(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm(Đồ án tốt nghiệp) Tự động hóa quá trình đo độ rơ vô lăng trong quy trình đăng kiểm
TỔNG QUAN
Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
Trong quá trình học tập tại trường, dựa trên những kiến thức đã được trang bị về hệ thống lái, lập trình AVR và Arduino, chúng em đã vận dụng tổng thể các kiến thức này để nghiên cứu và làm sáng tỏ các vấn đề liên quan đến điều khiển tự động, mô phỏng hệ thống và triển khai trên nền tảng Arduino cùng vi điều khiển AVR, nhằm nâng cao hiệu suất, độ ổn định và khả năng ứng dụng của các giải pháp công nghệ trong thực tế.
Thiết kế hệ thống tự động hóa quá trình đo đợ rơ vô lăng trong quy trình đăng iểm
Thực hiện chế tạo hệ thống đo độ rơ vô lăng tự động
Phạm vi nghiên cứu được hạn chế bởi điều kiện thực tế, nên chúng tôi chỉ có thể sử dụng một số linh kiện sản xuất tại Trung Quốc Sự khác biệt giữa thông số kỹ thuật thực tế và lý thuyết xuất phát từ giới hạn về vật liệu và gia công, khiến các tham số vận hành không khớp hoàn toàn với mô hình lý thuyết Hơn nữa, độ chính xác trong chế tạo cơ cấu và các thành phần liên quan cũng gây ra sai số cho toàn hệ thống, ảnh hưởng tới hiệu suất, độ lặp và độ tin cậy của hệ thống.
Phương pháp nghiên cứu
Chúng em dùng hai phương pháp chính để nghiên cứu là:
Nghiên cứu bằng tài liệu để biết đƣợc cơ sở của vấn đề đặt ra
Nghiên cứu bằng thực nghiệm để biết đƣợc hệ thống có hoạt động chính xác hay hông
Phạm vi ứng dụng
Ứng dụng tự động hóa đo độ rơ vô lăng tại trạm đăng kiểm là một giải pháp công nghệ quan trọng nhằm nâng cao độ chính xác và tốc độ kiểm tra, giảm thiểu sai số do yếu tố con người Hệ thống đo tự động sẽ chuẩn hóa quá trình kiểm tra độ rơ vô lăng, cho kết quả nhất quán và an toàn hơn trong đăng kiểm ô tô ở Việt Nam Đề tài này không chỉ cải thiện quy trình kiểm tra mà còn làm nền tảng cho việc tự động hóa các quá trình khác trong đăng kiểm ô tô tại Việt Nam, từ kiểm tra hệ thống phanh, đèn chiếu sáng đến quản lý hồ sơ và kết quả kiểm định Việc áp dụng công nghệ mới giúp tiết kiệm thời gian cho người dân và tăng hiệu quả vận hành của các trạm đăng kiểm Đây là bước đi góp phần hiện đại hóa ngành đăng kiểm và hỗ trợ sự phát triển bền vững của giao thông vận tải Việt Nam.
SƠ LƯỢC VỀ CÁC LINH KIỆN VÀ QUÁ TRÌNH ĐO ĐỘ RƠ VÔ LĂNG
Giới thiệu chung về Adruino
Arduino thực sự gây sóng gió trên thị trường người dùng DIY (do-it-yourself) toàn cầu trong vài năm gần đây, giống như Apple đã làm với thị trường thiết bị di động Với số lượng người dùng khổng lồ và đa dạng, từ người mới bắt đầu đến trình độ đại học, nó đã khiến ngay cả những người sáng tạo cũng ngạc nhiên trước mức độ phổ biến Arduino là gì mà có thể được dùng bởi cả sinh viên và nhà nghiên cứu tại các trường đại học danh tiếng như MIT, Stanford và Carnegie Mellon, thậm chí Google cũng tham gia hỗ trợ để cho ra đời bộ kit Arduino Mega ADK, nhằm phát triển các ứng dụng Android tương tác với cảm biến và các thiết bị khác.
Arduino là một bo mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương tác với các thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn và các thiết bị khác Điểm nổi bật của Arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng và ngôn ngữ lập trình có thể học nhanh ngay cả với người ít am hiểu về điện tử và lập trình Điều làm nên hiện tượng Arduino chính là mức giá rất thấp và tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm Chỉ với khoảng 30 USD, người dùng có thể sở hữu một board Arduino có 20 ngõ I/O để tương tác và điều khiển nhiều thiết bị.
Arduino được sinh ra ở thị trấn Ivrea, Ý, và được đặt theo tên vị vua thế kỉ IX là Arđuin Arduino chính thức được giới thiệu vào năm 2005 như một công cụ khiêm tốn dành cho sinh viên của Massimo Ranzi, một trong những người đóng góp phát triển Arduino tại trường Interaction Design Institute Ivrea (IDII) Mặc dù hầu như không được quảng bá, thông tin về Arduino vẫn lan truyền với tốc độ chóng mặt nhờ những lời truyền miệng tích cực của những người dùng đầu tiên Hiện nay Arduino nổi tiếng tới mức có người tới Ivrea chỉ để tham quan nơi đã sinh ra Arduino.
Giới thiệu về board Adruino Uno
Arduino Uno là một bo mạch phát triển được thiết kế dựa trên vi xử lý AVR ATmega328P Cấu tạo chính của Arduino Uno gồm vi xử lý ATmega328P, bộ chuyển đổi USB-serial ATmega16U2, mạch nguồn có regulator cấp nguồn từ USB hoặc nguồn ngoài, cùng các phần phụ trợ như nút Reset, cổng USB và các header I/O, cho phép giao tiếp số (digital) và analog (A0–A5) cũng như các chế độ PWM, I2C và SPI Bo mạch được tích hợp bootloader để nạp chương trình từ máy tính và có thể mở rộng dễ dàng với các shield và cảm biến, servo, LED và các module khác cho các dự án điện tử hoặc robot.
Cổng USB là loại cổng giao tiếp được dùng để upload code từ PC lên vi điều khiển, đồng thời USB cũng là công cụ giao tiếp serial để truyền dữ liệu giữa vi điều khiển và máy tính, hỗ trợ lập trình và trao đổi thông tin hai chiều một cách nhanh chóng và ổn định.
Arduino có thể được cấp nguồn từ cổng USB trên máy tính, nhưng không phải lúc nào cũng thuận tiện hoặc có thể kết nối Khi không thể cắm USB, ta cần một nguồn cấp ngoài với điện áp từ 9V đến 12V để cấp năng lượng cho board một cách ổn định.
Có 14 chân vào/ra số đánh số thứ tự từ 0 đến 13, ngoài ra có một chân nối đất (GND) và một chân điện áp tham chiếu (AREF)
Vi điều khiển AVR đóng vai trò là bộ xử lý trung tâm của toàn bộ bo mạch Mỗi mẫu Arduino khác nhau sẽ đi kèm với một chip xử lý khác nhau, vì vậy sự khác biệt về vi điều khiển là đặc trưng của từng phiên bản Ví dụ, ở Arduino Uno, vi xử lý được dùng là ATmega328P.
Các thông số chi tiết của Arduino Uno:
Vi xử lý: Atmega328 Điện áp hoạt động: 5V Điện áp đầu vào: 7-12V Điện áp đầu vào (Giới hạn): 6-20V
Chân vào/ra ĩ thuật số: 14 ( 6 chân có thể cho đầu ra PWM)
Dòng điện trong mỗi chân I/O: 40mA
Dòng điện chân nguồn 3.3V: 50mA
Bộ nhớ trong: 32 KB (ATmega328)
Giới thiệu về board Arduino Nano
Arduino Nano có cấu tạo và số lượng chân vào ra tương tự Arduino Uno, nhưng được tối giản về kích thước để tiện dụng hơn Do tối giản rất nhiều về kích thước nên Arduino Nano chỉ nạp code và cấp nguồn qua duy nhất một cổng mini USB.
Thông số ĩ thuật chi tiết:
Vi xử lý Atmega328p Điện áp hoạt động 5V Điện áp đầu vào ( huyến nghị) 7-12V
6 Điện áp đầu vào (giới hạn) 6-20V
Chân vào/ra số 14 (6 chân xuất đƣợc PWM
Dòng điện mỗi chân 40mA
Bộ nhớ 16KB (Atmega168), 32KB (Atmega328)
SRAM 1KB (Atmega168) hoặc 2KB (Atmega328)
EEPROM 512 bytes (Atmega168) hoặc 1KB (Atmega328)
Giới thiệu module cầu H BTS7960
Xét một cách tổng quát, mạch cầu H là một mạch gồm 4 công tắc được mắc theo hình chữ H, có chức năng đảo chiều dòng điện qua tải Trong ứng dụng phổ biến, tải là động cơ điện một chiều, và cách sắp xếp các công tắc cho phép dòng điện chạy qua động cơ theo hai hướng khác nhau hoặc ngắt, từ đó điều khiển hướng quay của động cơ DC Mạch cầu H thường được điều khiển bằng tín hiệu từ vi điều khiển hoặc mạch điều khiển logic, giúp thiết lập chế độ quay ngược, quay thuận và dừng của động cơ điện một chiều một cách linh hoạt.
Nguyên lý cơ bản của mạch cầu H là cho motor DC quay theo một chiều bằng cách đóng hai công tắc ở hai nhánh đối diện, và quay ngược bằng cách đóng hai công tắc còn lại Để motor DC quay theo chiều thuận, ta đóng công tắc 2 và 4, khi đó dòng điện đi từ cực dương của nguồn qua công tắc 2 đến motor DC rồi qua công tắc 4 trở về cực âm nguồn Để motor DC quay ngược lại, ta đóng công tắc 1 và 3, tạo đường điện từ cực dương sang motor theo hướng ngược và qua các công tắc trở về cực âm Việc điều khiển đúng các công tắc giúp motor nhận được hướng dòng điện mong muốn và phòng tránh ngắn mạch giữa hai nhánh.
3, hi đó dòng điện đi từ cực dương ắc qui qua công tắc 3 đến motor DC rồi qua công tắc
1 trở về cực âm ắc qui
Hình 2.4 Nguyên lý cơ bản mạch cầu H
2.4.2 Mạch cầu H sử dụng rờ le
Rơ-le là một công tắc cơ điện gồm các tiếp điểm được đóng mở bằng dòng điện, nên nó có thể điều khiển các nhánh của mạch Với khả năng đóng mở tiếp điểm, rơ-le là lựa chọn lý tưởng để điều khiển mạch cầu H Bên cạnh đó, nó được điều khiển bằng tín hiệu điện, cho phép ta dùng Arduino hoặc bất kỳ chip điều khiển nào để kích hoạt rơ-le và từ đó điều khiển mạch cầu H Hãy quan sát cấu tạo và hình dạng của một loại rơ-le phổ biến trong hình 2.5.
Hình 2.5 Cấu tạo của rờ le
Hình 2.5 mô tả cấu tạo của một rơ le 2 tiếp điểm với 3 cực: C (cực chung), NC (tiếp điểm thường đóng) và NO (tiếp điểm thường mở) Trong điều kiện bình thường khi rơ le không được kích hoạt, lực ép của lò xo ở bên trái thanh nam châm giữ mối liên hệ giữa C và NC, nên NC được gọi là tiếp điểm thường đóng Khi cấp điện cho cuộn dây của nam châm điện, nam châm điện sinh ra lực từ làm cho thanh nam châm di chuyển, làm ngắt liên kết giữa C và NC và đồng thời đóng liên kết giữa C và NO.
Rơ-le hoạt động bằng cách chuyển tiếp xúc giữa tiếp điểm C và NO để tạo liên kết khi cuộn nam châm được kích từ, tương tự như một công tắc được điều khiển bằng điện áp từ cuộn nam châm Một đặc điểm quan trọng trong cơ chế đóng – mở của rơ-le là tính cách ly giữa cuộn nam châm và các tiếp điểm; hai khu vực này hoàn toàn cách ly, giúp bảo đảm an toàn cho mạch Có hai thông số chính của rơ-le: điện áp kích từ và dòng tối đa mà các tiếp điểm có thể chịu được Điện áp kích từ phổ biến là 5V, 12V hoặc 24V, và việc điều khiển điện áp này do chip điều khiển đảm nhiệm Vì tiếp xúc giữa C và NO là dạng tiếp xúc tạm thời, không cố định nên dễ bị hở mạch nếu dòng qua tiếp điểm quá lớn, gây nhiệt và làm hở tiếp xúc.
Vì thế chúng ta cần tính toán dòng điện tối đa trong ứng dụng của mình để chọn rờ le phù hợp
Hình 2.6 Mạch cầu H sử dụng rờ le
Trong hình 1.6, các đường kết nối nam châm điện được nối trực tiếp vào vi điều khiển thông qua hai transistor Q1, Q2 Khi vi điều khiển cấp điện áp cho Q1 dẫn, nam châm điện RL1 được nối với cực âm, sinh ra lực từ hút tiếp điểm về vị trí thường mở và dòng điện từ cực dương đi qua motor DC Khi vi điều khiển cấp điện áp cho Q2 dẫn, nam châm điện RL2 hút tiếp điểm và đưa nó về vị trí mở, dòng điện qua motor DC chạy theo chiều ngược lại Mạch cầu H dùng rơ-le có ưu điểm dễ chế tạo, chịu dòng cao; nếu thay rơ-le bằng các linh kiện tương đương như contactor, dòng tải có thể lên đến hàng trăm ampere Tuy nhiên, do là hệ thống dựa trên rơ-le cơ khí nên tốc độ đóng/mở chậm và có thể gây mòn theo thời gian khi hoạt động ở tần suất cao.
Trong 9 thiết bị cơ hí, rơ-le được thiết kế đóng/mở với tốc độ rất chậm nhằm ngăn hiện tượng dính tiếp điểm và giảm thiểu hư hỏng cho hệ thống Việc đóng/mở quá nhanh có thể khiến tiếp điểm bị dính lại, gây hỏng hóc và làm giảm hiệu suất hoạt động của thiết bị.
Với ưu điểm công suất vượt trội của MOSFET so với BJT, mạch cầu H BTS7960 dùng hai chip BTS7960, mỗi chip tích hợp hai MOSFET để điều khiển động cơ Module còn tích hợp IC bảo vệ quá nhiệt, quá dòng, quá áp, sụt áp và ngắn mạch, kết hợp với điện trở đo dòng và IC 74HC2440 để cách ly nguồn điều khiển hiệu quả, cho phép module chịu được dòng lên tới 43A.
• Tín hiệu logic điều khiển: 3.3 ~ 5V
• Tần số điều khiển tối đa: 25KHz
Chức năng tự động tắt khi điện áp thấp bảo vệ động cơ bằng cách ngăn điều khiển ở mức điện áp không ổn định Khi điện áp xuống dưới 5.5V, driver sẽ tự ngắt nguồn và chỉ cấp lại khi điện áp vượt quá 5.5V, nhằm đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống.
• Bảo vệ quá nhiệt: BTS7960 bảo vệ chống quá nhiệt bằng cảm biến nhiệt tích hợp bên trong Đầu ra sẽ bị ngắt hi có hiện tƣợng quá nhiệt
Hình 2.8 Sơ đồ chân module cầu H BTS7960
• VCC : Nguồn tạo mức logic điều khiển ( 5V - 3V3 )
• GND : Chân nối cực âm vi điều khiển
• R_EN = 0: Không cho nửa cầu H phải hoạt động R_EN = 1: Cho phép nửa cầu
• L_EN = 0: Không cho nửa cầu H trái hoạt động L_EN = 1: Cho phép nửa cầu H trái hoạt động
• RPWM và LPWM : chân điều khiển đảo chiều và tốc độ động cơ
• RPWM = 1 và LPWM = 0 : Mô tơ quay thuận
• RPWM = 0 và LPWM = 1 : Mô tơ quay nghịch
• RPWM = 1 và LPWM = 1 hoặc RPWM = 0 và LPWM = 0 : Dừng
• R_IS và L_IS : ết hợp với điện trở để giới hạn dòng qua cầu H
Giới thiệu module thu phát RF
Module MX-05V dùng để phát sóng RF, trong khi module MX-FS-03V dùng để thu sóng RF; hai module này được ứng dụng trong điều khiển công tắc, hệ thống chống trộm và báo động, và điều khiển các thiết bị điện trong gia đình, mang lại giải pháp tự động hóa tiện nghi và an toàn cho ngôi nhà.
Hình 2.9 Module MX-FS-03V và MX-05V
Có thể gắn thêm anten ngoài: dây đồng cuốn tròn dài 32CM
Có thể truyền từ 20 – 200m tùy theo điện áp cấp vào
Giới thiệu module thu phát sóng vô tuyến NRF24L01
Module nRF24L01 hoạt động ở tần số 2.4 GHz nên có khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao và nhận dữ liệu trong điều kiện môi trường có vật cản; nó hỗ trợ 126 kênh truyền, cho phép truyền nhận dữ liệu trên nhiều kênh khác nhau Module có thể thay đổi công suất phát bằng chương trình, giúp nó hoạt động ở chế độ tiết kiệm năng lượng Nhờ đó, nRF24L01 phù hợp cho các ứng dụng không dây cần truyền dữ liệu nhanh, tin cậy và tiết kiệm năng lượng.
Hình 2.10 Module thu phát sóng vô tuyến NRF24L01
+ Truyền và nhận dữ liệu
+ Truyền tốc độ cao lMbps hoặc 2Mbps
+ Có thể cài đặt đƣợc 4 công suất nguồn phát: 0,-ố,-12,-18dBm
+ Có bộ lọc nhiễu tại đầu thu
+ Khuếch đại bị ảnh hưởng bởi nhiễu thấp (LNA)
+ Các chân IO chạy đƣợc cả 3.3 lẫn 5V
+ 4 chân giao tiếp theo giao thức SPI
+ Tốc độ tối đa 8Mbps
+ 3-32 bytes trên một khung truyền nhận
Module thu phát hông dây nRF24L01 hoạt động theo giao thức SPI, SPI (Serial Peripheral Bus) là một chuẩn truyền thông nối tiếp tốc độ cao do hãng Motorola đề xuất Đây là iểu truyền thông Master-Slave, trong đó có 1 chip Master điều phối quá trình truyền thông và các chip Slaves đƣợc điều khiển bởi Master vì thế truyền thông chỉ xảy ra giữa Master và Slave SPI là một cách truyền song công (full duplex) nghĩa là tại cùng một thời điểm quá trình truyền và nhận có thể xảy ra đồng thời SPI đôi hi đƣợc gọi là chuẩn truyền thông “4 dây” vì có 4 đường giao tiếp trong chuẩn này đó là SCK (Serial Clock), MISO (Master Input Slave Output), MOSI (Master Ouput Slave Input) và SS (Slave Select) Vì vậy để cần sử dụng module ta cần hai báo sử dụng thêm thƣ viện SPI.h có sẵn trong phần mềm Arduino IDE.
Giới thiệu về cảm biến siêu âm US-015
Cảm biến siêu âm là một trong số những cảm biến đƣợc ứng dụng nhiều nhất, trong các lĩnh vực thông thường như robot, mô hình hay đến những lĩnh vực chuyên dụng nhƣ đo độ sâu, quét địa hình đáy biển, đo độ dày bê tông trong xây dựng hoặc các ứng dụng trong quân sự,
Hình 2.11 Cảm biến siêu âm US-015
Cấu tạo của nó gồm 3 phần:
Phần phát tín hiệu của hệ thống sử dụng các đầu phát và đầu thu siêu âm là loa gốm được chế tạo đặc biệt, phát ở cường độ cao tại một tần số nhất định, thường là 40 kHz cho ứng dụng đo khoảng cách Các loa này đòi hỏi nguồn tín hiệu điều khiển có điện áp cao để phát tốt (theo datasheet khoảng ~30 V) Vì vậy trong phần phát, phần đệm công suất dùng một con MAX232 đảm nhận nhiệm vụ đệm, nhận tín hiệu từ bộ điều khiển và khuếch đại biên độ lên ±30 V cung cấp cho loa gốm Để tiết kiệm nguồn cho module cảm biến, nguồn cấp cho MAX232 được điều khiển thông qua một transistor PNP; khi transistor này ngừng dẫn, nguồn cấp bị cắt, hạn chế tiêu thụ dòng.
Phần thu tín hiệu: khi loa gốm làm đầu thu (được chế tạo nhạy với tần số 40 kHz) thu được sóng siêu âm, nó sẽ phát ra một điện thế giữa hai cực Điện thế này rất nhỏ, nên được đưa qua một op-amp, thường là TL072 (một số module dùng LM324) Tín hiệu sau đó được khuếch đại biên độ liên tục và cuối cùng đưa qua một bộ so sánh, ghép với tín hiệu từ bộ điều khiển để đưa về bộ điều khiển thông qua một transistor NPN.
Trong phần xử lý và điều khiển, một vi điều khiển (ví dụ PIC16F688, STC11,…) đảm nhận nhiệm vụ phát xung và xử lý thời gian từ phát đến thu của sóng siêu âm khi nhận tín hiệu TRIG Để đo khoảng cách, ta phát một xung rất ngắn (khoảng 5 microseconds) từ chân Trig; cảm biến sẽ tạo ra một xung HIGH ở chân Echo cho tới khi nhận được sóng phản xạ tại chân này Chiều rộng của xung Echo bằng với thời gian sóng siêu âm đi từ cảm biến tới vật và quay trở về Tốc độ âm thanh trong không khí là khoảng 340 m/s (hằng số vật lý), nên thời gian đo được quy đổi thành khoảng cách dựa trên công thức liên hệ giữa thời gian trôi qua và vận tốc âm thanh.
14 microSeconds/mm (10 6 / (340*1000)) Khi đã tính đƣợc thời gian, ta sẽ chia cho 2,9412 để nhận đƣợc khoảng cách
Điện áp hoạt động: 5VDC
2.8 Giới thiệu về CD 16x2 và module I2C Để hiển thị góc quay của vô lăng sau hi đo độ rơ xong, chúng em sử dụng LCD 16x2 để hiển thị, sử dụng thƣ viện LiquidCrystal để điều khiển LCD trên adruino
VSS: tương đương với GND - cực âm
VDD: tương đương với VCC - cực dương (5V)
Constrast Voltage (Vo): điều khiển độ sáng màn hình
Register Select (RS): điều khiển địa chỉ nào sẽ đƣợc ghi dữ liệu
Read/Write (RW): Bạn sẽ đọc (read mode) hay ghi (write mode) dữ liệu? Nó sẽ phụ thuộc vào bạn gửi giá trị gì vào
Enable pin: Cho phép ghi vào LCD
D0–D7 là tập 8 chân dữ liệu trên bus, mỗi chân có thể ở mức HIGH hoặc LOW Trong chế độ đọc (read mode), các chân D0–D7 phát tín hiệu ở mức HIGH hoặc LOW để truyền dữ liệu ra ngoài; trong chế độ ghi (write mode), các chân này nhận dữ liệu ở mức HIGH hoặc LOW để ghi vào thiết bị.
Bac light (Bac light Anode (+) và Bac light Cathode (-)): Tắt bật đèn màn hình LCD
Nhận thấy module LCD có nhiều chân cắm nên chúng em sử dụng thêm module I2C để sử dụng LCD trên Adruino chỉ với 2 chân cắm
Module I2C được thiết kế để giúp module LCD giao tiếp dễ dàng với Board qua chuẩn I2C, vì vậy chỉ cần hàn các chân của hai module lại với nhau I2C là viết tắt của Inter-Integrated Circuit, một bus giao tiếp giữa các IC với nhau I2C sử dụng hai đường truyền tín hiệu, SDA và SCL, để truyền dữ liệu và đồng bộ tín hiệu giữa các thiết bị.
Một đường xung nhịp đồng hồ (SCL) chỉ do Master phát đi (thông thường ở
100 Hz và 400 Hz Mức cao nhất là 1Mhz và 3.4MHz)
Một đường dữ liệu(SDA) theo 2 hướng
Hình 2.14 Các IC giao tiếp với nhau qua chuẩn I2C
Hình 2.15 Sau khi hàn các chân của module LCD với module I2C
2.9 Giới thiệu về incremental rotary encoder Đầu tiên là incremental rotary encoder dùng để xác định góc quay, tốc độ hay quãng đường của một đĩa quay có thể là bánh xe, trục động cơ hay vô lăng Incremental rotary encoder bao gồm các bộ phận cơ bản là nguồn phát (đèn led), cảm biến (photosensor), đĩa quay gồm một dãi băng tạo xung, trên dãy băng này đƣợc chia ra làm nhiều lỗ bằng nhau và cách đều nhau
Hình 2.16 Incremental rotary encoder và đĩa quay
Trong hệ encoder, khi đĩa mã hóa quay và từng lỗ trên đĩa đi qua khe cảm biến, photosensor nhận tín hiệu từ đèn LED chiếu qua và encoder sẽ tăng giá trị của biến đếm theo số lỗ đã vượt qua Với một đĩa mã hóa có 360 lỗ, mỗi lỗ tương ứng với một góc quay, nên khi đĩa quay qua 90 lỗ, cảm biến ghi nhận 90 tín hiệu và biến đếm tăng lên 90, cho biết đĩa đã quay được góc 90 độ.
Hình 2.17 Nguyên lý hoạt động của incremental rotary encoder
Incremental rotary encoder phát ra hai xung A và B lệch pha nhau 90 độ để xác định chiều quay Trong quá trình quay, xung A chuyển từ mức logic cao xuống mức thấp và khi đó xung B ở mức thấp sẽ cho biết encoder quay theo chiều kim đồng hồ, ngược lại nếu xung B ở mức cao khi A hạ xuống sẽ cho biết quay ngược chiều kim đồng hồ Một số incremental rotary encoder còn có thêm pha Z để phát hiện encoder đã quay được một vòng, giúp người sử dụng biết được có sai số giữa hai pha A và B trong quá trình đo và loại bỏ chúng.
2.10 Giới thiệu module giảm áp DC M2596
Module giảm áp DC LM2596 nhỏ gọn có khả năng giảm áp từ 30V xuống 1.5V, đạt hiệu suất lên tới 92% và cho phép điều chỉnh dòng ra tối đa 3A; thiết bị phù hợp cho các ứng dụng chia nguồn và cấp nguồn cho các thiết bị như Camera, Robot, Motor DC, cùng nhiều hệ thống điện tử khác.
Điện áp đầu vào: 3~ 40VDC
Điện áp đầu ra: 1.5 ~ 35VDC
Sử dụng IC LM2596 ADJ
Điều chỉnh điện áp đầu ra bằng biến trở
2.11 Giới thiệu về động cơ điện một chiều Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều Động cơ điện một chiều ứng dụng rộng rãi trong các ứng dụng dân dụng cũng nhƣ công nghiệp
Động cơ điện gồm hai phần chính là stato cố định và rotor quay đối diện; phần cảm đặt trên stato tạo từ trường từ đi qua mạch từ và xuyên qua các vòng dây quấn trên phần ứng ở rotor, đồng thời cổ góp, ổ bi và trục động cơ hỗ trợ cho quá trình chuyển động Khi có dòng điện chạy trong mạch phần ứng, các thanh dẫn trên phần ứng chịu tác động của lực điện từ theo phương tiếp tuyến với mặt trụ rotor, làm rotor quay Tùy cách mắc nối cuộn dây rotor và stato mà có các loại động cơ khác nhau.
Động cơ ích từ độc lập: Cuộn dây ích từ (cuộn dây stato) và cuộn dây phần ứng (roto) mắc riêng rẽ nhau, có thể cấp nguồn riêng biệt
Động cơ ích từ nối tiếp: Cuộn dây ích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng
Đối với loại động cơ kích từ độc lập, có thể thay thế cuộn dây kích từ bằng nam châm vĩnh cửu, từ đó hình thành một loại động cơ điện một chiều sử dụng nam châm vĩnh cửu Việc này giảm số lượng thành phần kích từ, nâng cao độ ổn định và tin cậy của hệ thống, đồng thời tối ưu hóa hiệu suất và chi phí bảo trì cho động cơ DC dùng nam châm vĩnh cửu.
Hình 2.20 Cấu tạo cơ bản của động cơ điện một chiều
Hình 2.21 Nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều hoạt động khi áp dụng điện áp DC U lên hai chổi than tiếp xúc với hai phiến góp, dòng điện chạy qua dây quấn phần ứng và các thanh dẫn nằm trong từ trường chịu lực từ tác động của từ trường làm rotor quay theo quy tắc bàn tay trái Khi rotor quay được một nửa vòng, vị trí của các thanh dẫn và phiến góp đổi chỗ, dòng điện trong các thanh dẫn đổi chiều và do đó hướng lực tác dụng cũng đổi, giúp động cơ tiếp tục quay với cùng một chiều quay Quá trình đảo chiều dòng điện nhờ cổ góp và chổi dẫn điện đảm bảo động cơ điện một chiều vận hành liên tục.
2.12 Giới thiệu về Arduino IDE và ngôn ngữ lập trình cho Arduino
Giới thiệu về incremental rotary encoder
Incremental rotary encoder là một cảm biến dùng để xác định góc quay, tốc độ và quãng đường của một đĩa quay có thể là bánh xe, trục động cơ hoặc vô-lăng Thiết bị bao gồm nguồn phát sáng (LED), cảm biến quang (photosensor) và đĩa quay chứa một dải xung được chia thành nhiều lỗ đều nhau trên dải băng Khi đĩa quay, các lỗ trên dải xung đi qua cảm biến quang, sinh ra các xung điện giúp tính được vị trí góc và vận tốc quay; số lượng và tầm xung quyết định độ phân giải của cảm biến Nhờ nguyên lý incremental, encoder cho phép đo liên tục và chính xác theo thời gian, phù hợp cho các ứng dụng điều khiển động cơ, hệ thống lái xe và các cơ cấu cơ khí cần theo dõi góc quay và quãng đường.
Hình 2.16 Incremental rotary encoder và đĩa quay
Quá trình đo góc quay bằng đĩa mã hóa diễn ra khi các lỗ trên đĩa lần lượt đi qua cảm biến quang được chiếu sáng bởi LED Mỗi lần một lỗ đi qua, cảm biến nhận tín hiệu và encoder tăng giá trị biến đếm lên một đơn vị Ví dụ với đĩa mã hóa 360 lỗ, khi đĩa quay qua 90 lỗ thì cảm biến nhận được 90 tín hiệu, làm cho biến đếm tăng lên 90 và từ đó suy ra đĩa đã quay được 90 độ.
Hình 2.17 Nguyên lý hoạt động của incremental rotary encoder
Incremental rotary encoder (bộ mã hóa quay tăng dần) phát ra hai xung A và B lệch pha nhau 90 độ khi quay Để xác định chiều quay, ta dựa vào trình tự tín hiệu: nếu xung A chuyển từ mức logic cao xuống mức thấp và tại thời điểm đó xung B ở mức thấp thì encoder quay theo chiều kim đồng hồ; ngược lại, nếu A xuống mà xung B ở mức cao thì quay ngược chiều kim đồng hồ Một số encoder còn có thêm pha Z để phát hiện encoder đã quay được một vòng, giúp người dùng nhận biết và loại bỏ sai số giữa hai pha A và B trong quá trình đọc xung.
Giới thiệu module giảm áp DC LM2596
Module giảm áp DC LM2596 nhỏ gọn có khả năng hạ áp từ nguồn 30V xuống 1.5V với hiệu suất tối đa lên tới 92%, cho phép điều chỉnh dòng ra đến 3A Thiết bị này thích hợp cho các ứng dụng chia nguồn và cấp nguồn hạ áp cho các thiết bị như camera, robot và motor DC.
Điện áp đầu vào: 3~ 40VDC
Điện áp đầu ra: 1.5 ~ 35VDC
Sử dụng IC LM2596 ADJ
Điều chỉnh điện áp đầu ra bằng biến trở
Giới thiệu về động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều là loại động cơ hoạt động bằng nguồn điện một chiều Với đặc tính vận hành ổn định và khả năng kiểm soát tốc độ dễ dàng khi cấp nguồn điện một chiều, động cơ này được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị dân dụng và trong các hệ thống công nghiệp.
Động cơ điện gồm hai phần chính là stato đứng yên và rotor quay so với stato Phần cảm, thường đặt trên stato, sinh từ trường đi xuyên qua mạch từ và các vòng dây quấn của phần ứng trên rotor, đồng thời cổ góp, ổ bi và trục động cơ đảm bảo liên kết cơ khí và dẫn điện Khi có dòng điện chạy trong mạch phần ứng, các thanh dẫn của phần ứng chịu lực điện từ theo phương tiếp tuyến với mặt trụ rotor, khiến rotor quay Tùy cách mắc cuộn dây rotor và stato mà người ta phân loại động cơ thành các loại khác nhau.
Động cơ ích từ độc lập: Cuộn dây ích từ (cuộn dây stato) và cuộn dây phần ứng (roto) mắc riêng rẽ nhau, có thể cấp nguồn riêng biệt
Động cơ ích từ nối tiếp: Cuộn dây ích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng
Đối với động cơ kích từ độc lập, có thể thay thế cuộn dây kích từ bằng nam châm vĩnh cửu, từ đó ta có một loại động cơ điện một chiều dùng nam châm vĩnh cửu Việc này giảm sự phụ thuộc vào nguồn kích từ và tăng độ ổn định vận hành, đồng thời đơn giản hóa cấu trúc của hệ thống bằng cách bỏ các cuộn dây kích từ.
Hình 2.20 Cấu tạo cơ bản của động cơ điện một chiều
Hình 2.21 Nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều hoạt động dựa vào sự tác dụng của lực lên các thanh dẫn mang dòng điện trong từ trường khi có liên kết giữa chổi than và phiến góp Khi áp dụng điện áp một chiều U vào hai chổi và hai phiến góp, dòng điện chạy qua dây quấn phần ứng và tạo thành từ trường trong phần ứng Hai thanh dẫn mang dòng điện nằm trong từ trường sẽ chịu lực tác dụng theo quy tắc bàn tay trái, làm rotor quay Khi rotor quay được nửa vòng, vị trí của hai thanh dẫn và hai phiến góp đổi chổ cho nhau, đổi chiều dòng điện trong các thanh dẫn và lực tác dụng cũng đổi chiều, do đó động cơ vẫn quay theo một hướng liên tục.
Giới thiệu về Arduino IDE và ngôn ngữ lập trình cho Arduino
Thiết kế bo mạch nhỏ gọn, tích hợp nhiều tính năng thông dụng mang lại lợi thế cho Arduino; tuy nhiên sức mạnh thực sự của Arduino nằm ở phần mềm Môi trường lập trình đơn giản dễ sử dụng, ngôn ngữ lập trình Wiring dễ hiểu và dựa trên nền tảng C/C++ rất quen thuộc với người làm thuật Quan trọng là số lượng thư viện mã nguồn mở được viết sẵn và chia sẻ bởi cộng đồng là cực kỳ lớn.
Hình 2.22 Giao diện người dùng của Arduino IDE
Arduino IDE là phần mềm dùng để lập trình cho bo mạch Arduino Môi trường lập trình Arduino IDE có thể chạy trên ba nền tảng phổ biến nhất hiện nay là Windows, macOS và Linux Do tính chất nguồn mở nên Arduino IDE hoàn toàn miễn phí và có thể mở rộng thêm bởi người dùng có kinh nghiệm, thông qua các tiện ích mở rộng, plugin và các script do cộng đồng phát triển Việc sử dụng Arduino IDE giúp người dùng viết, biên dịch và nạp mã lên board Arduino một cách dễ dàng và hiệu quả.
Ngôn ngữ lập trình có thể được mở rộng thông qua các thư viện C++ Do ngôn ngữ này dựa trên nền tảng C cho AVR nên người dùng có thể nhúng thêm mã viết bằng AVR vào chương trình nếu muốn Hiện nay, Arduino IDE có thể tải xuống từ trang chủ http://aiduino.cc.
2.13 Giới thiệu về quy trình kiểm định xe cơ giới
Cục Đăng kiểm Việt Nam, là tổ chức trực thuộc Bộ Giao thông vận tải, thực hiện chức năng quản lý nhà nước về đăng kiểm đối với phương tiện giao thông và các thiết bị như thiết bị xếp dỡ, thi công chuyên dùng, container, nồi hơi và bình chịu áp lực sử dụng trong giao thông vận tải đường bộ, đường sắt, đường thủy nội địa và hàng hải trên phạm vi cả nước Đồng thời, Cục tổ chức thực hiện công tác đăng kiểm chất lượng và an toàn cho các loại phương tiện, thiết bị giao thông vận tải và thiết bị thăm dò, khai thác, vận chuyển dầu khí trên biển theo quy định của pháp luật Cục Đăng kiểm Việt Nam có tư cách pháp nhân, có con dấu hành chính và con dấu nghiệp vụ, được mở tài khoản tại ngân hàng theo quy định.
Giới thiệu về quy trình iểm định xe cơ giới
Ngân hàng có trụ sở tại thành phố Hà Nội Cục Đăng ký Việt Nam có tên giao dịch bằng tiếng Anh là VIET NAM REGISTER, viết tắt VR.
Dựa trên Luật Giao thông đường bộ ngày 13 tháng 11 năm 2008, Luật Chất lượng sản phẩm, hàng hóa ngày 21 tháng 11 năm 2007 và Nghị định số 107/2012/NĐ-CP ngày 20 tháng 12 năm 2012 của Chính phủ quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ Giao thông vận tải, cùng đề nghị của Vụ trưởng Vụ Khoa học - Công nghệ và Cục trưởng Cục Đăng kiểm Việt Nam, Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải ban hành Thông tư quy định về kiểm định an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường phương tiện giao thông cơ giới đường bộ.
2.13.1 Giấy tờ cần thiết khi lập hồ sơ phương tiện và kiểm định
2.13.1.1 Lập Hồ sơ phương tiện
Việc lập Hồ sơ phương tiện được thực hiện trước lần đăng kiểm lần đầu để phương tiện cơ giới tham gia giao thông Khi mang xe đến đơn vị đăng kiểm để lập Hồ sơ phương tiện, chủ xe cần xuất trình và nộp đầy đủ các giấy tờ theo quy định nhằm xác thực tính hợp lệ của xe và tạo điều kiện cho quá trình đăng kiểm diễn ra suôn sẻ.
Xuất trình bản chính giấy đăng ký xe do cơ quan nhà nước có thẩm quyền cấp hoặc một trong các giấy tờ còn hiệu lực sau: bản sao giấy đăng ký xe có xác nhận của ngân hàng đang cầm giữ; bản sao giấy đăng ký xe có xác nhận của tổ chức cho thuê tài chính; giấy hẹn cấp giấy đăng ký xe.
Xuất trình bản chính Giấy chứng nhận bảo hiểm trách nhiệm dân sự của chủ xe cơ giới còn hiệu lực
Để thực hiện thủ tục, người nộp cần nộp giấy tờ chứng minh nguồn gốc phương tiện, trong đó bao gồm một trong các loại sau: bản sao Phiếu kiểm tra chất lượng xuất xưởng đối với xe cơ giới sản xuất, lắp ráp trong nước; bản sao có chứng thực quyết định tịch thu bán đấu giá của cấp có thẩm quyền đối với xe cơ giới bị tịch thu bán đấu giá; bản sao có chứng thực quyết định thanh lý đối với xe cơ giới của lực lượng quốc phòng, công an; hoặc bản sao có chứng thực quyết định bán xe dự trữ quốc gia.
Nộp bản chính Giấy chứng nhận chất lượng an toàn ĩ thuật và bảo vệ môi trường xe cơ giới cải tạo (đối với xe cơ giới mới cải tạo)
Khi đƣa xe cơ giới đến Đơn vị đăng iểm để kiểm định, chủ xe cần xuất trình, nộp các giấy tờ và cung cấp các thông tin sau:
Thông tin đăng nhập gồm tên đăng nhập và mật khẩu truy cập được dùng để đăng nhập vào địa chỉ trang web quản lý thiết bị giám sát hành trình, phục vụ cho xe cơ giới thuộc đối tượng phải lắp thiết bị giám sát hành trình Việc nắm vững địa chỉ trang web quản lý và bảo vệ mật khẩu là yếu tố then chốt để quản lý, theo dõi và vận hành hiệu quả hệ thống giám sát hành trình trên các xe cơ giới.
2.13.2 Đơn vị đăng kiểm thực hiện kiểm định
Việc lập hồ sơ phương tiện và kiểm định xe cơ giới, kể cả khi bổ sung hoặc sửa đổi hồ sơ phương tiện, được thực hiện tại bất kỳ đơn vị đăng kiểm nào trên toàn quốc.
Xe cơ giới phải được kiểm định trên dây chuyền kiểm định Trong trường hợp xe cơ giới quá tải hoặc quá khổ không thể đưa lên dây chuyền kiểm định, xe được kiểm tra sự hoạt động và hiệu quả phanh trên đường thử ngoài dây chuyền Đối với xe cơ giới hoạt động ở vùng đảo, vùng sâu, vùng xa và không đủ điều kiện đưa xe tới đơn vị đăng kiểm, xe được kiểm định ngoài đơn vị đăng kiểm; trình tự và cách thức thực hiện theo quy định.
2.13.3 Thực hiện kiểm tra, đánh giá xe cơ giới
Nội dung kiểm định xe cơ giới, các phương pháp kiểm tra và các thiếu sót, hư hỏng có thể được phát hiện trong quá trình kiểm định được quy định tại Phụ lục I ban hành kèm theo Thông tư này Phụ lục I mô tả rõ ràng các tiêu chí đánh giá tình trạng xe, trình tự kiểm tra và các hạng mục hư hỏng phải ghi nhận, nhằm đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông và tuân thủ quy định của cơ quan chức năng.
Các hiếm khuyết, hƣ hỏng của xe cơ giới trong kiểm định đƣợc phân thành 3 mức nhƣ sau:
Khiếm khuyết, hư hỏng không quan trọng (MiD) là các lỗi hư hỏng của xe cơ giới được xem là không gây mất an toàn kỹ thuật và không dẫn tới ô nhiễm môi trường khi phương tiện tham gia giao thông.
Xe cơ giới vẫn đƣợc cấp Giấy chứng nhận kiểm định
Khiếm khuyết, hư hỏng nghiêm trọng (MaD) là những hư hỏng có thể gây mất an toàn giao thông và ô nhiễm môi trường khi xe cơ giới tham gia giao thông Các hư hỏng MaD khiến xe không được cấp Giấy chứng nhận kiểm định và buộc phải sửa chữa để được kiểm định lại.
Khiếm khuyết, hư hỏng nguy hiểm (DD - Dangerous Defects) là những hư hỏng gây nguy hiểm trực tiếp và tức thời cho người tham gia giao thông Xe cơ giới có DD sẽ không được cấp Giấy chứng nhận kiểm định và không được phép tham gia giao thông cho đến khi sửa chữa các hư hỏng để kiểm định lại.
Xe cơ giới đồng thời có những hƣ hỏng ở các mức hác nhau sẽ bị đánh giá ở mức hƣ hỏng cao nhất
Trong đánh giá hư hỏng xe cơ giới, khi một chiếc xe có nhiều hư hỏng ở cùng một mức độ, nó sẽ được xếp vào mức hư hỏng cao hơn nếu sự kết hợp của các hư hỏng đó gây nguy hiểm lớn hơn cho xe Do đó, không chỉ tính số lượng hư hỏng mà còn tính chất và sự phối hợp giữa chúng được xem xét để xác định mức độ an toàn và xếp hạng hư hỏng của phương tiện.
Việc kiểm định và đánh giá tình trạng an toàn kỹ thuật cùng với việc bảo vệ môi trường của xe cơ giới phải do các đăng kiểm viên thực hiện Mỗi xe cơ giới có thể được phân công một hoặc nhiều đăng kiểm viên để bảo đảm quá trình kiểm định diễn ra đầy đủ, chính xác và tuân thủ các quy chuẩn hiện hành.
Xe cơ giới vào iểm định phải đƣợc chụp ảnh tại Đơn vị đăng iểm, cụ thể nhƣ sau:
Chụp ảnh tổng thể xe và ảnh biển số đăng ý của xe cơ giới để in trên Phiếu kiểm định;
Chụp ảnh xe cơ giới để in trên Giấy chứng nhận kiểm định yêu cầu ảnh chụp ở góc chéo khoảng 45 độ từ phía sau, đối với xe tải chụp phía sau bên phải theo chiều tiến của xe; ảnh phải rõ nét với độ phân giải tối thiểu 1280 x 720, thể hiện được tổng thể xe và biển số, phần ảnh của xe cơ giới chiếm khoảng 75% diện tích ảnh Đăng kiểm viên có thể tự lái xe để kiểm định xe Trường hợp đối với tổ hợp xe (đầu kéo và sơmi rơ moóc; xe thân liền và rơ moóc), ô tô chở người trên 30 chỗ nếu đăng kiểm viên không thể lái được xe thì đăng kiểm viên có thể đề nghị chủ xe thực hiện lái xe.
2.13.4 Trình tự, cách thức thực hiện
Nguyên lý của việc đo độ rơ vô lăng
Nguyên lý đo dựa trên phân tích sự dịch chuyển quay vòng của cặp bánh răng thẳng ăn khớp Theo hình, điểm A là tâm của bánh răng chủ động được giữ cố định Khi bánh răng chủ động quay ngược chiều kim đồng hồ, điểm B trên bánh răng bị động dịch chuyển sang trái Khi bánh răng chủ động dừng quay, điểm B trên bánh bị động sẽ ở vị trí mới là B’ Tương ứng với B’ là tâm ảo mới của bánh răng chủ động, được ký hiệu là A’ Tiếp theo, khi bánh răng chủ động quay ngược lại (theo chiều kim đồng hồ), điểm B’ trên bánh bị động dịch sang phải và khi bánh chủ động dừng ở vị trí B’’, ta có tâm ảo tương ứng của bánh răng chủ động là A’’.
Hình 2.23 Nguyên lý đo độ rơ vô lăng
Xét từ các điểm A’ và A’’ trên biên, ta xác định được M là chiều dài vòng cung A’A’’, giá trị góc quay ϕ và chiều dài L của dây cung A’A’’, trong đó L là khoảng cách dịch chuyển của tâm ảo bánh răng chủ động Mặt khác, ta xác định đường kính D đi qua tâm bánh răng chủ động dựa trên kết cấu của cặp bánh răng này Tỷ số L/D được xem như một chỉ tiêu để đánh giá độ rơ vô-lăng Như vậy, theo nguyên lý đo trên, giá trị (L/D) đã tính được để đánh giá độ rơ vô-lăng hoàn toàn không phụ thuộc vào kích thước lớn hay nhỏ của đường kính vô-lăng, bởi vì tỷ số giữa dây cung và đường kính có cùng một góc quay ϕ vẫn giữ nguyên.
Theo quy định của Bộ Giao thông vận tải, sự dịch chuyển của một điểm trên vô lăng lái không được vượt quá 1/5 đường kính vô lăng, tức là tỷ số L/D phải nhỏ hơn 1/5 Quy định này nhằm giới hạn biên độ di chuyển của điểm trên vô lăng, đảm bảo thao tác lái xe chính xác và an toàn hơn trong mọi điều kiện vận hành, đồng thời hỗ trợ quá trình thiết kế và kiểm định xe theo chuẩn an toàn.
Gia sử ta có hình tròn nhƣ hình: Áp dụng định lý cosin ta có
Để đánh giá độ rơ vô lăng, ta xác định góc quay của vô lăng trên trục tâm Theo nguyên lý này, đề xuất sử dụng động cơ điện một chiều để quay vô lăng quanh trục tâm lái, lắp cảm biến đo góc trên trục động cơ nhằm xác định chính xác góc quay của vô lăng, và sử dụng cảm biến để đo sự dịch chuyển của bánh xe Sau khi đo, kết quả được so sánh với các quy định của Bộ Giao thông vận tải để xác định mức độ phù hợp Sơ đồ hệ thống minh họa các thành phần và mối liên hệ giữa động cơ, cảm biến và hệ thống điều khiển.
Trong sơ đồ khối như hình 2.24, cảm biến đo góc quay vô lăng sẽ kiểm soát góc quay và gửi dữ liệu về bộ xử lý trung tâm, trong khi cảm biến phát hiện dịch chuyển bánh xe chủ động xác nhận góc quay tự do của vô lăng Cơ cấu dẫn động vô lăng được trang bị động cơ điện để phát động, và màn hình hiển thị thông tin sẽ cập nhật dữ liệu thử nghiệm hiện hành Khi quy trình bắt đầu, bộ điều khiển sẽ điều khiển mô tơ quay vô lăng theo chiều ngược kim đồng hồ, đồng thời cảm biến đo góc kiểm soát góc quay và cảm biến siêu âm kiểm soát sự dịch chuyển bánh dẫn hướng Khi bánh dẫn hướng bắt đầu dịch chuyển thì dừng động cơ điện, ghi nhận góc quay vô lăng và đảo chiều quay cho tới khi tiếp tục phát hiện bánh dẫn hướng dịch chuyển thì dừng lại Góc quay vô lăng từ lần dịch chuyển thứ nhất cho tới lần dịch chuyển thứ hai là góc quay tự do hay độ rơ của vô lăng.
2.16 Kiểm tra và khắc phục độ rơ vô lăng
Sau khi kiểm tra xe có độ rơ vô lăng lớn hơn tiêu chuẩn thì cần phải đƣa xe đến hãng để bảo dƣỡng nhƣ sau:
Kiểm tra bên ngoài các bộ phận của hệ thống lái như vành vô lăng, trục tay lái, hộp tay lái và dẫn động lái Kiểm tra xem có rò rỉ dầu không, tình trạng mỡ bôi trơn ở các khớp cầu và khớp nối, và đánh giá sự chắc chắn của bu lông lắp ghép các chi tiết trong hệ thống.
Kiểm tra dầu trợ lực lái hoăc dầu bôi trơn cơ cấu lái
Làm sạch, vô dầu mỡ cho các chi tiết của thanh đòn dẫn động lái, các đăng lái
Cảm biến đo góc xoay vô lăng
Cảm biến phát hiện dịch chuyển bánh xe
Cơ cấu dẫn động vô lăng
Màn hình hiển thị thông tin
Hình 2.24 Sơ đồ khối hệ thống
Kiểm tra, siết chặt các mối lắp ghép của hệ thống
Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ góc của vô lăng lái
Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ hướng ính của vô lăng lái
Kiểm tra và điều chỉnh dây đai truyền động bơm trợ lực lái
Kiểm tra độ rơ của bạc và chốt chuyển hướng
Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ của cơ cấu lái
Sau khi bảo dƣỡng xong có thể mang xe đến trạm đăng iểm để đăng iểm lại.