Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống truyền nhận dữ liệu sử dụng mạng CAN trên Toyota Camry 2007

Đồ án thiết kế mô hình hệ thống truyền nhận dữ liệu mạng CAN xe Toyota Camry 2007 ĐH SPKT TPHCM

• Tác giả: Tống Đức Duy
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thành Tuyên
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
• Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống truyền nhận dữ liệu sử dụng mạng CAN trên Toyota Camry 2007
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về mô hình mạng CAN trên xe Toyota Camry 2007

Hệ thống Controller Area Network trên ô tô đóng vai trò huyết mạch trong việc kết nối các bộ điều khiển điện tử độc lập. Dòng xe Toyota Camry 2007 ứng dụng tiêu chuẩn giao tiếp CAN để tinh giản dây dẫn và nâng cao tính tin cậy. Trước đây, mỗi tín hiệu cảm biến đòi hỏi một đường dây vật lý riêng biệt. Giải pháp cũ này khiến bó dây điện trở nên cồng kềnh, nặng nề và phức tạp khi sửa chữa. Việc chế tạo mô hình thực hành giúp tái hiện hoàn chỉnh cấu trúc mạng truyền thông phức tạp này ra môi trường phòng thí nghiệm. Mô hình mô phỏng đường bus hai dây xoắn gồm CAN-H và CAN-L kết nối các hộp điều khiển then chốt. Cụ thể, hệ thống tích hợp hộp điều khiển động cơ, hộp điều khiển hộp số, hệ thống chống bó cứng phanh và bảng đồng hồ hiển thị. Tất cả nút mạng trao đổi các gói dữ liệu theo chuẩn vi sai với điện áp xác định. Mức logic trội và logic lặn được phân định rõ ràng nhằm triệt tiêu nhiễu điện từ phát sinh từ khoang động cơ. Thiết bị đem lại góc nhìn trực quan về nguyên lý truyền thông thời gian thực trên ô tô đời mới. Các kỹ sư và sinh viên có thể nắm bắt tường tận luồng luân chuyển dữ liệu mà không cần can thiệp trực tiếp vào xe thật.

1.1. Lịch sử phát triển và vai trò của mạng CAN ô tô

Hãng Robert Bosch phát triển giao thức Controller Area Network từ đầu thập niên 1980. Mục đích ban đầu nhằm tối ưu hóa hệ thống điện trên xe hơi của Đức. Trước thời điểm này, sự gia tăng của các trang bị tiện nghi khiến hệ thống dây điện trên xe trở nên quá tải. Mạng CAN ra đời giải quyết triệt để vấn đề bằng phương thức truyền thông nối tiếp đa chủ. Mọi hộp điều khiển đều có quyền phát dữ liệu lên bus chung khi đường truyền ở trạng thái rảnh rỗi. Cơ chế phân xử quyền ưu tiên dựa trên trường định danh đảm bảo các thông điệp khẩn cấp luôn được truyền trước. Tiêu chuẩn này nhanh chóng được chuẩn hóa quốc tế qua chuẩn ISO 11898. Ngày nay, giao thức CAN trở thành nền tảng bắt buộc trên các mẫu xe hiện đại.

1.2. Đặc tính kỹ thuật mạng CAN trên xe Camry 2007

Dòng Toyota Camry 2007 trang bị hệ thống mạng CAN đạt tốc độ truyền lên tới 500 kbps. Đường truyền vật lý bao gồm hai dây xoắn đôi mang ký hiệu CAN-H và CAN-L. Cặp dây này thiết kế xoắn đều nhau để chống hiện tượng nhiễu xuyên âm và triệt tiêu từ trường ngoài. Ở trạng thái lặn không phát tín hiệu, điện áp trên cả hai dây duy trì ở mức xấp xỉ 2,5 V. Khi chuyển sang trạng thái trội, điện áp dây CAN-H vọt lên 3,5 V và CAN-L giảm xuống 1,5 V. Điện áp chênh lệch 2,0 V tạo nên bit nhị phân rõ rệt cho bộ thu nhận giải mã. Hai đầu của tuyến bus chính được gắn hai điện trở kết thúc 120 ohm mắc song song. Điện trở tương đương của toàn mạng luôn giữ ở mức 60 ohm chuẩn mực.

II. Khó khăn khi khảo sát mạng CAN trên xe Toyota Camry 2007

Nghiên cứu trực tiếp hệ thống điện tử trên xe nguyên bản tiềm ẩn nhiều rủi ro kỹ thuật. Khoang lái và khoang động cơ xe Camry bố trí chật hẹp, gây khó khăn lớn cho việc luồn que đo kiểm. Việc tháo dỡ các tấm ốp nội thất hay hộp điều khiển thường tốn nhiều thời gian và dễ làm gãy các ngàm nhựa. Nguy hiểm hơn, thao tác chích dây hoặc đo trực tiếp trên xe thật dễ dẫn tới hiện tượng chập cháy ECU đắt tiền. Tín hiệu mạng CAN truyền ở tần số cao với các xung điện áp biến thiên liên tục trong mili giây. Kỹ thuật viên không thể dùng đồng hồ vạn năng thông thường để kiểm tra tính toàn vẹn của khung dữ liệu. Mọi biến động sóng bất thường do méo tín hiệu hay dội áp đều đòi hỏi máy hiện sóng chuyên dụng. Thêm vào đó, việc tạo lỗi thực nghiệm trên xe đang chạy để học tập gần như là điều bất khả thi. Can thiệp ngắt mạch hệ thống phanh ABS hay đường truyền động cơ khi xe vận hành sẽ đe dọa trực tiếp đến an toàn. Do đó, việc thiếu mô hình giả lập trực quan tạo ra khoảng cách lớn giữa lý thuyết mạng ô tô và kỹ năng xử lý pan bệnh thực tế.

2.1. Nguy cơ hư hỏng linh kiện khi đo kiểm trên xe thực tế

Hệ thống điều khiển điện tử trên ô tô hoạt động với độ nhạy điện áp rất cao. Thao tác đo kiểm trực tiếp tại giắc cắm trên xe luôn tiềm ẩn nguy cơ chập mạch chân tín hiệu. Nếu que đo vô tình nối tắt đường CAN-H với nguồn dương 12V, chip vi sai bên trong ECU có thể bị phá hủy hoàn toàn. Chi phí thay mới cụm điều khiển trung tâm ECM hoặc ABS của dòng xe Camry 2007 rất đắt đỏ. Hơn nữa, việc cắm rút liên tục làm lỏng các chân pin giắc nối nguyên bản, gây chập chờn tiếp xúc về sau. Lỗi chập chờn là dạng hư hỏng khó chẩn đoán nhất trong kỹ thuật sửa chữa ô tô. Do đó, môi trường xe thật hoàn toàn không phù hợp cho hoạt động rèn luyện tay nghề.

2.2. Sự phức tạp trong việc giả lập các mã lỗi giao tiếp

Các mã lỗi giao tiếp thuộc nhóm U-Code như U0100 hay U0121 phản ánh tình trạng mất kết nối giữa các hộp điều khiển. Trên xe nguyên bản, việc chủ động ngắt dây hoặc tạo ngắn mạch nhằm kích hoạt các mã lỗi này tiềm ẩn nguy cơ làm tê liệt các hệ thống an toàn. Ngoài ra, cơ chế tự chẩn đoán nội tại của Toyota đòi hỏi các điều kiện chu kỳ chạy máy phức tạp để ghi nhận mã lỗi vào bộ nhớ đóng băng. Nếu không có các công tắc gạt tạo pan chuyên biệt, người học rất khó quan sát diễn biến tín hiệu khi lỗi vừa xuất hiện. Việc giải mã dạng sóng bị méo hoặc phân tích trường phân cách liên khung đòi hỏi một môi trường thực nghiệm tĩnh và có khả năng lặp lại ổn định.

III. Quy trình chế tạo mô hình mạng CAN trên xe Toyota Camry 2007

Phương pháp chế tạo mô hình giải quyết triệt để các hạn chế khi khảo sát trên xe thực tế. Quy trình khởi đầu bằng việc thu thập sơ đồ mạch điện nguyên bản của xe Toyota Camry 2007. Các thành phần chính được lựa chọn bao gồm hộp động cơ ECM, hộp số TCM, hộp phanh ABS và cụm đồng hồ táp-lô. Khung giá đỡ được gia công từ thép định hình chắc chắn và phủ lớp sơn tĩnh điện chống oxy hóa. Mặt panel điều khiển làm bằng vật liệu cách điện với sơ đồ nguyên lý được in màu sắc nét. Toàn bộ giắc nối của các hộp điều khiển được trích xuất ra các cọc đo chuyên dụng. Điều này cho phép gắn thiết bị đo kiểm mà không gây trầy xước hay đứt gãy dây nguyên bản. Bộ nguồn ổn áp 12V công suất cao đóng vai trò cung cấp dòng điện liên tục thay thế ắc quy truyền thống. Một cụm mô-đun tạo pan độc lập được tích hợp trực tiếp trên bảng điều khiển. Nhờ đó, người thao tác có thể chủ động mô phỏng các lỗi đứt mạch, chạm mass hoặc mất trở cuối thông qua các công tắc chọn trạng thái. Mô hình vận hành mượt mà, hỗ trợ kết nối máy đọc lỗi chẩn đoán tiêu chuẩn thông qua cổng DLC3.

3.1. Thiết kế cơ khí và bố trí linh kiện trên sa bàn

Khung mô hình được thiết kế theo kích thước tiêu chuẩn của bàn thực hành kỹ thuật. Vật liệu sử dụng là sắt hộp vuông sơn phủ lớp chống trầy, gắn bốn bánh xe chịu lực có khóa hãm. Mặt bàn nghiêng một góc 30 độ tạo góc nhìn thuận tiện nhất cho việc quan sát và đấu nối dây. Các hộp ECU chính như ECM, Skid Control ECU và Combination Meter được bố trí phân vùng khoa học theo thứ tự truyền nhận. Mỗi hộp điều khiển đi kèm một cầu chì bảo vệ riêng biệt nhằm chống sốc điện khi thực hành. Hệ thống cọc cắm rắc bắp chuối 4mm bố trí ngay dưới mỗi hộp giúp người học dễ dàng gắn dây đo hoặc thiết bị ngoại vi an toàn.

3.2. Tích hợp hộp tạo pan mô phỏng hư hỏng mạng CAN

Hộp tạo pan là điểm nhấn kỹ thuật quan trọng của mô hình mạng CAN trên xe Camry 2007. Mô-đun này sử dụng hệ thống công tắc gạt đa hướng để can thiệp vào các đường dây tín hiệu. Người hướng dẫn có thể chủ động ngắt đường dây CAN-H hoặc CAN-L về chế độ hở mạch. Hệ thống cũng cho phép thiết lập chế độ ngắn mạch giữa hai dây bus với nhau hoặc chạm dây tín hiệu ra mass. Ngoài ra, việc ngắt kết nối điện trở kết thúc 120 ohm giúp sinh viên khảo sát hiện tượng dội áp làm méo sóng xung. Nhờ hộp tạo pan, sinh viên rèn luyện kỹ năng phân tích dạng sóng trên máy hiện sóng và đọc mã lỗi chẩn đoán một cách bài bản nhất.

IV. Ứng dụng thực tế của mô hình mạng CAN trên xe Toyota Camry 2007

Mô hình thực nghiệm mạng CAN đóng vai trò như một cầu nối thiết thực giữa lý thuyết hàn lâm và kỹ năng nghề nghiệp. Thiết bị này chuyển hóa các khái niệm trừu tượng như bit nhị phân hay điện áp vi sai thành tín hiệu trực quan sinh động. Khả năng kết nối máy chẩn đoán thông qua cổng tiêu chuẩn OBD-II cho phép người học thao tác đọc dữ liệu thời gian thực mượt mà. Kỹ thuật viên nhanh chóng nắm bắt phương pháp khoanh vùng mã lỗi khi một hộp điều khiển bất kỳ mất liên lạc trên bus. Việc đo xung điện áp trực tiếp bằng máy oscilloscope rèn luyện kỹ năng nhận diện tín hiệu chuẩn và dạng sóng hư hỏng. Mô hình đem lại sự tự tin vượt trội cho người học trước khi tiếp cận sửa chữa các pan bệnh hóc búa trên xe thực tế. Không chỉ phục vụ giảng dạy, mô hình còn là cơ sở để phát triển các đề tài nghiên cứu mở rộng về an ninh mạng trên ô tô. Sự thành công của đề tài khẳng định giá trị ứng dụng cao trong công tác chuẩn hóa trang thiết bị đào tạo ngành kỹ thuật ô tô hiện đại.

4.1. Đóng góp trong công tác giảng dạy kỹ thuật ô tô

Mô hình tạo bước đột phá trong phương pháp đào tạo thực hành điện ô tô chuyên sâu. Giảng viên dễ dàng trình chiếu trực quan nguyên lý phân xử bit và truyền nhận thông tin giữa các hộp điều khiển. Sinh viên được trực tiếp cầm que đo, cắm rắc và tự mình phân tích tín hiệu trên máy đo sóng chuyên dụng. Việc trực quan hóa các lỗi thường gặp như đứt cáp hoặc chạm mass giúp bài học trở nên sinh động và cuốn hút. Người học không còn cảm giác mơ hồ trước các khái niệm mạng truyền thông trừu tượng. Nhờ quy trình thực hành chuẩn chỉ trên mô hình, sinh viên hình thành tư duy chẩn đoán logic và phản xạ kỹ thuật vững vàng.

4.2. Hướng nghiên cứu và nâng cấp hệ thống trong tương lai

Từ nền tảng mô hình mạng CAN cơ bản, nhiều hướng nghiên cứu chuyên sâu có thể mở rộng tiếp tục. Đề tài có thể tích hợp thêm các giao thức truyền thông mạng khác như LIN, FlexRay hoặc Automotive Ethernet. Sự kết hợp này giúp tái hiện trọn vẹn kiến trúc mạng đa tầng trên các dòng xe cao cấp hiện nay. Ngoài ra, việc bổ sung vi điều khiển CAN-bus shield hỗ trợ phát triển các ứng dụng can thiệp dữ liệu và giả lập mã độc an ninh mạng. Người nghiên cứu có thể thử nghiệm các giải pháp tường lửa bảo mật thông tin trên đường bus ô tô. Thiết kế mô-đun hóa của sa bàn cũng tạo điều kiện thuận lợi để bổ sung thêm các cảm biến thông minh thế hệ mới.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong quá trình phát triển của ngành công nghiệp ô tô, các hệ thống điều khiển tự động ngày càng được tích hợp dày đặc nhằm nâng cao tính an toàn, hiệu suất vận hành và tiện nghi cho người dùng. Sự gia tăng nhanh chóng của các bộ điều khiển điện tử (Electronic Control Unit - ECU) độc lập—như hộp điều khiển động cơ (ECM), hộp điều khiển điện thân xe (BCM), hộp điều khiển hệ thống điều hòa (A/C Amplifier)—đòi hỏi một phương thức truyền tải thông tin liên tục, chính xác giữa các cụm chi tiết. Việc sử dụng các đường dây nối điểm - điểm truyền thống làm gia tăng trọng lượng xe, độ phức tạp của bó dây và gây khó khăn lớn cho công tác sửa chữa, khắc phục hư hỏng. Mạng giao tiếp điều khiển khu vực (Controller Area Network - CAN) do Robert Bosch phát triển từ đầu thập niên 1990 đã trở thành tiêu chuẩn cốt lõi nhờ khả năng tối ưu hóa số lượng dây dẫn, tốc độ truyền cao và khả năng chống nhiễu vượt trội.

Tại Việt Nam, mặc dù mạng CAN đã được áp dụng rộng rãi trên các phương tiện giao thông thương mại, các trang thiết bị và giáo trình phục vụ công tác giảng dạy thực hành tại các cơ sở đào tạo chuyên ngành kỹ thuật ô tô vẫn còn hạn chế về cả số lượng lẫn mô hình thực tế trực quan. Trước thực trạng đó, đề tài tốt nghiệp "Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống truyền nhận dữ liệu sử dụng mạng CAN trên Toyota Camry 2007" được nhóm tác giả Tống Đức Duy và Nguyễn Quang Sơn, dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Thành Tuyên tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (tháng 02/2023), triển khai nhằm phục vụ công tác giảng dạy và nghiên cứu thực nghiệm.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được tác giả xác định bao gồm 7 nhiệm vụ cụ thể:

1. Nắm bắt hệ thống kiến thức lý thuyết về mạng giao tiếp sử dụng giao thức CAN.
2. Đọc, phân tích và giải mã sơ đồ mạch điện hệ thống CAN trên dòng xe Toyota Camry 2007.
3. Nghiên cứu phương thức ghép nối và giao tiếp dữ liệu giữa vi điều khiển Arduino Uno R3, mạch mở rộng CAN bus Shield và mạng vật lý thực tế trên xe.
4. Đọc và thu thập luồng dữ liệu truyền nhận giữa hộp BCM, ECM và bảng đồng hồ hiển thị táp-lô.
5. Điều khiển hoạt động của các đồng hồ hiển thị thông số và các đèn cảnh báo trên bảng táp-lô thông qua tín hiệu từ cảm biến, công tắc mô phỏng và mạch Arduino.
6. Chế tạo hoàn thiện mô hình thực nghiệm mạng CAN dạng module phục vụ đào tạo.
7. Hoàn thành bản thuyết minh đồ án tốt nghiệp tổng hợp toàn bộ kết quả nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là mạng truyền thông điều khiển khu vực CAN theo chuẩn ô tô, tập trung vào cấu trúc mạng truyền thông thực tế của mẫu xe sedan Toyota Camry phiên bản năm 2007. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở sự tương tác giữa hộp ECM, BCM, bảng đồng hồ táp-lô, các cảm biến đầu vào (cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến nhiệt độ nước làm mát), cơ cấu điều khiển tín hiệu đèn/cửa, cùng module nhúng Arduino Uno R3 có gắn CAN bus Shield đóng vai trò nút can thiệp dữ liệu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án dựa trên nền tảng lý thuyết mạng truyền thông công nghiệp và mạng máy tính nội bộ ứng dụng trên ô tô. Về lý thuyết giao thức, tài liệu định nghĩa giao thức truyền thông là tập hợp các quy tắc định nghĩa cú pháp, ngữ nghĩa, cơ chế định thời, đồng bộ hóa và xử lý lỗi trên đường truyền. Tác giả khảo sát các cấu trúc liên kết mạng cơ bản gồm: dạng sao, dạng bus, dạng vòng, dạng lưới, dạng cây và dạng lai sao - vòng. Đồng thời, văn bản so sánh các chuẩn truyền thông phổ biến trên ô tô theo các tiêu chí kỹ thuật:

Giao thức	Tốc độ truyền	Cơ chế hoạt động và ứng dụng chính
LIN	Thấp (lên đến 20 Kbps)	Cấu trúc Master-Slave chi phí thấp, dùng cho các nút phụ trợ như cửa sổ, gương, cần gạt nước
CAN	Trung bình/Cao (lên đến 1 Mbps)	Đa chủ (Multi-master), truyền thông nối tiếp thời gian thực, chống nhiễu cao, dùng điều khiển động cơ, khung gầm
FlexRay	Cao (lên đến 10 Mbps)	Kênh đôi dự phòng, kích hoạt theo thời gian (Time-triggered), ứng dụng cho hệ thống lái, phanh điện tử
MOST	Rất cao (lên đến 150 Mbps)	Mạng cáp quang hoặc đồng dùng cho các hệ thống thông tin giải trí, âm thanh và hình ảnh
Ethernet	Cực cao (lên đến 10 Gbps)	Băng thông lớn, kết nối các hệ thống tính toán cao cấp, chẩn đoán nhanh và xe tự hành

Về giao thức CAN, nghiên cứu phân tích hệ thống chuẩn hóa theo Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO 11898), gồm ISO 11898-1 (lớp liên kết dữ liệu), ISO 11898-2 (lớp vật lý cho CAN tốc độ cao) và ISO 11898-3 (lớp vật lý cho CAN tốc độ thấp chịu lỗi). Mạng CAN vận hành trên đường truyền vật lý vi sai gồm hai dây xoắn CANH và CANL, được kết thúc bằng hai điện trở 120 Ω (tổng trở toàn mạch là 60 Ω) để tránh phản xạ sóng tín hiệu. Phương pháp mã hóa sử dụng kỹ thuật không trở về không (Non-Return-to-Zero - NRZ), quy định mức điện áp chênh lệch thể hiện hai trạng thái logic: trạng thái trội (dominant - bit 0) có ưu thế tuyệt đối và trạng thái lặn (recessive - bit 1). Cơ chế nhồi bit (bit stuffing) được thực thi tự động: sau khi có 5 bit cùng mức logic liên tiếp, một bit trái dấu sẽ được chèn vào để phục vụ việc tái đồng bộ hóa xung nhịp.

Cấu trúc định thời bit (Bit-timing) được phân chia thành 4 phân đoạn tính theo lượng tử thời gian (Time Quantum - TQ): phân đoạn đồng bộ (Sync_seg), phân đoạn bù thời gian trễ (Prop_seg), cùng hai phân đoạn pha (Phase_seg1 và Phase_seg2) dùng để tái đồng bộ trước điểm lấy mẫu (Sample point). Văn bản làm rõ cấu trúc 4 loại khung tin nhắn CAN:

• Khung dữ liệu (Data Frame): Gồm định dạng chuẩn (11-bit ID) và mở rộng (29-bit ID), chứa bit SOF, trường phân xử (Arbitration), trường điều khiển (DLC quy định từ 0 đến 8 byte), trường dữ liệu thực tế (Data Field), mã kiểm tra dư tuần hoàn (CRC) tính theo đa thức $X^{15} + X^{14} + X^{10} + X^8 + X^7 + X^4 + X^3 + 1$, trường xác nhận ACK và trường kết thúc EOF.
• Khung yêu cầu (Remote Frame): Có cấu trúc tương tự khung dữ liệu nhưng trường dữ liệu rỗng (0 byte) và bit RTR ở mức lặn để yêu cầu nút khác phát dữ liệu.
• Khung lỗi (Error Frame): Chứa cờ báo lỗi chủ động (6 bit trội) hoặc bị động (6 bit lặn) cùng vùng phân cách lỗi (8 bit lặn).
• Khung quá tải (Overload Frame): Cấu trúc tương tự cờ báo lỗi chủ động, phát ra khi bộ đệm của nút chưa kịp giải phóng.
• Khoảng phân cách liên khung (Interframe Space): Ngăn cách các khung dữ liệu hoặc khung yêu cầu, gồm khoảng tạm ngưng (Intermission), trạng thái rảnh (Bus Idle) và khoảng treo đường truyền (Suspend Transmission).

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa phân tích tài liệu kỹ thuật của hãng Toyota, phương pháp mô hình hóa cơ khí bằng phần mềm AutoCAD, kỹ thuật lập trình nhúng trên Arduino IDE và phương pháp thực nghiệm kiểm chứng bằng thiết bị đo kiểm chuyên dụng.

Thiết kế và triển khai mô hình kỹ thuật

Hệ thống được thiết kế dưới dạng bàn thực tập module hóa, gắn trên khung đỡ gia công bằng nhôm định hình chịu lực, tích hợp các bộ phận nguyên bản trích xuất từ hệ thống điện xe Toyota Camry 2007 kết hợp với mạch vi điều khiển hỗ trợ can thiệp luồng dữ liệu.

Kiến trúc phần cứng của mô hình bao gồm các khối chức năng chính:

• Khung giá đỡ và mặt panel: Khung nhôm định hình vững chắc, mặt gá lắp mica/kim loại bố trí khoa học vị trí đặt các cụm điều khiển, bảng công tắc, giắc cắm đo kiểm và các đèn chỉ thị.
• Nút hộp điều khiển động cơ (ECM): Hộp ECM nguyên bản của Camry 2007 chịu trách nhiệm xử lý các thông số vận hành động cơ. Tín hiệu tốc độ động cơ được giả lập thông qua một mô tơ điện dẫn động đĩa tạo xung răng cưa (tương ứng bánh đà động cơ), tốc độ vòng quay điều chỉnh bằng biến trở Dimmer, cấp xung xoay chiều về cảm biến vị trí trục khuỷu loại cảm ứng điện từ. Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát động cơ được giả lập bằng một biến trở xoay thay đổi giá trị điện trở gửi về ECM.
• Nút hộp điều khiển điện thân xe (BCM): Gồm cụm hộp cầu chì tích hợp BCM nguyên bản, tiếp nhận tín hiệu từ cụm công tắc tổ hợp điều khiển đèn chiếu sáng (đèn téc, đèn đầu chiếu gần, đèn pha chiếu xa) và dàn công tắc gạt mô phỏng trạng thái đóng/mở của 4 cánh cửa xe.
• Nút bảng đồng hồ hiển thị (Combination Meter): Nhận trực tiếp các gói tin truyền qua mạng CAN từ ECM và BCM để điều khiển kim đo tốc độ vòng tua động cơ, kim nhiệt độ nước làm mát và bật/tắt các đèn báo trạng thái cửa, đèn chiếu sáng, đèn cảnh báo hệ thống.
• Nút vi điều khiển can thiệp (Arduino Uno R3 & CAN bus Shield): Sử dụng vi điều khiển ATmega328P kết hợp shield mở rộng tích hợp chip điều khiển CAN MCP2515 giao tiếp qua chuẩn SPI và chip thu phát CAN MCP2551 (hoặc TJA1050). Nút này có nhiệm vụ lắng nghe, lọc dữ liệu trên đường truyền, trích xuất mã ID và gửi gói tin giả lập đè lên hệ thống.
• Hệ thống tạo lỗi (Hộp đánh PAN): Cụm công tắc cơ khí được đấu nối trung gian vào đường dây CANH và CANL, cho phép người dạy ngắt kết nối điện trở đầu cuối, tạo ngắn mạch giữa CANH hoặc CANL với mass khung sườn, hoặc chập trực tiếp hai dây CANH và CANL với nhau để phục vụ chẩn đoán hư hỏng.
• Cổng kết nối chẩn đoán OBD-II (DLC3): Bố trí giắc chuẩn 16 chân đưa ra các chân CANH (chân 6), CANL (chân 14), nguồn B+ (chân 16) và Mass (chân 4, 5) để cắm máy chẩn đoán hoặc máy đo xung.

Về mặt công nghệ và phần mềm, nhóm tác giả xây dựng chương trình điều khiển trên Arduino IDE:

• Chương trình nhận dữ liệu (Receive code): Khởi tạo giao tiếp CAN ở tốc độ chuẩn (500 kbps), thiết lập mặt nạ lọc ID, đọc luồng tin nhắn và xuất các byte dữ liệu lên màn hình máy tính (Serial Monitor).
• Chương trình truyền dữ liệu (Send code): Đóng gói khung dữ liệu CAN tiêu chuẩn với mã ID tương ứng để phát các tín hiệu nhiệt độ nước làm mát hoặc vòng tua động cơ trực tiếp lên mạng CAN nhằm kiểm tra khả năng chiếm quyền truyền thông và đáp ứng của cụm đồng hồ táp-lô.

Quy trình kiểm thử được triển khai đồng bộ qua thiết bị đo xung đa năng Hantek 1008C kết nối máy tính để quan sát dạng sóng điện áp vi sai thời gian thực, đồng thời sử dụng máy chẩn đoán chuyên dụng đọc mã lỗi DTC và giám sát các thông số dữ liệu động (Data Stream) khi hệ thống ở trạng thái tiêu chuẩn và khi kích hoạt các pan lỗi thực nghiệm.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Chương này trình bày tính cấp thiết của việc hiện đại hóa mạng truyền thông trên ô tô và thực trạng thiếu hụt mô hình giảng dạy mạng CAN trực quan trong nước. Tác giả tổng hợp tổng quan tình hình nghiên cứu mạng CAN trong nước và quốc tế, chỉ ra xu hướng phát triển từ các mạng đơn giản lên các công nghệ cao cấp như FlexRay và Ethernet TSN/AVB. Từ đó, xác định rõ 7 mục tiêu cụ thể của đề tài, các phương pháp tiếp cận kỹ thuật và xác lập phạm vi giới hạn thực hiện trên các cụm chức năng chính của xe Toyota Camry 2007.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Nội dung chương tập trung làm rõ bản chất lý thuyết của mạng truyền thông trên ô tô. Tác giả phân tích các dạng cấu trúc liên kết mạng (sao, bus, vòng, lưới, cây, lai), ưu nhược điểm và vai trò của mạng truyền thông trong việc giảm khối lượng dây dẫn, tăng độ tin cậy và linh hoạt. Chương đi sâu vào cấu trúc giao thức CAN: phân tích hai tầng Physical và Data Link theo ISO 11898, nguyên lý mã hóa NRZ, cơ chế nhồi bit, phân đoạn thời gian bit (Bit-timing), cơ chế đồng bộ cứng và tái đồng bộ. Chi tiết kỹ thuật của 4 loại khung tin nhắn (Data Frame, Remote Frame, Error Frame, Overload Frame) cùng khoảng phân cách liên khung được giải thích cặn kẽ kèm các đa thức CRC và cơ chế phân xử quyền ưu tiên (Arbitration). Cuối chương, tác giả trình bày sơ đồ bố trí mạng CAN tổng thể và sơ đồ mạch điện chi tiết của hệ thống trên dòng xe Toyota Camry 2007.

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM

Chương 3 làm rõ các thông số kỹ thuật và cấu tạo của từng thành phần trên mô hình. Về phần cứng ô tô, chương mô tả chi tiết sơ đồ chân giắc và chức năng các chân của hộp ECM, hộp điều khiển BCM, cụm đồng hồ hiển thị bảng táp-lô, cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ và cụm công tắc đèn xe Camry 2007. Về phần cứng nhúng, chương giới thiệu vi điều khiển Arduino Uno R3 và bo mạch Arduino CAN bus Shield. Về phần mềm, tài liệu nêu ứng dụng của phần mềm đồ họa AutoCAD trong việc thiết kế bản vẽ cơ khí khung đỡ và môi trường Arduino IDE phục vụ viết code nạp vi điều khiển. Cuối cùng, sơ đồ mạch điện tổng thể của mô hình được thiết lập đồng bộ.

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH

Chương 4 mô tả toàn bộ quá trình hiện thực hóa mô hình từ ý tưởng đến thực nghiệm. Tác giả đưa ra sơ đồ khối hệ thống, bản vẽ thiết kế khung nhôm, quy trình lắp đặt các module hộp ECM, BCM, bảng đồng hồ táp-lô, cụm cảm biến giả lập trục khuỷu dẫn động bằng mô tơ có dimmer điều tốc, biến trở mô phỏng nhiệt độ nước và hệ thống công tắc đánh PAN. Chương giải thích lưu đồ thuật toán và cấu trúc code điều khiển trên Arduino để đọc dữ liệu và gửi thông điệp can thiệp lên mạng CAN. Phần thử nghiệm đánh giá khả năng vận hành của mô hình khi thay đổi biến trở, tăng giảm tốc độ mô tơ, bật tắt công tắc cửa/đèn. Đồng thời, tác giả thiết lập quy trình kiểm tra, xử lý sự cố và ghi nhận dạng sóng xung điện áp vi sai trên chân CANH, CANL qua các kịch bản lỗi mạch vật lý.

CHƯƠNG 5: CÁC BÀI THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH

Chương này chuyển giao kết quả chế tạo thành tài liệu phục vụ giảng dạy thông qua việc biên soạn 4 bài thực hành cụ thể:

• Bài 1: Kiểm tra điện trở đầu cuối trên mạng CAN. Hướng dẫn quy trình sử dụng đồng hồ vạn năng (VOM) đo điện trở giữa chân CANH và CANL tại cổng DLC3 và tại từng nút hộp khi bình thường và khi ngắt các pan lỗi.
• Bài 2: Kiểm tra xung trên mạng CAN. Hướng dẫn kết nối máy đo xung Hantek 1008C để thu thập đồ thị điện áp vi sai CANH/CANL trong trạng thái bình thường và các trạng thái đường truyền bị lỗi.
• Bài 3: Dùng máy chẩn đoán để đọc dữ liệu trên CAN và chẩn đoán lỗi. Các bước kết nối thiết bị chẩn đoán qua cổng OBD-II, chọn model xe, đọc dữ liệu động từ ECM, BCM, đồng hồ và đọc/xóa mã lỗi chẩn đoán (DTC) khi đánh pan.
• Bài 4: Đo kiểm các cảm biến, công tắc trên hệ thống. Hướng dẫn đo kiểm giá trị điện trở, điện áp của cảm biến vị trí trục khuỷu khi động cơ giả lập quay ở các dải tốc độ khác nhau và đo thông mạch các vị trí của cụm công tắc đèn.

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Đánh giá mức độ hoàn thành toàn bộ các mục tiêu đặt ra ban đầu và đề xuất các giải pháp nâng cấp, mở rộng hệ thống trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã hoàn thành chế tạo mô hình thực nghiệm hệ thống mạng giao tiếp CAN trên Toyota Camry 2007 với đầy đủ tính năng kỹ thuật và khả năng tương tác hai chiều. Các kết quả cụ thể bao gồm:

• Thông số điện trở vật lý chuẩn xác: Đo kiểm thực tế trên cổng chẩn đoán DLC3 ghi nhận điện trở mạng CAN ở điều kiện bình thường đạt xấp xỉ 60 Ω (do hai điện trở đầu cuối 120 Ω mắc song song). Khi ngắt các công tắc đánh PAN tách rời từng nút, giá trị điện trở hiển thị biến thiên rõ rệt về mức 120 Ω tương ứng với việc mạch chỉ còn lại một điện trở đầu cuối duy nhất.
• Dạng sóng tín hiệu vi sai: Thiết bị Hantek 1008C ghi nhận dạng sóng vi sai rõ nét: ở trạng thái lặn (recessive), cả CANH và CANL cùng duy trì ở mức điện áp xấp xỉ 2.5 V; ở trạng thái trội (dominant), tín hiệu CANH tăng lên xấp xỉ 3.5 V và CANL giảm xuống xấp xỉ 1.5 V, đảm bảo độ chênh lệch vi sai 2.0 V đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. Khi kích hoạt các pan lỗi ngắn mạch CANH với mass, CANL với mass hoặc chập hai dây lại với nhau, máy đo xung phản ánh chính xác các dạng sóng biến dạng hoặc sụt áp về 0 V.
• Hoạt động mô phỏng cơ cấu chấp hành: Tăng giảm biến trở nhiệt độ nước làm mát khiến kim đồng hồ nhiệt độ di chuyển mượt mà; thay đổi tốc độ mô tơ quay đĩa xung trục khuỷu từ thấp đến cao làm điện áp xoay chiều phát ra từ cảm biến biến thiên tương ứng, làm kim đồng hồ tốc độ động cơ phản hồi tức thời; các công tắc giả lập cửa và cụm công tắc đèn kích hoạt chính xác các biểu tượng cảnh báo mở cửa và đèn pha/cốt trên bảng đồng hồ.
• Giao tiếp nhúng thành công: Vi điều khiển Arduino Uno R3 kết hợp CAN bus Shield đã đọc thành công các gói tin dữ liệu trên đường truyền, phân tách đúng mã ID và dữ liệu gửi từ ECM/BCM lên cổng Serial Monitor. Đồng thời, mạch phát thành công gói tin giả lập nhiệt độ nước lên đường truyền, chứng minh khả năng can thiệp và kiểm soát mạng CAN.
• Đóng góp học thuật và giáo dục: Đề tài đã trực tiếp giải quyết bài toán thiếu học cụ chuyên sâu về mạng truyền thông trên ô tô tại Khoa Cơ khí Động lực. Bộ tài liệu đi kèm cung cấp hệ thống 4 bài thực hành đo kiểm hoàn chỉnh từ cấp độ đo tĩnh (điện trở), đo động (máy đo xung tín hiệu) cho đến ứng dụng phần mềm chẩn đoán chuyên dụng, đóng góp một công cụ trực quan phục vụ đào tạo sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Về hạn chế, mô hình mới chỉ tập trung nghiên cứu trên cấu trúc mạng CAN của một dòng xe đơn lẻ là Toyota Camry đời 2007. Số lượng các nút hộp điều khiển vật lý trên mô hình còn hạn chế, chủ yếu gồm 3 nút nguyên bản (ECM, BCM, Đồng hồ táp-lô) kết hợp 1 nút can thiệp Arduino; các cụm điều khiển quan trọng khác như hộp chống bó cứng phanh (ABS/VSC), hộp điều khiển túi khí (Airbag) hay hộp khuếch đại điều hòa (A/C Amplifier) chưa được tích hợp vào hệ thống mạng. Ngoài ra, mô hình chưa mở rộng nghiên cứu giao tiếp đa mạng với các giao thức khác và chưa hỗ trợ chuẩn CAN FD tốc độ cao.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được tác giả định hướng:

• Mở rộng đấu nối và tích hợp thêm các nút hộp điều khiển điện tử khác trên xe như ABS, túi khí và Gateway vào mô hình để cấu thành mạng ô tô hoàn chỉnh.
• Nghiên cứu kết nối lai ghép giữa mạng CAN với các mạng truyền thông khác trên ô tô như LIN, FlexRay hoặc Ethernet ô tô nhằm phục vụ các chuyên đề nghiên cứu hiện đại.
• Xây dựng phần mềm giao diện giám sát đồ họa chuyên dụng trên máy tính để thu thập, phân tích và hiển thị trực quan các gói tin CAN thay cho giao diện Serial Monitor cơ bản của Arduino.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo có giá trị kỹ thuật cao đối với:

• Giảng viên và sinh viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Kỹ thuật Cơ điện tử và Kỹ thuật Điều khiển - Tự động hóa tại các trường đại học, cao đẳng kỹ thuật.
• Người nghiên cứu, kỹ sư hoặc kỹ thuật viên ô tô muốn tìm hiểu nguyên lý vận hành sâu của mạng giao tiếp CAN, cơ chế định dạng khung tin nhắn và phương pháp đo kiểm chẩn đoán hệ thống thông tin liên lạc trên các dòng xe hiện đại.
• Phần đáng tham khảo nhất là Chương 4 và Chương 5: toàn bộ sơ đồ đấu nối mạch điện chi tiết của các hộp ECM, BCM, đồng hồ táp-lô Camry 2007; cấu trúc code lập trình thu phát CAN trên Arduino; các sơ đồ đánh pan mô phỏng lỗi vật lý và quy trình hướng dẫn từng bước trên 4 bài thực hành đo kiểm điện trở, bắt xung sóng bằng Hantek 1008C và đọc dữ liệu qua cổng OBD-II.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao trên đường truyền mạng CAN tốc độ cao bắt buộc phải gắn hai điện trở đầu cuối 120 Ω và giá trị tổng trở đo được chuẩn là bao nhiêu?
Hai điện trở 120 Ω được bố trí ở hai điểm xa nhất của đường truyền chính nhằm phối hợp trở kháng với dây cáp, ngăn ngừa hiện tượng phản xạ sóng tín hiệu tại các đầu mút đường truyền gây méo dạng sóng và suy hao dữ liệu. Do hai điện trở này được mắc song song với nhau trên hai dây CANH và CANL, giá trị tổng trở danh định đo được giữa hai chân này khi hệ thống không cấp nguồn là xấp xỉ 60 Ω (trong dải chấp nhận được từ 54 Ω đến 66 Ω).

2. Trong mô hình thực nghiệm này, mạch Arduino Uno R3 kết hợp CAN bus Shield giữ vai trò gì?
Module Arduino Uno R3 đóng vai trò là một nút mạng CAN bổ sung được lập trình độc lập. Nút này sử dụng chip MCP2515 và chip thu phát CAN để giao tiếp với mạng vật lý của Camry 2007, thực hiện hai nhiệm vụ: (1) Lắng nghe, lọc và đọc các gói tin từ ECM, BCM rồi xuất ra cổng Serial Monitor trên máy tính để theo dõi; (2) Đóng gói và phát các khung dữ liệu giả lập (như tín hiệu nhiệt độ nước làm mát) trực tiếp lên mạng CAN để điều khiển bảng đồng hồ hiển thị.

3. Tín hiệu tốc độ vòng tua động cơ gửi về hộp ECM được giả lập trên mô hình bằng cơ cấu vật lý nào?
Hệ thống sử dụng một đĩa tạo tín hiệu xung răng cưa (mô phỏng vành răng trên bánh đà trục khuỷu) được dẫn động quay bởi một động cơ điện một chiều. Tốc độ quay của mô tơ được điều chỉnh linh hoạt thông qua một mạch chiết áp (Dimmer). Cạnh đĩa răng bố trí một cảm biến vị trí trục khuỷu loại cảm ứng điện từ nguyên bản; khi đĩa quay, sự biến thiên từ thông sinh ra tín hiệu điện áp xoay chiều gửi về hộp ECM để ECM tính toán và phát dữ liệu vòng tua máy lên mạng CAN.

4. Dạng sóng điện áp của hai dây CANH và CANL ở trạng thái hoạt động bình thường có đặc điểm gì khi quan sát trên máy đo xung?
Ở trạng thái lặn (recessive - tương ứng bit 1), cả hai dây CANH và CANL đều duy trì ở mức điện áp xấp xỉ 2.5 V, hiệu điện áp vi sai xấp xỉ 0 V. Khi chuyển sang trạng thái trội (dominant - tương ứng bit 0), bộ thu phát CAN đẩy mức điện áp trên dây CANH tăng lên khoảng 3.5 V và kéo điện áp trên dây CANL hạ xuống khoảng 1.5 V. Tín hiệu thu được là hai đường sóng đối xứng nhau qua mức 2.5 V với độ chênh lệch điện áp vi sai đạt khoảng 2.0 V.

5. Cụm công tắc đánh PAN trên mô hình cho phép thực hiện những kịch bản hư hỏng thực tế nào?
Hộp công tắc đánh PAN được đấu nối trung gian vào đường truyền để mô phỏng 4 dạng sự cố vật lý điển hình của mạng CAN trên xe ô tô: ngắt kết nối một hoặc cả hai điện trở đầu cuối làm thay đổi trở kháng mạng; ngắn mạch dây CANH xuống mass; ngắn mạch dây CANL xuống mass; và ngắn mạch trực tiếp giữa dây CANH với dây CANL. Các trạng thái này dẫn đến sai lệch điện trở, biến dạng xung sóng hoặc làm gián đoạn hoàn toàn luồng giao tiếp giữa các hộp ECU.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của nhóm tác giả Tống Đức Duy và Nguyễn Quang Sơn đã nghiên cứu toàn diện lý thuyết mạng CAN và chuyển giao thành công thành một mô hình phần cứng thực nghiệm sinh động trên nền tảng hệ thống điện xe Toyota Camry 2007. Mô hình vận hành ổn định, tái hiện chính xác hoạt động điều khiển bảng đồng hồ táp-lô thông qua dữ liệu số từ các hộp ECM, BCM và cho phép can thiệp luồng tin bằng vi điều khiển Arduino. Hệ thống 4 bài thực hành đo kiểm điện trở, đo xung sóng và quét lỗi chẩn đoán đi kèm cung cấp một phương tiện đào tạo trực quan, đáp ứng thiết thực nhu cầu giảng dạy và nghiên cứu chuyên sâu về công nghệ mạng truyền thông trên ô tô hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1. Tính cấp thiết của đề tài Với sự phát triển không ngừng của công nghệ và kỹ thuật hiện nay, ngày có càng nhiều những hệ thống điều khiển tự động thông đã được tích hợp trên ô tô nhằm nâng cao trải nghiệm cũng như sự tiện nghi cho người sử dụng. Với việc áp dụng những công nghệ tiên tiến, hàng loạt những hộp điều khiển tự động được trang bị cho ô tô như hộp điều khiển động cơ (ECM), hộp điều khiển điển thân xe (BCM), hộp điều khiển hệ thống điều hòa (A/C Amplifier), …. Các hộp này cần có sự trao đổi những thông tin, dữ liệu cho nhau nhằm đảm bảo việc điều khiển các cơ cấu chấp hành một cách chính xác.

Vì vậy cần có một hệ thống thông tin liên lạc giữa chúng. Từ đầu những năm 90 của thế kỷ trước, CAN (Controller Area Network) đã được ứng dụng để giao tiếp giữa các hộp trên xe và hiện nay nó đã trở thành hệ thống được áp dụng rộng rãi trên hầu hết ô tô. Không những vậy, CAN còn giúp cho các thợ sửa chữa, kỹ sư giải quyết những hư hỏng trên xe một cách nhanh chóng. Tuy nhiên, việc giảng dạy về CAN trên trường lớp vẫn còn nhiều hạn chế, thiếu những ví dụ cụ thể cũng như mô hình thực tế.

Từ vấn đề đó, nhóm chúng em đã thực hiện mô hình hệ thống CAN trên xe thực tế nhằm cung cấp công cụ cho việc giảng dạy cũng như phần nào kiến thức về mạng CAN trên ô tô. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1. Trong nước Mạng giao tiếp CAN đã ra đời và được áp dụng rộng rãi trên ô tô cũng như các ngành công nghiệp khác từ lâu. Tuy nhiên, vẫn có khá ít những đề tài nghiên cứu về nó.

Cho đến những năm gần đây, đã có nhiều đề tài nghiên cứu về nó nhiều hơn nhằm bắt kịp xu hướng công nghệ hiện đại. Tuy nhiên thực tế vẫn gặp nhiều khó khăn trong việc tiếp cận, vận hành mạng giao tiếp trên ô tô nói chung và mạng CAN nói riêng. Ngoài nước Việc nghiên cứu về mạng giao tiếp trên ô tô ở nước ngoài đã được thực hiện từ lâu, vì vậy mạng giao tiếp CAN đã phát gần như toàn diện. Không những vậy, hiện họ cũng đã nghiên cứu và phát triển những công nghệ khác như MOST(Media Oriented Systems Transport), FlexRay, LIN…hay những công nghệ truyền thông như Ethernet TSN (Time-Sensitive 1 Networking) hay Ethernet AVB (Audio Video Bridging) với tốc độ và độ tin cậy cao ứng dụng cho xe tự hành.

Mục tiêu của đề tài - Tìm hiểu kiến thức lý thuyết về CAN. - Đọc được sơ đồ mạch điện trên xe Toyota Camry 2007. - Tìm hiểu giao tiếp giữa Arduino Uno R3, Module CAN bus Shield và mạng giao tiếp thực tế. - Đọc dữ liệu giao tiếp giữa BCM, ECM và đồng hồ hiển thị.

- Điều khiển được các đồng hồ và đèn báo trên đồng hồ thông qua các cảm biến, công tắc và Arduino. - Thực hiện được mô hình mạng CAN. - Hoàn thành bản thuyết minh đề tài 1. Phương pháp và phạm vi nghiên cứu 1.

Phương pháp nghiên cứu - Sử dụng nguồn tài liệu từ Internet để tìm hiểu về mạng truyền thông trên ô tô, Arduino, giao tiếp giữa các hộp điều khiển trên ô tô và giữa Arduino với mạng CAN trên ô tô thông qua module CAN bus Shield. - Tìm kiếm sơ đồ mạch điện từ hãng cũng như các dữ liệu điều khiển đồng hồ hiển thị. - Ứng dụng các phần mềm kỹ thuật để thiết kế mô hình. - Giả lập các tín hiệu truyền lên mạng CAN thông qua các công tắc, cảm biến và Arduino.