Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển gập gương tự động trên phần mềm Proteus

Bài viết trình bày về nhu cầu sử dụng, cấu tạo và nguyên lý của hệ thống gập gương tự động trên ô tô. Đồng thời tác giả trình bày sơ đồ khối, thuật toán điều khiển và thiết kế sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống gập gương tự động trên phần mềm proteus.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển gập gương tự động trên phần mềm Proteus NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GẬP GƯƠNG TỰ ĐỘNG TRÊN PHẦN MỀM PROTEUS Nguyễn Văn Khánh, Nguyễn Hồ Mạnh Khương Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: TS. Nguyễn Văn NhanhTÓM TẮTBài báo trình bày về nhu cầu sử dụng, cấu tạo và nguyên lý của hệ thống gập gương tựđộng trên ô tô. Đồng thời tác giả trình bày sơ đồ khối, thuật toán điều khiển và thiết kế sơ đồmạch điện điều khiển hệ thống gập gương tự động trên phần mềm proteus.Từ khóa: gương ô tô, hệ thống gập gương tự động ô tô, hệ thống điều khiển tự độngtrên ô tô.1 GIỚI THIỆU Trong thời đại công nghệ 4.0, hầu hết các thiết bị được điều khiển hoàn toàn bằng tự động nhờ vào các linh kiện điện tử, được ứng dụng hầu hết trên các thiết bị nói chung và ô tô nói riêng. Hiện nay ở Việt Nam, do nhu cầu người sử dụng xe được nâng cao nhưng không được ứng dụng rộng rãi trên các dòng xe phổ thông mà chỉ có trên những dòng xe thể thao đắt tiền. Chính vì thế, hệ thống gập gương điều khiển tự động ra đời Hình 1. Gương chiếu hậu trên ô tô nhằm giải quyết những khó khăn hiện nay.2 SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG GẬP GƯƠNG TỰ ĐỘNG Hình 2. Sơ đồ khối của mô hình 3293 CẤU TẠO HỆ THỐNG GẬP GƯƠNG TỰ ĐỘNG3.1 Tín hiệu đầu vàoTín hiệu START động cơ, tín hiệu lùi xe số R và tín hiệu OFF của động cơ lần lượt đượcminh họa ở Hình 3, Hình 4 và Hình 5. Hình 3. Tín hiệu START động cơ Hình 4. Tín hiệu lùi xe số R Hình 5. Tín hiệu OFF của đông cơ3.2 Bộ điều khiển trung tâm Arduino Uno R3 là một board mạch vi điều khiển được phát triển bởi Arduino.cc, một nền tảng điện tử mã nguồn mở chủ yếu dựa trên vi điều khiển AVR Atmega328P Hình 6. Board Arduino Uno R33303.3 Tín hiệu đầu ra Hình 7. Relay 4 chân Hình 8. Step motor Động cơ bước 4 pha (thực ra là 2 pha được chia ra làm 2 ở mỗi pha ngay tại vị trí giữa) (gồm 5 dây), trong 5 dây này được kết nối với 2 cuộn dây trong động cơ và 1 dây là dây nguồn chung cho cả 2 cuộn dây. Mỗi bước của động cơ quét 1 góc 5.625 độ, vậy để quay 1 vòng động cơ phải thực hiện 64 bước. Gương chiếu hậu ô tô: Cấu tạo gồm: - Gương phản chiếu. - Các nút điều khiển. - Motor điện điều khiển. Hình 9. Gương chiếu hậu ô tôNguyên lý hoạt động:Khi chúng ta xuống xe và dùng remote điều khiển từ xa để bật chế độ khoá xe thì mạch sẽnhận tín hiệu này và điều khiển gương chiếu hậu gập lại. Khi ta vào xe cho chìa khoá vào ổkhoá, khi đó có tín hiệu điều khiển trên ô tô như: Tín hiệu START động cơ, tín hiệu OFFđộng cơ, lùi xe,... thì vi điều khiển Arduino UNO R3 sẽ nhận tín hiệu đầu vào (Input), sau đósẽ xử lý tín hiệu và xuất tín hiệu đầu ra (Output) để điều khiển Step motor quay. Và góc quaycủa motor có thể điều chỉnh bằng biến trở được tích hợp bên trong xe.4 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂNSau khi tính toán, xây dựng thuật toán điều khiển hệ thống gập gương tự động. Hình dướiđây là sơ đồ thuật toán điều khiển hệ thống gập gương tự động trên ô tô. 331 Hình 10. Sơ đồ thuật toán điều khiển hệ thống gập gương tự động5 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG GẬP GƯƠNG TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ Hình 11. Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống gập gương tự động332Khi chúng ta xuống xe và dùng remote điều khiển từ xa để bật chế độ khoá xe thì mạch sẽnhận tín hiệu này và điều khiển gương chiếu hậu gập lại. Khi ta vào xe cho chìa khoá vào ổkhoá, khi đó có tín hiệu điều khiển trên ô tô như: Tín hiệu START động cơ, tín hiệu OFFđộng cơ, lùi xe,... thì vi điều khiển Arduino UNO R3 sẽ nhận tín hiệu đầu vào (Input), sau đósẽ xử lý tín hiệu và xuất tín hiệu đầu ra (Output) để điều khiển Step motor quay. Và góc quaycủa motor có thể điều chỉnh bằng biến trở được tích hợp bên trong xe.6 KẾT LUẬNTác giả đã xây dựng được sơ đồ khối, thuật toán điều khiển và sơ đồ mạch điều khiển hệthống gập gương tự động trên ô tô. Đây là cơ sở lý thuyết để tiến hành thiết kế, lắp ráp vàthực nghiệm trên ô tô.Lời cảm ơn: nhóm nghiên cứu x ...