chỉnh gương, và công tắc năng hạ các kính xe, công tắc Hazard, cuộn chớp, relay, khóa điện, ngoài ra chúng em còn bố trí các moden relay và mạch Arduino Mega 2560
4.1.1 Thiết kế bảng mô hình
- Trước khi thiết kế, nhóm đã thảo luận và tính toán kích thước những gì mình sẽ bố trí lên bảng, nội dung cần đưa lên bảng, vị trí bố trí Sau đó nhóm đã đưa ra được bố cục sau: Trước tiên, nhóm em chia làm 2 bảng gồm: 1 bảng thiết bị và 1 bảng điều khiển thiết bị, trên phần mềm solidwork
- Ở bảng thiết bị nhóm em lấy chia ra 3 phần : - Phần đầu với 12.5cm với các tên đề tài logo trường và logo viện kỹ thuật
- Phần thứ 2 với 80.5cm được bố trí gồm: cụm đèn chiếu sáng, tín hiệu, hệ thống gương, các motor năng hạ kính
- Phần thứ 3 với 17cm dùng để tên giảng viên, thành viên, mã QR phần mềm điều khiển, mã QR điều khiển,
- Vì đồ án phục vụ cho mục đích học tập, nên để thuận tiện cho việc giảng dạy, nhóm đã thiết kế thêm mã QR bao gồm các tài liệu để giảng viên và sinh viên có thể thuận tiện trong quá tình giảng dạy và học tập
- Sau đó, ở bảng điều khiển thiết bị nhóm em đã bố trí và chia ra 3 vị trí của từng phần điều khiển thiết bị trên bảng điều khiển:
- Bên trái nhóm bố trí các chi tiết của thiết bị của hệ thống nâng hạ kính
- Ở giữa nhóm bố trí các thiết bị phần điều khiển của hệ thống chiếu sáng tín hiệu
- Bên phải nhóm bố trí của chi tiết các thiết bị của hệ thống điều khiển gương, ngoài ra còn có mạch chính của đồ án: mạch Arduino Mega 2560
Hình 4 3 Bảng điều khiển thiết bị
Thi công mô hình
- Nhóm tiến hành lên danh sách chi tiết nguyên vật liệu cần để thiết kế và đi mua vật liệu về làm khung mô hình
Bảng 4 1 Nguyên vật liệu xây dựng khung
Nguyên Vật Liệu Số Lượng Kích Thước/ Đơn Vị
4.2.2 Tiến hành xây dựng khung
- Sau khi lên ý tưởng và thiết kế bản vẽ khung, thì nhóm đã chuẩn bị đầy đủ các
44 công đoạn cũng như vật liệu kỹ thuật để chuẩn bị cho quá trình xây dựng khung mô hình
- Yêu cầu đối với khung:
- Chuẩn bị các vật liệu và thiết bị như sắt, máy hàn, máy cắt sắt, máy mài, thước đo, kiềm lớn, viết lông
- Dùng thước đo đạt lấy kích thước và dùng viết lông đánh dấu lại sau đó dùng máy cắt sắt cắt các thanh sắt theo đúng kích thước trên bản vẽ đã được thiết kế trước đó
- Tiến hành dùng máy hàn, tạo khung và hàn các thanh sắt đã cắt lại với nhau, sau khi hàn xong khung tiếp đến hàn 4 bánh xe vào khung mô hình
- Dùng máy mài, mài điều các mối hàn để các thanh sắt sao cho các mối hàn không bị gồ ghề và sắt bén
- Lau sạch khung mô hình và hoàn thiện
Hình 4 4 Khung mô hình đã được hoàn thiện
4.2.3 Thi công bảng nhựa Mica CNC
• Sau khi lên ý tưởng và thiết kế bản vẽ khung, thì nhóm đã chuẩn bị đầy đủ các công đoạn cũng như vật liệu kỹ thuật để chuẩn bị cho quá trình xây dựng bảng mi ca cho mô hình
• Yêu cầu đối với bảng mi ca:
• Chuẩn bị các file bản vẽ đã được kiểm tra và đưa file vào máy cắt CNC
• Sau khi cắt, chuẩn bị sơn, xăng, khăn và băng keo giấy Lấy băng keo giấy che đi những phần không phun sơn Sau đó, phun sơn và chờ khô rồi tiếp tục thi công đến các phần cần phun sơn còn lại
• Lau sạch các vết sơn lem và kiểm tra lại thi công a Bảng mô hình thiết bị
Hình 4 5 Thi công bảng mô hình thiết bị
46 b Bảng điều khiển thiết bị
Hình 4 6 Thi công bảng điều khiển thiết bị
4.2.4 Các chi tiết thiết bị bố trí lên trên bảng Mica
Bảng 4 2 Chi tiết các thiết bị được lắp đặt trên mô hình
Tên bộ phận Số lượng
Công tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng tín hiệu 1
Bộ tạo chớp tín hiệu 1 Đồng hồ Taplo 1
Công tắc điều khiển hệ thống gập gương 2
Công tắc điều khiển hệ thống nâng hạ kính cửa tài 1
Công tắc điều khiển hệ thống nâng hạ kính cửa phụ 3
- Đèn đầu xe là một trong những phần quan trọng của hệ thống chiếu sáng trên ô tô có tác dụng đảm bảo tầm nhìn của người lái
- Đèn đầu xe bao gồm: đèn cos pha ô tô, đèn sương mù, đèn tín hiệu
- Cụm đầu đèn bao gồm 6 chân giắc: Tail, LL, LR, HL, HU, HAZ
- Gồm 2 cụm đầu đèn bên trái và bên phải
- Cụm đầu đèn phải đầy đủ các chân giắc
- Cụm đầu đèn có các chức năng phù hợp với yêu cầu sử dụng
- Không hư hỏng, mặt kính không được đục – mờ, đảm bảo yếu tố lắp đặt
Giắc cái 202 Ốc siết cáp nhựa 9
Dây bẹp cắm test board đực cái 200
Hình 4 7 Cụm đầu đèn bên trái và bên phải
4.2.6 Bóng đèn chiếu gần và chiếu xa
- Đèn chiếu gần và chiếu xa làm nhiệm vụ chiếu sáng cho ô tô trong điều kiện trời tối cũng như ban ngày có sương mù, giúp người lái xe có thể quan sát tốt trong trạng thái khi tham gia giao thông, chướng ngại vật để xử lý kịp thời
- Bóng đèn nguyên vẹn, không bể nứt
- Đảm bảo được yếu tố chiếu sáng
- Phải hoạt động đúng công suất và yêu cầu đặt ra
Hình 4 8 Bóng đèn chiếu gần và chiếu xa ( 2 tim đèn)
- Đèn xi nhan được quy định nằm lệch về hai bên thân xe và có màu vàng cam để dễ nhận biết Công dụng của đèn này nhằm để các tài xế báo hiệu hướng xin đường với các phương tiện xung quanh để di chuyển theo hướng đang xi nhan hoặc ra tín hiệu vượt xe khác phía trước
- Bóng đèn nguyên vẹn, không bể nứt
- Đảm bảo được yếu tố chiếu sáng tín hiệu
- Phải hoạt động đúng công suất và yêu cầu đặt ra
Hình 4 9 Bóng đèn xi nhan
4.2.8 Công tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng tín hiệu
- Giúp tài xế điều khiển ON/OFF hệ thống chiếu sáng tín hiệu khi đang tham gia giao thông
- Công tắc bao gồm 8 chân: +B, ED, T1, HU, HL, E, TR, TL
- Công tắc phải còn đầy đủ các chân giắc
- Phải hoạt động đúng yêu cầu người điều khiển
- Các chức năng ON/OFF hoàn chỉnh, không chập chờn
- Hoạt động đầy đủ các chức năng cơ bản
Hình 4 10 Công tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng tín hiệu Công tắc hazard
- Đưa ra cảnh báo nguy hiểm cho những phương tiện đi ngược chiều và xe phía sau để tránh các va chạm nguy hiểm và cũng là đèn ưu tiên xin nhường đường
- Công tắc ưu tiên bao gồm 2 chân: HAZ, E
- Công tắc còn nguyên vẹn, phải hoạt động theo đúng nguyên lý
- Nhấn/Nhả linh hoạt không bị kẹt
4.2.9 Bộ tạo chớp tín hiệu
- Có tác dụng làm cho bóng đèn tín hiệu và ưu tiên chớp tắc
- Bộ tạo chớp bao gồm 8 chân: IG, +B, HAZ, E, EL, ER, LL, LR
- Phải còn đầy đủ các chân
- Hoạt động đúng yêu cầu
- Bộ phận hiển thị thông tin cơ bản cũng như các lỗi của xe mà người lái xe cần nắm bắt khi đang sử dụng xe
- Bao gồm 7 chân: +B, IG, E, TAIL, HU, RH, LH
- Đồng hồ phải hiện thị tốt các chức năng theo yêu cầu
- Các chân giắc phải còn nguyên vẹn
Hình 4 13 Đồng hồ Taplo 4.2.11 Gương chiếu hậu
- Giúp người lái quan sát được khu vực hai bên hông xe và phía sau xe
- Gương chiếu hậu bao gồm 5 chân ở 2 gương: MF, MR, MH, MV, M+
- Gương phải còn nguyên vẹn
- Thực hiện đầy đủ các chức năng theo yêu cầu
- Các motor gương phải hoạt động trơn tru
Hình 4 12 Bộ tạo chớp tín hiệu
Hình 4 14 Gương chiếu hậu bên trái và bên phải
4.2.12 Công tắc điều khiển hệ thống gập gương
- Điều chỉnh linh hoạt để có được góc nhìn tốt nhất, phù hợp với chiều cao và vị trí của người lái
- Công tắc gập gương bao gồm 9 chân: MRH, MRV, MLH, MLV, MF, MR, E,
- Công tắc phải còn đầy đủ các chân giắc
- Thực hiện các chức năng đúng theo yêu cầu
- Các nút bấm trơn tru không bị kẹt
- Thực hiện đóng/mở gương theo đúng yêu cầu
Hình 4 15 Công tắc điều khiển hệ thống gập gương
- Motor nâng hạ kính có thể điều chỉnh linh hoạt từng cửa kính - Motor nâng hạ kính tài xế gồm 6 chân: Up, Down, PLS2, PLS, SSRB, E
- Motor nâng hạ kính hành khách gồm 2 chân: Up và Down
- Các chức năng motor phải còn được sử dụng đúng yêu cầu
- Các chân giắc kết nối phải còn hoàn chỉnh
4.2.14 Công tắc điều khiển hệ thống nâng hạ kính bên cửa tài
- Giúp người lái nâng hạ kính chỉ bằng nút nhấn mà cần phải giữ cho tới khi kính nâng lên hạ xuống cho tất cả kính trên cửa xe, trong trường hợp có auto thì chỉ cần một nút nhấn có thể nâng hạ kính
- Công tắc nâng hạ kính bao gồm 16 chân: E, GND, VCC, DU, +B, BW, DD, RLD, BDR, RLU, PU, PLS, PD, RRD, PLS2, RRU
Hình 4 16 Motor nâng hạ kính
- Công tắc phải còn đầy đủ các chân giắc
- Thực hiện các chức năng đúng theo yêu cầu
- Công tắc Auto phải hoạt động đúng nguyên lý
- Các nút bấm trơn tru không bị kẹt
- Thực hiện nâng/hạ kính theo đúng yêu cầu
4.2.15 Công tắc điều khiển hệ thống nâng hạ kính bên cửa phụ
- Giúp hàng khách nâng hạ kính chỉ bằng nút nhấn mà cần phải giữ cho tới khi kính nâng lên/hạ xuống cho tất cả kính trên cửa xe
- Công tắc hành khách bao gồm 5 chân: Up, Down, 2 chân motor và E
- Công tắc phải còn đầy đủ các chân giắc
- Thực hiện các chức năng đúng theo yêu cầu
- Các nút bấm trơn tru không bị kẹt
- Thực hiện nâng/hạ kính theo đúng yêu cầu
- Phải đảm bảo đúng hoạt động mạch ngắt âm
Hình 4 17 Hình 4.17: Công tắc điều khiển hệ thống nâng hạ kính bên cửa tài
Hình 4 18 Công tắc điều khiển hệ thống nâng hạ kính bên cửa phụ 4.2.16 Công tắc IG
- ON/OFF dòng điện từ acquy cấp nguồn cho các hệ thống trên mô hình
- Công tắc IG gồm 3 chân: BAT, IG, STA
- Công tắc phải hoạt động bật/tắt đúng yêu cầu
- Chuyển mạch nhiều dòng điện hoặc điện áp sang các tải khác nhau sử dụng một tín hiệu điều khiển, đảm bảo sự an toàn cho hệ thống trên mô hình
- Relay phải thực hiện đóng tiếp điểm khi có dòng điện đi qua
- Các chân dây còn đảm bảo đủ yêu cầu kỹ thuật
- Hoạt động đúng yêu cầu lắp đặt
- Điều khiển tắt/bật để ngắt dòng từ nguồn đến motor tạo pan lỗi cho hệ thống
- Cầu nối giữa vi điều khiển, arduino với các thiết bị như điện thoại thông minh thông qua Bluetooth (giao tiếp serial gửi và nhận tín hiệu 2 chiều) Module gồm có 4 chân theo thứ tự: VCC, GND, TX, RX
- Hoạt động và nhận tín hiệu hoàn chỉnh
- Kết nối với điện thoại dễ dàng
- Các chân kết nối phải hoạt động hoàn chỉnh
- Để bảo vệ cho đường dây dẫn điện cũng như thiết bị điện điều khiển trên mô hình
Hình 4 21 Relay Module High/Low 5V
• Cấp nguồn cho Arduino Mega 2560
Dây bẹp cắm test board đực cái - Kết nối Arduino Mega 2560, Aruino Bluetooth HC06, Relay Module High/Low 12V
Hình 4 25 Dây bẹp cắm test board đực cái
