Thiết Kế và Thực Hiện Mô Hình Giảng Dạy Hệ Thống Thông Tin Trên Xe Mitsubishi Attrage 2022

Mô hình giảng dạy hệ thống thông tin trên xe Mitsubishi Attrage 2022 là một chủ đề… 139 trang · Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh · 2024.

• Tác giả: Phạm Trang Thanh
• Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Quang Trãi
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
• Đề tài: Thiết Kế, Thực Hiện Mô Hình Giảng Dạy Hệ Thống Thông Tin Trên Xe Mitsubishi Attrage 2022
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
• 1.1. Tình hình nghiên cứu
• 1.2. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Bố cục
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Hệ thống thông tin trên ô tô
• 2.2. Sơ lược về hệ thống thông tin trên ô tô
• 2.3. Các loại đồng hồ tableau trên ô tô
• 2.4. Yêu cầu của hệ thống thông tin
• 2.5. Phân loại hệ thống thông tin
• 2.5.1. Dạng tương tự (analog)
• 2.5.2. Dạng số (digital)
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, THỰC HIỆN MÔ HÌNH
• 3.1. Cơ sở xây dựng mô hình
• 3.2. Lựa chọn thiết bị phần cứng
• 3.3. Giới thiệu phần mềm
• 3.3.1. Giới thiệu phần mềm SolidWorks
• 3.4. Thiết kế phần khung sắt đỡ mô hình
• 3.5. Thiết kế, bố trí các chi tiết lên mặt mica
• 3.6. Thiết kế mô hình hoàn chỉnh
• 3.7. Kết quả đạt được
• 4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG HỌC TẬP CAN BUS
• 4.1. Mục tiêu xây dựng ứng dụng
• 4.2. Giao diện ứng dụng học tập
• 5. CHƯƠNG 5: HƯỚNG DẪN ĐO KIỂM VÀ VẬN HÀNH MÔ HÌNH
• 5.1. Quy trình sử dụng mô hình
• 5.2. Bài giảng thực hành
• 5.3. Bài giảng kiểm tra Pan
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Mô Hình Giảng Dạy Hệ Thống Thông Tin Trên Xe Mitsubishi Attrage 2022

Mô hình giảng dạy hệ thống thông tin trên xe Mitsubishi Attrage 2022 là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực công nghệ ô tô. Đề tài này không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức về hệ thống thông tin mà còn nâng cao chất lượng giảng dạy tại các cơ sở đào tạo. Việc nghiên cứu và phát triển mô hình này sẽ cung cấp cho sinh viên những hiểu biết sâu sắc về cách thức hoạt động của hệ thống thông tin trên xe, từ đó chuẩn bị cho họ những kỹ năng cần thiết trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại.

1.1. Lý Do Chọn Đề Tài Mô Hình Giảng Dạy

Lý do chọn đề tài này xuất phát từ sự phát triển nhanh chóng của công nghệ ô tô, đặc biệt là trong việc ứng dụng công nghệ xe hơi. Mô hình giảng dạy sẽ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các tính năng của Mitsubishi Attrage 2022, từ đó nâng cao khả năng thực hành và ứng dụng trong thực tế.

1.2. Mục Đích Nghiên Cứu Mô Hình

Mục đích nghiên cứu là xây dựng một mô hình giảng dạy hiệu quả, giúp sinh viên nắm vững lý thuyết và thực hành về hệ thống thông tin trên xe. Mô hình này sẽ cung cấp kiến thức về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng thực tiễn của hệ thống thông tin trong Mitsubishi Attrage 2022.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Giảng Dạy Hệ Thống Thông Tin Trên Xe

Giảng dạy hệ thống thông tin trên xe Mitsubishi Attrage 2022 gặp phải nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là sự thiếu hụt tài liệu và nguồn thông tin đáng tin cậy. Điều này gây khó khăn cho sinh viên trong việc tiếp cận kiến thức và thực hành. Hơn nữa, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ cũng khiến cho nội dung giảng dạy cần phải cập nhật thường xuyên để phù hợp với thực tế.

2.1. Thiếu Tài Liệu Hướng Dẫn Đáng Tin Cậy

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc tìm kiếm tài liệu hướng dẫn về hệ thống thông tin trên xe. Việc thiếu tài liệu này không chỉ ảnh hưởng đến quá trình học tập mà còn làm giảm chất lượng giảng dạy.

2.2. Cập Nhật Công Nghệ Liên Tục

Công nghệ ô tô phát triển nhanh chóng, đòi hỏi giảng viên và sinh viên phải thường xuyên cập nhật kiến thức mới. Điều này tạo ra áp lực lớn trong việc thiết kế chương trình giảng dạy phù hợp với xu hướng công nghệ hiện đại.

III. Phương Pháp Thiết Kế Mô Hình Giảng Dạy Hệ Thống Thông Tin

Để thiết kế mô hình giảng dạy hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu và thực hành hiện đại. Mô hình sẽ bao gồm việc sử dụng Arduino và module MCP2515 để thực hiện việc truyền và nhận dữ liệu trên mạng CAN. Điều này không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về lý thuyết mà còn thực hành được các kỹ năng cần thiết trong ngành công nghiệp ô tô.

3.1. Sử Dụng Công Nghệ Arduino Trong Mô Hình

Công nghệ Arduino được sử dụng để xây dựng mô hình giảng dạy, giúp sinh viên thực hành lập trình và điều khiển hệ thống thông tin. Việc này tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận với công nghệ hiện đại và phát triển kỹ năng lập trình.

3.2. Tích Hợp Module MCP2515 Vào Mô Hình

Module MCP2515 sẽ được tích hợp vào mô hình để thực hiện việc truyền và nhận dữ liệu trên mạng CAN. Điều này giúp sinh viên hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của hệ thống thông tin trên xe và các giao thức truyền thông hiện đại.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Mô Hình Giảng Dạy

Mô hình giảng dạy hệ thống thông tin trên xe Mitsubishi Attrage 2022 không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn có thể áp dụng vào thực tiễn. Sinh viên có thể thực hành các bài tập liên quan đến việc sử dụng và tương tác với hệ thống thông tin trên xe, từ đó nâng cao khả năng làm việc trong môi trường thực tế.

4.1. Thực Hành Sử Dụng Hệ Thống Thông Tin

Sinh viên sẽ được thực hành sử dụng hệ thống thông tin trên xe Mitsubishi Attrage 2022, từ đó hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động và các tính năng của hệ thống này. Việc thực hành sẽ giúp sinh viên tự tin hơn khi làm việc trong ngành công nghiệp ô tô.

4.2. Đánh Giá Kết Quả Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu sẽ được đánh giá dựa trên khả năng tiếp thu kiến thức và kỹ năng thực hành của sinh viên. Mô hình giảng dạy sẽ được điều chỉnh để phù hợp hơn với nhu cầu học tập và thực tiễn.

V. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Tương Lai Của Mô Hình

Mô hình giảng dạy hệ thống thông tin trên xe Mitsubishi Attrage 2022 đã chứng minh được tính khả thi và hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng giảng dạy. Hướng phát triển tương lai sẽ tập trung vào việc cập nhật công nghệ mới và cải tiến nội dung giảng dạy để đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động.

5.1. Đề Xuất Hướng Phát Triển Mô Hình

Đề xuất hướng phát triển mô hình bao gồm việc tích hợp thêm các công nghệ mới và cải tiến nội dung giảng dạy. Điều này sẽ giúp sinh viên nắm bắt được xu hướng công nghệ hiện đại trong ngành ô tô.

5.2. Tương Lai Của Hệ Thống Thông Tin Trên Xe

Hệ thống thông tin trên xe sẽ tiếp tục phát triển với nhiều tính năng mới, từ đó tạo ra nhiều cơ hội cho sinh viên trong việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trong thực tiễn.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại, việc tối ưu hóa hệ thống dây dẫn và nâng cao khả năng điều khiển đã thúc đẩy sự ra đời và ứng dụng sâu rộng của các mạng truyền thông trên xe. Kể từ khi được phát triển vào những năm 1980, giao thức CAN (Controller Area Network) đã trở thành chuẩn giao tiếp phổ biến hàng đầu. Trên các dòng xe thương mại ngày nay, hệ thống điều khiển có thể tích hợp từ ba mươi cho đến hàng trăm hộp điều khiển điện tử độc lập như hộp điều khiển động cơ (ECM), hộp điều khiển hộp số (TCM), hộp điều khiển thân xe (BCM) và hộp điều khiển hệ thống chống bó cứng phanh (ABS). Các hộp này liên tục trao đổi dữ liệu vận hành theo thời gian thực để hiển thị lên bảng đồng hồ táp-lô (tableau) phục vụ người lái.

Tại Việt Nam, dù mạng CAN đã được thừa nhận rộng rãi về tầm quan trọng trong xu thế hội nhập kỹ thuật, công tác đào tạo và nghiên cứu thực nghiệm vẫn gặp nhiều khó khăn. Các tài liệu hướng dẫn vận hành, đo kiểm và chẩn đoán mạng CAN mang tính trực quan còn hạn chế, khiến việc tiếp cận nguyên lý giao tiếp mạng đối với sinh viên và kỹ thuật viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô còn trừu tượng. Nhằm giải quyết thách thức này, đề tài "Thiết kế, thực hiện mô hình giảng dạy hệ thống thông tin trên xe Mitsubishi Attrage 2022" được thực hiện tại Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (mã khóa luận SKL012415, bảo vệ tháng 01/2024 do Th.S Nguyễn Quang Trãi hướng dẫn, sinh viên thực hiện: Phạm Trang Thanh và Phạm Trần Tiến Phát).

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể theo các nhiệm vụ:

1. Nắm vững lý thuyết về mạng CAN và hệ thống thông tin trên ô tô.
2. Phân tích, thiết kế hệ thống hiển thị thông tin sử dụng giao thức CAN.
3. Xây dựng chương trình giao tiếp CAN giữa bo mạch vi điều khiển Arduino Uno và module MCP2515.
4. Thực hiện đọc và truyền dữ liệu để điều khiển việc đóng ngắt các đèn báo trên màn hình hiển thị.
5. Hoàn thiện mô hình giảng dạy hệ thống thông tin với sự tích hợp của mạng CAN.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Các tín hiệu hiển thị của hệ thống thông tin táp-lô ô tô; quy trình truyền nhận dữ liệu, cấu trúc khung truyền trên mạng CAN; kỹ thuật lập trình vi điều khiển Arduino kết hợp module MCP2515 để tương tác với bảng điều khiển; phương pháp đo kiểm và chẩn đoán hệ thống thông tin.
• Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn trên hệ thống bảng đồng hồ tableau của dòng xe sedan Mitsubishi Attrage thế hệ 2022; sử dụng công cụ đo sóng xung Hantek 6022BE và thiết bị chẩn đoán chuyên hãng Mitsubishi MUT-III kết nối qua cổng OBD-II.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và nguyên lý kỹ thuật

Hệ thống thông tin trên ô tô có chức năng thu nhận tín hiệu từ các cảm biến hoặc các hộp điều khiển ECU để cung cấp trực quan cho người lái về tình trạng kỹ thuật của phương tiện. Hệ thống được phân loại thành dạng tương tự (analog - chỉ báo bằng kim) và dạng số (digital - hiển thị số hoặc thanh đồ họa).

Cơ sở lý thuyết của đề tài tập trung vào cấu tạo và nguyên lý của các cụm đồng hồ đo truyền thống và hiện đại:

• Đồng hồ báo áp suất nhớt:
  • Kiểu nhiệt điện: Sử dụng phần tử lưỡng kim ghép từ hai kim loại có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau kết hợp dây may so; độ dịch chuyển của kim đồng hồ tỉ lệ với dòng điện sinh nhiệt chạy qua tiếp điểm của cảm biến màng áp suất.
  • Kiểu từ điện: Gồm ba cuộn dây (W1, W2, W3) và đĩa nam châm vĩnh cửu. Dòng điện làm việc cực đại trong mạch đạt 0,2A. Khi áp suất thay đổi từ 0 đến 10 kg/cm², điện trở cảm biến biến thiên làm thay đổi từ thông tổng hợp của các cuộn dây theo quy tắc hình bình hành, qua đó định hướng góc quay của đĩa nam châm mang kim chỉ thị.
• Đồng hồ báo mức nhiên liệu:
  • Kiểu lưỡng kim: Sử dụng biến trở trượt gắn phao xăng. Để triệt tiêu sai số do sự dao động của điện áp ắc quy, hệ thống tích hợp bộ ổn áp lưỡng kim duy trì điện áp làm việc ổn định ở mức xấp xỉ 7V (trong điều kiện chế tạo mô hình thực tế có thể thay thế bằng IC ổn áp 7807).
  • Kiểu cuộn dây chữ thập: Gồm 4 cuộn dây (L1, L2, L3, L4) quấn lệch nhau góc 90 độ quanh rotor từ. Không gian dưới rotor được điền đầy chất lỏng silicon để triệt tiêu dao động kim khi xe rung lắc và giữ nguyên vị trí kim khi ngắt khóa điện.
• Đồng hồ báo nhiệt độ nước làm mát: Ứng dụng cảm biến nhiệt điện trở có hệ số nhiệt âm NTC (Negative Temperature Coefficient - điện trở giảm khi nhiệt độ nước tăng), phối hợp với cơ cấu hiển thị kiểu lưỡng kim hoặc kiểu cuộn dây chữ thập.
• Đồng hồ đo tốc độ động cơ và tốc độ xe: Đồng hồ tốc độ động cơ (tachometer) xử lý xung điện 400V từ cuộn sơ cấp bobine qua bộ Igniter hoặc nhận tín hiệu từ cảm biến trục khuỷu thông qua Engine ECU. Đồng hồ tốc độ xe (speedometer) sử dụng cơ cấu nam châm vĩnh cửu quay tạo dòng điện cảm ứng Foucault trong chụp nhôm đối với cơ cấu cơ khí, hoặc xử lý tín hiệu xung từ cảm biến Hall/từ trở đặt tại trục thứ cấp hộp số.
• Công nghệ màn hình: Bao gồm màn hình huỳnh quang chân không VFD (cấu tạo gồm sợi tóc vonfram nung nóng ở 600°C phát xạ điện tử, lưới kim loại và 20 đoạn a-nốt phủ chất huỳnh quang) và màn hình tinh thể lỏng LCD.
• Các dạng tín hiệu đầu vào: Tín hiệu số ON/OFF (nhị phân 0 và 1); tín hiệu dạng sóng biến thiên liên tục theo đại lượng đo (điện áp, điện trở); tín hiệu dạng xung (xung vuông, xung tam giác, xung hình sin, xung răng cưa).
• Mạng truyền thông CAN: Hoạt động theo mô hình tham chiếu OSI; phân chia thành chuẩn CAN tốc độ cao (High-speed CAN) và CAN tốc độ thấp (Low-speed CAN) với các mức điện áp đặc trưng trên hai đường dây CAN_H và CAN_L. Khung truyền dữ liệu tiêu chuẩn (CAN 2.0A) và mở rộng (CAN 2.0B) bao gồm các trường: Start of Frame (SOF), Identifier (ID 11-bit hoặc 29-bit), Remote Transmission Request (RTR), Control Field (gồm bit IDE, r0, DLC từ 0 đến 8 byte), Data Field, Cyclic Redundancy Check (CRC), Acknowledgment (ACK), End of Frame (EOF) và Interframe Space (IFS); tích hợp cơ chế phát hiện lỗi khung và nhồi bit (bit stuffing).

Phương pháp nghiên cứu

Đề tài kết hợp đồng thời các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và phân tích kỹ thuật:

• Phương pháp thu thập và phân tích tài liệu: Khai thác tài liệu kỹ thuật của hãng Mitsubishi Motors và lý thuyết giao thức mạng CAN để xây dựng cấu trúc điều khiển.
• Phương pháp thiết kế mô hình 3D: Sử dụng phần mềm SolidWorks để tính toán kết cấu cơ khí, thiết kế khung đỡ chịu lực và bố trí các cụm linh kiện, bảng đồng hồ, cổng kết nối trên các tấm mica.
• Phương pháp lập trình và ghép nối nhúng: Viết chương trình điều khiển trên môi trường Arduino IDE nạp vào vi điều khiển Arduino Uno, kết nối thông qua giao tiếp SPI với module MCP2515 để đóng gói và gửi khung truyền CAN giả lập đến bảng táp-lô.
• Phương pháp đo kiểm xung tín hiệu: Sử dụng thiết bị đo sóng hiện số Hantek 6022BE kết nối máy tính để đo dạng sóng điện áp vi sai trên đường truyền CAN_H/CAN_L; trích xuất dữ liệu nhị phân thô, lọc bỏ bit nhồi và giải mã cấu trúc khung dữ liệu sang hệ thập phân (DEC) và hệ thập lục phân (Hex).
• Phương pháp chẩn đoán chuyên hãng: Sử dụng thiết bị phần cứng và phần mềm chẩn đoán Mitsubishi MUT-III kết nối qua giắc chẩn đoán OBD-II để quét lỗi, xem dữ liệu động (Data List), kích hoạt cơ cấu chấp hành (Actuator Test) và hiệu chỉnh cài đặt của đồng hồ táp-lô.

Thiết kế và triển khai mô hình

Mô hình giảng dạy được thiết kế nhằm mô phỏng toàn diện hoạt động của hệ thống thông tin táp-lô trên xe Mitsubishi Attrage 2022:

Thiết kế phần cứng và kết cấu cơ khí

• Khung giá đỡ: Được gia công bằng kết cấu khung sắt chịu lực, định hình không gian vững chắc cho toàn bộ thiết bị.
• Vỏ và mặt gá lắp mica: Toàn bộ bề mặt mô hình được ốp bằng vật liệu mica cắt gọt chính xác trên phần mềm SolidWorks, phân bổ thành 6 phân khu:
  • Mặt trước dưới: Bố trí các công tắc điều khiển nguồn, công tắc tín hiệu, cổng cắm đo kiểm và các giắc cắm tín hiệu ra ngoài.
  • Mặt trước trên: Gá đặt cụm đồng hồ táp-lô nguyên bản của xe Mitsubishi Attrage 2022.
  • Mặt sau: Bố trí hệ thống dây điện nguồn, cầu chì bảo vệ và các giắc cắm phụ trợ.
  • Mặt nóc trên: Không gian bảo vệ phần trên của cụm táp-lô.
  • Mặt bên tài và bên phụ: Bố trí quạt thông gió tản nhiệt, giắc kết nối nguồn nuôi và giắc cắm chẩn đoán tiêu chuẩn OBD-II (16 chân).
• Khối điều khiển và tạo tín hiệu: Tích hợp bo mạch Arduino Uno kết hợp module truyền thông CAN MCP2515 (chứa vi mạch điều khiển CAN MCP2515 và IC thu phát đường truyền). Khối này đóng vai trò như các nút mạng ECU gửi lệnh điều khiển hiển thị tốc độ, vòng tua và đèn báo.
• Giao tiếp chẩn đoán và đo kiểm: Cổng OBD-II được nối dây chuẩn xác đến các chân CAN_H, CAN_L, nguồn 12V và Mass của đồng hồ; các cọc cắm thử nghiệm được đưa ra mặt ngoài phục vụ kẹp que đo máy hiện sóng.

Triển khai ứng dụng học tập và công cụ phần mềm

• Ứng dụng học tập CAN bus: Nhóm nghiên cứu thiết kế giao diện phần mềm học tập trên máy tính bao gồm hệ thống bài học lý thuyết trực quan về mạng CAN, danh mục bài kiểm tra trắc nghiệm đánh giá kiến thức và chức năng chấm điểm, phản hồi tự động kết quả cho người học.
• Quy trình giải mã dữ liệu xung: Sử dụng phần mềm giao tiếp của máy Hantek 6022BE thu thập tín hiệu vi sai trên 2 kênh; xuất chuỗi dữ liệu nhị phân sang bảng tính; thực hiện thuật toán dò tìm điểm đầu khung SOF, loại bỏ các bit nhồi (sau 5 bit cùng mức logic liên tiếp sẽ có 1 bit đảo), tách các trường ID, DLC, DATA, CRC, ACK; đưa qua công cụ chuyển đổi sang mã DEC để định danh các gói tin điều khiển từng thông số hiển thị.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan đề tài

Trình bày tổng quan về lịch sử phát triển của mạng truyền thông ô tô từ thập niên 1980 đến nay; đánh giá tính cấp thiết của việc nghiên cứu mô hình thực hành mạng CAN tại các cơ sở đào tạo kỹ thuật ở Việt Nam; xác định rõ 5 mục tiêu nghiên cứu, đối tượng, phạm vi khảo sát và các phương pháp nghiên cứu áp dụng (sử dụng Arduino Uno, module MCP2515, máy đo xung Hantek 6022BE, máy chẩn đoán MUT-III và phần mềm thiết kế SolidWorks).

Chương 2. Cơ sở lý thuyết

Cung cấp hệ thống lý thuyết chuyên sâu về:

• Các loại đồng hồ tableau: Cơ chế vận hành chi tiết của đồng hồ áp suất nhớt (nhiệt điện, từ điện với dòng cực đại 0,2A), đồng hồ báo mức nhiên liệu (kiểu lưỡng kim với mạch ổn áp 7V, kiểu cuộn dây chữ thập lệch góc 90 độ), đồng hồ nhiệt độ nước làm mát, đồng hồ tốc độ động cơ và tốc độ xe; đặc tính hiển thị của màn hình VFD (nung 600°C) và màn hình tinh thể lỏng LCD.
• Các dạng tín hiệu vào: Tín hiệu ON/OFF, tín hiệu dạng sóng và tín hiệu dạng xung.
• Cụm đồng hồ táp-lô xe Mitsubishi Attrage 2022: Cụm đồng hồ dạng Analog với 3 cụm (chính giữa hiển thị tốc độ xe kèm màn hình LCD đơn sắc hiển thị ODO và nhiên liệu; bên trái hiển thị tốc độ động cơ/mô-men xoắn; bên phải hiển thị chế độ lái và cảnh báo). Thống kê chi tiết 26 đèn chỉ thị trên mặt đồng hồ và 10 chế độ hiển thị trên màn hình LCD đa thông tin (gồm ODO, Trip A, Trip B, độ sáng màn hình, phạm vi lái xe, tiêu thụ nhiên liệu trung bình, trạng thái AS&G, nhiệt độ ngoài trời, nhắc nhở bảo dưỡng theo km và theo tháng). Hướng dẫn quy trình cài đặt reset lịch bảo dưỡng từ trạng thái hiển thị gạch ngang "---" sang "cLEAr".
• Mạng giao tiếp ô tô và chuẩn CAN: Phân tích vai trò liên kết giữa ECM, TCM, BCM, ABS; cấu trúc mạng CAN tốc độ cao và thấp; đặc tính điện áp vi sai trên đường truyền; cấu trúc chi tiết các trường trong khung dữ liệu tiêu chuẩn/mở rộng và cơ chế phát hiện lỗi truyền thông.

STT	Thông tin hiển thị của 26 đèn báo trên đồng hồ xe Mitsubishi Attrage 2022
1	Đèn báo đèn pha đang bật
2	Đèn cảnh báo lỗi hệ thống trợ lực lái
3	Đèn báo bật xi nhan, đèn cảnh báo nguy hiểm (Hazard)
4	Đèn báo hệ thống giảm tốc bằng cảm biến radar bật
5	Đèn báo đèn sương mù đang bật
6	Đèn báo chế độ Auto Stop & Go (AS&G) đang tắt
7	Đèn báo cửa chưa đóng kín
8	Đèn báo chìa khóa không ở trong ổ
9	Đèn báo lỗi hệ thống túi khí (SRS)
10	Đèn báo màu đỏ khi nhiệt độ nước làm mát quá cao
11	Đèn báo màu xanh khi nhiệt độ nước làm mát quá thấp
12	Đèn cảnh báo kiểm tra động cơ (Check Engine)
13	Đèn cảnh báo mức dầu phanh
14	Đèn cảnh báo sạc ắc quy
15	Đèn cảnh báo hệ thống phanh
16	Đèn cảnh báo hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)
17	Màn hình đa thông tin
18	Đèn báo hệ thống chống trộm
19	Đèn báo chưa thắt dây an toàn
20	Đèn báo hệ thống giảm tốc bằng cảm biến radar tắt
21	Đèn báo hệ thống kiểm soát hành trình (Cruise Control)
22	Đèn báo hệ thống cân bằng điện tử đang hoạt động
23	Đèn báo hệ thống cân bằng điện tử đang tắt
24	Đèn báo đèn vị trí đang bật
25	Đèn báo chế độ Auto Stop & Go (AS&G) đang bật
26	Đèn báo chế độ tiết kiệm nhiên liệu (ECO) đang bật

Chương 3. Thiết kế, thực hiện mô hình

Mô tả quy trình xây dựng mô hình phần cứng:

• Lựa chọn thiết bị phần cứng (bảng đồng hồ táp-lô Attrage 2022, vi điều khiển Arduino Uno, module MCP2515, rơ-le, công tắc, cọc cắm đo kiểm).
• Sử dụng phần mềm SolidWorks để thiết kế khung sắt chịu lực và bản vẽ 3D các tấm ốp mica cho từng mặt (mặt trước dưới, mặt trước trên, mặt sau, nóc trên, bên tài, bên phụ).
• Tiến hành gia công cơ khí, lắp ráp các cụm chi tiết và đấu nối hoàn chỉnh hệ thống điện điều khiển.

Chương 4. Ứng dụng học tập CAN bus

Trình bày cấu trúc và chức năng của ứng dụng phần mềm phục vụ đào tạo mạng CAN:

• Giao diện chính của ứng dụng và danh mục bài học lý thuyết về cấu trúc mạng, giao thức và các chuẩn truyền thông.
• Module nội dung kiểm tra trắc nghiệm, hệ thống chấm điểm và hiển thị đáp án đúng giúp người học tự đánh giá kết quả tiếp thu kiến thức.

Chương 5. Hướng dẫn đo kiểm và vận hành mô hình

Chi tiết hóa các quy trình thực hành kỹ thuật:

• Đo xung và giải mã khung CAN: Hướng dẫn kết nối que đo máy Hantek 6022BE vào đường dây tín hiệu CAN; thiết lập thang đo thời gian và điện áp phù hợp; ghi nhận dạng sóng vi sai; chuyển đổi dữ liệu đo sang chuỗi nhị phân; phân tích loại bỏ bit nhồi; bóc tách các thành phần ID, RTR, IDE, DLC, DATA, CRC, ACK, EOF; sử dụng công cụ chuyển đổi sang mã DEC để định danh các gói tin điều khiển đồng hồ.
• Chẩn đoán bằng thiết bị MUT-III: Kết nối đầu đọc chẩn đoán vào giắc OBD-II trên mô hình; truy cập hệ thống chọn mục "Meter"; thực hiện đọc và xóa mã lỗi chẩn đoán; theo dõi các thông số vận hành trong danh sách Data List; kích hoạt kiểm tra cơ cấu chấp hành (nhập thông số vận tốc để kiểm tra góc quay của kim chỉ thị tốc độ; kích hoạt kiểm tra toàn bộ điểm ảnh trên màn hình LCD; kích hoạt kiểm tra các đèn báo chỉ thị); truy cập mục Special Function để hiệu chỉnh âm thanh xi-nhan (Turn signal sound customization) và cài đặt nhắc nhở bảo dưỡng (Service Reminder).
• Giáo án thực hành: Xây dựng hệ thống bài giảng hướng dẫn sử dụng mô hình, quy trình đo kiểm và bài giảng kiểm tra chẩn đoán các pan sự cố điện tử trên hệ thống thông tin.

Chương 6. Kết luận và kiến nghị

Tổng kết mức độ hoàn thành các mục tiêu của đồ án; khẳng định tính khả thi của mô hình trong giảng dạy kỹ thuật; đưa ra các đề xuất cải tiến và hướng phát triển tiếp theo cho hệ thống.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính đạt được

• Chế tạo hoàn chỉnh mô hình giảng dạy: Hệ thống mô hình thực hành được đóng khung sắt, bao bọc bằng 6 mặt mica cắt gọt định hình qua SolidWorks, tích hợp đồng hồ táp-lô nguyên bản xe Mitsubishi Attrage 2022 cùng các cổng chẩn đoán OBD-II và cọc đo tín hiệu thuận tiện cho thao tác thực hành.
• Lập trình truyền nhận mạng CAN: Ứng dụng thành công bo mạch vi điều khiển Arduino Uno kết hợp module MCP2515 để tạo lập và truyền các khung dữ liệu CAN bus, điều khiển bật/tắt chính xác các đèn báo chỉ thị và các thông số hiển thị trên tableau.
• Quy trình đo xung và giải mã chuẩn hóa: Xây dựng phương pháp đo sóng xung vi sai CAN bằng máy hiện sóng Hantek 6022BE; định hình quy trình bóc tách các trường trong khung truyền dữ liệu nhị phân, xử lý hiện tượng bit nhồi và chuyển đổi thành công các giá trị Identifier (ID) và Data sang hệ thập phân (DEC).
• Khai thác toàn diện thiết bị chẩn đoán chuyên hãng MUT-III: Ứng dụng máy chẩn đoán MUT-III kết nối qua cổng OBD-II để điều khiển kích hoạt kiểm tra kim chỉ thị tốc độ (kim di chuyển đạt đúng giá trị vận tốc cài đặt trên phần mềm), kiểm tra hiển thị màn hình LCD, kiểm tra toàn bộ hệ thống đèn báo và tùy biến các chức năng dịch vụ đặc biệt trên cụm tableau.
• Xây dựng ứng dụng học tập và giáo trình bài giảng: Phát triển phần mềm học tập tích hợp bài giảng lý thuyết mạng CAN, ngân hàng bài kiểm tra đánh giá và hệ thống bài thực hành đo kiểm, xử lý pan sự cố trên mô hình.

Đóng góp của đề tài

Theo tác giả công bố trong văn bản, đề tài mang lại những đóng góp cụ thể:

• Cung cấp một phương tiện dạy học trực quan, giải quyết khoảng trống giữa lý thuyết mạng giao tiếp ô tô trừu tượng và thực tiễn sửa chữa, giúp người học tiếp cận cụ thể cơ chế truyền dữ liệu qua mạng CAN lên bảng đồng hồ.
• Kết hợp đồng bộ giữa giải pháp nhúng mã nguồn mở giá thành thấp (Arduino Uno + MCP2515), thiết bị đo sóng hiện số (Hantek 6022BE) và công cụ chẩn đoán chuyên sâu chính hãng (MUT-III) thành một quy trình học tập kỹ thuật hoàn chỉnh.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

Dựa trên phạm vi và nội dung nghiên cứu được trình bày trong khóa luận:

• Mô hình tập trung nghiên cứu trên cụm đồng hồ táp-lô của một mẫu xe duy nhất là Mitsubishi Attrage 2022, chưa tích hợp kết nối liên mạng đồng thời với các hộp ECU phần cứng khác trên xe (như hộp điều khiển động cơ ECM, hộp điều khiển phanh ABS thực tế).
• Quy trình bóc tách khung dữ liệu CAN từ file ghi nhận của máy đo xung Hantek 6022BE (lọc bỏ bit nhồi, gom nhóm bit trường ID và DATA) vẫn phải thực hiện bán thủ công qua các bảng tính và công cụ chuyển đổi trung gian, chưa được tự động hóa hoàn toàn bằng phần mềm giải mã trực tiếp theo thời gian thực.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Mở rộng mạng giao tiếp trên mô hình bằng cách tích hợp thêm các hộp điều khiển ECU thực tế khác (ECM, BCM, ABS) để hình thành một mạng CAN đa nút (multi-node) hoàn chỉnh của toàn bộ hệ thống điện thân xe và điều khiển động lực.
• Phát triển phần mềm giao tiếp chuyên dụng có khả năng tự động bắt gói tin, giải mã trực tiếp khung truyền CAN từ máy hiện sóng và hiển thị dữ liệu phân tích ngay trên giao diện người dùng.
• Thiết kế bổ sung các bộ tạo lỗi pan chuyên sâu (như pan đứt đường truyền CAN_H/CAN_L, chập dây lên nguồn/mass, lỗi điện trở đầu cuối 120 ôm hoặc lỗi xung đột mã định danh ID) nhằm nâng cao năng lực chẩn đoán hư hỏng cho học viên.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận và sản phẩm mô hình mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho các đối tượng:

• Giảng viên và sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô: Làm tài liệu tham khảo trực quan trong các học phần Điện - Điện tử ô tô, Hệ thống mạng truyền thông trên ô tô và Chẩn đoán kỹ thuật ô tô hiện đại.
• Người làm đề tài, đồ án tốt nghiệp: Cung cấp phương pháp mẫu về việc sử dụng vi điều khiển nhúng (Arduino Uno kết hợp MCP2515) để can thiệp và điều khiển thiết bị táp-lô ô tô thực tế; quy trình thiết kế cơ khí mô hình trên phần mềm SolidWorks.
• Kỹ thuật viên điện ô tô: Cung cấp tài liệu tra cứu cụ thể về hệ thống đèn chỉ thị trên xe Mitsubishi Attrage 2022, quy trình đo kiểm dạng sóng mạng CAN bằng máy hiện sóng cầm tay và các bước thao tác chẩn đoán, kích hoạt kiểm tra actuator cụm tableau bằng phần mềm MUT-III.

Phần nội dung có giá trị tham khảo cao nhất gồm:

• Quy trình phân tích và xử lý bit nhồi để đọc cấu trúc khung dữ liệu CAN nhị phân từ dữ liệu đo của máy Hantek 6022BE.
• Bảng tổng hợp chức năng 26 đèn báo chỉ thị và quy trình cài đặt, reset lịch nhắc nhở bảo dưỡng định kỳ trên màn hình đa thông tin xe Attrage.
• Quy trình thiết lập kết nối và thực hiện các chức năng kiểm tra chuyên sâu (Actuator Test, Special Function) trên thiết bị MUT-III.

Câu hỏi thường gặp

Bảng đồng hồ táp-lô xe Mitsubishi Attrage 2022 có cấu tạo hiển thị như thế nào?

Bảng đồng hồ táp-lô của xe Attrage 2022 được thiết kế theo dạng kết hợp Analog với 3 cụm hiển thị chính: đồng hồ chính giữa hiển thị tốc độ xe (speedometer) tích hợp kèm màn hình nhỏ LCD đơn sắc hiển thị ODO và mức nhiên liệu; đồng hồ bên trái hiển thị tốc độ động cơ/mô-men xoắn (tachometer); đồng hồ bên phải hiển thị thông tin chế độ lái cùng các đèn cảnh báo. Mặt táp-lô bố trí tổng cộng 26 đèn báo chỉ thị các trạng thái kỹ thuật của xe.

Hệ thống sử dụng phương pháp nào để ổn định điện áp cho đồng hồ báo nhiên liệu kiểu lưỡng kim?

Để triệt tiêu sai số chỉ thị do sự dao động điện áp ắc quy trên xe, đồng hồ nhiên liệu kiểu lưỡng kim sử dụng một bộ ổn áp lưỡng kim tích hợp tiếp điểm và dây may so nung nóng, giữ điện áp mạch ở giá trị không đổi xấp xỉ 7V. Trong điều kiện chế tạo và thực nghiệm mô hình, văn bản nêu rõ có thể sử dụng vi mạch ổn áp bán dẫn IC 7807 để đáp ứng yêu cầu ổn định điện áp này.

Thao tác đặt lại (reset) nhắc nhở bảo dưỡng định kỳ trên màn hình LCD xe Mitsubishi Attrage 2022 được thực hiện ra sao?

Khi công tắc khởi động ở chế độ TẮT:

1. Nhấn nút hiển thị đa thông tin vài lần để chuyển màn hình sang chế độ hiển thị nhắc nhở dịch vụ (khi đến hạn sẽ hiện ký hiệu "---" cùng biểu tượng cờ lê).
2. Nhấn và giữ nút hiển thị đa thông tin trong khoảng 1 giây hoặc lâu hơn cho đến khi biểu tượng chiếc cờ lê bắt đầu nhấp nháy.
3. Khi biểu tượng cờ lê đang nhấp nháy, nhấn nhẹ nút hiển thị đa thông tin một lần nữa để màn hình chuyển từ ký hiệu "---" sang chữ "cLEAr". Sau đó, thời gian và số kilômét cho lần kiểm tra định kỳ tiếp theo sẽ được xác lập lại.

Máy đo xung Hantek 6022BE và máy chẩn đoán MUT-III được sử dụng cho những mục đích cụ thể nào trong đồ án?

Máy đo xung Hantek 6022BE kết nối vào hai đường dây CAN_H và CAN_L để thu thập dạng sóng điện áp vi sai của mạng CAN, trích xuất chuỗi nhị phân phục vụ việc phân tích các trường dữ liệu (SOF, ID, DLC, DATA, CRC...) và bóc tách bit nhồi. Máy chẩn đoán Mitsubishi MUT-III kết nối qua giắc OBD-II để truy cập vào hộp điều khiển bảng đồng hồ (Meter ECU), thực hiện đọc mã lỗi, hiển thị dữ liệu thời gian thực (Data List), kích hoạt kiểm tra actuator (test chuyển động của kim tốc độ theo giá trị nhập vào, kiểm tra hiển thị LCD, kiểm tra dàn đèn báo) và tùy chỉnh các chức năng đặc biệt.

Khối điều khiển nhúng trong mô hình sử dụng những linh kiện phần cứng nào để giao tiếp với mạng CAN?

Nhóm tác giả sử dụng bo mạch vi điều khiển vi xử lý Arduino Uno kết nối thông qua giao tiếp ngoại vi SPI với module mạng CAN MCP2515 (tích hợp IC điều khiển CAN MCP2515 và IC thu phát đường truyền vật lý) để lập trình phát/nhận khung dữ liệu CAN bus điều khiển cụm tableau.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phạm Trang Thanh và Phạm Trần Tiến Phát đã thiết kế và chế tạo thành công mô hình giảng dạy hệ thống thông tin táp-lô xe Mitsubishi Attrage 2022 ứng dụng mạng truyền thông CAN. Đề tài kết hợp hiệu quả giữa bo mạch nhúng Arduino Uno, module CAN MCP2515, máy đo xung Hantek 6022BE và thiết bị chẩn đoán chuyên hãng Mitsubishi MUT-III để mô phỏng, đo kiểm và chẩn đoán toàn diện hoạt động của cụm tableau. Kết quả nghiên cứu cung cấp một bộ học cụ trực quan có giá trị ứng dụng cao, phục vụ thiết thực cho công tác đào tạo thực hành các học phần mạng truyền thông và điện tử ô tô hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 3. THIẾT KẾ, THỰC HIỆN MÔ HÌNH Chương 4.

ỨNG DỤNG HỌC TẬP CAN BUS Chương 5. HƯỚNG DẪN ĐO KIỂM VÀ VẬN HÀNH MÔ HÌNH Chương 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 2 CHƯƠNG 2. Hệ thống thông tin trên ô tô 2.

Sơ lược về hệ thống thông tin trên ô tô Nhằm để cho tài xế có thể nắm bắt thông tin về chiếc xe mà họ đang vận thì họ cần được cung cấp thông tin. Những thông tin đó sẽ được hệ thống thông tin hiển thị trên tableau qua các dạng hiển thị thông tin như hiển thị bằng đồng hồ, màn hình hay tính hiệu đèn. Các thông tin được hiển thị trên xe bao gồm - Tốc độ xe - Tốc độ động cơ - Mức nhiên liệu - Báo đèn rẻ - Báo đèn pha - Báo đèn sương mù - Báo áp suất nhớt thấp - Báo nhiệt độ nước làm mát - Báo cửa mở - Báo hệ thống phanh - Báo hệ thống lái - Báo hệ thống túi khí 2. Các loại đồng hồ tableau trên ô tô Đồng hồ tableau được chia thành hai dạng loại chính: đồng hồ dạng cơ ( hiển thị thông tin bằng kim), đồng hồ điện tử ( hiển thị thông tin lên màn hình đa phương tiện) - Đồng hồ cơ : Hiển thị tốc độ của động cơ, tốc độ của xe, mức nhiên liệu bằng đồng hồ dạng kim.

Loại này thường được dùng cho các dòng xe phổ thông, xe đời cũ hay những xe có thiết kế cỗ điển. Đồng hồ hiển thị dạng cơ - Đồng hồ điện tử: Hiển thị tốc độ động cơ, tốc độ xe, mức nhiên liệu, quảng đường đi được,. ở dạng số, dạng thanh hay dạng đồng hồ kim ảo. Dạng này đang được sử dụng phổ biến trên những dòng xe mới, xe điện.

Đồng hồ hiển thị dạng điện tử 2. Yêu cầu của hệ thống thông tin - Có độ thẩm mỹ - Có độ bền cơ học cao - Khả năng chịu nhiệt và chống ẩm tốt - Hiển thị thông tin chính xác - Không gây chói mắt. Phân loại hệ thống thông tin Có hai dạng: - Dạng tương tự (analog) là dạng đồng hồ chỉ báo bằng kim - Dạng số (digital) là dạng đồng hồ nhận tính hiệu từ các cảm biến đã được sử lí và tính toán để xác định các giá trị tốc độ và hiển thị ở dạng số hoặc dạng thanh. Dạng tương tự (analog) Hệ thống thông tin dạng tương tự bao gồm các đồng hồ dạng kim và các đèn báo để kiểm tra và theo dõi hoạt động của một số bộ phận quan trọng của động cơ cũng như toàn xe Hình 2.

Hiển thị dạng tương tự Trong hệ thống thông tin tương tự thường có các loại đồng hồ sau: a. Đồng hồ báo áp suất nhớt Đồng hồ báo áp suất nhớt là dạng đồng hồ lưỡng kim. Đồng hồ này báo áp suất nhớt nhằm phát hiện sớm các hư hỏng trong hệ thống bôi trơn Cấu tạo: Đồng hồ này thường có hai phần: Cảm biến áp suất nhớt được đặt trong cac-te của động cơ hoặc lọc nhớt và đồng hồ chỉ thị được bố trí trước mặt người lái xe. Có hai loại đồng hồ thường gặp là: Đồng hồ kiểu nhiệt điện và từ điện Đồng hồ kiểu nhiệt điện Cấu tạo: 5 Hình 2.

Đồng hồ kiểu nhiệt điện Nguyên lý làm việc: Phần tử lưởng cực được chế tạo bằng cách ghép hai loại kim loại hoặc hợp kim có hệ số giản nở vì nhiệt khác nhau. Khi có dòng điện đi qua thì phần lưỡng cực sẽ cong khi nhiệt độ tăng do có sực chênh lệch của hệ số giản nở. Nguyên lý làm việc của đồng hồ kiểu nhiệt điện Khi áp suất nhớt thấp/không có áp suất nhớt Phần tử lưỡng kim ở bộ phận áp suất nhớt có gắn một tiếp điểm. Độ dịch chuyển của kim đồng hồ tỉ lệ 6 với dòng điện chạy qua dây may so.

Khi áp suất nhớt bằng không, tiếp điểm mở, không có dòng điện chạy qua khi bật công tắc máy. Vì vậy, kim vẫn chỉ không. Khi áp suất nhớt thấp, màng đẩy tiếp điểm làm nó tiếp xúc nhẹ, nên dòng điện chạy qua dây may so của cảm biến. Vì lực tiếp xúc của tiếp điểm yếu, tiếp điểm sẽ lại mở ra do phần tử lưỡng kim bị uốn cong do nhiệt sinh ra.

Tiếp điểm mở ra khi dòng điện chạy qua sau một thời gian rất ngắn nên nhiệt độ của phần tử lưỡng kim trên đồng hồ không tăng và nó bị uốn ít. Vì vậy, kim sẽ lệch nhẹ. Khi không có áp suất dầu Khi áp suất nhớt cao Khi áp suất nhớt tăng, màng đẩy tiếp điểm mạnh nâng phần tử lưỡng kim lên. Vì vậy, dòng điện sẽ chạy qua trong một thời gian dài.

Tiếp điểm sẽ chỉ mở khi phần tử lưỡng kim uốn lên trên. Dòng điện chạy qua đồng hồ áp suất nhớt trong một thời gian dài cho điện khi tiếp điểm của cảm biến áp suất nhớt mở, nhiệt độ phần tử lưỡng kim phía đồng hồ tăng làm tăng độ cong của nó, khiến kim đồng hồ lệch nhiều. Khi áp suất dầu cao Đồng hồ kiểu từ điện Cấu tạo Hình 2. Cấu tạo đồng hồ kiểu điện Sơ đồ chung.

Véctơ từ thông tổng và vị trí kim đồng hồ ứng với các vị trí khác nhau. Sơ đồ nguyên lý đấu dây. 1- Buồng áp suất 2- Chốt tì 3- và 7- Vít điều chỉnh 8 4- Màng 5- Vỏ bộ cảm biến 6- Tay đòn bẩy 8- Con trượt 9- Nắp bộ cảm biến 10- Cuộn điện trở của biến trở 11- Lá đồng tiếp điện 12- Dây dẫn đồng 13- Lò xo 14- Cần hạn chế kim đồng hồ. 16 và 20- Nam châm vĩnh cửu 17- Khung chất dẻo 18- Kim.

19- Vỏ thép Rcb- Điện trở của cảm biến Hoạt động : Khi ngắt công tắc máy, kim chỉ thị lệch về phía của vạch 0 trên thang số đồng hồ. Kim đồng hồ được giữ vị trí này do lực tác dụng tương hỗ giữa hai nam châm vĩnh cửu 6 và 20. Khi bật công tắc máy (đồng hồ làm việc) trong các cuộn dây của đồng hồ và bộ cảm biến xuất hiện những dòng điện chạy theo chiều mũi tên như hình vẽ .Cường độ dòng điện, cũng như từ thông trong các cuộn dây phụ thuộc vào vị trí con trượt trên biến trở 10. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch đồng hồ và bộ cảm biến 0,2A.

Khi trong buồng áp suất 1 của bộ cảm biến có trị số áp suất P = 0 thì con trượt 8 nằm ở vị trí tận cùng bên trái của biến trở 10 (theo vị trí của hình vẽ), tức là điện trở Rcb có giá trị cực đại. Khi đó cường độ dòng điện trong cuộn W1 sẽ cực đại, còn trong các cuộn dây W2 và W3 cực tiểu. Từ thông f1 và f2 của các cuộn W1 và W2 tác dụng ngược nhau, nên giá trị và chiều từ thông của chúng xác định theo hiệu f1 - f2. Từ thông f3 do cuộn dây W3 tạo ra sẽ tương tác với hiệu từ thông f1 - f2 dưới một góc lệch 900.

9 Từ thông tổng fS của cả 3 cuộn dây sẽ xác định theo qui luật hình bình hành. fS sẽ định hướng quay và vị trí của đĩa nam châm 16, cũng có nghĩa là xác định vị trí của kim đồng hồ trên thang số. Khi bật công tắc mà áp suất trong buồng 1 bằng 0 và thì từ thông tổng fS sẽ hướng dĩa nam châm trục quay đến vị trí sao cho kim đồng hồ chỉ vạch 0 của thang số. Khi áp suất trong buồng 1 tăng, màng 4 càng cong lên, đẩy cho đòn bẩy 6 quay quanh trục của nó.

Đòn bẩy thông qua vít 7 tác dụng lên con trượt 8 làm cho nó dịch chuyển sang phải. Trị số điện trở của biến trở (hay Rcb) giảm dần, do đó cường độ dòng điện trong các cuộn dây W1 và W2 cũng như từ thông do chúng sinh ra f1 và f2 tăng lên. Trong khi đó, dòng điện trong cuộn dây W1 và từ thông f1 của nó giảm đi. Trong trường hợp này, giá trị và hướng của từ thông tổng fS thay đổi, làm cho vị trí của đĩa nam châm 16 cũng thay đổi và kim đồng hồ sẽ lệch về phía chỉ số áp suất cao.

Trong trường hợp áp suất P = 10 kg/cm2, con trượt sẽ ở vị trí tận cùng bên phải của biến trở 10, tức là điện trở của bộ giảm biến Rcb = 0 (biến trở bị nối tắt) thì cuộn dây W1 cũng bị nối tắt và dòng điện trong cuộn dây sẽ bằng 0, kim đồng hồ sẽ lệch về ranh giới phải của thang số b. Đồng hồ báo nhiên liệu Nhằm thông báo cho tài xế biết mức nhiên liệu còn lại của xe để cho tài xế chủ động nạp nhiên liệu giúp tạo ra một chuyến đi không gặp vấn đề nhiên liệu thì trên tablaue được bố trí một đồng hồ báo mức nhiên liệu. Có hai dạng đồng hồ, kiểu lưỡng kim và kiểu cuộn chữ thập. Kiểu đồng hồ lưỡng kim Một phần tử lưỡng kim được gắn ở đồng hồ chỉ thị và một biến trở trượt kiểu phao được dùng ở cảm biến mức nhiên liệu.

Biến trở trượt kiểu phao bao gồm một phao dịch chuyển lên xuống cùng với mức nhiên liệu. Thân bộ cảm nhận mức nhiên liệu có gắn với điện trở trượt, và đòn phao nối với điện trở này. Khi phao dịch chuyển, vị trí của tiếp điểm trượt trên biến trở thay đổi làm thay đổi điện trở. Vị trí chuẩn của phao để đo được đặt hoặc là vị trí cao hơn hoặc là vị trí thấp hơn của bình chứa.

Do kiểu đặt ở vị trí thấp chính xác hơn khi mức nhiên liệu thấp, nên nó được sử dụng ở những đồng hồ có dãi đo rộng như đồng hồ hiển thị số. Khi bật công tắc máy ở vị trí ON, dòng điện chạy qua bộ ổn áp và dây may so trên đồng hồ nhiên liệu và được tiếp mass qua điện trở trượt ở bộ 10 cảm nhận mức nhiên liệu. Dây may so trong đồng hồ sinh nhiệt khi dòng điện chạy qua làm cong phần tử lưỡng kim tỉ lệ với cường độ dòng điện. Kết quả là kim được nối với phần tử lưỡng kim lệch đi một góc.

Nguyên lý hoạt động của đồng hồ kiểu lưỡng kim Khi mức nhiên liệu cao, điện trở của biến trở nhỏ nên cường độ dòng điện chạy qua lớn. Do đó, nhiệt được sinh ra trên dây may so lớn và phần tử lưỡng kim bị cong nhiều làm kim dịch chuyển về phía chữ F (Full). Khi mực xăng thấp, điện trở của biến trở trượt lớn nên chỉ có một dòng điện nhỏ chạy qua.