Nghiên cứu chế tạo hệ thống theo dõi áp suất lốp (tire pressure monitoring system tpms)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀNG LÊ ANH MINH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG THEO DÕI ÁP XUẤT LỐP (TIRE PRESSURE MONITORING SYSTEM - TPMS) NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 S K C0 4 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀNG LÊ ANH MINH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG THEO DÕI ÁP SUẤT LỐP (TIRE PRESSURE MONITORING SYSTEM - TPMS) NGÀNH: KĨ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116  TP.Hồ Chí Minh – tháng 09/ 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀNG LÊ ANH MINH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG THEO DÕI ÁP SUẤT LỐP (TIRE PRESSURE MONITORING SYSTEM - TPMS) NGÀNH: KĨ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ VĂN DŨNG  TP.Hồ Chí Minh – tháng 09/ 2014 LÝ LỊCH KHOA HỌC (Dùng cho nghiên cứu sinh & học viên cao học) I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC Họ & tên: Hàng Lê Anh Minh Ngày, tháng, năm sinh: Quê quán: 08/03/1989 Chợ Gạo, Tiền Giang Giới tính: Nam Nơi sinh: Tiền Giang Dân tộc: Kinh Chức vụ, đơn vị công tác trước học tập, nghiên cứu: Chỗ riêng địa liên lạc: 119 Ô2 Khu II Huyện Chợ Gạo-Tỉnh Tiền Giang Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: Fax: E-mail: (0733)837569 hlanhminh2003@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ 09/2007 đến 05/2012 Chính quy tập trung Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Nghiên cứu hệ thống nhiên liệu động commonrail xe Toyota Hiace, chế tạo hệ thống lạnh xe du lịch 12 chỗ ngồi Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp:Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: ThS Cao Đào Nam Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy tập trung Nơi học (trường, thành phố): Thời gian đào tạo từ 10/2012 đến 10/2014 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Ngành học: Kỹ thuật Cơ khí Động lực Tên luận văn: Nghiên cứu chế tạo hệ thống TPMS - Tyre Pressure Monitoring System Ngày & nơi bảo vệ luận văn: Người hướng dẫn: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tiến sĩ: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Tại (trường, viện, nước): Phòng Đào tạo – Bộ phận Sau đại học; Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM – ĐT: 37225.766 Tên luận án: Người hướng dẫn: Ngày & nơi bảo vệ: Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): tiếng Anh – trình độ B Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật đƣợc thức cấp; số bằng, ngày & nơi cấp: Nơi cấp ĐH GTVT TPHCM Chuyên ngành đào tạo Văn Số hiệu Ngày cấp Cơ khí Động lực Kỹ sư 00382666 29/05/2012 III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi cơng tác Cơng việc đảm nhiệm IV CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC (Ký tên, đóng dấu) Ngày23 tháng năm 2014 Người khai ký tên Hàng Lê Anh Minh Phòng Đào tạo – Bộ phận Sau đại học; Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM – ĐT: 37225.766 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2014 (Ký tên ghi rõ họ tên) Hàng Lê Anh Minh ii HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System LỜI CẢM ƠN Đề tài " Nghiên cứu chế tạo hệ thống theo dõi áp suất lốp TPMS" nhận nhiều giúp đỡ từ quí Thầy Cơ, anh chị bạn bè ngồi Trường Đại Học Sư Phạm Kĩ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Cảm ơn q Thầy Cơ Khoa Cơ Khí Động Lực - Trường Đại Học Sư Phạm Kĩ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện để chế tạo, lắp đặt thử nghiệm Chân thành cảm ơn tất q Thầy, Cơ nhiệt tình hướng dẫn suốt khoá học Cảm ơn anh chị, bạn lớp CKO12B đóng góp ý kiến quí giá Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn-Thầy PGS.TS Đỗ Văn Dũng xây dựng ý tưởng, phương hướng, nội dung với kiến thức lời khuyên quí báo Thầy Xin chân thành cảm ơn! HV: Hàng Lê Anh Minh MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách chữ viết tắt vi Danh sách hình vii Danh sách bảng viii Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu tổng quát 1 1.1.1 Khái niệm TPMS 1.1.2 Sự đời lịch sử phát triển TPMS Những nghiên cứu TPMS nghiên cứu cơng bố 1.1.3 Các lí nên trang bị TPMS 1.3 Mục đích đề tài 1.4 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đê tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2.1 Hướng Nghiên Cứu Chương 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.1 Cơ sở lí thuyết truyền liệu khơng dây 10 10 2.1.1 Các cách thức truyền liệu không dây 10 2.1.2 Kết luận 14 2.1.3 Cơ sở lí thuyết việc phát sóng RF 14 2.2 Giới thiệu hệ thống TPMS 18 2.3 Đánh giá, so sánh hệ thống TPMS 21 trang bị hãng xe Chương 3: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG TPMS 23 3.1 Cơ sở thiết kế 23 3.2 Hệ thống điều khiển 23 3.2.1 Phần cứng 23 3.2.1.1 Cảm biến áp suất 23 3.2.1.2 Module truyền liệu nRF24L01+ 24 3.2.1.2.1 Module phát liệu qua sóng RF 26 3.2.1.2 Module thu liệu qua sóng RF 27 3.2.1.3 Board mạch xử lí hiển thị tín hiệu 28 3.2.1.3.1 Module xử lí tín hiệu 28 3.2.1.3.2 Module hiển thị-LCD 45 3.2.2 Phần mềm 54 3.3 Chế tạo hệ thống TPMS 55 Chương 4: THỰC NGHIỆM MƠ HÌNH 58 4.1 Mục tiêu 58 4.2 Thiết kế 58 4.3 Qui trình 58 4.4 Kết 59 Chương 5: KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu tổng quát Từ thập kỉ trước, ô tô phương tiện di chuyển phổ biến nước phát triển Ngày nay, kinh tế phát triển, đời sống người dân Việt Nam ngày nâng cao, nhu cầu sử dụng phương tiện lại xe ô tô điều khơng thể thiếu, lại cịn cần thiết Ơ tơ khơng đơn giản khối tổ hợp cụm chi tiết bao gồm: bánh xe động tạo chuyển động, hệ thống lái, hệ thống treo, v.v Mà cịn xem máy tình, robot thơng minh tự động điều chỉnh để thìch nghi với điều kiện hoạt động Ngày nay, ô tô trang bị nhiều hệ thống điện tử tự động nhằm tăng tình tiện nghi độ an tồn cho người sử dụng Một hệ thống điện tử hữu ích hệ thống theo dõi áp suất lốp ( Tyre Pressure Monitoring System - TPMS) Trên xe, lốp xe phận quan trọng có lẽ ìt ý Tăng tốc nhanh, phanh gấp, vào góc cua hẹp làm lốp nhanh mòn Lốp xe bị rạn nứt, bơm căng non làm cho xe hoạt động không ổn định Nếu mặt lốp bị mịn, di chuyển ngồi trời mưa đường ướt dễ bị trơn trượt Đặc biệt ngày nắng nóng, phải di chuyển quãng đường dài, nhiệt độ mặt đường cao cộng với ma sát, làm cho mặt lốp nóng lên nhanh chóng Khơng khí bên nở ra, tăng áp suất lên bề mặt Lốp mịn khơng khơng đảm bảo chất lượng mà áp suất cao dễ bị nổ gây an toàn Lốp non (áp suất thấp) làm tăng bề mặt tiếp xúc với mặt đường làm tăng độ ma sát, dẫn đến động phải hoạt động nhiều hơn, giảm tình tiết kiệm nhiên liệu gây tượng biến dạng bề mặt lốp méo, phính mịn khơng Ngồi ra, lái xe tính trạng lốp căng (áp suất cao), lái cho cảm giác không thoải mái giống xe bị nẩy lên Lốp căng làm cho phần lốp nhanh bị mòn phải chịu trọng tải cao dẫn đến giảm tuổi thọ sử dụng Trên lốp xe có ghi thông số tiêu chuẩn để phù hợp với vành nhà cung cấp đưa Vì dụ: Lốp sau xe Honda Lead 125: 100/90-10 56J Trong đó: 100 bề rộng lốp tình mm; 90 % chiều cao lốp so với bề rộng lốp: 90%*100 = 90 mm; 10 HVTH: Hàng Lê Anh Minh HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System Chi tiết sử dụng xem bảng bên dưới: S/C R/L Hoạt động 0 Dịch vị trì trỏ sang trái (Nghĩa giảm AC đơn vị) Dịch vị trì trỏ sang phải (Tăng AC lên đơn vị) Dịch toàn nội dung hiển thị sang trái, trỏ dịch theo 1 Dịch toàn nội dung hiển thị sang phải, trỏ dịch theo Function Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB3 DB2 DB2 DB1 DB0 DBx = set 0 [DL] [N] [F] * * DL: Khi DL=1, LCD giao tiếp với MPU giao thức bit (từ bit DB7 đến DB0) Ngược lại, giao thức giao tiếp bit (từ bit DB7 đến bit DB0) Khi chọn giao thức bit, liệu truyền/nhận lần liên tiếp với bit cao gởi/nhận trước, bit thấp gởi/nhận sau N : Thiết lập số hàng hiển thị Khi N=0 : hiển thị hàng, N=1: hiển thị hàng F : Thiết lập kiểu kì tự Khi F=0: kiểu kì tự 5x8 điểm ảnh, F=1: kiểu kì tự 5x10 điểm ảnh Set Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB3 DB2 DB2 DB1 DB0 DBx = CGRAM [ACG][ACG][ACG][ACG][ACG][ACG] HVTH: Hàng Lê Anh Minh 50 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng address Tire Pressure Monitoring System Lệnh ghi vào AC địa CGRAM Kì hiệu [ACG] bit chuỗi liệu bit Ngay sau lệnh lệnh đọc/ghi liệu từ CGRAM địa định Set Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB3 DB2 DB2 DB1 DB0 DBx = DDRAM address [AD] [AD] [AD] [AD] [AD] [AD] [AD] Lệnh ghi vào AC địa DDRAM, dùng cần thiết lập tọa độ hiển thị mong muốn Ngay sau lệnh lệnh đọc/ghi liệu từ DDRAM địa định Khi chế độ hiển thị hàng: địa từ 00H đến 3FH Khi chế độ hiển thị hàng, địa từ 00h đến 27H cho hàng thứ nhất, từ 30h đến 67h cho hàng thứ Read BF Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB3 DB2 DB2 DB1 DB0 DBx =[BF] [AC] [AC] [AC] [AC] [AC] [AC] [AC] and (RS=0,R/W=1) address Như đề cập trước đây, cờ BF bật, LCD làm việc lệnh (nếu có) bị bỏ qua cờ BF chưa mức thấp Cho nên, lập trính điều khiển, phải kiểm tra cờ BF trước ghi liệu vào LCD Khi đọc cờ BF, giá trị AC xuất bit [AC] Nó địa CG hay DDRAM tùy thuộc vào lệnh trước Write Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB3 DB2 DB2 DB1 DB0 HVTH: Hàng Lê Anh Minh 51 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng DBx = data to Tire Pressure Monitoring System [Write data] (RS=1, R/W=0) CG or Khi thiết lập RS=1, R/W=0, liệu cần ghi đưa vào chân DDRAM DBx từ mạch LCD chuyển vào LCD địa xác định từ lệnh ghi địa trước (lệnh ghi địa xác định vùng RAM cần ghi) Sau ghi, đếm địa AC tự động tăng/giảm tùy theo thiết lập Entry mode Read Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB3 DB2 DB2 DB1 DB0 DBx = data [Read data] (RS=1, R/W=1) from CG or Khi thiết lập RS=1, R/W=1,dữ liệu từ CG/DDRAM chuyển MPU thông qua chân DBx (địa vùng RAM xác DDRAM định lệnh ghi địa trước đó) Sau đọc, AC tự động tăng/giảm tùy theo thiết lập Entry mode, nhiên nội dung hiển thị không bị dịch bất chấp chế độ Entry mode Giao tiếp LCD Vi điều khiển : Đặc tính điện chân giao tiếp : LCD bị hỏng nghiêm trọng, hoạt động sai lệch bạn vi phạm khoảng đặc tình điện sau đây: Bảng 3.19: Đặc tình điện chân LCD Chân cấp nguồn (Vcc-GND) Min:-0.2V , Max+7V Các chân ngõ vào (DBx,E,…) Min:-0.2V , Max:(Vcc+0.2V) HVTH: Hàng Lê Anh Minh 52 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System Nhiệt độ hoạt động Min:-20C , Max:+75C Nhiệt độ bảo quản Min:-55C , Max:+125C Đặc tình điện làm việc điển hính: (Đo điều kiện hoạt động Vcc = 3.5V đến 5.5V, T = 20 đến +75C) Bảng 3.20: Miền làm việc bính thường Chân cấp nguồn Vcc-GND 2.7V đến 5.5V Điện áp vào mức cao VIH 2.2V đến Vcc Điện áp vào mức thấp VIL -0.2V đến 0.6V Điện áp mức cao (DB0-DB7) Điện áp mức thấp (DB0-DB7) Min 2.3V (khi IOH Max 0.3V (khi IOL = 1.2mA) (khi VIN = đến current) ILI Vcc) Dòng điện cấp nguồn ICC 250uA(typ.) đến 600uA HVTH: Hàng Lê Anh Minh - 0.205mA) Dòng điện ngõ vào (input leakage -1uA đến 1uA Tần số dao động nội fOSC = 190kHz đến 250kHz (điển hính 270kHz) 53 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System 3.2.2 Phần mềm 3.2.2.1 Giới thiệu CCS Software [8] - CCS trình biên dịch lập trình ngơn ngữ C cho Vi Điều Khiển PIC hãng Microchip Chương trính tích hợp trình biên dịch riêng biệt cho dịng PIC khác là: - PCB cho dòng PIC 12-bit opcodes - PCM cho dòng PIC 13bit-opcodes - PCH cho dòng PIC 16 18bit - Tất trình biên dịch tích hợp lại vào chương trình bao gồm trình soạn thảo văn biên dịch CCS, phiên PCWH Compiler Ver 2.227 - Giống nhiều trình biên dịch C khác cho PIC, CCS giúp cho người sử dụng nắm nhanh vi điều khiển PIC sử dụng PIC dự án Các chươn trính điều khiển thực nhanh chóng đạt hiệu cao thơng qua việc sử dụng ngơn ngữ lập trình cấp cao - Ngơn ngữ C - Tài liệu hướng dẫn sử dụng có nhiều chi tiết Help kèm theo phần mềm ( tài liệu Tiếng Anh) Trong trợ giúp nhà sản xuất mô tả sẵn nhiều hằng, biến, thị tiền xử lí, cấu trúc câu lệnh chương trính, hàm tạo sẵn cho người sử dụng 3.2.2.2 Lí chọn CCS Software [8] - Sự đời loại vi điều khiển kèm với việc phát triển phần mềm ứng dụng cho việc lập trính cho vi điều khiển(VĐK) Vi điều khiển hiểu làm việc với hai số số Ban đầu để việc lập trính cho VĐK làm việc với dãy số Sau kiến trúc VĐK phức tạp, số lượng ghi lệnh nhiều lên, việc lập trình với dãy số khơng cịn phù hợp nữa, địi hỏi đời ngơn ngữ HVTH: Hàng Lê Anh Minh 54 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System thay - ngôn ngữ lập trình Assembly (ASM) Ở ta khơng nói nhiều đến Assembly - Sau này, ngôn ngữ C đời, nhu cầu ngôn ngữ C để thay cho ASM việc mơ tả lệnh lập trính cho VĐK cách ngắn gọn dễ hiểu dẫn đến đời nhiều chương trính soạn thảo biên dịch C cho VĐK như: Keil C, HT-PIC, MikroC, CCS Tơi chọn CCS CCS cơng cụ lập trình C mạnh cho VĐK PIC với ưu điểm sau: - CCS cho phép phối hợp ASM với C, điều cho phép chương trính trở nên uyển chuyển kết hợp sức mạnh ngôn ngữ - CCS cung cấp cơng cụ tiện ích giám sát hoạt động chương trính như: C/ASM: cho phép xem mã ASM file bạn biên dịch, giúp bạn quản lí mã nắm cách thức mà sinh chạy nào, công cụ quan trọng, bạn gỡ rối chương trính nắm hoạt động nó; SYMBOL hiển thị nhớ cấp phát cho biến, giúp quản lí nhớ biến chương trính CallTree hiển thị phân bổ nhớ 3.3 Chế tạo hệ thống TPMS 3.3.1 Vật liệu, công cụ 3.3.1.1 Vật liệu - board đồng kìch thước (4x6)cm; (5x7) cm - Giấy nhám - Chì hàn, nhựa thơng - Dung dịch FeCl3 3.3.1.2 Công cụ HVTH: Hàng Lê Anh Minh 55 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System - Cưa sắt - Bàn ủi - Máy khoan mạch - Mỏ hàn 3.3.2 Quy trình gia cơng, chế tạo - Bước 1: Tạo file in Ta dùng các phầ n mề m vẽ ma c̣ h Proteus để vẽ ma ̣ch in, sau vẽ ma ̣ch xong ta đem in giấ y, ta nên lựa loa ̣i giấ y nào có mă ̣t bóng để in tố t nhấ t là giấ y decal - Bước 2: Ủi ma ̣ch Sau ta ̣o đươ ̣c mô ̣t file in ta cắ t mô ̣t phím đồ ng với kí ch thước vừa với cái ma ̣ch vừa in sau đó ta úp cái mă ̣t giấ y vừ a in (mă ̣t có mực) lên phim ́ đồ ng (mă ̣t có đổ đồ ng) cho ngắ n và dùng ba ̣n ủi ủi đề u lên đế n nào ta cảm thấ y mực đã chảy và dính hế t vào phím đồ ng là đươ ̣c và sau đó để nguô ̣i - Bước 3: Gỡ lớp giấ y in Sau phìm đồng nguội thí ta tiến hành gỡ lớp giấy in r a, sau quá trình gỡ và ủi có nhiều chỗ mạch bị xước khơng có mực nên ta dùng bút lơng dầu tô lại chỗ không có mực để làm xong ma ̣ch không bi ̣rỗ - Bước 4: Rửa ma ̣ch in Bạn dùng thuốc rửa pha với nước (1 bịch thí pha khoảng 250ml là vừa) sau pha xong thì ta cho ma ̣ch in vào dung dich ̣ này khoảng 30-45 phút cho nó bay hế t lớp đồ ng không cầ n thiế t - Bước 5: Khoan chân linh kiê ̣n Dùng khoan tay để khoan (có thể dùng khoan máy) với các linh kiê ̣n thường trở, tụ, IC thí ta dùng mũi 0.8mm cịn IC 78xx ta dùng mũi 1.2mm -Bước 6: Hàn linh kiện test mạch Sau làm xong tấ t cả cá c bước thì ta tiế n hành gắn hàn linh kiện sau test ma ̣ch HVTH: Hàng Lê Anh Minh 56 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System 3.3.3 Kết đạt đƣợc Bƣớc (1) Bƣớc (3) HVTH: Hàng Lê Anh Minh Bƣớc (2) Bƣớc (4) 57 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System CHƢƠNG 4: THỰC NGHIỆM 4.1 Mục tiêu Thử nghiệm, độ nhạy, độ chình xác, độ ổn định độ trễ hệ thống So sánh độ xác với đồng hồ đo áp suất học 4.2 Thiết kế Mơ hình gồm module: module phát sóng RF mang theo tín hiệu thu từ cảm biến lắp vào bên lốp xe ( lốp xe máy 90/80 17M/C) module thu sóng RF hiển thị thông số nhận từ cảm biến 4.3 Qui trình B1: Chuẩn bị dụng cụ bao gồm: 1/ Chắc chắn hai module hoạt động tốt 2/ Máy tháo-lắp lốp xe 2/ Dụng cụ bơm 3/ Đồng hồ đo áp suất B2: Tiến hành thực nghiệm - Dùng máy tháo lốp xe khỏi mâm - Cho module phát sóng RF (đã kích hoạt) cố định vào lốp xe - Lắp lại lốp xe - Bơm lốp xe đạt đến mức áp suất tiêu chuẩn Chú ý theo dõi giá trị thông số áp suất nhiệt độ thay đổi trính bơm Thực tăng giảm áp suất lốp xe nhiều lần để đánh giá độ nhạy, độ xác cảm biến tốc độ truyền sóng RF HVTH: Hàng Lê Anh Minh 58 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System 4.4 Kết 4.4.1 Thực nghiệm đánh giá khả truyền liệu thiết bị Thực nghiệm đánh giá phạm vi truyền liệu + Trên lí thuyết khơng có vật cản truyền phạm vi 100m với tốc độ 250Kpbs + Trên thực tế có vật cản: Phạm vi truyền giảm đáng kể với điều kiện vách gỗ bính thường cho mức phát sóng khoảng 15m thấp nhiều xuyên tường bêtông đáp ứng yêu cầu theo dõi hệ thống áp suất lốp xe 4.4.2 Thực nghiệm đánh giá độ xác Cảm biến BMP085 có độ xác cao, tiêu thụ điện thấp ( 2uA), áp dụng cho thiết bị di động Độ xác đạt tới 0.02hPa Hình 4.1: Thơng số nhiệt độ, áp suất khí đo từ mơ hình HVTH: Hàng Lê Anh Minh 59 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System So sánh với đồng hồ đo áp suất học: Hình 4.2: So sánh độ xác mơ hình với đồng hồ đo áp suất học Bảng 4.1: Giá trị đo từ q trình thực nghiệm mơ hình STT P(mBar) 1694,8 1699,9 1702,3 1703,6 1721,1 T (độ C) 34,8 36 36,5 36,8 40,9 4.3.2 Thực nghiệm đánh giá độ bền, độ ổn định - Mơ hính chế tạo thủ công, linh kiện tầm trung cấu bảo vệ nên khơng có độ bền cao - Khối lượng module phát RF cao nên sinh lực quán tính lớn lắp vào lốp ô tô gây cân động cho bánh xe - Khi cho xe chạy với tốc độ 10km/h hệ thống hoạt động ổn định - Nếu chế tạo từ linh kiện dán có khối lượng kìch thước nhỏ, cơng nghệ chế tạo mạch đại hệ thống có độ bền, độ ổn định cho độ xác cao HVTH: Hàng Lê Anh Minh 60 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System 4.3.3 Đánh giá kết thực nghiệm Qua kết thực nghiệm thu được, sản phẩm TPMS nghiên cứu có nhiều yếu điểm so với sản phẩm hành Nhưng chế tạo vật liệu công nghệ tốt hơn, sản phẩm sánh ngang với sản phẩm có mặt thị trường với giá thành 1/2 giá thành sản phẩm hành Hình 4.3: Mơ hình thử nghiệm xe gắn máy HVTH: Hàng Lê Anh Minh 61 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN 5.1 Kết luận Qua khoảng thời gian nghiên cứu hoàn thành đề tài luận văn :" Nghiên cứu chế tạo hệ thống theo dõi áp suất lốp " thân người nghiên cứu có hội nghiên cứu sâu vào lĩnh vực thiết kế mạch, lập trính nhúng điện tử Tác giả chế tạo thành công board mạch thu-phát liệu áp suất, nhiệt độ truyền qua sóng RF Board mạch thể chất nguyên lí hoạt động hệ thống TPMS hành Tín hiệu đầu vào tín hiệu áp suất, nhiệt độ lốp xe cảm biến BMP085 đo chuyển đổi từ tín hiệu vật lí sang tín hiệu số Sau đó, cụm liệu truyền theo sóng RF module nRF24L01 đảm nhận Tín hiệu đầu thông số áp suất, nhiệt độ VXL xử lí mà mã hố thành giá trị hiển thị lên hình LCD Mơ hính TPMS chế tạo có chất lượng, độ ổn định độ chình xác tương đương với giá thành 1/3 giá thành TPMS bán thị trường 5.2 Kiến nghị - Tồn + Mơ hình TPMS chế tạo thiết kế hồn tồn thủ cơng nên có kìch thước lớn, chưa có cấu cố định board mạch phát sóng RF để cố định bánh xe + Pin dùng mơ hính TPMS pin 9V dung lượng tuổi thọ thấp nên trì hoạt động liên tục hệ thống khoảng thời gian - Hướng phát triển: + Hoàn thiện hệ thống nhằm khắc phục hạn chế tồn nêu + Phát triển hệ thống lên tầm cao để trở thành : " Hệ thống theo dõi tự động bù áp suất lốp" HVTH: Hàng Lê Anh Minh 62 HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG ANH [1] Ali Abuelmaatti, 2008 - ph.D - Thesis RF Techniques for IEEE.802.15.4: Circuit design and device modelling [2] LI Wei and Chen Hongling, 2005 - Air Pressure Monitoring System of Vehicle Tire and Idenification Method of Vehicle [3] N.Persson and F.Gustafsson, 2002 - Indirect Tyre Pressure Monitoring Using Sensor Fusion [4] http://en.wikipedia.org/wiki/Tire-pressure_monitoring_system [5] http://category.alldatasheet.com/index.jsp?Searchword=PIC16F877A [6] BMP085_DataSheet_Rev.1.0_01July2008.pdf [7] nRF24L01_Product_Specification_v2_0.pdf TIẾNG VIỆT [8] GS Phạm Văn Ất - Giáo trình kỹ thuật lập trính C [9] Trần Xuân Trƣờng - Tài liệu sử dụng CCS [10] Khoa Công nghệ thông tin trƣờng Đại Học Hàng Hải - Bài giảng truyền liệu không dây [11] Nguyễn Viết Minh, 2010 - Truyền sóng anten HVTH: Hàng Lê Anh Minh 63 S K L 0 ... TPMS Hệ thống theo dõi áp suất lốp - TPMS hệ thống theo dõi áp suất lốp xe cách liên tục chình xác mà không cần đến đồng hồ đo áp suất Quan trọng giúp nâng cao hệ số an toàn, hạn chế vụ nổ lốp. .. qua sóng RF, nghiên cứu chế tạo hệ thống theo dõi áp suất lốp TPMS - Giới hạn đề tài: hệ thống TPMS hệ thống nhỏ gọn, đơn giản phát huy ưu điểm cách mạnh mẽ TPMS nghiên cứu chế tạo rộng rãi giới... " Nghiên cứu chế tạo hệ thống theo dõi áp suất lốp" với mong muốn chế tạo thành cơng hệ thống "TPMS made in Viet Nam" HVTH: Hàng Lê Anh Minh HDKH: PGS.TS Đỗ Văn Dũng Tire Pressure Monitoring System