Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh

 Hiện nay nước ta đang trên đà phát triển, đặc biệt là những ngành công nghiệp, hướng tới hiện đại hóa đất nước. Cùng với đố ngành công nghiệp ô tô nước ta cũng có nhiêu cơ hội để phát triển. Nhu cầu mua ô tô của người Việt Nam ngày càng tăng lên. Đất nước phát triển thu nhập đầu người tăng lên nhu cầu sở hưu một chiếc ô tô của các gia đình ngành càng tăng lên. Từ đó số lượng ô tô tại Việt Nam ngày càng tăng, số lương ô tô ngành càng tăng đó kéo theo nhu cầu về vấn đề an ninh bảo vệ cho nhưng chiếc xe khỏi sự can thiệp ngoài ý muốn cung như vấn đề bảo vệ tài sản cá nhân và an toàn của chiếc xe khỏi những người khác không phải chủ sở hữu can thiệp vào ngày càng tăng cao điều này thúc đẩy sự phát triển của hệ thống chống trộm phát triển ngày một càng tăng. Đó cũng là lý do mà em chọn đề tài cho mình là “Tính toán thiết kế mạch điều khiển khóa cửa và chống trộm thông minh trên ô tô”.

Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô MỤC LỤC SVTH: Phạm Văn Huynh Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô LỜI NĨI ĐẦU Trong năm gần đây, cơng nghiệp ơtơ có phát triển mạnh mẽ, hịa nhịp với phát triển không ngừng ngành công nghiệp ôtô giới Việc Việt Nam gia nhập WTO, phủ cho phép nhập phụ tùng từ nước ngoài, mở cửa hợp tác mạnh mẽ với quốc gia có cơng nghiệp ơtơ phát triển hàng đầu giới Đức, Mỹ, Nhật Bản,…đã tạo điều kiện cho công nghiệp ôtô Việt Nam phát triển với việc tiếp thu dây chuyền công nghệ, ứng dụng phát minh thiết kế vào sản xuất, lắp ráp giải hầu hết vấn đề sửa chữa bảo dưỡng nâng cấp… ôtô Việt Nam, đóng góp khơng nhỏ vào thu nhập quốc dân đất nước Trường Đại học Công Nghệ Giao Thông Vận Tải nơi nghiên cứu, giảng dạy hàng đầu ôtô Việt Nam Sau trình học tập năm trường Đại học Công Nghệ Giao Thông Vận Tải, chúng em tìm hiểu hầu hết hệ thống ơtơ Trong hệ thống hệ thống chống trộm hệ thống quan trọng với vai trò vệ sĩ xe, giúp giảm thiểu xâm hại trái phép xe bảo vệ tài sản cho chủ sở hữu xe Với lý vậy, em định chọn hệ thống chống trộm để tìm hiểu nghiên cứu làm đồ án tốt nghiệp, em sâu vào tìm hiểu hệ thống chống trộm xe với đề tài tốt nghiệp là:“ Thiết kế hệ thống chống trộm thơng minh’’ Trong q trình thực đề tài em nhận hướng dẫn tận tình thầy giáo Trần Đăng Quốc đồng thời em nhận ý kiến đóng góp môn ô tô xe chuyên dụng Mặc dù cố gắng kiến thức có hạn thời gian làm đồ án tốt nghiệp hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót, kính mong nhận đóng góp ý kiến thầy để đề tài em hoàn thiện tương lai Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Huynh SVTH: Phạm Văn Huynh Thiết kế hệ thống chống trộm thơng minh tơ Mục đích ý nghĩa đề tài  Hiện nước ta đà phát triển, đặc biệt ngành công nghiệp, hướng tới đại hóa đất nước Cùng với đố ngành cơng nghiệp tơ nước ta có nhiêu hội để phát triển Nhu cầu mua ô tô người Việt Nam ngày tăng lên Đất nước phát triển thu nhập đầu người tăng lên nhu cầu sở hưu ô tô gia đình ngành tăng lên Từ số lượng tô Việt Nam ngày tăng, số lương ô tơ ngành tăng kéo theo nhu cầu vấn đề an ninh bảo vệ cho xe khỏi can thiệp ý muốn cung vấn đề bảo vệ tài sản cá nhân an toàn xe khỏi người khác chủ sở hữu can thiệp vào ngày tăng cao điều thúc đẩy phát triển hệ thống chống trộm phát triển ngày tăng Đó lý mà em chọn đề tài cho “Tính tốn thiết kế mạch điều khiển khóa cửa chống trộm thơng minh tơ”  Mục đích đề tài :  Nắm vững kiến thức hệ thống chống trộm ô tô  Trau dồi thêm nhiều kiến thức ô tô  Tạo mơ hình mạch hoạt động tốt ,độ sai số nhỏ  Thông qua việc làm đề tài góp phần cho sinh viên chúng em củng cố lại kiến thức học thực tập, giúp cho sinh viên chúng em cách nghiên cứu, làm việc cách độc lập Từ đó, tạo điều kiện thuận lợi cho công việc sau người kỹ sư tương lai SVTH: Phạm Văn Huynh Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHỐNG TRỘM TRÊN Ô TÔ 1.1 Không gian nội thất xe Toyota Vios 2014 1.1.1 Giới thiệu phần không gian nội thất xe Toyota Vios 2014 Hình 1.1 Khơng gian nội thất xe Các kỹ sư tâm huyết mang triết lý “Giá trị vượt mong đợi” vào thiết kế nội thất từ chăm chút chi tiết chất liệu đến liền mạch gắn kết tồn khơng gian bên Những điểm nhấn trang trí mạ bạc dọc theo bảng táp lô hai bên cửa ẩn chứa tinh tế, sang trọng Đường nét thiết kế Toyota VIOS theo phong cách vát cạnh, mở rộng hai bên tăng thêm cảm giác rộng rãi cho khoang nội thất, giúp hành khách giải tỏa lo lắng không gian chật hẹp dòng sedan cỡ nhỏ thoải mái tận hưởng hành trình gia đình 1.1.2 Bảng đồng hồ Hình 1.2 Bảng đồng hồ SVTH: Phạm Văn Huynh Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô Bảng đồng hồ với thiết kế dạng 3D chia làm khu vực riêng biệt, rõ ràng Vịng đồng hồ trung tâm mạ viền crơm, tích hợp hình hiển thị đa thơng tin (G E) giúp người lái dễ dàng quan sát thông tin 1.1.3 Bảng điều khiển trung tâm Hình 1.3 Bảng điều khiển trung tâm Được ví dịng chảy bề mặt vát cong bóng bẩy táp lơ, bảng điều khiển trung tâm điểm tụ thiết kế toàn khoang nội thất Những đường khuôn dập chạy dọc hai bên thể xác, tỉ mỉ đến chi tiết tốt lên vẻ sang trọng xe VIOS Tại đây, nút điều khiển bố trí theo cụm cách khoa học thân thiện để với người sử dụng lần đầu dễ dàng thao tác 1.1.4 Hệ thống điều hịa Hình 1.4 Hệ thống điều hòa SVTH: Phạm Văn Huynh Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô Hệ thống điều hòa tự động (G) chỉnh tay (E J) VIOS 2014 trang bị lọc khí nhằm đảm bảo khơng khí lành ln chuyển xe, tạo cảm giác thư thái dễ chịu suốt chuyến 1.1.5 Tay lái Hình 1.5 Tay lái Nhằm mang đến thoải mái, dễ dàng điều khiển cho người lái, tay lái VIOS có thiết kế chấu với đường lõm theo vị trí đặt tay giúp dễ cầm nắm Đặc biệt xe G, bề mặt tay lái mạ bạc bọc da, tích hợp nút điều chỉnh hệ thống âm thanh, khơng giúp tiện lợi thao tác mà cịn thể sang trọng đẳng cấp cho chủ sở hữu 1.1.6 Tấm ốp cửa Hình 1.6 Tấm ốp cửa Tấm ốp cửa với đường dập khn xác chi tiết trang trí mạ bạc nhấn mạnh hài hòa thống thiết kế toàn khoang nội thất Xe VIOS với phần tựa tay mở rộng so với phiên cũ giúp hành khách thoải mái thư giãn chuyến SVTH: Phạm Văn Huynh Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô 1.1.7 Cửa sổ chỉnh điện Hình 1.7 Cửa sổ chỉnh điện 1.1.8 Ghế ngồi Hình 1.8 Ghế ngồi Ghế ngồi bọc da cao cấp chăm chút đường khâu, góp phần tạo nên không gian nội thất xe VIOS tinh tế sang trọng (G) 1.1.9 Ngăn để vật dụng Hình 1.9 Ngăn để vật dụng SVTH: Phạm Văn Huynh Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô Không gian nội thất xe VIOS khơng thống đãng mà cịn tiện lợi với nhiều ngăn đựng vật dụng bố trí vị trí thuận tiện cho hành khách ngồi ghế trước sau giá để cốc bên hành khách phía trước, hộc đựng đồ bên bảng điều khiển trung tâm, hộc để đồ phía trước, ngăn để găng tay, hộc để đồ trung tâm, giá để cốc hàng ghế sau, ngăn để đồ lưng ghế trước Bạn hài lòng vật dụng cá nhân xếp gọn gàng ngăn nắp dễ tìm kiếm 1.1.10 Khoang hành lý Hình 1.10 Khoang để hành lý Khoang hành lý mở rộng lên tới 80 lít so với phiên cũ thiết kế ưu việt với chiều cao hạ thấp nhằm tối ưu hóa việc xếp hành lý hỗ trợ việc chất dỡ hành lý lên xe VIOS trở nên dễ dàng 1.1.11 Hàng ghế sau gập phẳng Hình 1.11 Hàng ghế sau gập thẳng SVTH: Phạm Văn Huynh Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô Hàng ghế sau xe VIOS (G E) gập 60:40 dễ dàng để tăng kích thước khoang hành lý, giúp việc chuyên chở hành lý cồng kềnh khơng cịn vấn đề khó khăn 1.2 Khơng gian ngoại thất 1.2.1 Kích thước tổng thể Hình 1.12 Kích thước xe Thơng số kỹ thuật xe Vios: Kích thước tổng thể: (Dài x Rộng x Cao): 4410 x 1700 x 1475 1.2.2 Đầu xe Hình 1.13 Đầu xe SVTH: Phạm Văn Huynh Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô Dựa nguyên lý thiết kế tối ưu hóa khí động học tăng cường khả vận hành, hốc hút gió thiết kế hồn tồn theo dạng hình thang lớn bật đem đến cảm giác tự tin lướt tới VIOS 2014; kết hợp lưới tản nhiệt trau chuốt đường nét, ơm vịng cụm đèn trước vuốt dài sang hai bên hơng góp phần tạo nên dáng vẻ bề động 1.2.3 Cụm đèn trước Hình 1.14 Cụm đèn trước Cụm đèn trước xe VIOS trang bị đèn halogen dạng bóng chiếu (G) mạ kim loại sáng bóng, đảm bảo hiệu chiếu sáng tối ưu di chuyển đường 1.2.4 Mâm xe Hình 1.15 Mâm xe Mâm đúc hợp kim 15 inch, chấu trang bị phiên góp phần hồn thiện dáng vẻ thể thao động khẳng định sức lôi mạnh mẽ cho VIOS 2014 SVTH: Phạm Văn Huynh 10 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô  Bước 2: Sau lấy đầy đủ linh kiện tiến hành nối dây  Kích vào chuột phải chọn Place Wire Label đặt tên cho dây Hình 3.6 Lệnh gán tên cho dây Hình 3.7 Mạch sau vẽ xong SVTH: Phạm Văn Huynh 65 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô 3.1.2 Tiến hành lập trình cho mơ 3.1.2.1 Sử dụng phần mềm Arduino để lập trình cho mơ hình Hình 3.8 Phần mềm Arduino 3.1.2.2 Lập trình cho mơ hình #include SoftwareSerial SIM900(10,11); //Module sim nối vào chân số 10 11 #define OUT 13 //Cảm biến chuyển động nối chân 13 arduino #define coi //Còi nối chân #define den //Đèn nối chân #define cude_khoa SVTH: Phạm Văn Huynh //Củ đề khóa nối chân 66 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô unsigned long timeOld; //Tạo biến trung gian tên time0ld unsigned char a=0; // Biến trung gian có giá trị mặc định char tempchar; void setup() //Thiết lập chức cổng arduino { pinMode(coi, OUTPUT); pinMode(OUT,INPUT); pinMode (den, OUTPUT); pinMode(cude_khoa,OUTPUT); Serial.begin(9600); //Thông số mặc định modul sim SIM900.begin(9600); attachInterrupt(1, Dkhoa,RISING); //Khởi tạo ngắt attachInterrupt(3,Amo,RISING); attachInterrupt(2, Bden,RISING); } void Dkhoa() //Thiết lập cho chương trình { a=1; } void Amo() //A mở khóa { a=2; digitalWrite(coi,LOW); //Khi nhấn mở khóa cịi tắt } void Bden() //Bấn b đèn nháy { a=3; } SVTH: Phạm Văn Huynh 67 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô void goidien() { SIM900.println("ATD+84961041458;"); delay(15000); SIM900.println(); } void loop() // Là trương trình { if (a==1) // Khi bấm D thiết bị chuyển sang trạng thái chống trộm a =1 { digitalWrite(den,HIGH); //Cấp nguồn dương vào chân đèn digitalWrite(coi,HIGH); delay(1000); // Đèn sáng còi kêu 1s tắt digitalWrite(den,LOW); digitalWrite(coi,LOW); digitalWrite(cude_khoa,LOW); a=4; //Kết thúc vòng lặp có chu kì 1s } if (a==4) { if (millis() - timeOld >= 90000){ //Khởi động sau 90s thực hàm if (digitalRead(OUT)== HIGH){ // Tín hiệu chân otu mức cao còi kêu digitalWrite(coi,HIGH); if (digitalRead(OUT)==HIGH){ // Tín hiệu cao gọi điện goidien(); } } if(digitalRead(OUT)==LOW){ SVTH: Phạm Văn Huynh 68 Thiết kế hệ thống chống trộm thơng minh tơ digitalWrite(coi,LOW); //Tín hiệu thấp cịi tắt } }} if(a==2) //Mở khóa { digitalWrite(den,HIGH); //Cấp nguồn dương vào chân đèn digitalWrite(coi,HIGH); delay(1000); digitalWrite(den,LOW); digitalWrite(coi,LOW); a=5; } if (a==5) { digitalWrite(cude_khoa,HIGH); //Cấp điện cho củ đề khóa cửa mở } if (a==3) { digitalWrite(den,HIGH); //Khi ấn b đèn nháy còi kê) digitalWrite(coi,HIGH); delay(1000); digitalWrite(den,LOW); digitalWrite(coi,LOW); a=6; } if (a==6) { digitalWrite(den,LOW); SVTH: Phạm Văn Huynh 69 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô digitalWrite(coi,LOW); } } 3.1.3 Vẽ mạch in cho mơ hình phầm mềm proteus  Chọn biểu tượng để vẽ mạch in Hình 3.9 Mạch in phầm mềm proteus SVTH: Phạm Văn Huynh 70 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô  Để xuất file để tin ta chọn: outputs print layout Hình 3.10 Lệnh xuất file mạch in  Sau chọn print layout xuất sổ chọn Bottom copper Hình 3.11 Xuất file mạch in SVTH: Phạm Văn Huynh 71 chon ok Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô 3.2 Tiến hành nạp code vào Arduino Leonardo R3 Bước 1: Kết nối Arduino Leonardo R3 vào máy tính Hình 3.12 Kết nối Arduino Leonardo R3 vào máy tính Bước 2: Tìm cổng kết nối Arduino Leonardo R3 với máy tính  Khi Arduino Leonardo R3 kết nối với máy tính, sử dụng cổng COM (Communication port - cổng liệu ảo) để máy tính bo mạch truyền tải liệu qua lại thông qua cổng Windows quản lí đến 256 cổng COM Để tìm cổng COM sử dụng để máy tính mạch Arduino Leonardo R3 giao tiếp với nhau, bạn phải mở chức Device Manager Windows  Mở cửa sổ Run gõ lệnh: mmc devmgmt.msc SVTH: Phạm Văn Huynh 72 Thiết kế hệ thống chống trộm thơng minh tơ Hình 3.13 Mở cửa sổ Run  Sau bấm Enter, cửa sổ Device Manager lên Hình 3.14 Cửa sổ Device Manager  Mở mục Ports (COM & LPT), bạn thấy cổng COM Leonardo R3 kết nối SVTH: Phạm Văn Huynh 73 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh tơ Hình 3.15 Mở mục Ports  Cổng kết nối COM3  Thông thường, lần kết nối tiếp theo, Windows sử dụng lại cổng COM3 để kết nối nên bạn không cần thực thêm thao tác tìm cổng COM Bước 3: Khởi động Arduino IDE Hình 3.16 Khởi động Arduino IDE SVTH: Phạm Văn Huynh 74 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô Bước 4: Cấu hình phiên làm việc cho Arduino IDE  Vào menu Tools Board chọn Arduino Uno Hình 3.17 Vào menu Tools  Vào menu Tools Serial Port chọn cổng Arduino kết nối với máy tính Ở máy COM3 Hình 3.18 Chọn cổng Arduino kết nối với máy tính  Vào menu Tools SVTH: Phạm Văn Huynh Programmer chọn AVR ISP 75 Thiết kế hệ thống chống trộm thơng minh tơ Hình 3.19 Chọn AVR ISP Bước 5: Mở nạp mã nguồn chương trình mẫu  Nạp chương trình mẫu cách vào menu File chọn Blink Hình 3.20 Nạp mã nguồn chương trình mẫu 3.4 Tiến hành hồn thành mơ hình SVTH: Phạm Văn Huynh 76 Examples 01.Basics Thiết kế hệ thống chống trộm thơng minh tơ Hình 3.21 Mơ hình sau hồn thành Ngun lý hoạt động mạch :  Arduino đóng vai trị điều khiển trung tâm Module rf đc kết nối với arduino, sử dụng chân 0,1,2 để nhận tín hiệu điều khiển từ remote  Khi khóa xe, tự động chống trộm đc kích hoạt.khi module cảm biến chuyển động đc bật, phát có người đột nhập vào xe tự khắc hú còi, chớp đèn gọi điện sdt đc cài đặt trc Khi nhấn nút A điều khiển mạch khóa, xe nháy đèn, cịi kêu tiếng, khóa cửa ngắt điện củ đề Khi hệ thống báo động kích hoạt ta dùng nút B điều khiển để dừng báo động SVTH: Phạm Văn Huynh 77 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô KẾT LUẬN Trong thời gian ngắn em giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống chống trộm thông minh xe Toyota Vios 2014 gồm có: Tìm hiểu hiểu hệ thống khóa cửa xe Toyota Vios 2014, tìm hiều hệ thống chống trộm thị trường, thiết kế hệ thống chống trộm thông minh…em cố gắng sưu tầm tài liệu vận dụng kiến thức học tập để hoàn thành nhiệm vụ giao Trong thời gian em giao nhiệm vụ em hoàn thành việc thiết hệ thống chống trộm thơng minh điều khiển sóng RF Qua tính toán thấy mạch thiết kế hoạt động tốt có sai số thấp Thơng qua q trình tìm hiểu thiết kế mạch chống trộm thông minh điều khiển sóng RF cho thấy mức độ quan trọng cần thiết hệ thống xe hay với chủ sở hưu quan trọng hệ thống mang lại cho người sử dụng yên tâm môi dừng đỗ xe nơi đông người nơi vắng vẻ mà chủ sở hữu theo dõi để kịp thời ngăn chăn hành vi xấu không cho phép chủ sở hưu can thiệp đến xe Góp phần làm cuôc sông lành mạnh bảo vệ đươc tài sản người tốt Trong trình làm đồ án, với thời gian có hạn thân em có cố gắng tìm hiểu thực tế giải nội dung kĩ thuật hợp lý Đây bước khởi đầu quan trọng giúp cho em nhanh chóng tiếp cận với ngành cơng nghiệp ô tô nước ta Em mong nhận ý kiến đóng góp, bổ sung thầy, bạn để đề tài em hồn thiện hơn, góp phần nhỏ bé vào nhu cầu sử dụng xe Việt Nam Một lần em xin cảm ơn hướng dẫn, bảo tận tình thầy Trần Đăng Quốc thầy mơn ơtơ giúp em hồn thành đồ án SVTH: Phạm Văn Huynh 78 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Khắc Trai, Kết cấu ô tô, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội, 2010 Trương Văn Tám, Giáo trình linh kiện điện tử, Hà Nội, 2003 Bùi Quý Lực, Kỹ thuật vi điều khiển, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Dương Thăng Long, Ngơn ngữ lập trình C, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn Văn Chất, Giáo trình trang bị điện ơtơ http://www.TOYOTA.com Webside: www.oto-hui.com Webside: www.tailieu.vn SVTH: Phạm Văn Huynh 79 ... ngồi hệ thống chống trộm có sẵn cịi báo động hệ thống chống trộm Immobilizer nhằm mục đích làm giảm đáng kể tỷ lệ trộm cắp ô tô SVTH: Phạm Văn Huynh 24 Thiết kế hệ thống chống trộm thơng minh. .. tuyế n z k G ì c a SVTH: Phạm Văn Huynh 45 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô o SVTH: Phạm Văn Huynh 46 Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tô  Giới thiệu Module thu phát RF kênh... sử dụng lần đầu dễ dàng thao tác 1.1.4 Hệ thống điều hịa Hình 1.4 Hệ thống điều hòa SVTH: Phạm Văn Huynh Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh ô tơ Hệ thống điều hịa tự động (G) chỉnh tay (E