ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐÈN XI NHAN TRÊN XE MITSUBISHI ATTRAGE 2021

TRƯỜNGĐẠIHỌCCÔNGNGHIỆPNỘI Độc lập - Tự do - Hạnh phúc PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Ánh Sáng Mã SV: 2018604586 Lớp: 2018DHKTOT03 Ngành CNKTÔTÔ Khóa: K13 Tê

-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐÈN XI NHAN TRÊN XE MITSUBISHI

TRƯỜNGĐẠIHỌCCÔNGNGHIỆPNỘI Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Trần Ánh Sáng Mã SV: 2018604586

Lớp: 2018DHKTOT03 Ngành CNKTÔTÔ Khóa: K13

Tên đề tài: Ứng dụng vi điều khiển mô phỏng mạch điều khiển hệ

thống đèn xi nhan trên xe MITSUBISHI ATTRAGE 2021

Mục tiêu đề tài:

- Nghiên cứu tổng quan về hệ thống chiếu sáng và tín hiệu

- Cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống

- Mô phỏng đƣợc trên 2 phần mềm proteus, mô hình mô phỏng

Kết quả dự kiến

1 Phần thuyết minh:

- Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

- Tổng quan về hệ thống chiếu sáng và tín hiệu

- Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống chiếu sáng và tín hiệu

- Tìm hiểu hệ thống đèn tín hiệu trên xe MITSUBISHI

- Mô phỏng mạch điều khiển

2 Bản vẽ:

- Bản mô phỏng trên phần mềm proteus

- Bản vẽ kết cấu chung

- Mô hình

Thời gian thực hiện: từ 21/03/2022 đến 22/05/2022

TS Nguyễn Anh Ngọc TS Nguyễn Anh Ngọc

Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2022

Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2022

MỤC LỤC I DANH MỤC HÌNH ẢNH III DANH MỤC BẢNG BIỂU V

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU 2

1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại 2

1.1.1 Nhiệm vụ 2

1.1.2 Yêu cầu 3

1.1.3 Phân loại 6

1.2 Hệ thống đèn chiếu sáng và tín hiệu 7

1.2.1 Hệ thống đèn đầu xe 7

1.2.2 Hệ thống đèn hậu 8

1.2.3 Hệ thống đèn cảnh báo 9

1.2.4 Hệ thống đèn chiếu sáng bên ngoài 9

CHƯƠNG 2 Hệ thống đèn tín hiệu trên xe MITSUBISHI 10

2.1 Sự ra đời của đèn xi nhan 10

2.2 Công dụng 11

2.3 Yêu cầu 11

2.4 Cấu tạo 12

2.4.1 Công tắc tổ hợp 12

2.4.2 Ắc quy 13

2.4.3 Cầu chì 13

2.4.3.1 Cấu tạo và ký hiệu 13

2.4.3.2 Cách đọc giá trị tải cực đại 13

2.4.3.3 Cầu chì tự chảy 14

2.4.4 Giắc và các mạch đấu nối 15

2.4.5 Công tắc báo nguy 16

2.4.6 Bộ tạo nháy 16

2.4.6.1 Bộ tạo nháy kiểu cơ - điện 16

2.4.6.2 Bộ tạo nháy kiểu cơ - án ẫn 18

2.4.6.3 Bộ tạo nháy kiểu án ẫn 18

2.4.6.4 Một số mạch báo rẽ khác 19

2.4.7 Bóng đèn xi nhan 22

2.4.7.1 Các loại óng thường được sử dụng là : 23

2.5 Nguyên lý hoạt động 26

2.5.1 Nguyên lý hoạt động của đèn xi nhan 26

2.5.2 Nguyên lý hoạt động của đèn áo nguy 28

2.6 Phân tích cấu tạo của mạch tín hiệu trên xe MITSUBISHI ATTRAGE 29

2.7 Phân tích nguyên lý hoạt động của mạch đèn xi nhan trên xe MITSUBISHI ATTRAGE 30

CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN 31

3.1 Phần mềm Proteus 31

3.2 Phần mềm Arduino 34

3.3 Arduino 35

3.4 Mô phỏng mạch 40

3.4.1 Sơ đồ nguyên lý mạch thiết kế 40

3.4.2 Ngôn ngữ lập trình 41

3.5 Thiết kế mô hình và nguyên lý hệ thống 44

3.5.1 Thiết kế mô hình 44

3.5.2 Nguyên lý hoạt động toàn mạch 47

Kết luận 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Hệ thống chiếu sáng 2

Hình 1 2 Đồ thị cường độ sáng trên mặt đường 4

Hình 1 3 Sơ đồ hệ thống đèn chiếu sáng đầu xe 8

Hình 1 4 Sơ đồ hệ thống đèn hậu ô tô 9

Hình 1 5 Sơ đồ hệ thống đèn chiếu sáng bên trong 9

Hình 2 1 Chiếc xe sử dụng kiểu đèn xi nhan giống thiết kế của Lawrence 10

Hình 2 2 Xi nhan kiểu đời mới 11

Hình 2 3 Cấu tạo của hệ thống đèn xi 12

Hình 2 4 Công tắc tổ hợp 12

Hình 2 5 Cấu tạo và một số loại cầu chì 13

Hình 2 6 Hoạt động của cầu chì tự chảy 14

Hình 2 7 Hai loại cầu chì tự chảy 15

Hình 2 8 Hình giắc đực và giắc cái 15

Hình 2 9 Kí hiệu giắc 15

Hình 2 10 Công tắc báo nguy 16

Hình 2 11 Bộ tạo nháy 16

Hình 2 12 Bộ tạo nháy kiểu cơ - điện 17

Hình 2 13 Khi bật khóa điện 17

Hình 2 14 Khi tiếp điểm mở 17

Hình 2 15 Khi tụ phóng hết điện 18

Hình 2 16 Bộ tạo nháy kiểu cơ - án ẫn 18

Hình 2 17 Bộ tạo nháy kiểu án ẫn 19

Hình 2 18 Sơ đồ chức năng IC 555 20

Hình 2 19 Sơ đồ mạch chớp dùng IC 21

Hình 2 20 Sơ đồ bộ chớp của 21

Hình 2 21 Sơ đồ rơle áo rẽ kiểu điện từ 22

Hình 2 22 Các ước sóng ánh sáng mà mắt nhìn thấy được 23

Hình 2 23 Bóng đèn loại dây tóc 24

Hình 2 24 Đèn halogen 24

Hình 2 25 Đèn Le 26

Hình 2 26 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đèn xi nhan 27

Hình 2 27 Sơ đồ nguyên lý xi nhan trái 27

Hình 2 28 Sơ đồ nguyên lý xi nhan phải 28

Hình 2 29 Sơ đồ nguyên lý đèn áo nguy 28

Hình 2 30 Sơ đồ mạch tín hiêụ trên xe MITSUBISHI 29

Hình 3 1 Giao diện Proteus 32

Hình 3 2 Cửa sổ làm việc của phần mềm Proteus 32

Hình 3 3 Màn hình lựa chọn linh kiện 33

Hình 3 4 Màn hình chỉnh sửa và nạp code cho linh kiện 33

Hình 3 5 Mạch mô phỏng bằng Proteus 34

Hình 3 6 Màn hình làm việc Arduino 35

Hình 3 7 Arduino 36

Hình 3 8 Sơ đồ mạch của Arduino 37

Hình 3 9 Các chân của Arduino 40

Hình 3 10 Sơ đồ nguyên lý mạch mô phỏng 41

Hình 3 11 Mô hình hoàn thiện 47

Hình 3 12 Trạng thái rẽ trái 47

Hình 3 13 Trạng thái rẽ phải 48

Hình 3 14 Trạng thái cảnh báo 48

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2 1 Màu vỏ của cầu chì loại hộp 14 Bảng 2 2 Màu vỏ của cầu chì loại thanh 14 Bảng 3 1 Linh kiện chính làm mô hình 46

Ngày nay với sự phát triển như vũ ão của nền kinh tế thế giới, cùng với

đó nền kinh tế Việt Nam đang đi lên từ một nước nông nghiệp lúa nước dần hình thành nền công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đặc biệt là sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp 4.0

Trong nhiều năm gần đây cùng với sự phát triển của kinh tế, khoa học kỹ thuật ngày càng nâng cấp các loại xe ô tô ngày càng hiện đại Nhằm thỏa mãn càng nhiều nhu cầu về giao thông vận tải và thị hiếu của con người theo đó nhiều hệ thống trang thiết bị cũ kỹ trên ô tô đã ần được cải tiến và ngày càng phát triển

Nhưng vẫn tồn tại nhiều hạn chế về kiến thước chuyên môn để có thể tiếp cận được nó

Không những vậy mà hiên tại đất nước ta đang khỏi động một dự án sản xuất ô tô trong nước đã đặt ra yêu cầu với các thiết bị phụ trợ ngày càng cao Hơn nữa khi công nghệ sản xuất ô tô liên tục được nâng lên theo xu thế cạnh tranh kéo theo sự thay đổi cơ ản trong công nghệ sửa chữa thì một số thói quen trong sử dụng, sửa chữa cũng không còn phù hợp và không còn đáp ứng được cáo nhu cầu mới

Nội dung của đề tài gòm các nội dung sau:

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN

HIỆU 1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại

Hệ thống chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu xe là một hệ thống rất quan trọng, có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình làm việc của xe và sự vận hành của người lái cũng như sự an toàn của các đối tượng tham gia giao thông Để cho xe có thể hoạt động ổn định và đảm bảo an toàn thì hệ thống phải có độ tin cậy và chính xác cao Tuy nhiên hệ thống chiếu sáng, tín hiệu cổ điển chưa đáp ứng được yêu cầu trên, cũng như các yêu cầu đối với điều kiện thực tế ngày nay nên hệ thống cần được trang bị thêm một số linh kiện điện tử, cảm biến, đáp ứng được yêu cầu đó.[8]

Hình 1 1 Hệ thống chiếu sáng

1.1.1 Nhiệm vụ

Hệ thống chiếu sáng làm các nhiệm vụ chiếu sáng phần đường khi xe chuyển động trong đêm tối, báo hiệu bằng ánh sáng Khi ô tô chạy trên đường được chiếu sáng tốt hoặc khi ô tô đỗ trên đường thì không cần chiếu sáng đằng trước nữa Trong những trường hợp đó các phương tiện vận tải khác

cũng phải biết rõ xe khác đang chạy hoặc đang đỗ trên đường Vì vậy ngoài các đèn pha với 2 nấc ánh sáng thì trên ô tô còn có công suất (3-6)c Các đèn này thường được bố trí ở 2 ên tai xe, đôi khi được bố trí luoon ở trong các đèn pha và được gọi là đèn kích thước (đèn ừng) Các đèn này còn có nhiệm

vụ áo cho các phương tiện vận tải chạy ngược chiều toạ độ xe đang chạy hay đang đỗ ở phía trước

Thông áo hướng chuyển động của xe khi đến điểm giao nhau, muốn quay đầu xe hay xin vượt, hoặc muốn quan sát sau khi lùi xe

Đèn phanh để báo hiệu cho các xe khác là xe này đang phanh, đèn có cường độ sáng lớn và dễ nhận thấy kể cả vào ban ngày

Sử dụng đèn sương mù để có thể quan sát được phần đường khi tham gia giao thông trong điều kiện sương mù ày đặc mà đèn pha cốt không phát huy được tác dụng và có thể gây ra sự phản xạ ánh sáng trở lại lái xe gây loá mắt người lái

1.1.2 Yêu cầu

Đối với đèn pha để soi sáng mặt đường người người ta ùng đèn pha Các đèn pha phải chiếu xa ít nhất là 100m khoảng cách đường phía trước xe Vậy để chiếu sáng khoảng đường xa đó thì chùm tia sáng của đèn pha phải có cường độ chiếu sáng khác đều phải có choá phản chiếu để hướng chùm tia sáng vào những khoảng mặt đường cần thiết nhất

Với công suất của đèn (50-60) W Khi tính toán hệ thống quang học của đèn đúng và chất lượng chế tạo đèn tốt có thể đảm bảo chiếu xa (200-300)m Yêu cầu đối với đèn chiếu sáng phía trước Khi bật công tắc đèn chiếu gần thì các đèn chiếu xa phải tắt Ngược lại, khi sử dụng đèn chiếu xa thì đèn phải thể hiện báo hiệu có làm việc.[1]

Hình 1 2 Đồ thị cường độ sáng trên mặt đường

Cường độ ánh sáng là năng lượng để phát xạ ánh sáng ở một khoảng cách nhất định Năng lượng ánh sáng có liên quan đến nguồn sáng và cường

độ ánh sáng được đo ằng đơn vị cd

Tổng các hạt ánh sáng rơi trên ề mặt được gọi là độ chiếu sáng, cường

độ của ánh sáng được đo ằng đơn vị lux Một bề mặt chiếu sáng có cường độ

1 lux khi 1 óng đèn có cường độ 1c đặt cách 1m từ màn chắn thẳng đứng Khi gia tăng khoảng cách chiếu sáng cũng giảm theo Cường độ chiếu sáng tỷ

lệ nghịch với ình phương khoảng cách từ nguồn sáng Điều này có nghĩa là khi khoảng cách chiếu sáng tăng gấp đôi khi cường độ ánh sáng trên bề mặt ánh giáng sẽ giảm bằng ¼ cường độ ánh sáng an đầu Vì vậy, nếu cần 1 ánh sáng có cường độ lớn nhất như lúc an đầu thì năng lượng cung cấp cho đèn tăng 4 lần

Tuy vậy nếu đèn quá sáng sẽ làm loá mắt lái xe chạy ngược chiều, làm cho họ mất định hướng và có thể gây tai nạn Do đó các đèn pha trên ô tô phải thoả mãn 2 yêu cầu:

 Có cường độ chiếu sáng lớn

 Không làm loá mắt người và phương tiện vận tải chạy ngược chiều Đối với đèn xi nhan khi muốn báo hiệu các phương tiện tham gia giao thông và người tham gia giao thông khác biết hướng di chuyển của mình khi đến điểm giao cắt hoặc khi muốn quay đầu xe thì phải thông báo bằng các tín hiệu bằng đèn xi nhan Tín hiệu phải rõ ràng thông báo cho tất cả phía trước

và phía sau biết được

Ở đèn sương mù cần phải giải quyết được vấn đề là không gây phản chiếu lại lái xe và gây loá đối với lái xe đi ngược chiều, khoảng sáng phải trên 25m mới phát huy tác dụng Quầng sáng cũng đuoejc trải rộng 2 lề đường giúp lái xe tránh các ổ gà

Các đèn sau đây phải được lắp thành cặp: Đèn chiếu sáng phía trước, đèn áo rẽ, đèn vị trí, đèn phanh ( có ít nhất 2 đèn phanh lắp thành cặp) Các đèn tạo thành cặp phải thoả mãn các yêu cầu sau: cùng màu, có đặc tính quang học như nhau, được lắp đối xứng qua mặt phẳng trung tuyến dọc xe

Yêu cầu đối với đèn phanh phải bật sáng khi người lái tác động vào hệ thống phanh chính, trong trường hợp dùng kết hợp với đèn hậu thì đèn phanh phải có cường độ sáng hơn so với đèn hậu

Yêu cầu đối với đèn lùi: đèn lùi phải bật sáng khi cần số ở vị trí số lùi

và công tắt khởi động động cơ đang ở vị trí mà động cơ có thể hoạt động được Đèn lùi phải tắt khi một trong 2 điều kiện trên không thoả mãn Và đủ

độ sáng để tài xế có thể quan sát được phía sau

1.1.3 Phân loại

Có thể phân loại hệ thống chiếu sáng theo nhiều tiêu chí như: theo chức năng từng bộ pận chiếu sáng, thưo quốc gia, theo khu vực, theo vị trí lắp đặt

Tuy nhiên chúng ta chỉ xét các tiêu chí cơ ản và thông dụng thực tế

Hệ thống chiếu sáng là 1 tổ hợp gồm nhiều loại đèn có chức năng ao gồm:

 Đèn kích thước trước và sau xe (side & rear lamps)

 Đèn pha cốt (head lamps – main driving lamps): Dùng để chiếu sáng

không gian phía trước xe giúp lái xe có thế nhìn thấy trong đem, tối hay trong điều kiện tầm nhìn hạn chế

 Đèn sương mù (fog lamps): Trong điều kiện sương mù, nếu sử dụng

đèn pha chính có thể tao ra vùng ánh sáng chới phía trước gây trở ngại cho các xe dối diện và người đi đường Nếu sử dụng đèn sương mù sẽ giảm được tình trạng này Dòng cung cấp cho đèn sương mù thường được lấy say relay đèn kích thước

 Đèn sương mù phía sau (rear fog guard): Đèn này thường ùng để báo

hiệu cho các xe phía sau nhận biết tròn điều kiện tầm nhìn hạn chế Dòng cung cấp cho đèn này được lấy sau đèn cốt (dipped beam) Một đèn áo được gắn vào taplo để báo hiệu cho lái xe khi đèn sương mù phía sau hoạt động

 Đèn lái phụ trợ (auxiliary driving lamps): Đèn này được nối với nhánh

đèn pha chính, ùng để tăng cường độ chiếu sáng khi bật đèn pha Nhưng khi

có xe đối diện đến gần, đèn này phải được tắt thông qua một công tắc riêng để tránh gây lóa mắt lái xe xe chạy ngược chiều

 Đèn nhảy pha (headlamps flash switch): Công tắc đèn nhảy pha được

sử dụng vào an ngày để ra hiệu cho các xe khác mà không phải sử dụng đến công tắc đèn chính

 Đèn lùi (reversing lamps): Đèn này được chiếu sáng khi xe cài số lùi

nhằm báo hiệu cho xe khác và người đi đường

 Đèn phanh (brake lights): Dùng để báo cho lái xe xê sau biết để giữ

khoảng cách an toàn khi đạp phanh

 Đèn báo trên taplo: Dùng để hiển thị các thông số, tình trạng hoạt động

của các hệ thống, bộ phận trên xe và báo lỗi hay báo nguy khi các hệ thống trên xe hoạt động không ình thường

 Đèn báo đứt bóng (lamp failure indicator): Trên một số xe ngươi ta

hay lắp mạch báo cho lái xe biết khi có một óng đèn phía đuôi ị đứt hay sụt

áp trên mạch điện làm đèn mờ đèn áo này được đặt trên taplo và sáng lên khi có sự cố về mạch hay đèn.[1]

1.2 Hệ thống đèn chiếu sáng và tín hiệu

1.2.1 Hệ thống đèn đầu xe

Đèn đầu xe là một trong những phần quan trọng của hệ thống chiếu sáng trên ô tô có tác dụng đảm bảo tầm nhìn của người lái Đèn đầu xe bao gồm đèn pha ô tô, đèn sương mù và đèn chạy ban ngày DRL

Ở chế độ cos, công suất đèn khoảng 35W – 40W, ánh sáng đủ để giúp tài

xế quan sát mà không làm người đối diện chói mắt Trong khi đó, công suất của chế độ pha là 45W – 70W, cường độ ánh sáng cao làm lóa mắt người đối diện nên chỉ thích hợp sử dụng khi đi một mình trên đường

– Đèn sương mù

Đèn sương mù phía trước có chùm sáng rộng, tia mảnh nhưng rõ nét và

có sắc vàng hoặc trắng tùy từng loại xe Đèn sương mù giúp tăng khả năng chiếu sáng khi tài xế phải di chuyển với tốc độ thấp trong điều kiện tầm nhìn kém o mưa, sương mù, ụi hoặc tuyết

Bên cạnh đó, đèn sương mù đuôi xe sẽ được sử dụng để thông báo cho các phương tiện phía sau biết được sự hiện diện và vị trí của xe

– Đèn DRL (Daytime Running Light)

Đèn chạy ban ngày DRL là một ãy đèn LED lắp ở đầu xe, có thể ở cụm đèn pha hoặc phía trên đèn sương mù Mục đích của loại đèn này không phải

để giúp người lái thấy đường mà để người đi ộ, phương tiện đi ngược chiều nhận biết xe từ xa.[7]

Ở nhiều quốc gia, luật pháp chỉ bắt buộc mở đèn pha ô tô khi trời tối hoặc vào an đêm Vì vậy, đèn DRL mặc định luôn bật khi xe nổ máy vào ban ngày

Hình 1 3 Sơ đồ hệ thống đèn chiếu sáng đầu xe

1.2.2 Hệ thống đèn hậu

Đèn hậu ô tô được thiết kế với mục đích cho phép các phương tiện phía sau nhận biết vị trí xe và có thể xử lý kịp thời khi phát sinh sự cố Cụm đèn hậu ô tô bao gồm đèn phanh, đèn lùi, đèn sương mù và đèn iển số

– Đèn phanh ô tô

Đèn phanh ô tô là loại đèn chiếu sáng phía sau với ánh sáng đỏ được kích hoạt khi tài xế phanh xe để cảnh áo các phương tiện phía sau chuẩn bị dừng lại Theo quy định của Liên Hợp Quốc, cường độ sáng của đèn phanh ô

tô sẽ ao động từ 60cd – 185cd

– Đèn lùi xe ô tô

Đây là hệ thống đèn được sử dụng để cảnh áo các phương tiện và người

đi ộ xung quanh rằng xe đang chuẩn bị lùi lại Theo tiêu chuẩn quốc tế, đèn lùi xe ô tô thường có màu trắng

– Đèn iển số

Một số mẫu xe được trang bị thêm đèn biển số Loại đèn này sẽ giúp các phương tiện phía sau và lực lượng chức năng ễ dàng quan sát biển số trong điều kiện ánh sáng thấp.[1]

Hình 1 4 Sơ đồ hệ thống đèn hậu ô tô

1.2.3 Hệ thống đèn cảnh báo

Hệ thống đèn cảnh báo hay còn gọi là đèn xi-nhan được gắn ở cả đầu xe

và đuôi xe với mục đích đưa ra các tín hiệu báo rẽ, cảnh báo nguy hiểm cho

các phương tiện xung quanh Thông thường đèn xi-nhan có màu vàng, tuy

nhiên một số mẫu xe lại thay bằng màu đỏ

1.2.4 Hệ thống đèn chiếu sáng bên ngoài

Các loại đèn LED được thiết kế tại nhiều vị trí khác nhau trong khoang

nội thất Đặc biệt, với khả năng chiếu sáng tập trung và ưu việt, đèn LED

thường được lắp đặt trên bề mặt bảng điều khiển hay trong cabin của xe

Đèn chiếu sáng trên mặt bảng Taplo cho phép người lái dễ dàng theo dõi

và quan sát các thông số khi xe đang vận hành Đèn chiếu sáng bảng Taplo sẽ

mở lên khi công tắc đèn pha được bật lên nấc 1

Ngoài ra, đèn trần xe với 3 chế độ On (Bật), Off (Tắt) và Door (Tự động

bật khi cửa xe mở) giúp tài xế và hành khách quan sát rõ khoang cabin khi

trời tối

Hình 1 5 Sơ đồ hệ thống đèn chiếu sáng bên trong

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG ĐÈN TÍN HIỆU TRÊN XE MITSUBISHI 2.1 Sự ra đời của đèn xi nhan

Nữ diễn viên người Mỹ gốc Canada Florence

Lawrence đã tạo ra đèn xi-nhan trên ôtô vào năm 1914

nhưng không xin cấp bằng sáng chế Cuối những năm

1910, Lawrence trở thành ngôi sao điện ảnh thực sự

Cô kiếm được nhiều tiền và mua một chiếc xe hơi

Nhưng không chỉ là một người sử dụng thông thường,

nữ diễn viên trở thành một chuyên gia về ôtô Lawrence

tự tìm tòi và học thêm kiến thức về xe hơi Năm 1914,

cô thiết kế ra cánh tay xin đường, cho phép tài xế báo

cho những người xung quanh biết hướng mình muốn rẽ Hệ thống của Lawrence kích hoạt bằng một nút bấm, một lá cờ bên trái hoặc bên phải trên ba-đờ-sốc sẽ phất lên Điều đáng uồn là nữ diễn viên không nghĩ tới hoặc chưa từng nghĩ tới việc xin cấp bằng sáng chế cho thiết kế này Có lẽ cô không ngờ được rằng phát minh sẽ dẫn đường cho những kiểu đèn xi-nhan bằng điện sau này Đó là lý o tên của Lawrence không xuất hiện trong các tài liệu về lịch sử của đèn xi-nhan, mà chỉ được kể như một câu chuyện bên lề Đèn xi-nhan điện xuất hiện không lâu sau kiểu đèn cơ học của Lawrence Và loại đèn nháy hiện đại được cấp bằng sáng chế năm 1938 Năm 2013, hầu hết các quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới đều yêu cầu đèn xi-nhan trên phải

có trên mọi mẫu xe mới khi tham gia giao thông

Hình 2 1 Chiếc xe sử dụng kiểu đèn xi nhan giống thiết kế của Lawrence

Một số mẫu xe từ những năm 1920 và đầu những năm 1960 sử dụng kiểu đèn xi-nhan giống thiết kế của Lawrence Đèn có hình lá cờ nhỏ và dài nằm

ẩn ở hai bên cửa trước sẽ bật ngang ở bên mà tài xế muốn báo rẽ Theo thời gian, đèn xi-nhan phải thỏa mãn những tiêu chuẩn mới về kỹ thuật và an toàn

Thiết kế giảm tối thiểu việc chiếm không gian ên ngoài, ánh sáng đủ để quan sát từ xa nhưng không gây chói mắt khi nhìn vào

Hình 2 2 Xi nhan kiểu đời mới

Ngày nay, ôtô thường có 3 vị trí đèn xi-nhan: phía đầu xe, tích hợp ở gương chiếu hậu và ở đuôi xe Đèn có thể màu vàng hoặc màu đỏ tùy vào mẫu xe ở một số thị trường khác nhau

2.2 Công dụng

Đèn xi nhan là một bộ phận rất quan trọng trên xe máy cũng như xe ô tô Công dụng chính của đèn xi nhan là để báo hiệu cho các phương tiện đang lưu thông trên đường khác rằng xe chúng ta đang chuẩn bị chuyển hướng hoặc chuyển đường

Cũng theo quy định của Bộ GTVT, đèn áo rẽ phải có tần số chớp (nháy) trong khoảng 60-120 lần/phút, diện tích bề mặt chiếu sáng của mỗi đèn báo rẽ không nhỏ hơn 7cm vuông Vì thế việc độ, chế đèn áo rẽ dạng nút áo

có thể vi phạm pháp luật

Mức phạt của việc lắp đặt, sử dụng thiết bị không đúng với thiết kế của nhà sản xuất dựa theo Điểm c, Khoản 4, Điều 30 Nghị định 46/2016/NĐ-CP: Phạt tiền từ 800.000 đồng đến 2 triệu đồng đối với chủ xe môtô, xe gắn máy và các loại xe tương tự xe môtô tự ý thay đổi khung, máy, hình dáng, kích thước, đặc tính của xe

2.4 Cấu tạo

Cấu tạo của hệ thống đèn xi nhan ao gồm:

 Một ắc quy cấp điện 12V cho hệ thống hoạt động

 Các cầu chì giúp bảo vệ hệ thống

 Flasher relay : bộ phận tạo nháy giúp cho đèn xi nhan nháy đƣợc theo tần số

 Switch : công tắc tổ hợp ùng để điều khiển đèn theo ý muốn

Có một số loại cầu chì cơ ản: loại dẹt, loại hộp, loại thanh nối

Hình 2 5 Cấu tạo và một số loại cầu chì

Ký hiệu :

2.4.3.2 Cách đọc giá trị tải cực đại

Giá trị òng điện cực đại cho phép đƣợc ghi trên vỏ cầu chì, VD: 10A, 15A, 20A,…

Nhận biết màu vỏ cầu chì:

- Đối với cầu chì loại hộp

Khả năng chịu tải (A) Màu vỏ

5 Màu vàng nâu 7.5 Màu nâu

Bảng 2 1 Màu vỏ của cầu chì loại hộp

- Đối với cầu chì loại thanh

Khả năng chịu tải (A) Màu vỏ

100 Màu xanh gia trời

Bảng 2 2 Màu vỏ của cầu chì loại thanh

2.4.3.3 Cầu chì tự chảy

Hay còn gọi là cầu chì nhiệt, rơle nhiệt Circruit breaker, là một cầu chì với một thanh lƣỡng kim thay cho phần nóng chảy Khi òng điện chạy qua thanh lƣỡng kim đạt tới một giá trị tới hạn, thành sẽ cong lên và mở tiếp điểm, ngắt òng điện

Hình 2 6 Hoạt động của cầu chì tự chảy

Có hai loại: loại thường và loại tự động

Hình 2 7 Hai loại cầu chì tự chảy

Kí hiệu trên sơ đồ mạch: Loại thường

Loại tự động

2.4.4 Giắc và các mạch đấu nối

Giắc ùng để kết nối các linh kiện điện với nguồn hoặc giữa các nguồn

Có nhiều hình áng khác nhau như hình chữ nhật, hình vuông, hình tròn,…và

có từ 1 đến 21 chân giắc Tùy theo hình dáng chân giắc mà ta có giắc đực và giắc cái

Hình 2 8 Hình giắc đực và giắc cái

Ký hiệu trên sơ đồ mạch:Giắc được ký hiệu bởi “CN” và các thông số đi kèm

VD: CN-M29 (X4)

Hình 2 9 Kí hiệu giắc

2.4.5 Công tắc báo nguy

Hình 2 10 Công tắc báo nguy

2.4.6.1 Bộ tạ nhá iểu cơ - điện

Bao gồm một tụ điện C, các cuộn dây L1, L2 và các tiếp điểm Dòng điện đến đèn xi nhan chạy qua cuộn L1 và òng điện qua tụ ăng qua cuộn L2 Cuộn L1 và L2 được quấn sao cho khi tụ điện được nạp, hướng vào từ trường trong hai cuộn khử lẫn nhau và khi tụ điện đang phóng hướng của từ trường trong hai cuộn kết hợp lại Các tiếp điểm được đóng ởi lực lò xo Một điện trở mắc song song với các tiếp điểm để tránh phóng tia lửa giữa các tiếp điểm khi bộ tạo nháy hoạt động.[4]

Hình 2 12 Bộ tạo nhá kiểu cơ - điện

Nguyên lý hoạt động: Khi bật khóa điện, òng điện từ đến tụ điện qua cuộn L2 nạp cho tụ, tụ được nạp đầy Khi công tắc xi nhan bật sang phải hoặc sang trái, òng điện từ  Ắc quy đến tiếp điểm, qua cuộn L1 đến công tắc báo

rẽ sau đó đến các đèn áo rẽ Khi òng điện òng điện chạy qua cuộn L1, ngay thời điểm đó trên cuộn L1 sinh ra một từ trường làm tiếp điểm mở

Hình 2 13 Khi bật khóa điện

Khi tiếp điểm mở, tụ điện bắt đầu phóng điện vào cuộn L2 vào L1, đến khi tụ phóng hết điện, từ trường sinh ra trên hai cuộn giữ tiếp điểm mở Dòng điện phóng ra từ tụ điện và òng điện từ accu (chạy qua điện trở) đến các óng đèn áo rẽ, nhưng o òng điện quá nhỏ đèn không sáng

Hình 2 14 Khi tiếp điểm mở

Khi tụ phóng hết điện, tiếp điểm lại đóng cho phép òng điện tiếp tục chạy từ accu qua tiếp điểm đến cuộn L1 rồi đến các đèn áo rẽ làm chúng sáng Cùng lúc đó òng điện chạy qua cuộn L2 để nạp cho tụ Do hướng dòng điện qua L1 và L2 ngược nhau, từ trường sinh ra trên hai cuộn khử lẫn nhau

và giữ cho tiếp điểm đóng đến khi tụ nạp đầy Vì vậy, đèn vẫn sáng Khi tụ được nạp đầy, òng điện ngưng chạy trong cuộn L2 và từ trường sinh ra trong L1 lại làm tiếp điểm tiếp tục mở, đèn tắt Chu trình trên lạp lại liên tục làm các đèn áo rẽ nháy ở một tần số nhất định

Hình 2 15 Khi tụ phóng hết điện

2.4.6.2 Bộ tạ nhá iểu cơ - án ẫn

Một rơle nhỏ để làm các đèn áo rẽ nháy và một mạch transitor để đóng ngắt rơle theo một tần số định trước được kết hợp thành bộ tạo nháy kiểu bán transitor

Hình 2 16 Bộ tạo nhá kiểu cơ - bán dẫn

điện đi qua cuộn dây relay  hút tiếp điểm K đóng làm đèn sáng Nếu bất kỳ một óng đèn áo rẽ nào bị cháy tải tác dụng lên bộ nháy giảm xuống ưới giá trị tiêu chuẩn làm cho thời gian phóng nạp tụ nhanh hơn ình thường

Để tìm hiểu hoạt động của mạch này, ta cần liên hệ với sơ đồ khối chức năng của 555 ở hình 1.15

Ngay khi cung cấp điện lần đầu cho mạch này, điện áp trên tụ C bằng 0 V nên mạch ở trạng thái an đầu như sau: R = 0, S = 1, Q bù của R-S Flipflop ở logic 0, transistor ngưng ẫn và ngõ ra chân 3 của IC 555 có mức điện áp cao TỤ C bắt đầu nạp điện theo hàm mũ qua điện trở qua

io e D cho đến khi điện áp trên C tăng đến giá trị 2/3 ( lúc điện áp trên tụ tăng quá 1/3 , mạch so sánh ưới đổi trạng thái và ta có R = S =

0 nên R-S flipflop vẫn giữ nguyên trạng thái cũ và ngõ ra chân 3 cũng vậy) Ở thời điểm này mạch so sánh trên đổi trạng thái nên R = 1 (S = 0), R-S flipflop đổi trạng thái nghĩa là Q ù ở logic chân 1 phân cực transistor

dẫn bão hòa và ngõ ra chân 3 chuyển trạng thái mức điện áp thấp Tụ C phóng điện qua rồi qua chân 7 (chân Dícharge) và transistor cho đến khi điện áp trên tụ giảm xuống còn 1/3 Ở thời điểm này ngõ ra mạch

so sánh ƣới chuyển trạng thái xuống logic 0, ngõ ra chân 3 chuyển trạng thái lên mức cao và transistor ngƣng ẫn Tụ C bắt đầu nạp điện trở lại chi đến 2/3 qua Quá trình sẽ tiếp tục nhƣ đã mô tả, tụ C liên tục nạp điện qua và phóng điện qua nên chân ngõ ra 3 có dạng sóng vuông

Hình 2 19 Sơ đồ mạch chớp dùng IC

Sơ đồ mạch thực tế của bộ chớp dùng IC 555 trên hình 1.19, ta thấy mạch này khác so với sơ đồ nguyên lý tạo ao động của IC 555 ở chỗ là chân

tụ điện đƣợc nối mas qua óng đèn Cho nên ộ chớp hoạt động tùy thuộc vào

vị trí của công tắc điều khiển

 Mạch báo rẽ kiểu vi mạch

Hình 2 20 Sơ đồ bộ chớp của

Khi bật công tắc rẽ (signal), chân L đƣợc nối mass, có dòng nạp qua tụ nhƣ sau: (+) accu → W→ C → → → →L →Đèn → mass, òng này phân cực thuận cho làm dẫn, khóa Khi tụ đã đƣợc nạp no, lúc này dòng qua , , mất , dẫn Cho dòng lớn qua cuộn dây W làm mặt vít K đóng lại, đèn sáng lên đồng thời mở và tụ C bắt đầu phóng từ ƣơng tụ → →mass →âm tụ làm đóng, mở nhanh Khi tụ C phóng xong, dòng bắt đầu nạp lại, dẩn khóa, vít mở, đèn tắt (tần số chớp đèn 120 lần/phút)

Công dụng linh kiện: