1. 3.6 Một số đèn chiếu sáng khác
2.2.1 Nguyên lý hoạt động
Chế độ chiếu sáng tự động là một chức năng hiện đại đƣợc trang bị trên hệ thống chiếu sáng của một số dòng xe hiện đại ngày nay. Nó giúp cho
ngƣời lái giảm bớt số thao tác cần thực hiện khi lái xe thông qua việc tự động bật tắt đèn xe thông qua cảm nhận về điều kiện sáng của môi trƣờng xung quanh. Ngƣời lái có thể bật/ tắt hệ thống chiếu sáng tự động thông qua vị tr AUTO trên cần gạt bên trái vô lăng. Với một số hẵng xe không có vị tr AUTO thì hệ thống sẽ đƣợc t ch hợp luôn tại vị tr OFF của cần gạt. Hệ thống này cũng có chức năng bật các đèn hậu nhƣng không bật các đèn pha trong một khoảng thời gian ngắn khi trời trở nên tối trong một khoảnh khắc nhƣ xe chạy dƣới gầm cầu hay chạy qua khu vực có nhiều bóng cây mà điều kiện xung quanh vẫn sáng. Tuy nhiên nếu sau một khoảng thời gian mà độ sáng của môi trƣờng xung quanh vẫn thấp hơn giá trị quy định thì các đèn pha sẽ bật sáng.
Có hai loại cảm biến điều khiển đèn tự động. Đó là loại có cảm biến điều khiển đèn tự động và bộ phận điều khiển đèn đƣợc bố tr chung hoặc loại có đèn hậu và đèn pha đƣợc bật sáng cùng lúc
Hình 2. 10 Chế độ chiếu sáng tự động (auto) trên cần gạt Sơ đồ của hệ thống điều khiển chế độ sáng tự động trên ô tô:
Hình 2. 11 Sơ đồ hệ thống chiếu sáng tự động trên ô tô
Nguyên lý hoạt động: Hệ thống đƣợc trang bị một cảm biến điều khiển đèn tự động. Cảm biến này xác định đƣợc mức độ chiếu sáng của môi trƣờng xung
quanh, nó sẽ phát tín hiệu về cho bộ điều khiển đèn. úc này, bộ điều khiển đèn sẽ đánh giá đƣợc độ giảm cƣờng độ sáng và kích hoạt các rơ le đèn để
điều khiển bật tắt các đèn pha và đèn hậu. Nếu cƣờng độ sáng tăng, bộ điều
khiển sẽ tắt các đèn
Hình 2. 13 Mô tả hoạt động hệ thống 2.2.2 Cảm biến điều khiển đèn tự động
2.2.2.1 Cấu tạo cảm biến điều khiển đèn tự động
Cảm biến điều khiển đèn tự động đƣợc gắn trên táp lô, ngay ph a dƣới kính
chắn gió để có thể cảm nhận đúng nhất điều kiện ánh sáng xung quanh xe.
Cảm biến này đƣợc kết nối với bộ điều khiển đèn thông qua 3 chân 3, 5, 6 lần lƣợt ứng với CTLB, CTLS và CTLE. Các chân này kết nối với ECU thông qua lần lƣợt các chân 22,21, 20
2.2.2.2 Kiểm tra, đo đạc
a) Kiểm tra các chân của ECU điều khiển đèn tự động
Bảng dƣới đây mô tả tiêu chuẩn hoạt động của các chân ECU(E6) lần lƣợt là
E6-22, E6-21, E6-20.
Bảng 2. 1 Thông số các chân của ECU điều khiển đèn tự động
Ký hiệu Màu dây Mô tả Điều kiện đo Tiêu chuẩn CTLE (E6-22)- Mát Hồng Mát của bộ điều khiển đèn tự động
Mọi điều kiện Dƣới 1 Ω
CTLS (E6-21)- Mát
Xanh lá
Tín hiệu đầu vào của bộ điều khiển đèn tự động
hoá điện tắt Dƣới 1V
Hệ thống điều khiển đèn
tự động hoạt động Tạo xung
CTLB (E6-20)- Mát Đen Nguồn cấp đầu ra của bộ điều khiển đèn tự động
hoá điện bật (IG) Dƣới 1V
hoá điện bật(IG) và công tắc điều khiển đèn ở chế độ AUTO
Từ 10-14V
b) Kiểm tra dây và giắc nối
- Tháo cảm biến điều khiển đèn tự động
- Đo điện trở và đối chiếu với điện trở tiêu chuẩn ở bảng bên dƣới
Bảng 2. 2 Điều kiện thông mạch
Kết nối đƣợc kiểm tra Điều kiện đo Tiêu chuẩn
E6-22(CTLE)-E11-3(CTLE) Mọi điều kiện Dƣới 1 Ω
E6-21(CTLB)-E11-5(CTLS) Mọi điều kiện Dƣới 1 Ω
E6-20(CTLB)-E11-6(CTLB) Mọi điều kiện Dƣới 1 Ω
E6-22(CTLE)-Mát Mọi điều kiện 10k Ω hoặc lớn hơn
E6-21(CTLB)-Mát Mọi điều kiện 10k Ω hoặc lớn hơn
E6-20(CTLS)-Mát Mọi điều kiện 10k Ω hoặc lớn hơn
c) Kiểm tra các chân của cảm biến
-Kết nối lại ECU
- Đo điện áp và điện trở theo nhƣ giá trị của bảng dƣới đây
Bảng 2. 3 Thông số điện áp và điện trở các chân cảm biến Kiểm tra Điều kiện đo Tiêu chuẩn
E11-6(CTLB)-E11-
3(CTLE)
hoá điện tắt Dƣới 1 V
E11-6(CTLB)-E11-
3(CTLE)
hoá điện bật Từ 10-14V
E11-3(CTLE)- Mát Mọi điều kiện Dƣới 1 Ω
c) Kiểm tra hoạt động của cảm biến
- Kết nối đồng hồ đo dạng sóng oscilloscope với cảm biến điều khiển đèn tự động
- Kiểm tra kết quả dạng sóng
Bảng 2. 4 Bảng kiểm tra hoạt động cảm biến điều khiển đèn tự động Kiểm tra Đơn vị cài đặt Điều kiện đo Yêu cầu
E11-3 (CTLE)- E11-5 (CTLS) 5V/Độ chia., 5ms/Độ chia.
hoá điện bật(IG) và
công tắc điều khiển đèn ở chế độ AUTO,
Kết quả dạng sóng thu đƣợc giống nhƣ hình
bên dƣới
Hình 2. 15 Kết quả lý tƣởng thu đc
* ƣu ý: Nếu môi trƣờng xung quanh trở nên sáng hơn, độ rộng của A sẽ nhỏ
dần đi. Nếu kết quả thu đƣợc không giống nhƣ trên, có thể cảm biến đã bị
hỏng và cần thay thế.
>> Kết luận c ƣơn : Cảm biến điều khiển đèn tự động hoạt động dựa vào
một cảm biến ánh sáng đƣợc lắp đặt trên mặt táp lô, dƣới kính chắn gió để
cảm nhận điều kiện ánh sáng, qua đó gửi tín hiệu về bộ xử lý trung tâm để đƣa ra những tín hiệu điều khiển cho các cụm đèn chiếu sáng. Nhìn chung, hệ
thống đƣợc cấu tạo khá đơn giản nhƣng hiệu quả mạng lại là rất lớn. Và có rất
nhiều cơ hội để cải tiến hoặc tích hợp thêm các chức năng hiện đại hơn cho hệ
CHƢƠNG III: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MÔ PHỎNG
Đồ án sử dụng hai phần mềm để mô phỏng hệ thống là proteus phiên bản 8.11 và code vision avr. Đây là những phần mềm mô phỏng mạch điện đƣợc sử dụng phổ biến hiện nay
3.1 Tổng quan về phần mềm proteus
Proteus ( viết tắt của Proteus Design Suite là bộ công cụ phần mềm độc quyền đƣợc sử dụng chủ yếu để tự động hóa thiết kế điện tử . Phần mềm đƣợc sử dụng chủ yếu bởi các kỹ sƣ thiết kế điện tử và kỹ thuật viên để tạo sơ đồ và bản in điện tử để sản xuất bảng mạch in .
Nó đƣợc phát triển ở Yorkshire , Anh bởi abcenter Electronics td và có sẵn bằng các ngôn ngữ tiếng Anh, Pháp, Tây Ban Nha và Trung Quốc.
3.1.1 Lịch sử
Phiên bản đầu tiên của Proteus Design Suite đƣợc gọi là PC-B và đƣợc viết bởi chủ tịch công ty, John Jameson, cho DOS vào năm 1988. Hỗ trợ Schematic Capture sau đó vào năm 1990, với một bản chuyển sang môi trƣờng Windows ngay sau đó. Chế độ hỗn hợp SPICE Simulation lần đầu tiên đƣợc tích hợp vào Proteus vào năm 1996 và mô phỏng vi điều khiển sau đó đến Proteus vào năm 1998. T nh năng tự động định tuyến dựa trên hình dạng đã đƣợc thêm vào năm 2002 và năm 2006 chứng kiến một bản cập nhật sản phẩm lớn khác với 3D Board Visualization. Gần đây hơn, một IDE chuyên dụng cho mô phỏng đã đƣợc thêm vào năm 2011 và nhập / xuất CAD đã đƣợc đƣa vào năm 2015. Hỗ trợ cho thiết kế tốc độ cao đã đƣợc thêm vào năm 2017. Các bản phát hành sản phẩm dẫn đầu t nh năng thƣờng là hai năm một lần, trong khi các gói dịch vụ dựa trên bảo trì đƣợc phát hành khi đƣợc yêu cầu.
3.1.2 Mô-đun sản phẩm
thiết kế bố cục PCB Bảng mạch in ). Nó có thể đƣợc mua với nhiều cấu hình, tùy thuộc vào k ch thƣớc của thiết kế đang đƣợc sản xuất và các yêu cầu đối với mô phỏng vi điều khiển. Tất cả các sản phẩm Thiết kế PCB đều bao gồm một máy t nh tự động và khả năng mô phỏng SPICE ở chế độ hỗn hợp cơ bản.
3.1.3 Chụp giản đồ
Chụp sơ đồ trong Proteus Design Suite đƣợc sử dụng cho cả việc mô phỏng các thiết kế và nhƣ là giai đoạn thiết kế của một dự án bố tr PCB. Do đó, nó là một thành phần cốt lõi và đƣợc bao gồm trong tất cả các cấu hình sản phẩm.
3.1.4 Mô phỏng vi điều khiển
ô phỏng bộ điều khiển vi mô trong Proteus hoạt động bằng cách áp dụng tệp hex hoặc tệp gỡ lỗi vào phần vi điều khiển trên giản đồ. Sau đó, nó đƣợc đồng mô phỏng cùng với bất kỳ thiết bị điện tử tƣơng tự và kỹ thuật số nào đƣợc kết nối với nó. Điều này cho phép nó đƣợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực tạo mẫu dự án trong các lĩnh vực nhƣ điều khiển động cơ, điều khiển nhiệt độ và thiết kế giao diện ngƣời dùng. Nó cũng đƣợc sử dụng trong cộng đồng những ngƣời có sở th ch chung và vì không cần phần cứng nên rất thuận tiện để sử dụng nhƣ một công cụ đào tạo hoặc giảng dạy. Hỗ trợ đồng mô phỏng:
Công nghệ vi mạch PIC10, PIC12, PIC16, PIC18, PIC24, vi điều khiển dsPIC33
Bộ vi điều khiển Atmel AVR (và Arduino ), 8051 và ARM Cortex-M3
Bộ vi điều khiển NXP 8051, ARM7, ARM Cortex-M0 và ARM Cortex- M3
Bộ vi điều khiển Texas Instruments MSP430, PICCOLO DSP và ARM Cortex-M3
Parallax Basic Stamp, Freescale HC11, 8086 vi điều khiển 3.1.5 Thiết kế PCB
Mô-đun Bố tr PCB đƣợc tự động cung cấp thông tin kết nối dƣới dạng danhsách mạng từ mô-đun chụp sơ đồ. Nó áp dụng thông tin này, cùng với các quy tắc thiết kế do ngƣời dùng chỉ định và các công cụ tự động hóa thiết kế khác nhau, để hỗ trợ thiết kế bảng không có lỗi. Có thể sản xuất PCB lên đến 16 lớp đồng với k ch thƣớc thiết kế bị giới hạn bởi cấu hình sản phẩm.
3.1.6 Xác minh 3D
Mô-đun 3D Viewer cho phép bảng đang phát triển đƣợc xem ở dạng 3D cùng với mặt phẳng chiều cao bán trong suốt đại diện cho vỏ bảng. Đầu ra STEP sau đó có thể đƣợc sử dụng để chuyển sang phần mềm CAD cơ kh nhƣ Solidworks hoặc Autodesk để gắn và định vị bảng ch nh xác.
3.2 Hƣớng dẫn sử dụng Proteus để vẽ sơ đồ nguyên lý (Schematic) -Bƣớc 1: hởi động chƣơng trình Proteus Professional -Bƣớc 1: hởi động chƣơng trình Proteus Professional
Bạn chạy chƣơng trình Proteus Professional bằng cách nhấp vào biểu tƣợng ISIS Professional trên desktop hoặc chọn Windows >> Programs >> Proteus Professional >> ISIS Professional.
-Bƣớc 2: ở chƣơng trình ISIS Professional
Bạn nhấp vào biểu tƣợng Schematic Capture trên thanh công cụ của giao diện Proteus để mở chƣơng trình con ISIS Professional.
Hình 3. 1 Mở chƣơng trình
Sau khi chƣơng trình mở ra, một không gian làm việc với các nút giao diện để thiết kế mạch sẽ xuất hiện nhƣ hình bên dƣới. Ở trên vùng làm việc có một
khung vuông màu xanh, cần đảm bảo toàn bộ phần mạch đƣợc vẽ nằm trong khung này
Hình 3. 2 Cửa sổ làm viẹc
-Bƣớc 3: ấy các linh kiện cần sử dụng từ thƣ viện của Proteus
Để chọn mở linh kiện của Proteus, đầu tiên nhấp vào nút Component Mode. Tiếp theo ta nhấp vào chữ P để mở thƣ viện.
Hình 3. 3 Chọn linh kiện và mở thƣ viện Khi thƣ viện đƣợc mở, cửa sổ linh kiện sẽ xuất hiện nhƣ sau:
Hình 3. 4 Cửa số thƣ viện Trong đó:
- Keywords: tìm kiếm linh kiện
- Category và Sub-category:Có chứa các thƣ viện linh kiện trong chƣơng trình Proteus
- Results: hiển thị các linh kiện khi đƣợc chọn trong thƣ viện - Schematic Review: hiển thị hình dạng của linh kiện
- PCB Preview: hiển thị sơ đồ chân PCB của linh kiện
Trong cửa sổ chọn linh kiện này bạn gõ tên linh kiện cần tìm vào ô eywords. V dụ, bạn tìm IC 555, hãy gõ 555 vào ô eywords thì IC 555 và tất cả các linh kiện liên quan đến 555 sẽ xuất hiện tự động ở phần Results. Bạn double click vào IC này để chọn nó. Những linh kiện đã đƣợc chọn sẽ xuất hiện ở trong ô Devices. Ta làm tƣơng tự và lấy thêm các linh kiện khác
Sau khi đã lấy đầy đủ các linh kiện từ thƣ viện, nhấn vào nút O để đóng cửa sổ thƣ viện trở về màn hình thiết kế.
ƣu ý: Các linh kiện đƣợc chọn phải có sơ đồ chân PCB còn nếu không bạn phải tạo sơ đồ chân linh kiện khi chuyển sang phần thiết kế mạch in.
Nhấp chuột vào linh kiện cần lấy trong ô Devices, sau đó di chuyển con trỏ ra ngoài màn hình thiết kế nơi cần đặt linh kiện và click chuột thì linh kiện sẽ đƣợc đặt tại đó.
Ta di chuyển hết linh kiên ra ngoài màn hình thiết kế nhƣ hình sau:
Hình 3. 5 Các linh kiện trong cửa sổ làm việc Di chuyển linh kiện
Để di chuyển linh kiện từ vị tr này đến vị trị khác, bạn thao tác nhƣ sau: Nhấp và giữ trái chuột vào linh kiện cần di chuyển, sau đó rê chuột đến vị tr mới và thả chuột ra. Bạn cũng có thể dùng lệnh Block ove trên thanh công cụ di chuyển linh kiện.
-Xoay linh kiện
Để xoay các linh kiện bạn thao tác nhƣ sau:
Đặt con trỏ lên linh kiện cần xoay bấm phải chuột, chọn các lệnh xoay (rotate)theo ý muốn. ta cũng có thể lật mirror linh kiện theo chiều ngang hay chiều dọc cũng từ cửa sổ tắt này. Ngoài ra cũng có thể dùng công cụ Block Rotate trên thanh công cụ để xoay linh kiện.
-Xóa linh kiện
Đặt con trỏ lên linh kiện cần xóa rồi bấm phải chuột sau đó chọn lệnh Delete Object từ shortcut menu. Ngoài ra ta cũng có thể dùng ph m Delete để xóa linh kiện hoặc dùng công cụ Block Delete trên thành công cụ để xóa linh kiện.
Hình 3. 6 Các thao tác với linh kiện -Bƣớc 5: Thay đổi thông số kỹ thuật của linh kiện
Để vẽ mạch một cách nhanh chóng, đôi khi không cần phải lựa chọn linh kiện ch nh xác tới cả thông số vì có nhiều linh kiện có tên giống nhau nhƣng khác nhau thông số. Vì vậy, ta cần phải thay đổi các thông số kỹ thuật cho linh kiện.
V dụ: Sau khi đặt điện trở ra ngoài màn hình thiết kế, ta nhấn đúp linh kiện này, một cửa sổ sẽ hiện ra ta có thể đổi tên và thông số của điện trơ. Sau đó chọn O để hoàn tất việc chỉnh sửa.
Hình 3. 7 Thông số linh kiện -Bƣớc 6: Bố tr , sắp xếp lại linh kiện cho hợp lý
Bạn dùng các lệnh di chuyển linh kiện, lật linh kiện,…nhƣ đã trình bày ở trên để bố tr , sắp xếp lại các linh kiện trong mạch sao cho thật hợp lý trƣớc khi
tiến hành bƣớc tiếp theo. ục đ ch của việc làm này là làm cho sơ đồ mạch đƣợc rõ ràng khi quá trình thiết kế mạch đƣợc hoàn tất.
-Bƣớc 7: Nối dây
Sau khi lấy và sắp xếp các linh kiện theo mong muốn, bạn tiến hành nối các chân linh kiện cho mạch. Bạn tiến hành nhƣ sau:
Đặt con trỏ trên chân linh kiện cần nối dây cho đến khi ô vuông màu đỏ xuất hiện sau đó bạn click chuột vào chân linh kiện và chế độ nối dây đƣợc bắt đầu. Ta đƣa chuột đến chân linh kiện cần nối khác và click chuột một lần nữa để kết thúc quá trình nối dây. Ta tiến hành thao tác tƣơng tự nhƣ vậy cho đến khi hoàn thành sơ đồ mạch.
Để xóa đƣờng nối dây sai, ta nhấp phải chuột trên đƣờng dây nối và chọn Delete Wire hoặc k ch đúp chuột phải trên đƣờng dây nối.
-Bƣớc 8: iểm tra sơ đồ mạch nguyên lý
iểm tra sơ đồ mạch sau khi hoàn thành xong mạch thiết kế là rất quan trong, để tìm đƣợc những lỗi mà trong quá trình thiết kế chƣa phát hiện ra đƣợc. ta