CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu. Hệ thống nâng kính khóa cửa. Hiện nay, tất cả hệ thống nâng kính khóa cửa người ta tập trung vào phát triển những tính năng an toàn hơn cho người ngồi trên xe.
Đặc biệt là đối với hệ thống khóa cửa, đi cùng với sự phát triển của thời đại công nghệ thì những ứng dụng điều khiển khóa hoặc mở khóa như remote, wifi, nhận diện vân tay người chủ xe,… Nhờ đó, chiếc xe được bảo vệ tốt hơn và tạo những thuận tiện cho người chủ xe. Hệ thống thông tin. Mạng truyền thông giao thức CAN không phải là một lĩnh vực kỹ thuật hoàn toàn mới mà thực chất là các công nghệ được kế thừa, chắt lọc và phát triển từ kỹ thuật truyền thống cho phù hợp với các yêu cầu trong nền công nghệ ô tô. Từ hơn một thập kỷ nay, mạng truyền thông đã trở nên không thể thiếu trong các hệ thống điều khiển và giám sát hiện đại.
Song, thực tế người vận hành thường gặp phải hàng loạt các vấn đề trong việc tìm kiếm nguồn tham khảo đáng tin cậy, chuyên sâu và đầy đủ như cách thức hoạt động cụ thể của một hệ thống mạng CAN, các chuẩn khi thực hiện giao tiếp và những ứng dụng khác nhau trên xe. Tính cấp thiết của đề tài. Hệ thống nâng kính khóa cửa. Ngày nay, các hệ thống điện trên xe ô tô ngày càng nhiều và phức tạp.
Vì vậy để thuận tiện cho việc dạy học cũng như đấu các thiết bị của hệ thống hoặc thực hiện các quá trình đo kiểm thì chúng em đã thực hiện đề tài mô hình nâng kính khóa cửa. Cùng với đó, đề tài cũng có những ứng dụng việc điều khiển thông qua Bluetooth hoặc thông qua cảm biến tốc độ xe để mô phỏng các tính năng của mô hình khóa cửa để nắm rõ nguyên lí điều khiển khóa cửa trên xe hiện nay. Hệ thống thông tin. 1 Tieu luan Hiện nay, hệ thống mạng CAN trên xe ngày càng được trang bị trên nhiều xe ô tô hiện đại và đặc biệt là ở Mỹ.
Mạng CAN ra đời để giải quyết vấn đề truyền tải thông tin tín hiê ̣u trên ô tô. Tuy nhiên kiến thức về mạng CAN chưa được phổ biến, các kĩ sư sửa chữa ô tô gă ̣p nhiều khó khăn khi gă ̣p các trục tră ̣c từ hê ̣ thống CAN. Từ những vấn đề trên nhóm chúng em thực hiện thấy cần thiết phải nghiên cứu và thiết kế một mô hình mô phỏng hệ thống thông tin sử dụng mạng CAN thu nhỏ để thấy được rõ ràng nhất những giao tiếp trên xe trong quá trình truyền dữ liệu lên táp lô. Với việc sử dụng Arduino Nano, module MCP2515 để đọc và gửi các dữ liệu mạng CAN giúp cung cấp phần nào kiến thức về mạng giao tiếp CAN trên ô tô.
Mục tiêu của đề tài. Đối với hệ thống nâng kính khóa cửa. Hiểu và nắm vững nguyên lí hoạt động của hệ thống. Tìm hiểu ngôn ngữ lập trình C trên Arduino Uno R3.
Lập trình hệ thống khóa cửa thông qua Arduino Uno R3, Module Bluetooth HC-06 được điều khiển bằng App điện thoại. Thiết kế khung mô hình và cách bố trí các chi tiết hợp lí. Hoàn thiện mô hình nâng kính khóa cửa. Đối với hệ thống thông tin.
Hiểu và nắm vững kiến thực lý thuyết về các tín hiệu của hệ thống thông tin và giao thức CAN. Tìm hiểu ngôn ngữ lập trình C trên Arduino Nano. Lập trình hệ thống giao tiếp CAN giữa Arduino Nano, module MCP2515. Thiết kế giao diện hiển thị thông tin trên ô tô.
Hoàn thiện mô hình hệ thống thông tin. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. 2 Tieu luan Đề tài mô hình nâng kính khóa cửa.
- Nguyên lí hoạt động của mô hình nâng kính khóa cửa. - Cách ứng dụng lập trình điều khiển trong việc điều khiển khóa cửa. - Lập trình Arduino Uno R3, module Bluetooth HC-06. - Các cách đo kiểm khi hệ thống gặp sự cố.
- Cách đấu dây cho hệ thống hoạt động. - Thiết kế mô hình. Đề tài hệ thống thông tin. - Các dạng tín hiệu của hệ thống thông tin trên xe Toyota Vios 2009.
- Cách thức giao tiếp SPI. - Cách nhận và gửi dữ liệu mạng CAN trên nhiều Node. - Lập trình Arduino Nano, MCP2515. - Thiết kế mô hình.
Phạm vi nghiên cứu. Mô hình hệ thống nâng kính khóa cửa. - Nguyên lí hoạt động của hệ thống nâng kính khóa cửa. - Lập trình điều khiển giữa Arduino Uno R3 và module Bluetooth HC-06.
- Các việc đo kiểm đối với hệ thống. Mô hình hệ thống thông tin. - Lập trình giao tiếp giữa Arduino Nano với MCP2515. - Giả lập các tín hiệu, lập trình truyền nhận dữ liệu điều khiển đồng hồ hiển thị.
- Đưa ra nhận xét và đề xuất hướng phát triển của đề tài. Phương pháp nghiên cứu. Mô hình hệ thống nâng kính khóa cửa. - Sử dụng các nguồn tài liệu Internet để tìm hiểu về sơ đồ mạch điện và sơ đồ nguyên lí của hệ thống.
3 Tieu luan - Ứng dụng lập trình C trên board Arduino Uno R3, module Bluetooth HC-06 để lập trình điều khiển qua App trên điện thoại Anroid. - Ứng dụng phần mềm solidworks trong việc thiết kế khung mô hình. Mô hình hệ thống thông tin. - Sử dụng các nguồn tài liệu trên Internet để tìm hiểu về lập trình C trên board Arduino Nano, module MCP2515.
- Ứng dụng Arduino để thiết kế màn hình giao diện. - Ứng dụng phần mềm vẽ 3D solidworks trong việc thiết kế khung mô hình. Giới hạn đề tài. Đối với đề tài mô hình hệ thống thông tin trên xe Toyota Vios 2009.
- Thời gian thực hiện đề tài không nhiều nên người thực hiện chỉ tập trung vào việc hiển thị các tín hiệu của hệ thống thông tin dạng analog, digital và mạng CAN (truyền nhận dữ liệu của mạng CAN trên vài Node). Nội dung thực hiện. Mô hình nâng kính khóa cửa. - Việc đấu dây và điều khiển.
- Nguyên lý hoạt động của mô hình. - Điều khiển khóa cửa thông qua Bluetooth bằng App trên điện thoại Anroid. - Điều khiển khóa cửa bằng biến trở (giả lập cho cảm biến tốc độ xe). - Thiết kế hệ thống.
Mô hình hệ thống thông tin. - Các dạng tín hiệu hiển thị thông tin. - Lý thuyết về nhận và gửi tín hiệu qua mạng CAN. - Cách thức hoạt động giao tiếp SPI.
- Lập trình Arduino Nano, MCP2515. - Thiết kế hệ thống. Bố cục của đồ án. - Chương 1: Tổng quan đề tài - Chương 2: Cơ sở lý thuyết - Chương 3: Sơ lược về phần cứng và phần mềm - Chương 4: Hướng dẫn thực hành trên mô hình - Chương 5: Kết luận và kiến nghị 5 Tieu luan CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.
Mô hình hệ thống nâng kính khóa cửa. Hệ thống nâng kính. Hệ thống điều khiển cửa sổ điện là một hệ thống để nâng và hạ kính của các cửa sổ bằng công tắc. Mô tơ cửa sổ điện quay khi vận hành công tắc điện cửa sổ điện.
Chuyển động quay của mô tơ điện cửa sổ điện này sau đó được chuyển thành chuyển động lên xuống nhờ bộ nâng hạ kính cửa sổ để mở hoặc đóng cửa sổ. Chức năng nâng/hạ bằng tay. Khi công tắc cửa sổ điện bị kéo lên hoặc đẩy xuống giữa chừng, thì cửa sổ sẽ mở hoặc đóng cho đến khi thả công tắc ra. Chức năng tự động nâng/hạ cửa sổ đối với cửa sổ bên người lái Khi công tắc điều khiển cửa sổ điện bị kéo lên hoặc đẩy xuống hoàn toàn, thì cửa sổ sẽ đóng và mở hoàn toàn.
Chức năng khóa cửa sổ. Khi bật công tắc khóa cửa sổ, thì không thể mở hoặc đóng tất cả các cửa kính trừ cửa sổ phía người lái. Chức năng chống kẹt cửa sổ. Trong quá trình đóng cửa sổ tự động nếu có vật thể vật lạ kẹt vào cửa kính thì chức năng này sẽ tự động dừng cửa kính và dịch chuyển nó xuống khoảng 50mm.
Chức năng điều khiển cửa sổ khi tắt khóa điện. Chức năng này cho phép điều khiển hệ thống cửa sổ điện trong khoảng thời gian 45 giây sau khi tắt khóa điện về vị trí ACC hoặc LOCK, nếu cửa xe phía người lái không mở. 1: Vị trí của công tắc nâng kính khóa cửa trên xe 2. Bộ nâng hạ kính cửa sổ.
Chuyển động quay của mô tơ điều khiển cửa sổ được chuyển thành chuyển động lên xuống để nâng hạ kính cửa sổ. 2: Cấu tạo cơ cấu nâng hạ kính Cửa kính được đỡ bằng đòn nâng của bộ phận nâng hạ cửa sổ. Đòn này được đỡ bằng cơ cấu đòn chữ X nối với đòn điều chỉnh của bộ nâng hạ cửa sổ. Cửa sổ được đóng và 7 Tieu luan mở nhờ sự thay đổi chiều cao của cơ cấu đòn chữ X.
Mô tơ điều khiển cửa sổ điện. Mô tơ điều khiển cửa sổ điện quay theo hai chiều để dẫn động bộ nâng hạ kính của cửa sổ. 3: Cấu tạo của mô tơ nâng hạ kính. Mô tơ điều khiển cửa sổ điện gồm ba bộ phận: Mô tơ, bộ truyền bánh răng và cảm biến.
Mô tơ thay đổi chiều quay nhờ công tắc. Bộ truyền bánh răng truyền chuyển động quay của mô tơ tới bộ nâng hạ kính cửa sổ. Cảm biến gồm có công tắc hạn chế và cảm biến tốc độ để khiển chống kẹt cửa sổ. Công tắc chính cửa sổ điện.
Công tắc chính cửa sổ điện điều khiển toàn bộ hệ thống cửa sổ điện, dẫn đông tất cả các mô tơ điều khiển cửa sổ điện. Công tắc khóa cửa sổ ngăn không cho nâng hoặc hạ kính cửa sổ trừ cửa sổ phía người lái. Việc xác định kẹt cửa sổ được xác định dựa trên các tín hiệu của cảm biến tốc độ và công tắc hạn chế từ mô tơ điều khiển cửa sổ phía người lái. 8 Tieu luan Hình 2.
4: Công tắc nâng kính khóa cửa Các công tắc cửa sổ điện. Công tắc cửa sổ điện điều khiển dẫn động mô tơ điều khiển cửa sổ điện của cửa sổ phía hành khách phía trước và phía sau. Mỗi cửa có một công tắc điện điều khiển. Khóa điện truyền các tín hiệu vị trí ON, ACC hoặc LOCK tới công tắc chính cửa sổ điện để điều khiển chức năng cửa sổ khi tắt khóa điện.
Công tắc cửa xe. Công tắc cửa xe truyền các tín hiệu đóng hoặc mở cửa xe của người lái tới công tắc chính cửa sổ điện để điều khiển chức năng cửa sổ khi tắt khóa điện. Nguyên lí hoạt động.