Mạch đo tốc độ động cơ và giá cước taxi

Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động Chương 1:Giới Thiệu Về Taxi 1.1/Một số hình ảnh đồng hồ taxi: GVHD:Nguyễn Hữu Phước -1SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động 1.2 – Giới thiệu sơ lược taxi Cùng với phát triển xã hội, nhu cầu vật chất tinh thần người ngày tăng Nắm bắt điều trên, vài năm gần để thỏa mãn nhu cầu lại ngày cao để giải số vấn đề xã hội giảm bớt lượng xe hai bánh đường phố, tăng vẻ mỹ quan cho đô thò Nhà nước đưa vào hoạt động loại hình Taxi Đây loại hình đưa đón khách tương đối mẽ nước ta lại không xa lạ nước Nó tỏ tiện dụng cho việc lại phần giảm bớt ô nhiễm môi trường, an toàn cho hành khách Muốn vậy, xe Taxi lưu hành phải trang bò thiết bò an toàn cho hành khách lẫn người điều khiễn phương tiện Ngoài thiết bò dây an toàn, thiết bò giảm xóc chống va đập… việc trang bò thiết bò cảnh báo nhằm cung cấp thông tin tình trạng hoạt động xe cho người điều khiển điều cần thiết Bên cạnh vấn đề quan trọng bảo đảm an toàn trình di chuyển việc tính cước xe Taxi phải đảm bảo tính xác hợp lý nhằm tạo tâm thoải mái dễ chòu cho hành khách.Xuất phát từ nhu cầu thực tế khách quan đó, kiến thức trang bò trường, người thực mạnh dạn thực đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐỒNG HỒ ĐO TỐC ĐỘ VÀ TÍNH CƯỚC XE TAXI” 1.3- GIỚI HẠN ĐỀ TÀI: Với đề tài mang tính thực tiễn “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐỒNG HỒ ĐO TỐC ĐỘ VÀ TÍNH CƯỚC XE TAXI” vấn đề thực thiết kế thi công mạch hoàn chỉnh thật ứng dụng rộng rãi điều mà người thực mong muốn đạt Tuy nhiên thời gian kiến thức có hạn hạn chế khách quan khác ý muốn mà phạm vi đồ án nhóm chúng em đề cập, sâu khảo sát tính cước xe Taxi sử dụng rộng rãi xe Taxi nước ta Dù nhóm chúng em cố gắng tìm hiểu nguyên lý GVHD:Nguyễn Hữu Phước -2SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động tính cước tốc độ xe ôtô để đề hướng giải Theo nội dung nghiên cứu tiến hành thực vấn đề sau: • Giới thiệu nguyên lý đo tốc độ, nguyên lý tính cước xe Taxi., quãng đường xe taxi _Về thi công, với yêu cầu đề tài đặt thiết kế thi công mạch điện gần sát với thực tế để phục vụ cho việc học tập nghiên cứu Trên sở dựa khả kiến thức thu thập nhà trường, nhóm chúng em cố gắng tiến hành thi công số mạch đủ để mô đo tốc độ tính cước xe Taxi 1.4-MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Đề tài thực phạm vi hẹp chưa thể ứng dụng thực tiễn điều mà nhóm chúng em thực muốn hướng đến thông qua việc thực đồ án tốt nghiệp có điều kiện vận dụng lý thuyết học để giải vấn đề mang tính thực tiễn 1.5/-THỂ THỨC NGHIÊN CỨU: 1- Thời gian nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu đề tài xem quy trình công nghệ hẳn hoi đòi hỏi phải tiến hành theo khâu bao gồm việc chọn đề tài, biên soạn đề cương, thu thập kiện, xử lý kiện, viết công trình nghiên cứu Đồ án tốt nghiệp tiến hành thực khoảng thời gian tuần: Tuần : Chọn đề tài, xác hóa đề tài, soạn đề cương Tuần : Thu thập kiện tài liệu liên hệ Tuần – : Viết lý thuyết thi công • Tuần : Hoàn tất nộp đồ án • Phương pháp thu thập kiện: Đây giai đoạn quan trọng, sử dụng phương pháp phương tiện nghiên cứu để thu thập kiện đề tài xác đònh Dữ kiện thu thập chất liệu để hình thành công trình nghiên cứu khoa học Vấn đề thu thập kiện GVHD:Nguyễn Hữu Phước -3SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động đầy đủ, xác, phù hợp với nội dung nghiên cứu Trong phạm vi tập đồ án nhóm chúng em sử dụng phương pháp tham khảo tài liệu thực nghiệm để thu thập kiện giải đề tài Việc tham khảo tài liệu giúp cho nhóm chúng em bổ sung thêm kiến thức, lý luận phương pháp mà công trình nghiên cứu trước xây dựng Nhờ nhóm chúng em tập trung lực vào việc giải vấn đề tồn Tuy nhiên việc nghiên cứu tham khảo tài liệu bảo đảm tính kế thừa phát triển có chọn lọc • Xử lý kiện: Các kiện sau thu thập chưa thể sử dụng mà phải qua trình sàng lọc, sửa chữa, phân tích khái quát hóa thành lý luận Tài liệu nhóm thực sử dụng tài liệu có chất lượng cao chủ yếu tài liệu gốc nên bảo đảm xác nội dung đề cập Chương II/Dẫn Nhập Đề Tài 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: Hiện đất nước tiến trình cơng nghiệp hóahiện đại hóa đất nước Trong sản xuất cơng nghiệp tự động hóa đóng vai trò khơng nhỏ sản xuất Việc sử dụng vi điều khiển để điều khiển có nhiều ưu điểm tiềt kiệm giá thành, dễ lập trình… Đồ án tốt nghiệp đề cập đến vấn đề đo tốc độ động tính giá cước xe taxi 2.2 NỘI DUNG ĐỀ TÀI: Với khoảng thời gian thực đề tài tuần, nhóm thảo luận chọn nội dung đề tài sau: - Nghiên cứu tìm phương án điều khiển xử lý liệu cho mạch đo tốc độ động tính cước taxi - Thi cơng mạch - Viết chương trình, nap, chạy thử, điều chỉnh mạch 2.3 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI: GVHD:Nguyễn Hữu Phước -4SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động Trong q trình nghiên cứu thực đề tài nhằm giúp người học: - Tăng khả tự nghiên cứu tự học - Bước đầu tiếp xúc với thực tế - Vận dụng kiến thức có đồng thời tìm tòi kiến thức để hiểu sâu sắc lĩnh vực Để thiết kế mạch điều khiển nêu người nghiên cứu phải nắm vững kiến thức chun ngành điện tử, tìm hiểu, nghiên cứu qua sách vở, tài liệu nước ngồi dạng mạch thực tế để thi cơng phần cứng 2.4 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: - Các phương án điều khiển xử lý liệu cho bảng led đoạn - Tìm hiểu vi điều khiển PIC 16F877A - Tìm hiểu phương pháp lập trình C 2.5 LẬP KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU: -Để thực đề tài nhóm sinh viên kết hợp sử dụng nhiều phương pháp phương tiện hỗ trợ gồm có: - Tham khảo tài liệu: kỹ thuật xung số, điện tử bản, vi điều khiển… - Quan sát - Thực nghiệm - Tổng kết kinh nghiệm - Phương tiện: máy vi tính, Internet, thư viện… 2.6I-NGUYÊN LÝ ĐO TỐC ĐỘ XE ÔTÔ 1- Mở đầu: Trong vài năm gần đây, thiết bò đo khí đèn báo có ý nghóa mang đến thông tin cần thiết hổ trợ cho người lái xe Việc đưa xử lý điện tử vào ứng dụng xe đời góp phần thúc đẩy công nghiệp ô tô phát triển mạnh theo hướng tiện nghi dễ sử dụng đồng thời đảm bảo an toàn cho người lái xe tình trạng hoạt động xe với yếu tố ngoại cảnh Nhưng dù thiết bò báo hay điện thiết bò xây dựng nên ba yếu tố là: đầu vào, xử lý đầu Chẳng hạn kiểm soát hoạt động xe phận vi GVHD:Nguyễn Hữu Phước -5SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động xử lý máy Engine ECU (Electronic Control Unit) xử lý tín hiệu nhận từ cảm biến (sensors) đưa đến phận báo Nguyên lý đo tốc độ xe ôtô: Ở xe ôtô đời cũ, tốc độ xe ôtô xác đònh khí: dùng bánh vít trục vít gắn hộp số thông qua dây công-tơ-mét dẫn động kim đồng hồ đo tốc độ quay Đây phương pháp cổ điển, đơn giản, hiệu kỹ thuật nhiên hạn chế độ bền chưa đạt độ xác cao Hiện nay, xe ôtô đời không dùng kiểu đo tốc độ khí mà dúng hệ thống xử lý tín hiệu điện lấy từ cảm biến tốc độ (Speed sensor) đặt trục thứ cấp hộp số đưa xử lý đưa đến đồng hồ báo tốc độ Sở dó xu hướng chuyển sang phương pháp yêu cầu khách quan ề điện tử hóa phận điều khiển thiết bò hổ trợ xe Phương pháp tỏ xác gọn nhẹ đồng thời thể khả mềm dẻo linh hoạt xử lý hỗ trợ tích cực cho thiết bò liên quan * Có hai đo tốc độ thường dùng: a- Bộ cảm biến bao gồm: IC lai HIC (Hybrid Integrated Circuit) lắp MRE xuyến từ (Magnetic Ring) Toàn cảm biến lắp đặt hộp số dẫn động bánh trục thứ cấp - Hoạt động: Khi trục số quay truyền động cho trục gắn xuyến từ quay theo tạo từ thông biến thiên liên tục Kết tạo nên tín hiệu xoay chiều liên tục khỏi MRE Tín hiệu xoay chiều qua so sánh (Comparator) cảm biến tốc độ chuyển đổi dạng sóng xoay chiều tín hiệu số Tín hiệu sau chuyển đổi transistor trớc gởi đến liên kết đo (Combination meter) GVHD:Nguyễn Hữu Phước -6SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi - Mạch Đo Tốc Độ Động Tần số sóng sin cho tùy theo số cực nam châm gắn xuyến từ Có hai loại xuyến từ (phụ thuộc vào đời xe ôtô): Loại có 20 cực tư øsẽ cho 20 chu kỳ sóng sin (ứng với vòng quay xuyến từ) Trong trường hợp tần số tín hiệu chuyển đổi từ 20 xung cho vòng quay xuyến từ thành xung sau qua liên kết đo (Combination Meter) Sau tín hiệu gởi đến xử lý máy Engine ECU để xử lý sau đưa đến đồng hồ thò 2.7 Nguyên lý tính cước xe Taxi: Trên thực tế tính cước xe Taxi lưu hành nhập ngoại hoàn toàn nhìn chung đáp ứng yêu cầu kinh tế – kỹ thuật, đảm bảo tính xác quãng đường số tiền hành khách trả cho đoạn đường di chuyển * Việc tính cước thực sau: - Tín hiệu phục vụ cho việc tính cước tín hiệu tốc độ lấy từ đồng hồ công-tơ-mét xe - Một xử lý tín hiệu đếm số xung qui đổi bánh xe để tính quãng đường Số xung bánh xe = k (số xung hộp số) - Từ quãng đường có thực phép nhân với số tiền qui đònh cho km đầu km cho ta tổng số tiền/cuộc chạy GVHD:Nguyễn Hữu Phước -7SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động Khảo sát mô hình tính cước thực tế trang bò cho loại xe Taxi lưu hành _Báo số km chạy khách Km đầu : 7000 ĐVN 1km : 5000ĐVN - 2.8 Cảnh báo tốc độ xe ôtô: Vấn đề an toàn giao thông, bảo đảm tính mạng cho người xe vấn đề cần trọng đặt lên hàng đầu Thiết bò cảnh báo tốc độ hãng ôtô lắp đặt lưu hành rộng rãi nước nước ta lại quan tâm sử dụng góp phần quan trọng việc cảnh báo cho người điều khiển phương tiện biết di chuyển tốc độ cao mà có hướng kiểm soát lại tốc độ nhằm đảm bảo an toàn giao thông * Việc cảnh báo thực sau: - Tín hiệu tốc độ đưa so sánh so sánh với tốc độ cài đặt - Khi đến tốc độ cài đặt tín hiệu đưa đến mở tín hiệu dao động tần số quy đònh xuất khuếch đại tín hiệu loa cảnh báo Theo đó, giả sử ta qui đònh cài đặt cấp cảnh báo sau: *V ≥ 100km/h 2KHz(tần số cảnh báo) GVHD:Nguyễn Hữu Phước -8SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động Chương 3:Giới thiệu PIC 16f877a Đây vi điều khiển thuộc họ PIC16Fxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài 14 bit Mỗi lệnh thực thi chu kì xung clock Tốc độ hoạt động tối đa cho phép 20 MHz với chu kì lệnh 200ns Bộ nhớ chương trình 8Kx14 bit, nhớ liệu 368x8 byte RAM nhớ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte Số PORT I/O với 33 pin I/O 3.1Các đặc tính ngoại vi bao gồm khối chức sau:  Timer0: đếm bit với chia tần số bit  Timer1: đếm 16 bit với chia tần số, thực chức đếm dựa vào xung clock ngoại vi vi điều khiển hoạt động chế độ sleep  Timer2: đếm bit với chia tần số, postcaler Hai Capture/so sánh/điều chế độ rông xung GVHD:Nguyễn Hữu Phước -9SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động 3.2 Sơ đồ chân vi điều khiển PIC GVHD:Nguyễn Hữu Phước - 10 SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động GVHD:Nguyễn Hữu Phước - 78 SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động GVHD:Nguyễn Hữu Phước - 79 SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n TốtVC C Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động VC C VC C R1 U1 7805 R 25 VC V IN V O U T A1015 4k7 30 GND p ow e r -12 v SPEAKER C3 C4 R2 Q9 R3 330 10k LED R5 SW J3 C1 C2 2 0n 10k SW R4 4k7 PVN 40 39 38 37 36 35 34 33 M C LR */ V PP R B7/ P GD R B6/ P GC R A0/ A N R B5 R A1/ A N R B4 R A2/ A N 2/ V R EF/ C VR EF R B3/ P GM R A3/ A N 3/ V R EF+ R B2 R A4/ T 0C KI / C 1O U T R B1 R A5/ A N 4/ S S*/ C 2OU T R B0/ I N T R E0/ R D */ A N 23 31 VSS 12 R C 4/ S D I / S D A VSS 10 R E1/ W R */ A N R E2/ C S*/ A N 24 32 R C 5/ S D O VD D 25 26 R C 6/ T X/ C K 15 R C 7/ R X/ D T R C 0/ T 1O SO/ T 1C KI 0n 16 17 R C 1/ T 1O SI / C C P2 18 R C 2/ C C P1 R C 3/ S C K/ S C L VC C u F / 16 V Q1 13 14 O SC 1/ C LKI N O SC 2/ C LKO U T u F / 6V VD D R D 7/ P SP7 R D 6/ P SP6 R D 5/ P SP5 R D 4/ P SP4 R D 3/ P SP3 R D 2/ P SP2 R D 1/ P SP1 R D 0/ P SP0 11 30 29 28 27 22 21 20 19 R 16 R 17 R 18 R 19 R 20 R 21 R 22 R 23 Q2 Q3 4k7 Q4 VC C R 30 R 31 R 32 R 33 R 34 R 35 R 36 R 37 J6 Q5 Q6 PI C 16F877A 330 J7 J2 R 24 X1 330 LED TH U Q7 Q10 LED PH AT VC C C5 A1015x8 C6 GVHD:Nguyễn Hữu Phước 30pFx2 SVTH:Văn Bình_Quang Vũ - 80 - J5 Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động GVHD:Nguyễn Hữu Phước - 81 SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động GVHD:Nguyễn Hữu Phước - 82 SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động *Code chương trình chính: #include #device adc=8 #FUSES NOWDT ,HS, NOPROTECT, NODEBUG, BROWNOUT, NOLVP, NOCPD, NOWRT #use delay(clock=20000000) #use rs232(baud=9600,parity=N,xmit=PIN_C6,rcv=PIN_C7,bits=8) // // int16 counter=0; int16 a=0,B,E=0,F,G; int32 counter1; int32 counter2; int8 MODE=1; int16 i=0; int32 data_VT,temp_vt; INT16 QD[2]={}; int16 VT[8]={}; int16 ST[3]={}; INT8 BCD[10]={0xC0,0xF6,0xA8,0xB0,0x96,0x91,0x81,0xD4,0x80,0x9 0}; // -// void BCD_VT(int16 num) { int16 temp=0; temp=num; VT[2]=temp/100; temp=temp%100; VT[3]=temp/10; VT[4]=temP%10; } void BCD_QD(int16 num) { int16 temp=0; temp=num; QD[0]=temp/10; QD[1]=temP%10; } GVHD:Nguyễn Hữu Phước - 83 SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động void BCD_ST(int16 num) { int16 temp=0; temp=num; ST[0]=temp/100; temp=temp%100; ST[1]=temp/10; ST[2]=temP%10; } #int_timer1 void time() { counter++; set_timer1(53028); } #int_ccp1 void ecorder() { a++; b++; } #int_ccp2 void nhan() { MODE++; } // // VOID HIENTHI1(); VOID baodong(); VOID HIENTHI3(); void MAIN() { SET_TRIS_B(0); SET_TRIS_D(0); set_tris_E(0); setup_timer_1(T1_INTERNAL|T1_DIV_BY_4); ENABLE_INTERRUPTS(INT_TIMER1); GVHD:Nguyễn Hữu Phước - 84 SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động SETUP_CCP1(CCP_CAPTURE_RE); ENABLE_INTERRUPTS(INT_CCP1); SETUP_CCP2(CCP_CAPTURE_RE); ENABLE_INTERRUPTS(INT_CCP2); ENABLE_INTERRUPTS(GLOBAL); OUTPUT_HIGH(PIN_C3); WHILE(TRUE) { } IF(MODE) { switch (MODE) { case 1:{HIENTHI3();break;} case 2:{HIENTHI1();break;} } } ELSE MODE=1; } VOID HIENTHI1() { int32 data_VT,temp_vt; I=a/32; F=COUNTER/100; if ( I !=0) E=(I*5 + 2); IF( F !=0) { G=(B*100/COUNTER); COUNTER=0; B=0; } temp_vt =(G*0.00025*3600); data_VT=(TEMP_VT); BCD_QD(I); BCD_ST(E); BCD_VT(data_VT); GVHD:Nguyễn Hữu Phước - 85 SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động OUTPUT_D(BCD[QD[0]]); OUTPUT_B(0B01111111); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(BCD[QD[1]]); OUTPUT_B(0B10111111); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(BCD[ST[0]]); OUTPUT_B(0B11011111); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(BCD[ST[1]]); OUTPUT_B(0B11101111); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(BCD[ST[2]]); OUTPUT_B(0B11110111); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(BCD[VT[2]]); OUTPUT_B(0B11111011); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(BCD[VT[3]]); OUTPUT_B(0B11111101); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(BCD[VT[4]]); OUTPUT_B(0B11111110); DELAY_MS(2); } void hienthi3() { F=COUNTER/100; IF( F !=0) { G=(B*100/COUNTER); GVHD:Nguyễn Hữu Phước - 86 SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động COUNTER=0; B=0; temp_vt =(G*0.00025*3600); IF(temp_vt>=200) { BAODONG(); } } data_VT=(TEMP_VT); BCD_VT(data_VT); OUTPUT_D(0xC0); OUTPUT_B(0B01111111); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(0xC0); OUTPUT_B(0B10111111); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(0xC0); OUTPUT_B(0B11011111); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(0xC0); OUTPUT_B(0B11101111); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(0xC0); OUTPUT_B(0B11110111); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(BCD[VT[2]]); OUTPUT_B(0B11111011); DELAY_MS(2); OUTPUT_D(BCD[VT[3]]); OUTPUT_B(0B11111101); DELAY_MS(2); GVHD:Nguyễn Hữu Phước - 87 SVTH:Văn Bình_Quang Vũ Đồ n Tốt Nghiệp Cơ Và Tính Cước Taxi Mạch Đo Tốc Độ Động OUTPUT_D(BCD[VT[4]]); OUTPUT_B(0B11111110); DELAY_MS(2); } void baodong() { int8 j; for(j=0;j