Thiết Kế Mô Hình Hệ Thống Gạt Mưa Tự Động Thông Qua Ứng Dụng Vi Điều Khiển Arduino

• Tác giả: Bùi Xuân Phong
• Người hướng dẫn: Dương Minh Thái
• Trường học: Đại Học Giao Thông Vận Tải
• Chuyên ngành: Cơ khí Ô Tô
• Đề tài: Thiết Kế Mô Hình Hệ Thống Gạt Mưa Tự Động Sử Dụng Arduino
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT ĐỀ TÀI
• 1.1. Tính cấp thiết đề tài
• 1.2. Mục tiêu của đề tài
• 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiện cứu
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
• 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
• 1.5. Cấu trúc của khoá luận tốt nghiệp
• 2. CHƯƠNG 2: NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI CỦA HỆ THỐNG GẠT MƯA
• 2.1. Nhiệm vụ
• 2.2. Yêu cầu
• 2.3. Phân loại
• 2.4. Cấu tạo chung của hệ thống gạt mưa
• 2.5. Cấu tạo và hoạt động của các bộ phận trong hệ thống
• 2.5.1. Cấu tạo motor gạt nước
• 2.5.2. Hoạt động ở tốc độ thấp và cao
• 2.5.3. Công tắc dạng cam
• 2.5.4. Cơ cấu dẫn động thanh gạt nước
• 2.5.5. Cần gạt nước trên xe ô tô
• 2.5.6. Gạt nước che một nửa và che hoàn toàn
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG
• 4. CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀN PROTEUS 8
• 4.1. Giới thiệu về phần mềm Proteus 8
• 4.2. Các bước nhập code chạy mô phỏng
• 4.3. Các trường hợp điều khiển của Arduino
• 4.4. Khái quát về mô phỏng
• 4.5. Trường hợp che phủ dưới 100 đơn vị
• 4.6. Trường hợp che phủ từ 100 – 399 đơn vị
• 4.7. Trường hợp che phủ từ 400 – 600 đơn vị
• 4.8. Trường hợp che phủ từ 601 – 1000 đơn vị
• 5. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÔ HÌNH TRÊN PHẦN MỀN SOLIDWORKS
• 5.1. Giới thiệu phần mềm Solidworks
• 5.2. Ý tưởng thiết kế mô hình
• 5.3. Giới thiệu mô hình
• 5.4. Một số hình ảnh thực tế về mô hình
• 6. CHƯƠNG 6: XÂY DỰNG BÀI TẬP THỰC HÀNH
• 6.1. Bài tập kiểm tra hệ thống gạt và phun nước
• 6.2. Bài tập thực hiện hệ thống mạch điện hệ thống gạt và phun nước rửa kính
• KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Thiết Kế Hệ Thống Gạt Mưa Tự Động Sử Dụng Arduino

Hệ thống gạt mưa tự động là một ứng dụng công nghệ hiện đại, giúp cải thiện tầm nhìn cho người lái xe trong điều kiện thời tiết xấu. Việc thiết kế hệ thống này không chỉ mang lại sự tiện lợi mà còn đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông. Sử dụng Arduino trong thiết kế giúp đơn giản hóa quá trình lập trình và điều khiển các linh kiện điện tử.

1.1. Lịch sử phát triển của hệ thống gạt mưa

Hệ thống gạt mưa đã có lịch sử phát triển từ những năm đầu thế kỷ 20. Mary Anderson là người đầu tiên phát minh ra cần gạt mưa vào năm 1903, giúp tài xế không phải dừng xe để lau kính. Ngày nay, hệ thống này đã trở thành tiêu chuẩn trên mọi loại xe.

1.2. Tại sao nên sử dụng Arduino trong thiết kế

Arduino là một nền tảng mã nguồn mở, dễ sử dụng và linh hoạt. Việc sử dụng Arduino giúp giảm thiểu chi phí và thời gian phát triển, đồng thời cho phép người dùng dễ dàng lập trình và điều chỉnh hệ thống theo nhu cầu.

II. Vấn đề và Thách thức trong Thiết Kế Hệ Thống Gạt Mưa Tự Động

Mặc dù hệ thống gạt mưa tự động mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số thách thức trong quá trình thiết kế và triển khai. Các vấn đề như độ chính xác của cảm biến, khả năng tương thích với các loại xe khác nhau và độ bền của linh kiện là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ chính xác của cảm biến mưa

Cảm biến mưa là một phần quan trọng trong hệ thống gạt mưa tự động. Độ chính xác của cảm biến ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của hệ thống. Cần lựa chọn cảm biến có độ nhạy cao để đảm bảo hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện thời tiết.

2.2. Khả năng tương thích với các loại xe

Mỗi loại xe có cấu trúc và hệ thống điện khác nhau. Việc thiết kế hệ thống gạt mưa tự động cần đảm bảo tính tương thích với nhiều loại xe, từ xe hơi đến xe tải, để mở rộng ứng dụng của sản phẩm.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Thống Gạt Mưa Tự Động Sử Dụng Arduino

Thiết kế hệ thống gạt mưa tự động bao gồm nhiều bước từ việc lựa chọn linh kiện đến lập trình và mô phỏng. Việc áp dụng các phương pháp khoa học trong thiết kế giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

3.1. Lựa chọn linh kiện phù hợp

Việc lựa chọn linh kiện như cảm biến mưa, motor gạt nước và mạch điều khiển là rất quan trọng. Cần đảm bảo các linh kiện này có chất lượng tốt và phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của hệ thống.

3.2. Lập trình và mô phỏng hệ thống

Lập trình trên nền tảng Arduino cho phép điều khiển các linh kiện một cách linh hoạt. Mô phỏng hệ thống trên phần mềm như Proteus giúp kiểm tra và điều chỉnh trước khi triển khai thực tế.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Hệ Thống Gạt Mưa Tự Động

Hệ thống gạt mưa tự động không chỉ được ứng dụng trong ô tô mà còn có thể áp dụng cho các phương tiện khác như xe tải, tàu biển và máy bay. Điều này mở ra nhiều cơ hội cho việc phát triển và cải tiến công nghệ trong ngành giao thông vận tải.

4.1. Ứng dụng trong ô tô

Hệ thống gạt mưa tự động giúp cải thiện tầm nhìn cho người lái, đặc biệt trong điều kiện thời tiết xấu. Điều này không chỉ nâng cao sự an toàn mà còn tạo sự thoải mái cho người sử dụng.

4.2. Ứng dụng trong các phương tiện khác

Ngoài ô tô, hệ thống gạt mưa tự động còn có thể được áp dụng cho tàu biển và máy bay, giúp duy trì tầm nhìn rõ ràng trong điều kiện thời tiết không thuận lợi.

V. Kết Luận và Tương Lai của Hệ Thống Gạt Mưa Tự Động

Hệ thống gạt mưa tự động sử dụng Arduino là một giải pháp hiệu quả cho việc cải thiện an toàn giao thông. Tương lai của hệ thống này hứa hẹn sẽ có nhiều cải tiến về công nghệ và tính năng, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.

5.1. Tương lai của công nghệ gạt mưa tự động

Với sự phát triển của công nghệ, hệ thống gạt mưa tự động sẽ ngày càng thông minh hơn, có khả năng tự điều chỉnh theo điều kiện thời tiết và nhu cầu của người lái.

5.2. Khả năng mở rộng ứng dụng

Hệ thống gạt mưa tự động có thể được mở rộng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ giao thông vận tải đến các thiết bị công nghiệp, tạo ra nhiều cơ hội mới cho nghiên cứu và phát triển.