Nhó Dùng 2 kênh ADC đọc giá trị của 2 cảm biến hoặc 2 biến trở và hiển thị lên 4 con led 7 thanh và có nút nhấn chọn cảm biến hiển thị

PowerPoint Presentation HỆ THỐNG NHÚNG Bài tập lớn Nhó Dùng 2 kênh ADC đọc giá trị của 2 cảm biến hoặc 2 biến trở và hiển thị lên 4 con led 7 thanh và có nút nhấn chọn cảm biến hiển thị 1 Nội dung Phầ.

HỆ THỐNG NHÚNG

Bài tập lớn

Nhó Dùng 2 kênh ADC đọc giá trị của 2 cảm biến hoặc 2 biến trở và hiển thị lên 4 con led 7 thanh

và có nút nhấn chọn cảm biến hiển thị

2

Phần 1: Hệ thống nhúng trong ABS trên ô tô.

1

I: Sơ lược về hệ thống nhúng

• Hệ thống nhúng là một loại hệ thống máy tính được thiết kế để thực hiện một số tác vụ như truy cập, xử lý, lưu trữ và kiểm soát dữ liệu trong các hệ thống thiết bị điện tử khác nhau

• Hiện nay, chiếc điện thoại đang dùng, cái tivi mà bố mẹ ông bà

không bao giờ quên lịch chiếu của Người phán xử, Phố trong làng, rồi đến cái máy giặt hàng ngày vẫn ngấu nghiến bao nhiêu bộ quần

áo, rồi đến cái lò vi sóng, máy tính… trong đó đã được tích hợp các phần mềm nhúng Hay cả trong lĩnh vự y tế, ngày nay các phần mềm nhúng cũng trở nên phổ biến hơn bao giờ hết Bên cạnh đó ta cũng được nghe nói đến khá nhiều các ứng dụng của hệ thống nhúng trong

ngành công nghiệp ô tô Hôm nay chúng ta sẽ tập trung vào mục ô tô này nha

II: Hệ thống nhúng trên ô tô

• Từ việc điều khiển hoạt động của cái cần gạt nước nhỏ xíu cho đến việc điều khiển một hệ thống chống bó phanh phức tạp, mọi thứ trong chiếc ô

tô đều nằm dưới sự điều khiển của hệ thống nhúng Thiết bị điều khiển điện tử (Electronic Control Units) còn gọi là ECU đang được sử dụng trong ô

tô ECU bao gồm bộ điều khiển vi xử lý và bộ xử lý tín hiệu số Các dòng xe Mercedes, BMW và các dòng xe hạng sang khác cũng sử dụng nhiều loại bộ điều khiển sử dụng hệ thống nhúng

Rất nhiều các ECU (đâu đó khoảng 100 ECU) được tích hợp trong ô tô

nhằm vào mục đích chính lớn đó là:

• Tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải

• Đảm bảo sự an toàn

• Mang đến sự thoải mái, thuận tiện và cả sự giải trí

• Giảm trọng lượng, giá thành của xe

II: Hệ thống nhúng trên ô tô

Ta cũng có thể phân thành các nhóm cụ thể hơn các hệ thống nhúng được sử dụng trong ô tô theo danh sách phía dưới đây:

III: Hệ thống ABS trên ô tô

Đối với những dòng xe hơi không được trang bị hệ thống phanh ABS rất dễ rơi vào tình trạng trượt, do độ bám đường giảm thấp hơn mức cho phép của bánh

xe, lực truyền cho bánh xe không giúp ô tô tiến lên và ngược lại dễ gây mất kiểm soát

Chính nhờ những ưu điểm đó mà kể từ thời điểm ra mắt vào năm 1970, hệ thống chống bó cứng phanh ABS rất được ưa chuộng Góp phần giảm thiểu đáng

kể số vụ tai nạn xe hơi trên thế giới

III: Hệ thống ABS trên ô tô

Cấu tạo:

III: Hệ thống ABS trên ô tô

• Cảm biến tốc độ: Được sử dụng để xác định gia tốc hoặc làm giảm tốc của bánh xe Cảm biến tốc độ

sử dụng cảm biến hiệu ứng Hall, nam châm hoặc bánh xe có răng, cuộn dây điện từ và để tạo tín hiệu Sự dao động của từ trường quanh bánh xe sẽ tạo nên điện áp cảm biến Do điện áp là kết quả khi bánh xe quay nên nếu xe di chuyển chậm, cảm biến này có thể không chính xác Cảm biến ABS này thường được đặt ở trên mỗi bánh xe hoặc ở bộ vi sai tùy theo trường hợp.

• Van thủy lực của hệ thống ABS: Đây là van kiểm soát các má phanh ở mỗi bánh.

Có 3 vị trí của van thủy lực ABS cơ bản:

+ Vị trí 1 – Van mở: Áp lực phanh tương đương áp lực của người lái lên bàn đạp phanh được truyền trực tiếp đến bánh xe.

+ Vị trí 2 – Van khoá: Tăng áp lực phanh mà người lái đặt lên bàn đạp phanh lên bánh xe.

+ Vị trí 3 – Van nhả: Làm giảm áp lực phanh mà người lái đặt lên bàn đạp phanh lên bánh xe.

III: Hệ thống ABS trên ô tô

• Máy bơm: Có chức năng khôi phục áp suất cho phanh thủy lực sau khi van đã giải phóng Bộ điều khiển sẽ điều chỉnh trạng thái máy bơm để cung cấp áp suất mong muốn đồng thời làm giảm độ trượt

• Bộ điều khiển: Là đơn vị ECU đảm nhiệm vai trò nhận thông tin từ cảm biến tốc độ bánh

xe riêng Khi 1 bánh xe bị mất lực kéo, tín hiệu sẽ phát đến bộ điều khiển Từ đó bộ điều khiển sẽ tự động giới hạn lực phanh, kích hoạt hệ thống ABS

III: Hệ thống ABS trên ô tô

Nguyên lý hoạt động :

III: Hệ thống ABS trên ô tô

• Nguyên lý hoạt động của ABS là nhờ vào các cảm biến tốc độ trên từng bánh xe, gửi thông tin về cho ECU ABS và từ đó ECU ABS sẽ nắm bắt được vận tốc quay trên từng bánh xe và phát hiện ngay tức khắc khi bánh xe nào có hiện tượng bị “bó cứng” khi người lái đạp phanh đột ngột, dẫn tới hiện tượng bị trượt khỏi mặt đường.

• Nếu xe không được trang bị ABS thì khi bánh xe rơi vào tình trạng bị trượt, tức độ bám đường giảm xuống thấp hơn mức cho phép của bánh xe, sẽ dẫn tới lực truyền cho bánh xe từ động cơ không giúp cho xe tiến lên mà ngược lại gây ra sự mất kiểm soát.

• Khi xảy ra việc phanh đột ngột của tài xe, lúc này hệ thống phanh ABS – Anti-Lock Brake System sẽ thực hiện động tác ấn – nhả thanh kẹp trên phanh đĩa khoảng 15 lần mỗi giây, thay vì tác động một lực cực mạnh trong 1 khoảng thời gian khiến bánh có thể bị “chết” như trên các xe không có ABS.

• Khi xe có ABS, máy tính của hệ thống sẽ dựa vào các thông số mà các cảm biến vận tốc và cả thao tác của người lái để đưa ra những áp lực phanh tối ưu nhất cho từng bánh, qua đó đảm bảo tính

ổn định của xe và vẫn cho phép người lái kiểm soát được quỹ đạo của xe.

III: Hệ thống ABS trên ô tô

Cụ thể : Nếu ECU nhận thấy có một hay nhiều bánh có tốc độ chậm

hơn mức quy định nào đó so với các bánh còn lại Lúc này, thông qua bơm và

van thủy lực, ABS tự động giảm áp suất tác động lên đĩa (đây là quá trình nhả), giúp bánh xe không bị bó cứng Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh, máy tính cũng tự động tác động lực trở lại, đảm bảo quá trình hãm.

III: Hệ thống ABS trên ô tô

Phân loại:

Hệ thống phanh ABS loại 1: Bao gồm 4 kênh và 4 cảm biến vận tốc (Thông dụng hiện nay).

Đây là một thiết kế tối ưu nhất trên hệ thống phanh chống bó cứng ABS

Mỗi bánh đều được kiểm soát bởi 1 cảm biến tốc độ và áp lực của má phanh lên

từng bánh cũng có thể được điều chỉnh độc lập qua từng van ở mỗi bánh.

Hệ thống phanh ABS loại 2: Bao gồm 3 kênh và 3 cảm biến vận tốc (Ít sử dụng).

Loại này thường được áp dụng trên các dòng xe dạng bán tải Với kiểu bố trí này,

2 kênh và 2 cảm biến được phân bố đều ở cầu trước trên mỗi bánh, 2 bánh thuộc

cầu sau có chung kênh và cảm biến vận tốc.

Hệ thống phanh ABS loại 3: Hệ thống này cho phép tối ưu hóa kiểm soát và áp lực phanh trên 2 bánh trước

Ngược lại, sẽ có khả năng 1 trong 2 bánh sau bị bó cứng trong quá trình phanh,

giảm thiểu quả của hệ thống ABS.

III: Hệ thống ABS trên ô tô

Phanh ABS trên xe ô tô VinFast

Phần 2: Đề 3

Dùng 2 kênh ADC đọc giá trị của 2 cảm biến hoặc 2 biến trở và hiển thị lên 4

con led 7 thanh và có nút nhấn chọn cảm biến hiển thị

2

Các linh kiện cần dùng:

Vi điều khiển STM32F103

STM32 là một trong những dòng chip phổ biến của ST với nhiều họ thông dụng như F0,F1,F2,F3,F4… Stm32f103 thuộc họ F1 với lõi là ARM COTEX M3

STM32F103 là vi điều khiển 32 bit, tốc độ tối đa là 72Mhz

•ARM 32-bit Cortex M3 với clock max là 72Mhz

•Bộ nhớ:

• 64 kbytes bộ nhớ Flash(bộ nhớ lập trình)

• 20kbytes SRAM

•Điện áp hoạt động 2.0V -> 3.6V

Module led 7 thanh 4 số :

•Led 7 thanh 4 số là một trong những led 7 thanh được dùng nhiều trong các mô hình điện tử, các thiết bị cần hiển thị thông số: điện áp vào, điện áp ra

Khai báo thư viện và định nghĩa chân

Viết bổ sung thư viện Delay chuẩn sau đó add vào Project

Thư viện Delay sử dụng bộ Timer 2

với tỉ lệ chia trước là 72 và giá trị nạp lại là 0xffff

Viết bảng mã cho Led 7 đoạn và khai báo các biến, giá trị biến trở R1 và R2

► Ở đây, chúng ta sử dụng các chân từ PB0 đến PB6 để hiển thị giá trị lên Led 7 đoạn.

Các chân từ PA 12 đển PA 15 để chọn thứ tự Led 1, 2, 3, 4 hiển thị

Cấp xung và cấu hình chân PA5 và PA10 nhận tín hiệu

ngắt ngoài là Input pull up

Cấu hình và cho phép ngắt ngoài ở EXTI

Cấu hình cấp độ ưu tiên và cho phép ngắt ngoài ở NVIC

Chương trình phục vụ ngắt ngoài ở chân PA5 và PA10

Cấu hình cho 2 bộ ADC kênh 0 và kênh 1 với 2

đầu vào tương ứng là PA0 và PA1

Hiển thị giá trị và quét Led

Hàm Main

Đo và xử lý dữ liệu sau đó hiển thị lên Led 7 đoạn

Giả lập trên Proteus

Cám ơn thầy đã lắng nghe