Với sự phát triển như vũ bão như hiện nay thì kỹ thuật điện tử, kĩ thuật lập trình, kĩ thuật điều khiển đang xâm nhập vào tất cả các ngành khoa học – kỹ thuật khác và đã đáp ứng được mọi nhu cầu của người dân. Sự ra đời của các phần mềm lập trình điều khiển với sự tiện ích, khả năng lập trình ngày càng cao đã mang lại những thay đổi sâu sắc trong ngành kỹ thuật điện tử. Và việc ứng dụng các kỹ thuật này vào thực tế sẽ giúp ích rất nhiều cho mọi người. Để góp một phần nhỏ vào việc này em đã thực hiện đề tài “ Thiết kế giao diện điều khiển hệ thống chiếu sáng thông minh trên xe ô tô ” thông qua đề tài này em sẽ có những điều kiện tốt nhất để học hỏi, tích lũy kinh nghiệm quý báu, bổ xung thêm vào hành trang của mình trên con đường đã chọn.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN -KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ CHUYÊN NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH TRÊN XE Ô TÔ Giáo viên hướng dẫn: ThS Phạm Văn Kiêm Sinh viên thực hiện: Vũ Hồng Nhật Lớp: 121121 Hưng Yên, năm 2015 LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ nhanh chóng, để đạt kết có đóng góp lớn ngành kĩ thuật điện tử, kĩ thuật lập trình, kĩ thuật điều khiển Với phát triển vũ bão kỹ thuật điện tử, kĩ thuật lập trình, kĩ thuật điều khiển xâm nhập vào tất ngành khoa học – kỹ thuật khác đáp ứng nhu cầu người dân Sự đời phần mềm lập trình điều khiển với tiện ích, khả lập trình ngày cao mang lại thay đổi sâu sắc ngành kỹ thuật điện tử Và việc ứng dụng kỹ thuật vào thực tế giúp ích nhiều cho người Để góp phần nhỏ vào việc em thực đề tài “ Thiết kế giao diện điều khiển hệ thống chiếu sáng thông minh xe ô tô ” thông qua đề tài em có điều kiện tốt để học hỏi, tích lũy kinh nghiệm quý báu, bổ xung thêm vào hành trang đường chọn Trong thời gian nghiên cứu làm đồ án dựa vào kiến thức học trường, qua số sách, tài liệu có liên quan với giúp đỡ tận tình thầy cô giáo bạn, đồ án môn học em hoàn thành Mặc dù cố gắng nghiên cứu trình bày tránh khỏi sai sót nhầm lẫn, em mong thầy, cô giáo bạn đóng góp ý kiến quý báu để đồ án môn học hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Vũ Hồng Nhật LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực đề tài, em làm đề tài gặp không khó khăn với giúp đỡ nhiệt tình chân thành từ quý thầy cô, bạn bè gia đình đề tài em hoàn thành tốt Xin chân thành cảm ơn Thầy Phạm Văn Kiêm nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em trình làm đề tài Xin cảm ơn môn Cơ điện tử ô tô Xe chuyên dụng – Khoa Cơ khí Động lực tạo tạo điều kiện cho chúng em có nhà xưởng trang thiết bị, máy móc cần thiết để hoàn thành việc thiết kế giao diện đề tài tiến độ, giúp đỡ, quan tâm em nhiều cảm ơn quý thầy cô khoa Cơ khí Động lực, quan tâm giúp đỡ, đóng góp ý kiến việc thực đề tài Xin cảm ơn gia đình, bạn bè giúp đỡ nhóm suốt trình thực đề tài NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Hưng Yên , ngày.… tháng … năm 2015 Giáo viên hướng dẫn MỤC LỤC Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH 1.1 HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG ĐÈN LIẾC ĐỘNG…………………… .5 1.1.1 Giới thiệu hệ thống………………………………………………………….5 1.1.2 Nguyên lý điều khiển đèn chiếu đèn liếc động…………………….… ….8 1.1.3 Cơ sở tính toán góc điều chỉnh vùng chiếu sáng……………………… 10 1.1.4 Xu hướng phát triển hệ thống chiếu sáng đèn liếc động……….… 13 1.2 HỆ THỐNG BẬT TẮT ĐÈN TỰ ĐỘNG……………………………… 16 Chương II: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM THIẾT KẾ 2.1 Giới thiệu phần mềm Labview………………………………… … ……20 2.1.1 Labview gì? .20 2.1.2 Các ứng dụng Labview…………………………………………… ….21 2.2 Các phép toán Labview…………… ………………… ……….…25 2.2.1 Chương trình – Phép cộng hai số x,y……………………… …25 2.2.2 Phân tích cấu trúc Labview…………………… ……… 28 2.2.3 Ba quy tắc vàng……………………………………………………29 2.2.4 Lưu file, mở file, tìm ví dụ, công cụ trợ giúp…………………… 29 2.3 Ứng dụng với Card Hocdelam USB 9001 HDL-9000………….…….29 2.4 Các linh kiện sử dụng thiết kế giao diện 2.4.1 Mạch ARDUINO UNO R3……………………………………….…… 30 2.4.2 Quang trở………………………………………………… …………….33 2.4.3 Điện trở………………………………………………………… ……….34 2.4.4 Bảng PANEL dây dẫn………………………………………… ……35 Chương III: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN Mục đích thiết kế giao diện .36 Sơ đồ khối mạch điều khiển 37 Sơ đồ thuật toán 37 Thiết kế giao diện điều khiển phần mềm Labview 38 Chương IV: KẾT LUẬN – HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ BƯỚC 1.1 HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG ĐÈN LIẾC ĐỘNG 1.1.1 Giới thiệu hệ thống Khác với hệ thống đèn liếc tĩnh, với hệ thống đèn liếc động, để thay đổi vùng chiếu sáng người ta cần sử dụng nguồn sáng (không sử dụng thêm đèn chiếu phụ hệ thống đèn chiếu sáng liếc tĩnh), nói rõ thay vào cua bật thêm đèn chiếu phụ bổ sung ánh sáng theo góc cua người ta sử dụng nguồn sáng bóng đèn cốt để làm điều Đèn cốt thay đổi vùng chiếu sáng theo góc cua, hình minh họa đây: Vùng sáng xe có đèn liếc động Vùng sáng xe đèn liếc động Hình 1.1: Sự khác biệt xe có trang bị đèn liếc động, cung đường cong Với hệ thống đèn liếc động thay đổi vùng chiếu sáng có mức độ liếc uyển chuyển hệ thống đèn liếc tĩnh, kích hoạt cung đường cong, chuyển làn, làm cho việc sử dụng đèn liếc hoàn hảo cách rõ rệt Sở dĩ sử dụng nguồn sáng bóng đèn cốt để thay đổi vùng chiếu theo góc cua với cung đường cong thường người ta sử dụng đèn cốt ngược lại sử dụng đèn pha mà thay đổi vùng chiếu sáng không kịp thời làm ảnh hưởng đến tầm quan sát người ngược chiều Việc thay đổi vùng chiếu sáng đèn cốt thực dựa vào tín hiệu để đảm bảo ánh sáng đèn cốt thay đổi theo cung đường thay đổi kịp thời: - Tín hiệu cảm biến góc lái - Tín hiệu cảm biến tốc độ Hình 1.2: Vùng chiếu sáng đèn cốt thay đổi xe chạy cung đường cong Hệ thống đèn chiếu sáng đèn liếc động thay đổi góc vùng chiếu sáng 15 qua bên, hiệu lớn hệ thống xe chạy cung đường cong (với góc thay đổi 15 qua bên đáp ứng cho cung đường có độ cong lớn), xe rẽ trái rẽ phải vùng chiếu sáng hệ thống đèn liếc động chưa đáp ứng Hiện người ta phối hợp hệ thống đèn liếc động liếc tĩnh xe, hệ thống liếc động kích hoạt cung đường cong, hệ thống đèn liếc tĩnh kích hoạt xe rẽ trái phải, cung đường có bán kính cong nhỏ Vấn đề nói rõ mục sau Hình 1.3: Góc điều chỉnh đèn liếc động đủ cho cung đường có độ cong gắt Hệ thống đèn liếc động chưa phổ biến trị trường, lắp xe đời hạng sang, giá thành cao Ở Việt Nam, hệ thống đèn liếc động thấy xe nhập nguyên hạng sang, dòng xe lắp ráp Việt Nam chưa trang bị hệ thống Lý phần Việt Nam vấn đề an toàn cho người sử dụng chưa quan tâm mức mà đặt hết giảm giá thành để tiếp cận người tiêu dùng mục đích lợi nhuận hãng nên hệ thống an toàn tiêu chuẩn cho người lái xe nước phát triển Air Bag, ABS, AFS… thấy, thấy dòng xe hạng sang cho giới thượng lưu Hình 1.4: Hệ thống đèn liếc động trang bị xe Lesux 1.1.2 Nguyên lý điều khiển đèn chiếu sáng liếc động Nhìn chung cấu tạo cấu chấp hành hệ thống đèn liếc động phức tạp đa dạng, người ta đưa nhiều giải pháp để thay đổi góc chiếu sáng bóng đèn cốt, tiêu biểu loại dựa tượng khúc xạ ánh sáng Dưới trình bày cấu tạo loại hệ thống chiếu sáng góc cua động tiêu biểu Hệ thống đèn liếc động loại gồm phần dẫn động cấu đảo tròng hoạt động nhờ động Servo, động servo điều khiển vùng chiếu sáng đèn pha dao động 150 chuyển góc sang bên, tùy theo góc thay đổi vôlăng Hình 1.5: Cấu tạo hệ thống đèn liếc động Bản chất cụm Xenon bố trí thêm cấu dẫn động gồm động servo phận khác để dịch chuyển hướng ống chiếu sáng, dẫn đến thay đổi góc chiếu sáng Với mục đích phổ thông hóa hệ thống đèn liếc động, người ta thiết kế nhiều loại cấu đèn liếc động đơn giản có tính lắp lẫn cao 10 cuộn ra, -Left Click cuộn ra, sau rê chuột tới đầu nối hàm cộng Left Click để kết nối -Tương tự, ta nối B vào hàm cộng Và nối đầu nhọn bên phải tam giác hàm cộng vào Indicator A+B Chạy chương trình -Nhập giá trị vào ô Control A, vào ô Control B -Nhấn nút Run có hình tam giác bên FP bên BD ñể chạy chương trình -Indicator A+B xuất giá trị (trả giá trị) 5: Như vậy, ta vừa hoàn thành chương trình LabVIEW 2.2.2 Phân tích cấu trúc Labview Qua ví dụ mục 2.1.1 ta thấy, chương trình LabVIEW (dù đơn giản hay phức tạp tạo nên cách đơn giản từ thành phần sau: khối Control đóng vai trò input (hay giá trị nhập vào), Indicator đóng vai trò Ouput (giá trị hiển thị ra, kết quả), hàm đường dây nối (wire) khối hàm lại Nếu bạn thực chương trình phép cộng chương trình phức tạp sau bạn hoàn toàn thực Các Control nối vào nút bên trái hàm Các Indicator nối vào nút bên trái hàm Đặc ñiểm lưu ý vô quan trọng sử dụng qui tắc vàng Change to sau Nút bên phải Các nút bên trái Hình 2.15 Các nút bên trái bên phải hàm cộng Ta nhận thấy, Control có nút mũi tên lên-xuống để tăng giảm giá trị (hoặc nhập trực tiếp vào ô Control) Các Indicator nhập giá trị vào Control có màu trắng, Indicator có màu xám Một Control đổi thành Indicator (hoặc Constant) cách nhấp Right Click lên Control cần đổi, chọn Change to Indicator Hoặc ngược lại, Indicator đổi thành Control phép Change to Control Constant Control có giá trị không đổi suốt thời gian chạy (Run) chương trình Các Control Indicator có ảnh bên BD, ảnh tự động tạo ta lấy Control Indicator bên FP 2.2.3 Ba quy tắc vàng Ba quy tắc vàng hoạt động phải thực liên tục suốt trình 30 lập trình LabVIEW Ba quy tắc là: Quy tắc 1: Right Click> Create/Replace/Change to để lấy khối, tạo khối, thay khối đổi chức khối Quy tắc 2: Ctrl + H ñể xem sơ đồ chân hàm đọc hướng dẫn tóm tắt hàm (context help) Quy tắc 3: Search để tìm kiếm hàm, đối tượng Nếu biết kết hợp quy tắc này, việc lập trình LabVIEW đạt hiệu cao như: rút ngắn thời gian, giảm bớt công đoạn vào thư viện lấy Control, Indicator, vv 2.2.4 Lưu file, mở file, tìm ví dụ, công cụ trợ giúp Trong LabVIEW, để lưu file ta chọn File, Save, Chỉ đường dẫn vị trí để lưu file đặt tên cho file cần lưu Vi du 1, nhấn OK file chương trình LabVIEW đuôi VI (tương tự văn Microsoft Word có đuôi DOC DOCX) Chữ VI viết tắt chữ Virtual Instrumentation – thiết bị ảo Hình 2.16 Lưu file Để tạo lưu file ñang mở thành file ta chọn Save As, hộp thoại hình sau Ý nghĩa ba lựa chọn mục Copy là: - Substitute… có nghĩa File tạo ñược mở, file cũ ñóng lại - Create… có nghĩa file cũ ñược mở, file tạo ñược ñóng lại - Open… có nghĩa hai file cũ tạo ñược mở Nếu bạn chọn mục Rename file tạo bạn thay đổi tên file Để mở file, ta vào File, Open chọn File cần mở Lưu ý, file LabVIEW lập trình LabVIEW phiên cũ không mở phần mềm LabVIEW phiên cao Và bạn mở file lưu LabVIEW có phiên cao LabVIEW có phiên thấp Để khắc phục ñđều này, bạn sử dụng chức Save for previous version (trong File) muốn file bạn mở phiên LabVIEW thấp 2.4 Các linh kiện sử dụng thiết kế giao diện 2.4.1 Mạch ARDUINO UNO R3 Dòng mạch Arduino dùng để lập trình, mà người ta thường nói tới 31 dòng Arduino UNO Hiện dòng mạch phát triển tới hệ thứ (R3) Arduino nhận liệu từ môi trường bên thông qua cảm biến (sensor) Arduino tự động xử lý liệu từ cảm biến mà không cần trợ giúp máy tính Sau arduino tương tác lại với môi trường xung quanh điều khiển đèn tắt/mở, điều khiển motor Chỉ cần kết nối Arduino Uno R3 với máy tính(PC) Laptop cáp USB để nạp code cho cách dễ dàng a Hình 3.1 Board mạch Arduino UNO R3 Thông số Vi điều khiển ATmega328 (họ 8bit) Điện áp hoạt động 5V – DC (chỉ cấp qua cổng USB) Tần số hoạt động 16 MHz Dòng tiêu thụ 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V – DC Điện áp vào giới hạn 6-20V – DC Số chân Digital I/O 14 (6 chân PWM) Số chân Analog (độ phân giải 10bit) Dòng tối đa chân I/O 30 mA Dòng tối đa (5V) 500 mA Dòng tối đa (3.3V) 50 mA 32 Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bootloader SRAM KB (ATmega328) EEPROM KB (ATmega328) b Vi điều khiển Arduino UNO sử dụng vi điều khiển họ 8bit AVR ATmega8, ATmega168, ATmega328 Hình 3.2 Vi điều khiển ATMEGA328P-PU Thiết kế tiêu chuẩn Arduino UNO R3 sử dụng vi điều khiển ATmega328 c Năng lượng Arduino UNO cấp nguồn 5V thông qua cổng USB cấp nguồn với điện áp khuyên dùng 7-12V DC giới hạn 6-20V Thường cấp nguồn pin vuông 9V hợp lí bạn sẵn nguồn từ cổng USB Nếu cấp nguồn vượt ngưỡng giới hạn trên, bạn làm hỏng Arduino UNO Các chân lượng: -GND (Ground): cực âm nguồn điện cấp cho Arduino UNO Khi bạn dùng thiết bị sử dụng nguồn điện riêng biệt chân phải nối với -5V: cấp điện áp 5V đầu Dòng tối đa cho phép chân 500mA 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu Dòng tối đa cho phép chân 50mA -Vin (Voltage Input): để cấp nguồn cho Arduino UNO, bạn nối cực dương nguồn với chân cực âm nguồn với chân GND 33 -IOREF: điện áp hoạt động vi điều khiển Arduino UNO đo chân Và dĩ nhiên 5V Mặc dù bạn không lấy nguồn 5V từ chân để sử dụng chức cấp nguồn -RESET: việc nhấn nút Reset board để reset vi điều khiển tương đương với việc chân RESET nối với GND qua điện trở 10KΩ d Bộ nhớ -32KB nhớ Flash: đoạn lệnh bạn lập trình lưu trữ nhớ Flash vi điều khiển Thường có khoảng vài KB số dùng cho bootloader đừng lo, bạn cần 20KB nhớ đâu -2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị biến bạn khai báo lập trình lưu Bạn khai báo nhiều biến cần nhiều nhớ RAM Tuy vậy, thực nhớ RAM lại trở thành thứ mà bạn phải bận tâm Khi điện, liệu SRAM bị -1KB cho EEPROM (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): giống ổ cứng mini – nơi bạn đọc ghi liệu vào mà lo bị cúp điện giống liệu SRAM e Các cổng vào Hình 3.3 Cổng Analog cổng Digital *Arduino UNO có 14 chân digital dùng để đọc xuất tín hiệu Chúng có mức điện áp 0V 5V với dòng vào/ra tối đa chân 40mA Ở chân có điện trở pull-up từ cài đặt vi điều khiển ATmega328 (mặc định điện trở không kết nối) Một số chân digital có chức đặc biệt sau: 34 -2 chân Serial: (RX) (TX): dùng để gửi (transmit – TX) nhận (receive – RX) liệu TTL Serial Arduino Uno giao tiếp với thiết bị khác thông qua chân Kết nối bluetooth thường thấy nói nôm na kết nối Serial không dây Nếu không cần giao tiếp Serial, bạn không nên sử dụng chân không cần thiết -Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, 11: cho phép bạn xuất xung PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ → 28-1 tương ứng với 0V → 5V) hàm analogWrite() Nói cách đơn giản, bạn điều chỉnh điện áp chân từ mức 0V đến 5V thay cố định mức 0V 5V chân khác -Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) Ngoài chức thông thường, chân dùng để truyền phát liệu giao thức SPI với thiết bị khác -LED 13: Arduino UNO có đèn led màu cam (kí hiệu chữ L) Khi bấm nút Reset, bạn thấy đèn nhấp nháy để báo hiệu Nó nối với chân số 13 Khi chân người dùng sử dụng, LED sáng *Arduino UNO có chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit (0 → 210-1) để đọc giá trị điện áp khoảng 0V → 5V -Chân AREF board, bạn để đưa vào điện áp tham chiếu sử dụng chân analog Tức bạn cấp điện áp 2.5V vào chân bạn dùng chân analog để đo điện áp khoảng từ 0V → 2.5V với độ phân giải 10bit - chân A4 (SDA) A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với thiết bị khác 2.4.2 Quang trở Là điện trở có trị số giảm chiếu sáng mạnh Điện trở tối (khi không chiếu sáng - bóng tối) thường 1MΩ, trị số giảm nhỏ 100Ω chiếu sáng mạnh Hình 3.4 Quang trở 35 Hình 3.5 Hình ảnh thực tế quang trở Quang trở loại cảm biến ánh sáng đơn giản, nguyên tắc hoạt động dựa vào tượng quang điện Nguyên lý làm việc quang điện trở ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn (có thể Cadmium sulfide – CdS, Cadmium selenide – CdSe) làm phát sinh điện tử tự do, tức dẫn điện tăng lên làm giảm điện trở chất bán dẫn Các đặc tính điện độ nhạy quang điện trở dĩ nhiên tùy thuộc vào vật liệu dùng chế tạo Khi ánh sáng kích thích chiếu vào LDR nội trở LDR giảm xuống , tiến ôm (mạch kín) Khi ánh sáng kích thích ngừng nội trở tăng đến vô (hở mạch) Hình 3.6 Cáu tạo quang trở 2.4.3 Điện trở Điện trở hay Resistor linh kiện điện tử thụ động mạch điện, hiệu điện hai đầu tỉ lệ với cường độ dòng điện qua theo định luật Ohm: Trong đề tài thiết kế sử dụng điện trở 220Ω để giới hạn dòng cho điện trở quang đèn LED 36 Hình 3.7 Điện trở 220Ω 2.4.4 Bảng PANEL dây dẫn Hình 3.9 Bảng panel cắm linh kiện 37 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN Mục đích thiết kế giao diện Qua đề tài:” THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ” mà em giao, từ hệ thống thực tế qua nghiên cứu phần mềm Labview thiết kế giao diện phần cứng Arduino cho ta ưu điểm bật tính trực quan lập trình đơn giản dễ hiểu nhiều so với cách lập trình truyền thống C, C++ hayPascal… Labview(Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) môi trường lập trình đồ họa sử dụng bỏi hang triệu kĩ sư nhà khoa học để phát triển lĩnh vực đo lường, thử nghiệm điều khiển hệ thống cách sử dụng biểu tượng (icon) đồ họa trực quan dây dẫn giống sơ đồ khối Nó cung cấp thư viện lớn để thực phân tích cao cấp, trực quan việc tạo thiết bị ảo Nghiên cứu phần mềm labview với ứng dụng rộng rãi, phần mềm chứng ta thiết kế, điều khiển kiểm tra phần cứng điều khiển đo đạc Labview có khả kết nối với nhiều thiết bị giúp tập hợp liệu dễ dàng đồng thời cung cấp tính kất nối tới hầu hết thiết bị đo, dễ dàng kết hợp ứng dụng labview vào hệ thống đại Labview tảng mở rộng nhiều mục tiêu kể từ giứo thiệu năm 1986 trở thành phần mềm hàng đầu công nghiệp Để việc lập trình đơn giản dễ hiều Em tìm hiểu thực thiết kế giao diện điều khiển hệ thống bật tắt đèn tự động ô tô giao diện phần mềm labview kết hợp lập trình bo mạch Arduino Uno R3 Với cách thiết kế giao diện labview phần code đơn giản hóa khối dây nối trực quan dễ hiểu phần hiển thị chi tiết Ưu điểm việc kết hợp Labview với Arduino: Labview thường sử dụng kết hợp với phần cứng để đo lường, kiểm tra điều khiển tham số thiết bị Các phần cứng National Instruments sản xuất song giá thành cao Hiện Labview hỗ trợ giao diện để giao tiếp với phần cứng Arduino Arduino gồm có board mạch co thể lập trình phần mềm hỗ trợ phát triển tích hợp IDE (Integrated Development Environment) dùng để soạn thảo, biên dịch code nạp chương trình cho board Arduino ngày phổ biến cho người 38 bắt đầu tìm hiểu điện tử đơn giản, hiệu dễ tiếp cận giá thành rẻ nhiều so với phần cứng National Instrument Vì việc nghiên cứu Labview kết hợp với Arduino quan tâm hứa hẹn phát triển tương lai Sơ đồ khối mạch điều khiển Hình 3.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển Chức nhiệm vụ khối: • Khối nguồn: Mạch sử dụng nguồn 5V máy tinhscho board Arduino, cảm biến ánh sáng đèn • Khối điều khiển: Là giao diện thiết kế phần mêm Labview 2014 kết hợp điều khiển board Arduino • Khối đèn pha: Là đèn led sử dụng tương tự cấu đèn pha, cốt xe ô tô Sơ đồ thuật toán Hình 3.2 Sơ đồ thuật toán 39 Thiết kế giao diện điều khiển phần mềm Labview a Lưu đồ thuật toán chi tiết phần code (giao diện) Hình 3.3 Lưu đồ thuật toán giao diện b Sơ đồ khối chương trình (giao diện block diagram) 40 Hình 3.4 Giao diện Block Diagram trường hợp bật công tắc AUTO Chương trình điều khiển có khối init close để thiết lập đổ chương trình xuống Giao diện điều khiển thiết kế bên vòng lặp while loop Tín hiệu từ cảm biến lấp từ cảm biến ánh sáng đưa vào chân A0 Arduino uno R3 khối đọc khối Analog read pin.vi Giá trị cảm biến hiển thị thông qua khối Khối Set digital pin.vi dùng để thiết lập chân chân tín hiệu điều khiển đèn Khối Digital write pin.vi dùng để viết chương trình chân Tín hiệu cảm biến đưa vào khối case structure điều khiển chế độ bật/tắt công tắc AUTO Hình 3.5 Giao diện Block Diagram trường hợp tắt công tắc AUTO 41 Giao diện Front Panel Hình 3.6 Giao diện điều khiển Front panel Nguyên lí hoạt động: - Khi công tắc AUTO tắt, hệ thống không hoạt động - Khi công tắc AUTO bật, cảm biến ánh sáng thu nhận thông tin cường độ ánh sáng gửi tín hiệu chân A0 xử lí Bộ xử lí so sánh giá trị cảm biến với giá quy định Nếu giá trị lớn (trời tối) gửi tín hiệu điều khiển đến chân để bật đèn sáng Nếu giá trị nhỏ (trời sáng) gửi tín hiệu đến chân để tắt đèn 42 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN – HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Các kết thu - Tìm hiểu phần mềm Labview giao thức kết nối - Thiết kế xây dựng hoàn thành giao diện người dùng (Front panel) sơ đồ khối (Block Diagram) Labview để điều khiển bật tắt đèn tự động - Thiết kế hoàn thiện giao diện điều khiển hệ thống gạt mưa tự động xe ô tô - Biết cách giải toán khoa học: Ứng dụng phần mềm tính toán, thiết kế mô hệ thống thực tế ô tô Những hạn chế - Ứng dụng Labview nhiều , thời gian có hạn nên em chưa tìm hiểu nhiều Giao thức kết nối Labview với thiết bị phần mềm đa dạng thực giao thức USB - Đối tượng thực đèn, chưa thực với loại động cấu khác Hướng phát triển đề tài Labview công cụ mạnh đo lường điều khiển Ứng dụng Labview điều khiển nhiều đối tượng lĩnh vực khác Chúng ta sử dụng Labview để kiểm tra, giám sát tự động trình sản xuất hay đánh giá chất lượng sản phẩm Chúng ta dùng Labview để đo tín hiệu cảm biến xe, thực điều khiển từ xa Em mong hệ sinh viên sau tiếp tục nghiên cứu, tìm hướng khác việc ứng dụng Labview vào điều khiển tự động hiệu thực tế 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách điện tử ô tô khoa số tài liệu điện tử Website: http://vietnam.ni.com/ https://decibel.ni.com/content/groups/labview-interface-forarduino/blog/2015/01/28/program-in-labview-at-me-not-work http://arduino.vn/bai-viet/42-arduino-uno-r3-la-gi https://www.youtube.com/watch?v=n4KpCtzjUCU 44 ... đường nông thôn: Mặc dù mật độ phương tiện giao thông không đông đúc tình trạng đường xá xấu hệ thống chiếu sáng giao thông nên hệ thống chiếu sáng chủ động - AFS điều chỉnh luồng ánh sáng mở... 1.8: Điều chỉnh góc chiếu sáng theo cung đường 12 Ở hình minh họa phía trên, ta thấy với xe trang bị hệ thống chiếu sáng đèn liếc động vùng chiếu sáng vùng sáng trắng hình vẽ, vùng chiếu sáng. .. người ta bố trí hệ thông đèn chiếu sáng liếc tĩnh đèn chiếu sáng liếc động, hệ thống bổ khuyết cho nhau, hệ thống đèn liếc tĩnh đáp ứng tốt đòi hỏi vùng chiếu sáng xe rẽ trái phải, hệ thống đèn liếc