Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh

 Hiện nay nước ta đang trên đà phát triển, đặc biệt là những ngành công nghiệp, hướng tới hiện đại hóa đất nước. Cùng với đố ngành công nghiệp ô tô nước ta cũng có nhiêu cơ hội để phát triển. Nhu cầu mua ô tô của người Việt Nam ngày càng tăng lên. Đất nước phát triển thu nhập đầu người tăng lên nhu cầu sở hưu một chiếc ô tô của các gia đình ngành càng tăng lên. Từ đó số lượng ô tô tại Việt Nam ngày càng tăng, số lương ô tô ngành càng tăng đó kéo theo nhu cầu về vấn đề an ninh bảo vệ cho nhưng chiếc xe khỏi sự can thiệp ngoài ý muốn cung như vấn đề bảo vệ tài sản cá nhân và an toàn của chiếc xe khỏi những người khác không phải chủ sở hữu can thiệp vào ngày càng tăng cao điều này thúc đẩy sự phát triển của hệ thống chống trộm phát triển ngày một càng tăng. Đó cũng là lý do mà em chọn đề tài cho mình là “Tính toán thiết kế mạch điều khiển khóa cửa và chống trộm thông minh trên ô tô”.

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, nền công nghiệp ôtô đã có sự phát triển mạnh mẽ, hòanhịp với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp ôtô trên thế giới Việc ViệtNam gia nhập WTO, chính phủ cho phép nhập khẩu phụ tùng từ nước ngoài, cũng như

mở cửa hợp tác mạnh mẽ với các quốc gia có nền công nghiệp ôtô phát triển hàng đầu thếgiới như Đức, Mỹ, Nhật Bản,…đã tạo điều kiện cho nền công nghiệp ôtô Việt Nam pháttriển với việc tiếp thu các dây chuyền công nghệ, ứng dụng các phát minh thiết kế vàosản xuất, lắp ráp cũng như giải quyết hầu hết các vấn đề về sửa chữa bảo dưỡng và nângcấp… ôtô tại Việt Nam, đóng góp không nhỏ vào thu nhập quốc dân của đất nước

Trường Đại học Công Nghệ Giao Thông Vận Tải là một trong những nơi nghiêncứu, giảng dạy hàng đầu về ôtô tại Việt Nam Sau quá trình học tập 5 năm tại trường Đạihọc Công Nghệ Giao Thông Vận Tải, chúng em đã được tìm hiểu về hầu hết các hệthống trên ôtô Trong các hệ thống đó thì hệ thống chống trộm là một hệ thống rất quantrọng với vai trò như một vệ sĩ của chiếc xe, giúp giảm thiểu được nhưng xâm hại tráiphép đối với chiếc xe cũng như bảo vệ tài sản cho chủ sở hữu xe Với các lý do như vậy,

em đã quyết định chọn hệ thống chống trộm để tìm hiểu và nghiên cứu khi làm đồ án tốt

nghiệp, em đi sâu vào tìm hiểu hệ thống chống trộm trên xe con với đề tài tốt nghiệp là:“ Thiết kế hệ thống chống trộm thông minh’’ Trong quá trình thực hiện đề tài em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Trần Đăng Quốc đồng thời em cũng

nhận được ý kiến đóng góp trong bộ môn ô tô và xe chuyên dụng Mặc dù đã rất cố gắngnhưng do kiến thức có hạn và thời gian làm đồ án tốt nghiệp còn hạn chế nên không tránhkhỏi những sai sót, kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy để đề tài của

em được hoàn thiện hơn trong tương lai

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực hiện:

Phạm Văn Huynh

Mục đích và ý nghĩa của đề tài.

 Hiện nay nước ta đang trên đà phát triển, đặc biệt là những ngành côngnghiệp, hướng tới hiện đại hóa đất nước Cùng với đố ngành công nghiệp ô tônước ta cũng có nhiêu cơ hội để phát triển Nhu cầu mua ô tô của người ViệtNam ngày càng tăng lên Đất nước phát triển thu nhập đầu người tăng lên nhucầu sở hưu một chiếc ô tô của các gia đình ngành càng tăng lên Từ đó sốlượng ô tô tại Việt Nam ngày càng tăng, số lương ô tô ngành càng tăng đó kéotheo nhu cầu về vấn đề an ninh bảo vệ cho nhưng chiếc xe khỏi sự can thiệpngoài ý muốn cung như vấn đề bảo vệ tài sản cá nhân và an toàn của chiếc xekhỏi những người khác không phải chủ sở hữu can thiệp vào ngày càng tăngcao điều này thúc đẩy sự phát triển của hệ thống chống trộm phát triển ngàymột càng tăng Đó cũng là lý do mà em chọn đề tài cho mình là “Tính toánthiết kế mạch điều khiển khóa cửa và chống trộm thông minh trên ô tô”

 Mục đích của đề tài là :

 Nắm vững các kiến thức về hệ thống chống trộm trên ô tô

 Trau dồi thêm nhiều kiến thức mới về ô tô

 Tạo ra mô hình mạch hoạt động tốt ,độ sai số nhỏ

 Thông qua việc làm đề tài này đã góp phần cho sinh viên chúng em củng cốlại các kiến thức đã được học và thực tập, giúp cho sinh viên chúng em cáchnghiên cứu, làm việc một cách độc lập Từ đó, tạo điều kiện thuận lợi chocông việc sau này của người kỹ sư tương lai

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHỐNG TRỘM TRÊN Ô TÔ

1.1 Không gian nội thất xe Toyota Vios 2014

1.1.1 Giới thiệu về phần không gian nội thất của xe Toyota Vios 2014

Hình 1.1 Không gian nội thất của xe Các kỹ sư tâm huyết đã mang triết lý “Giá trị vượt trên sự mong đợi” vào cả thiết kếnội thất từ sự chăm chút trong từng chi tiết và chất liệu đến sự liền mạch gắn kết của toàn

bộ không gian bên trong Những điểm nhấn trang trí mạ bạc dọc theo bảng táp lô và haibên cửa ẩn chứa sự tinh tế, sang trọng Đường nét thiết kế của Toyota VIOS theo phongcách vát cạnh, mở rộng về hai bên càng tăng thêm cảm giác rộng rãi cho khoang nội thất,giúp hành khách giải tỏa mọi lo lắng về không gian chật hẹp ở những dòng sedan cỡ nhỏ

và thoải mái tận hưởng hành trình cùng gia đình

1.1.2 Bảng đồng hồ

Hình 1.2 Bảng đồng hồ

Bảng đồng hồ với thiết kế mới dạng 3D chia làm 3 khu vực riêng biệt, rõ ràng Vòngđồng hồ trung tâm mạ viền crôm, tích hợp màn hình hiển thị đa thông tin (G và E) giúpngười lái dễ dàng quan sát thông tin.

1.1.3 Bảng điều khiển trung tâm

Hình 1.3 Bảng điều khiển trung tâm Được ví như một dòng chảy giữa bề mặt vát cong bóng bẩy của táp lô, bảng điều khiểntrung tâm chính là điểm tụ trong thiết kế của toàn bộ khoang nội thất Những đườngkhuôn dập nổi chạy dọc hai bên thể hiện sự chính xác, tỉ mỉ đến từng chi tiết và toát lên

vẻ sang trọng của xe VIOS Tại đây, các nút điều khiển được bố trí theo từng cụm mộtcách khoa học và thân thiện để ngay với cả người sử dụng lần đầu cũng có thể dễ dàngthao tác

1.1.4 Hệ thống điều hòa

Hình 1.4 Hệ thống điều hòa

Hệ thống điều hòa tự động (G) và chỉnh tay (E và J) của VIOS 2014 được trang bị bộlọc khí nhằm đảm bảo không khí trong lành luân chuyển trong xe, tạo cảm giác thư thái

dễ chịu trong suốt chuyến đi

1.1.5 Tay lái

Hình 1.5 Tay lái Nhằm mang đến sự thoải mái, dễ dàng điều khiển cho người lái, tay lái VIOS mới cóthiết kế 3 chấu với những đường lõm theo vị trí đặt tay giúp dễ cầm nắm hơn Đặc biệt ở

xe G, bề mặt tay lái mạ bạc và bọc da, tích hợp các nút điều chỉnh hệ thống âm thanh,không những giúp tiện lợi trong thao tác mà còn thể hiện sự sang trọng và đẳng cấp chochủ sở hữu

1.1.6 Tấm ốp cửa

Hình 1.6 Tấm ốp cửa Tấm ốp cửa với các đường dập khuôn chính xác và chi tiết trang trí mạ bạc nhấnmạnh hơn sự hài hòa và thống nhất trong thiết kế của toàn bộ khoang nội thất Xe VIOSmới với phần tựa tay được mở rộng hơn so với phiên bản cũ giúp hành khách thoải máithư giãn trong mỗi chuyến đi

Không gian nội thất xe VIOS mới không chỉ thoáng đãng mà còn tiện lợi với nhiềungăn đựng vật dụng được bố trí ở những vị trí thuận tiện nhất cho hành khách ngồi ghếtrước và sau như giá để cốc bên hành khách phía trước, hộc đựng đồ bên dưới bảng điềukhiển trung tâm, hộc để đồ phía trước, ngăn để găng tay, hộc để đồ trung tâm, giá để cốchàng ghế sau, ngăn để đồ lưng ghế trước Bạn sẽ hài lòng hơn khi những vật dụng cánhân được sắp xếp gọn gàng ngăn nắp và dễ tìm kiếm.

1.1.10 Khoang hành lý

Hình 1.10 Khoang để hành lý

Khoang hành lý được mở rộng lên tới 80 lít so với phiên bản cũ cùng thiết kế ưu việtvới chiều cao được hạ thấp nhằm tối ưu hóa việc sắp xếp hành lý cũng như hỗ trợ việcchất dỡ hành lý lên xe VIOS trở nên dễ dàng hơn

1.1.11 Hàng ghế sau gập phẳng

Hình 1.11 Hàng ghế sau gập thẳng

Hàng ghế sau xe VIOS (G và E) có thể gập 60:40 dễ dàng để tăng kích thước khoanghành lý, giúp việc chuyên chở các hành lý cồng kềnh giờ đây không còn là vấn đề khókhăn.

1.2 Không gian ngoại thất

Dựa trên nguyên lý thiết kế tối ưu hóa khí động học cũng như tăng cường khả năngvận hành, hốc hút gió được thiết kế hoàn toàn mới theo dạng hình thang lớn nổi bật đemđến cảm giác tự tin lướt tới của VIOS 2014; kết hợp cùng lưới tản nhiệt trau chuốt từngđường nét, ôm vòng cụm đèn trước vuốt dài sang hai bên hông góp phần tạo nên dáng vẻ

bề thế nhưng vẫn năng động

1.2.3 Cụm đèn trước

Hình 1.14 Cụm đèn trướcCụm đèn trước xe VIOS được trang bị đèn halogen dạng bóng chiếu (G) trên nền mạkim loại sáng bóng, đảm bảo hiệu quả chiếu sáng tối ưu khi di chuyển trên đường

1.2.4 Mâm xe

Hình 1.15 Mâm xeMâm đúc hợp kim 15 inch, 8 chấu được trang bị trên cả 3 phiên bản góp phần hoàn thiện dáng vẻ thể thao năng động và khẳng định sức lôi cuốn mạnh mẽ cho VIOS 2014

hàng,16 van DOHC, VVT - i

20 Mức tiêu thụ nhiên liệu lít/100km 5.8

1.3 Hệ thống khóa của trên xe

Cấu tạo khóa cửa ra vào

 Khóa ô tô là một chi tiết nhỏ của cấu tạo ô tô Thường nằm ở vị trí gần cánh cửa.Thực hiện nhiệm vụ giữ chốt đóng mở của cửa ô tô

Hinh 1.17 Chốt khóa cửa

 Chốt khóa cửa là một chi tiết không thể thiếu trong hệ thống cấu tạo của xe ô tôcon Đây chính là bộ phận chốt giữ cánh cửa khỏi bung bật

 Cấu tạo gồm:

 Hệ thống bánh răng chuyển động kết nối với chốt cửa

 Trong chiếc xe cơ cấu dẫn động khoá cửa điện được lắp đặt phía dưới chốt cửa xe.Một thanh cứng nối cơ cấu với chốt cửa, và một thanh khác nối chốt cửa với mộtchiếc núm dựng nhô lên phía trên cánh cửa xe

Hình 1.18 a Cơ cấu dẫn động khoá cửa

 Khi cơ cấu di chuyển chốt cửa lên, nó nối với tay nắm bên ngoài cửa để có thể mởbằng cơ khí hoàn toàn Khi chốt cửa sập xuống, tay nắm cửa bên ngoài khôngđược kết nối với hệ thống về mặt cơ khí nên không thể mở được cửa xe Để mởkhoá, khối điều khiển cung cấp nguồn điện cho cơ cấu khoá cửa trong một chốclát

Hình 1.18 b Cơ cấu dẫn động khoá cửa

 A: Thanh nối với chốt để mở cửa; B: Chốt; C: Cơ cấu chấp hành

 Bên trong cơ cấu của hệ thống khóa cửa xe

 Hệ thống này khá đơn giản Một mô tơ điện loại nhỏ làm quay một loạt các bánhrăng trụ để giảm bớt tốc độ Bánh răng cuối cùng dẫn động một thanh răng kết nốivới thanh giằng cứng Thanh răng chuyển đổi chuyển động quay của động cơ điệnthành chuyển động thẳng để di chuyển chốt khoá

Hình 1.19 Mô tơ điện

 Một điều thú vị khác về cơ cấu này là động cơ điện có thể quay các bánh răng vàlàm dịch chuyển chốt khoá Nhưng, nếu bạn nhấc chốt cửa lên thì động cơ điệnkhông thể quay được nữa Điều này được thực hiện bởi một ly hợp tự động kiểu lytâm kết nối các bánh răng với động cơ điện

 Khi động cơ điện quay các bánh răng, ly hợp sẽ kết nối chiếc bánh răng kim loạinhỏ với chiếc bánh răng nhựa lớn hơn, cho phép động cơ điện liên kết với chốtcửa Nếu bạn nhấc chiếc chốt lên, tất cả các bánh răng vẫn quay, chỉ trừ chiếcchiếc bánh răng nhựa do ly hợp giữ chặt lấy nó

Hình 1.20 Bánh răng

 Đôi khi bạn vô tình quên chìa khóa trong xe và khóa cửa sập lại, bạn cần biết mộtcông cụ để mở khoá rất hữu hiệu, đó là một dải kim loại mỏng có moóc phẳng (cóthể sử dụng chính chiếc moóc áo nhỏ bằng nhôm) Một chuyển động theo chiềudọc từ bất cứ tay mở cửa hoặc cơ cấu khoá điện tác động đến chốt khoá là tất cảnhững gì cần thiết để mở và đóng khoá Việc mở khoá sẽ kết thúc khi dải kim loạichạm vào điểm mà tay mở cửa hoặc cơ cấu khoá điện kết nối vào Đó là tất cảnhững gì là mấu chốt của hệ thống khoá cửa xe

 Hầu hết các xe ô tô hiện nay đều được trang bị thiết bị remote khóa xe từ xa để đảmbảo xe đã được khóa khi bạn đã ra khỏi ô tô nhưng thiết bị này không đủ để đảm bảo

an toàn cho chiếc xe yêu quí của bạn

cho nhưng chiếc xe khỏi sự can thiệp ngoài ý muốn cung như vấn đề bảo vệ tài sản cánhân và an toàn của chiếc xe khỏi những người khác không phải chủ sở hữu can thiệpvào ngày càng tăng cao điều này thúc đẩy sự phát triển của hệ thống chống trộm pháttriển ngày một càng tăng.

 Nguyên lý cơ bản của hệ thống chống trộm hiện nay :

 Hệ thống chống trộm nói chung thường gồm các cảm biến nối với một số còi báođộng Còi báo động đơn giản là công tác được gắn trên cánh cửa xe và có dân dẫyđiện, nếu có sự cam thiệp từ bên ngoài vào mà không được sự chấp nhận từ chủ xecòi xe sẽ báo động

 Những hệ thống chống trộm trên xe ngày nay ngày càng phức tạp hơn nhiều Chúng thường gồm :

 Một dãy các cảm biến có thể bao gồm các công tác Các cảm biến áp xuất, cảmbiến chuyển động

 Một còi báo động có thể diều chỉnh phát ra tiếng kêu khác nhau Bởi vậy có thểtạo ra âm thanh khác nhau nên có thể tạo ra sự khác biết cho xe tùy theo mục đíchthiết kế

 Một bộ thu phát sóng cho phép thao tác điều khiển không dây từ xa bằng bộ điềukhiển

 Một bộ ác quy phụ có thể vận hành hệ thống đề phòng trường hợp bình ác quychính của xe bị hết điện hoặc mất kết nối

 Một bộ điều khiển trung tâm để theo dõi và điều khiển toàn bộ hệ thống, cũng nhưkích hoạt hệ thống vào trạng thái báo động (có thể gọi đây là bộ não của hệthống )

 Các cảm biến được nắp đặt trên xe có nhiệm vụ gửi các thông tin khi có ngườixâm nhập vào các vị trí mà cảm biến đã được nắp đặt sẵn về bộ não của hệ thốngqua đó bộ não sẽ đưa hệ thống vào chế độ báo động

1.4.3 Một số cảm biến và công nghệ được sử dụng trong hệ thống chống trộm

 Cảm biến vân tay : Cảm biến vân tay là cảm biết dùng công nghệ sinh trắc học đểquét vân tay của người sử dụng với nhiều loại sóng khác nhau Những loại sóng này

sẽ quét và lưu lại các bề mặt lồi lõm thậm chí cả lớp da dưới ngón tay để tăng tính bảomật cho người dùng

 Hiện nay, có tổng cộng 3 loại cảm biến vân tay:

• Cảm biến này sẽ sử camera có độ phân giải cao để sao lưu lại vân tay Tiếp

đó sẽ phân tích và lưu trữ các điểm trên ngón tay như bề mặt lồi lõm để có thể sử dụng lần nữa

• Tuy nhiên, nhược điểm của loại cảm biến này là độ chính xác không cao, xác nhận kết quả lâu

 Cảm biến điện dung:

• Không như cảm biến quang học, cảm biến điện dung sử dụng tụ điện đểtiến hành tái tạo mẫu vân tay thông qua ngón tay của người dùng Và tấtnhiên, việc tái tạo này sẽ được xử lí thận trọng, chi tiết và kĩ càng hơn Kếtquả đạt được sẽ chính xác hơn nhiều

• Đây là loại cảm biến cao cấp cho nên phải bỏ ra khá nhiều kinh phí để có thể sản xuất và sử dụng được

 Cảm biến sóng siêu âm:Đây là công nghệ đang được nghiên cứu Cảm biếnsóng siêu âm sẽ phát ra nhiều loại sóng để phân tích, xác nhận ngón tay Việc

sử dụng sóng siêu âm sẽ có thể chạm tới từng điểm trên ngón tay từ đó sẽ khắchoạ lại vân tay và trả về kết quả rất chuẩn xác

 Giới thiệu Module cảm biến vân tay r307

Hình 1.21 Module cảm biến vân tay r307

 Thông số kỹ thuật :

Bảng 1.2 Thông số cảm biến vân tay

Vân tay Kích thước module 33.4*20.4*1.0 (mm)

Hiệu quả tập hợp diện tích 12*12 (mm)

 RFID

 RFID (viết tắt thuật ngữ tiếng Anh: Radio Frequency Identification), hay Nhậndạng qua tần số vô tuyến, là một công nghệ dùng kết nối sóng vô tuyến để tự độngxác định và theo dõi các thẻ nhận dạng gắn vào vật thể

Công nghệ này sử dụng một thẻ điện tử chứa thông tin được lưu trữ bằng điện tử,đối tượng cần theo dõi Thẻ có mạch thu thập năng lượng từ các sóng vô tuyến củamáy đọc RFID phát ra khi truy vấn, và dùng năng lượng này phát sóng mang mãthông tin của thẻ Tầm hoạt động hiệu quả cỡ vài cm Những thẻ hoạt động cónguồn điện cục bộ (như pin) thì đến hàng trăm mét từ đầu đọc RFID Không giống

mã vạch, thẻ không cần phải nằm trong tầm nhìn của người đọc, vì vậy nó có thểđược gắn trong đối tượng được theo dõi

 Công nghệ này cho phép nhận biết các đối tượng thông qua hệ thống thu phát sóngradio, từ đó có thể giám sát, quản lý hoặc lưu vết từng đối tượng Là một phươngpháp nhận dạng tự động dựa trên việc lưu trữ dữ liệu từ xa, sử dụng thiết bị thẻRFID và một đầu đọc RFID RFID vì thế là một phương pháp của Tự động Nhậndạng và Thu thập Dữ liệu AIDC (Automatic Identification and Data Capture)

 Cảm biến rung có chức năng đo rung động của một thiết bị nào đó.Và lúc này thì

độ rung động được đặc trưng bởi độ dịch chuyển,tốc độ hoặc là gia tốc của các vậtthể

 Cảm biến rung là dòng của cảm biến, được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vựctrong cuộc sống.Một trong những ứng dụng phổ biến nhất trong cuộc sống hiệnnay đó chính là cảm biến rung trong trên ô tô Cảm biến rung được đặt ở mui xebạn bật cảm biến lên khi ra ngoài bất cứ khi nào có cường độ rung lớn hai phầncủa đầu cảm biến rung sẽ chạm vào nhau làm thay đổi nguồn điện và kích hoạt chế

độ báo động của loa

 Giới thiệu cảm biến rung WS-420 :

PinVCCGNDDO

1.5 Một số hệ thống trống trộm đã được phát triển

1.5.1 Hệ thống chống trộm kiểu từ

Cơ sở lý thuyết

 Transistor C1815 : Transistor C1815 là một linh kiện điện tử có thể sử dụng cho các

ứng dụng chung cũng như ứng dụng riêng như một bộ khuếch đại tần số âm thanh.Phần lớn các transistor được mã hóa để dễ nhận biết mặc dù thông tin này có thể khácnhau tùy theo nhà sản xuất Một hoặc hai chữ cái thường được theo sau bởi một dãy

số, và sau đó có thể là nhiều số Do đó transistor C1815 cũng có thể là transistor2SC1815 Chữ C trong tên của nó có ý nghĩa là loại này sử dụng cho các ứng dụngchung

Hình 1.25 Transistor C1815

 Được làm từ vật liệu bán dẫn, một transistor có ba chân, đôi khi nhiều hơn Chúng

được sử dụng để chuyển tín hiệu điện tử, hoặc xung, hoặc khuếch đại tín hiệu

 Cách đọc số chân được quy định như sau : kích thước nhỏ như transistor C1815 thìchân được quy định nhìn vào mặt chữ đếm từ phải qua trái đếm bắt đầu từ chân Bđến chân C rồi tới chân E

 Nguyên lý hoạt động : khi có dòng thì transistor dẫn , lập tức có dòng từ chân C qua

chân E ngược lại thì transistor sẽ không dẫn

 Diode zener

 Diode Zener (Zener diode) còn gọi là điốt ổn áp, là một loại Đi ốt bán dẫn làm việc ởchế độ phân cực ngược trên vùng điện áp đánh thủng (breakdown) Điện áp này còngọi là điện áp Zener hay thác lở (avalanche) Khi đó giá trị điện áp ít thay đổi

 Nó được chế tạo sao cho khi phân cực ngược thì điốt Zener sẽ ghim một mức điện ápgần cố định bằng giá trị ghi trên diode, làm ổn áp cho mạch điện

 Nguyên lý hoạt động

 Diode Zener còn gọi là " Diode đánh thủng" hay Diode ổn áp: là loại Diode đượcchế tạo tối ưu để hoạt động tốt trong miền đánh thủng Khi sử dụng Diode này mắcngược chiều lại, nếu điện áp tại mạch lớn hơn điện áp định mức của Diode thìDiode sẽ cho dòng điện đi qua

 Khi được phân cực thuận điốt Zener hoạt động giống Diode bình thường Khiđược phân cực nghịch, lúc đầu chỉ có dòng điện thật nhỏ qua diode Nhưng nếuđiện áp nghịch tăng đến một giá trị thích ứng: Vngược = Vz (Vz: điện áp Zener)thì dòng qua điốt tăng mạnh, nhưng hiệu điện thế giữa hai đầu điốt hầu như khôngthay đổi, gọi là hiệu thế Zener.

 Dẫn điện hai chiều :

Hình 1.26 Diode zener

 Chiều (1) giông diode thường

 Chiều (2) bị khống chế điện áp tùy theo từng theo con khác nhau

 Loại rơle 8 chân có đặc điểm nổi bật như sau:

 Rơ le trung gian 8 chân có cấu tạo bao gồm lõi thép tự động, dây và lõi théptĩnh

 Rơ le trung gian 8 chân có hai mạch hoạt động độc lập và không liên quan đếnnhau Một mạch dùng để điều khiển sợi dây của rơ le trung gian, mạch còn lạidùng để điều khiển những dòng điện cần kiểm soát nhờ vào nút ON và OFF

Chiều bị khống chế

Chiều bình thường

 Rơ le 8 chân có độ an toàn và độ bền cao Nhờ vậy đảm bảo được thời gianhoạt động cũng như bảo dưỡng của các thiết bị máy móc.

 Khi rơ le 8 chân được cấp nguồn điện định mức sẽ khiến cuộn hút trở thànhnam châm điện đồng thời hút lẫy các tiếp điểm

Hình 1.27 Rơ le 8 chân

 Nguyên lý hoạt động : rơ le 8 chân có một quận dây và có các tiếp điểm thườngđóng và thường mở , khi có dòng điện chạy qua các tiếp điểm sẽ thay đổi thườngđóng thanh thường mở và ngược lại

11

12 7

-3

4 1

2

9 10 8

 Nguyên lý hoạt động của hệ thống :

 Mạch dùng định luật Ω làm cơ sở để hoạt động khi người sờ vào một khoảng thờigian nhất định vào tay cầm của cánh cửa trên ô tô hoặc bất kì vị trí nào mà ngườinắp đặt đã nắp trên xe thì người chạm vào sẽ như một điện trở được mắc songsong với điện trở R

 Điện trở của người khoảng 800k đ được mắc song song với một điện trở 180k

)Khi có tác động của người thì thì sẽ xuất hiện dòng kích cho transistor dẫn điệnrole hoạt động cho dòng điện đi qua dòng điện đi qua và nạp đủ vào tụ điện khiđiện áp tụ điện tăng lơn hơn điện áp ngưỡng của zenner thì sẽ có dòng đi quazenner kích cho transistor số hai hoạt động role số hai se cho dòng điện đi qua vàcòi sẽ báo động

Tác động

bên ngoài

1-Điện trở(); 2,8-Diode; 3,10-Transistor C1815; 4,11-Rơ le; 5-Tụ điện; 6-Điệntrở(); 7-Điện trở (); 9-Diode Zener( 3V); 12-Còi; 13-Nguồn âm; 14-Nguồn dương

 Ưu điểm của hệ thống chống trộm kiểu trở :

 Đơn giản dễ thiết kế

 Hoạt động tốt đảm bảo tính an toàn

 Chi phí chế tạo rẻ giá thành rẻ

 Thích hợp với nhiều loại xe khác nhau

 Nhược điểm của hệ thống chống trộm kiểu trở:

 Không phát hiện được khi kẻ trộm khi dùng bao tay cao su

 Khi có báo động nêu người chủ sợ hưu không xuất hiện kịp lúc khả năng cao là tàisản bên trong xe cung như xe sẽ bị xâm hại

 Phạm vi phát hiện của mạch là it gần như phát hiện được những chô nắp đặt cốđịnh

1.5.2 Hệ thống chống trộm Immobilizer

 Cấu tạo :

 Hệ thống Immobilizer là một thiết bị chống trộm, được thiết kế để ngăn chặn vàcản chở trộm ô tô Nếu mã ID truyền từ khóa không phù hợp với mã đăng ký trướctrong ICM ( Immobilizer Control Module ) thì ECM không điều khiển phun xăng

và đánh lửa nên không thể khởi động động cơ Do đó chìa khóa mỗi chiếc xe đượccài đặt có chứa một mã ID duy nhất được đăng ký trong ICM Vì vậy ngoài hệthống chống trộm hiện đang có sẵn như còi báo động thì hệ thống chống trộmImmobilizer nhằm mục đích làm giảm đáng kể tỷ lệ trộm cắp trên ô tô

Hình 1.29 Cấu tạo của hệ thống chống trộm Immobilizer.

 Cấu tạo của hệ thống chống trộm Immobilizer :

• Hệ thống này bao gồm bộ tách sóng vệ tinh kết hợp với bộ truyền tín hiệu

từ xa, bộ điều khiển từ xa hệ thống chống nổ máy, MICU (có bộ imoes tíchhợp), đèn báo hệ thống và ECM/PCM

• Bộ tách sóng vệ tinh kết hợp với bộ truyền tính hiệu từ xa: được tích hợptrong bộ chìa khóa ID của xe Là bộ phận chứa dữ liệu mã hóa của chiếc xe,nếu không có tín hiệu từ bộ phận này gửi về hộp ECU thì hệ thống sẽ vôhiệu hóa chiếc xe

• Bộ điều khiển từ xa hệ thống chống nổ máy: là bộ phận nhận và gửi tínhiệu từ bộ tách sóng vệ tinh cho hộp ECU

• MICU (có bộ imoes tích hợp) và ECM/PCM: là bộ phận nhận và xử lý tínhiệu do bộ điều khiển từ xa hệ thống chống nổ máy gửi đến

• Đèn báo hệ thống: là đèn thông báo quá trình hoạt động của hệ thống, nếu

có xảy ra hư hỏng trên hệ thống, ECU sẽ thông qua đèn báo gửi tín hiệucảnh báo cho người dùng

 Nguyên lý hoạt động của hệ thống chống trộm Immobilizer.

Hình 1.30 Nguyên lý hoạt độngKhi chìa khóa ID (được lập trình bởi HDS) được đưa vào trong khóa điện và xoay đến

ON, bộ nhận tích hợp sẽ truyền tín hiệu đến bộ tách sóng vệ tinh Bộ tách sóng vệ tinhsau đó gửi tín hiệu được mã hóa ngược trở lại bộ nhận tích hợp, bộ này sau đó gửi tínhiệu được mã hóa đến ECM/PCM và MICU (bộ imoes)

ECM/PCM và MICU (bộ imoes) nhận dạng tín hiệu được mã hoá này, sau đó điện áp sẽđược cung cấp để điều khiển bơm nhiên liệu và đánh lửa

 Ưu điểm :

• Ngăn cản được trộm kể cả khi chúng có khả năng mở được khóa

• Ngăn cản được trộm kể cả khi chúng có khả năng mở được khóa

• Hệ thống đơn giản hoạt động tốt không ảnh hưởng tới người sử dụng

Mã yêu cầu

Mã trả lời

Truy mã ID

Năng lượng

 Để khắc phục được những nhược điểm như dễ dàng bị qua mặt hệ thống trộm kiểu trởbằng cách tăng điện trở khi dùng găng tay cao su hay vậy nhưng vật liệu khác để tăngtrở lam ảnh hưởng đến việc hoạt động của hệ thông Thêm vào đó là sự an toàn của xe

và tài sản bên trong của xe và chánh anh hưởng đến tuổi thọ của các phụ kiên trong xenhư của hệ thống Immobilizer Em quyết định lam ra một sản phẩm để khắc phục đượcmột số nhược điểm của hai hệ thống trên và vân dữ lại được nhưng ưu điểm của hai hệthông trên đó là hệ thống chống trộm thông minh điều khiển điều khiển bằng sóng RF

CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan về phần mềm Proteus

2.1.1 Giới thiệu chung về phần mềm Proteus

 Phần mềm proteus là phần mềm cho phép mô phỏng hoạt động của mạch điện tửtương tự và bao gồm phần thiết kế mạch , viết chương trình điều khiển cho các họ viđiều khiển như MCS-51, PIC, AVR

 Phần mềm bao gồm 2 chương trình: ISIS cho phép mô phỏng mạch và ARES dùng

để vẽ mạch in

 Đối với sinh viên mới bắt đầu sử dụng thì công cụ isis rất dễ dàng tiếp cận, bởi vì nó

hệ thống đầy đủ các linh kiện điện tử và số cơ bản, các công cụ đo đạc thực tế Ngoài

ra nó còn có các công cụ để mô phỏng quá trình trong mạch.

2.1.2 Lịch sử phát triển của Proteus

Hình 2.1 Biểu tượng của phần mềm

 Proteus được ra đời và phát triển trên 12 năm Labcenter Electronics- một công typhần mềm của Anh Phần mềm này đã được ứng dụng rất nhiều trên thế giới Vớiphần mềm này ta có thể mô phỏng hầu như tất cả các mạch điện tử Proteus gồm haichương trình chính là : ISIS cho phép thiết kế và mô phỏng hệ thống điện tử bao gồmmạch phần cứng giao diện bên ngoài là mô phỏng mạch điện tử ARES cho phépngười sử dụng thiết kết mạch in PCB ( Prin Circuit Board )

Hình 2.2 Giao diện của phần mềm

 Proteus đã tự khẳng định thế mạnh của nó là mô phỏng mạch nguyên lý sát với thực

tế chính vì thế nó có thể mô phỏng được hầu hết các mạch đơn giản cho đến phức tạplên nó được sử dụng rất nhiều trong giảng dạy cung như trong các phòng thí nghiệmđiện Phần mề cho phép mô phỏng hoạt động của các mạch điện tử bao gồm viếttrương trình cho mạch mà vẽ mạch in cho mạch điện

2.1.2 Phạm vi ứng dụng

 Các ưu điểm của Proteus :

 Dễ dàng tạo ra các sơ đồ nguyên lý đơn giản từ các mạch đơn giản đến các mạch

có bộ lập trình vi sử lý

 Dễ dàng chỉnh sửa có đặc tính của linh kiện trên sơ đồ nguyên lý : chỉnh sửa sốbước của động cơ bước , chỉnh sửa nguồn nuôi cho mạch

 Công cụ kiểm tra lỗi thiết kế trên sơ đồ nguyên lý xem và lưu lại phần báo lỗi

 Chạy và phân tích các tính chất của mạch điện sơ bản Công cụ hỗ trợ chạy và môphỏng rất mạnh và chính xác

 ra Proteus còn hỗ trợ các công cụ hỗ trợ mạnh mà nhiều phần mềm khác k cóchẳng hạn như đèn led nhiều màu sắc khác nhau kể cả led 7 đoạn Nhưng phầnmềm thật sự động đáo nhất của proteus là LCD nó có thể mô phỏng hàu hết cácLCD từ đơn giản cho đến phức tạp

 Một ưu điểm khác của phần mềm là nó có thể mô phỏng công cụ thu phát từ cácmạch giao tiếp với máy tính từ các công cụ RS232 giúp người lần trình có thể môphỏng các mạch truyền phát dữ liệu một cách dễ dàng

 mềm có một thư viện khá lớn với 6000 linh kiện và đang ngày càng được bổ sung

 Khả năng chính và cũng là mạnh nhất của phần mềm là mô phỏng, phân tích kếtquả từ các mạch nguyên lý Giúp người dùng có thể thấy trước được mạch nguyên

lý chạy đúng hay sai trước khi thiết kế trên bo mạch

 Khả năng áp dụng chương trình proteus vào trong giảng dậy là rất tốt cho các thầycũng như sinh viên học tập kỹ thuật điện tử vì gần như phần mềm đều đáp ứngđược từ các mạch đơn giản cho đến phức tạp

 Và còn rất nhiều phương pháp phân tích khác từ đơn giản đến phức tạp ngoài thực

tế mà phần mềm có thế giải quyết đơn gian giúp đỡ được rất nhiều chi phí chongười sử dụng

2.1.4 Phương pháp sử dụng

 Để vẽ sơ đồ nguyên lý :

 Vào Start Menu khởi động chương trình ISIS chương trình được khởi động và cógiao diện như hình 2.3

Hình 2.3 Giao diện khi khởi động

 Vào New project

Hình 2.4 Giao diện khi bắt đầu lam việc

 Trên hình 2.4 chỉ rõ ở giao diện của phần mềm có : vùng làm việc chính, vùng

 Vùng làm việc chính là vùng tại đó ta vẽ các linh kiện điện tử nối dây các linhkiện , đặt máy đo, hiển thị các đồ thị mong muốn.

 Thanh công cụ gồm có các thanh phần như sau :

• chức năng này để chọn lịnh kiện

• dùng đề lấy linh kiện trong thư viện linh kiện

• dùng để đặt tên cho dậy

• dùng để lấy power, ground,

• chứa các nguồn điện, nguồn xung, nguồn dòng

• dùng để đo điện thế tại một điểm trên mạch Đây là dụng cụ chỉ có mộtchân và không có trong thực tế

• dùng để đo chiều và độ lớn của dòng điện tại một thời điểm

 Các nút mô phỏng trên hình 2.4 gồm có những nút mô phỏng từng bước , tạmdừng và dừng mo phỏng

 Sử dụng thư viện ISIS

 Để lấy các linh kiện ta phải vào được thư viện chính isis, nhìn vào trái củachương trình và thực hiện

Hình 2.5 Thư viện isis

 trong hình 2.5có phần keyword : là ô tìm kiếm của các từ khóa ta có thể tìmlinh kiện để vẽ trong thư muc này

 Thông số kỹ thuật :

Bảng 2 1 Thông số kỹ thuật Arduino Leonardo

Vi điều khiển ATmega32u4 (họ 8bit)

Điện áp hoạt động 5V – DC

Tần số hoạt động 16 MHz

Dòng tiêu thụ ở các

Điện áp vào khuyên

Điện áp vào giới hạn 6-20V – DC

Số chân Digital I/O 14 (7 chân PWM)

Số chân Analog

12 (các chân PWM có thể dùng như chân Analogbình thường - nghĩa là có thể dùng Analog read) (độphân giải 10bit)

Dòng tối đa trên mỗi

Các dòng điện dao động ở các tần số vô tuyến có các tính chất đặc biệt khác với dòngmột chiều hay dòng xoay chiều dao động ở tần số thấp Năng lượng trong một dòng điện

RF có thể lan truyền trong không gian như các sóng điện từ (sóng vô tuyến); đây là cơ sởcủa công nghệ vô tuyến Dòng điện RF không chạy trong lòng dây dẫn mà phần lớn lạichạy trên bề mặt của dây dẫn; điều này được gọi là hiệu ứng bề mặt Vì lý do này, khi cơthể con người tiếp xúc với các dòng điện RF công suất lớn có thể gây bỏng bề mặt da vàcòn được gọi là bỏng RF Dòng điện RF có thể dễ dàng ion hóa không khí, tạo ra vùngdẫn điện qua nó Đặc tính này được áp dụng cho các khối "cao tần" trong hàn hồ quangđiện, cách hàn này sử dụng dòng điện ở tần số cao hơn so với phân bố công suất sử dụng.Đặc tính khác là khả năng xuất hiện dòng điện qua nơi chứa vật liệu cách điện, như chất

li điện môi của một tụ điện Khi dẫn điện bằng một dây cáp điện thông thường, dòng điện

RF có xu hướng phản xạ không liên tục trong cáp chẳng hạn như trong các bộ đấu nối vàphản xạ ngược trở lại nguồn, gây ra sóng đứng, do đó dòng điện RF phải được truyềntrên một loại cáp đặc biệt gọi là đường dây truyền tải

 Thông tin vô tuyến

Để nhận được tín hiệu vô tuyến, người ta sử dụng anten Tuy nhiên, anten sẽ nhậnhàng ngàn tín hiệu vô tuyến cùng lúc, cần phải có một bộ dò sóng vô tuyến bắt được tần

số muốn tìm (hay dải tần).[1] Việc này thường được thực hiện thông qua một bộ cộnghưởng – trong dạng đơn giản nhất của nó, một mạch với một tụ điện và một cuộn cảm tạothành một mạch cộng hưởng Mạch cộng hưởng khuếch đại dao động trong một dải tần

cụ thể, trong khi giảm dao động ở các tần số khác ngoài băng tần