NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN KHÓA CỬA THÔNG MINH TRÊN XE Ô TÔ HIỆN ĐẠI

BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------

Ngơ Gia Thăng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN KHĨA CỬA
THÔNG MINH TRÊN XE Ô TÔ HIỆN ĐẠI

Cán bộ hướng dẫn: Th.S Trịnh Đắc Phong
Sinh viên thực hiện: Ngô Gia Thăng

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Mã số sinh viên:

2018601017

Hà Nội – 2022


I

MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................. I
DANH MỤC HÌNH ẢNH ..................................................................................... IV
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................. VII
CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT .................................................................................. VII
LỜI NÓI ĐẦU ......................................................................................................VIII

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHĨA CỬA TRÊN Ơ TƠ ...........1
1.1 Khái qt về hệ thống khóa cửa .....................................................................1
1.2 Chức năng của hệ thống khóa cửa .................................................................3
1.3 Phân loại hệ thống khóa cửa...........................................................................4
1.3.1 Cấu tạo hệ thống khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp hành
............................................................................................................................6
1.3.2 Nguyên lí hoạt động ................................................................................7
1.4 Hệ thống khóa cửa sử dụng chuột cửa .........................................................10
1.4.1 Cấu tạo hệ thống khóa cửa sử dụng chuột cửa.....................................10
1.4.2 Ngun lí hoạt động của khóa dùng chuột cửa ....................................13
1.5 Xu hướng của hệ thống khóa cửa ơ tơ hiện nay ..........................................14
CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG KHĨA CỬA THƠNG MINH TRÊN CÁC XE HIỆN
ĐẠI ..........................................................................................................................17
2.1 Hệ thống khóa thơng minh smart key. .........................................................17
2.1.1 Cấu tạo của hệ thống smart key ............................................................17
2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống Smart key .....................................21
2.2 Hệ thống khóa cửa ơ tơ dùng smartphone ...................................................23
2.3 Hệ thống khóa cửa ô tô dùng vân tay ..........................................................24
2.4 Hệ thống khóa cửa dùng thẻ từ ....................................................................25


II
2.4.1 Sơ đồ nguyên lý và hoạt động của công nghệ RFID ...........................25
2.4.2 Công nghệ RFID trên ô tô hiện nay......................................................29
CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM ARDUINO IDE VÀ CÁC LINH
KIỆN DÙNG TRONG MƠ HÌNH........................................................................32
3.1 Giới thiệu về Arduino Uno R3 .....................................................................32
3.2 Giới thiệu phần mềm Arduino IDE..............................................................34
3.3 Giới thiệu về ngơn ngữ lập trình C ..............................................................36
3.3.1 Lưu đồ thuật toán ...................................................................................36

3.3.2 Cấu trúc điều khiển ................................................................................37
3.4 Các linh kiện dùng trong mơ hình................................................................44
3.4.1 Module thu phát RF PT2272 L4 ...........................................................44
3.4.2 Module relay 5v .....................................................................................45
3.4.3 Module I2C và LCD 1602.....................................................................46
3.4.4 Module RFID RC 522 ...........................................................................47
3.4.5 Cơ cấu chấp hành ...................................................................................49
CHƯƠNG 4 XÂY DỰNG MƠ HÌNH KHĨA CỬA Ơ TƠ BẰNG THẺ TỪ VÀ
ĐIỀU KHIỂN TỪ XA ỨNG DỤNG ARDUINO .................................................51
4.1 Ngun lý hoạt động của mơ hình ...............................................................51
4.2 Xây dựng lưu đồ thuật tốn của hệ thống ....................................................51
4.3 Mơ phỏng hệ thống khóa cửa ơ tơ bằng thẻ từ và điều khiển từ xa trên phần
mềm Protues. .......................................................................................................54
4.3.1 Các thành phần chính có trong mạch mơ phỏng..................................54
4.4 Mạch mơ phỏng khóa cửa ơ tơ điều khiển từ xa trên phần mềm Protues.
..............................................................................................................................59
4.5 Mạch mơ phỏng khóa cửa ơ tơ dùng thẻ từ .................................................60
4.6 Xây dựng mơ hình thực tế ...........................................................................62


III

KẾT LUẬN.............................................................................................................66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................67
PHỤ LỤC.................................................................................................................68


IV
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Hệ thống khóa cửa điều khiển bằng cơ ....................................................1

Hình 1.2 Hệ thống khóa cửa bằng điện ....................................................................2
Hình 1.3 Khóa cửa bằng điện thoại ..........................................................................2
Hình 1.4 Hệ thống khóa cửa điều khiển từ xa .........................................................3
Hình 1. 5 Khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp hành ...........................5
Hình 1.6 Chuột cửa Hệ thống khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp
hành ............................................................................................................................6
Hình 1. 7 Cấu tạo hệ thống khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp hành
....................................................................................................................................6
Hình 1. 8 Ngun lí hoạt động cửa khi khóa ..........................................................7
Hình 1.9 Ngun lí hoạt động cửa khi mở ...............................................................9
Hình 1.10 Ngun lí mở khóa cửa người lái ...........................................................9
Hình 1.11 Ngun lí hoạt động mở khóa cửa người lái và hành khách...............10
Hình 1.12 Bánh răng bên trong chuột cửa .............................................................11
Hình 1. 13 Cấu tạo bên trong chuột cửa ................................................................11
Hình 1.14 Chuột cửa và cơng tắc trên xe ...............................................................12
Hình 1.15 Tay cầm mở cửa.....................................................................................12
Hình 1.16 Ổ khóa ngậm cửa ...................................................................................13
Hình 1.17 Trạng thái mở .........................................................................................13
Hình 1.18 Trạng thái khóa ......................................................................................14
Hình 1.19 Xu hướng phát triển của hệ thống mở khóa cửa hiện nay...................15
Hình 1.20 Hệ thống khóa cửa thơng minh dùng mật khẩu ...................................16
Hình 2.1 Chìa khóa thơng minh của hệ thống smart key.....................................17
Hình 2. 2 Hộp điều khiển ........................................................................................18


V
Hình 2. 3 Hộp PDM điều khiển việc phân chia nguồn điện .................................19
Hình 2.4 Hộp nhận tín hiệu RF – tín hiệu điều khiển cửa (Radio frequentcy)....19
Hình 2.5 Các cơng tắc khóa cửa .............................................................................21
Hình 2. 6 Sơ đồ ngun lý của hệ thống Smart key ..............................................21

Hình 2.7 Hoạt động mở cửa trên hệ thống Smart key...........................................22
Hình 2.8 Khóa cửa ơ tơ bằng smartphone..............................................................23
Hình 2.9 Mơ hình hoạt động của digital key .........................................................24
Hình 2.10 Chạm cảm biến vân tay trên ơ tơ ..........................................................25
Hình 2.11 Sơ đồ ngun lý của hệ thống RFID ....................................................26
Hình 2.12 Cấu trúc chung cho hệ thống RFID ......................................................27
Hình 2.13 Cơng nghệ thẻ từ mở khóa trên ơ tơ .....................................................29
Hình 2.14 Mở cửa thẻ từ trên ơ tơ hoạt động tượng tự như mở cửa thẻ từ trên cửa
nhà ............................................................................................................................30
Hình 3.1 Cấu tạo của Arduino Uno R3................................................................32
Hình 3.2 Giao diện của phần mềm Arduino IDE ..................................................35
Hình 3.3 Code C/C++ trong phần mềm .................................................................35
Hình 3.4 Arduino tương thích với máy tính qua phần mềm Arduino IDE ..........36
Hình 3.5 Lưu đồ thuật tốn của cấu trúc if ............................................................38
Hình 3.6 Lưu đồ thuật tốn của cấu trúc if else .....................................................39
Hình 3.7 Lưu đồ thuật tốn của cấu trúc for ..........................................................40
Hình 3. 8 Lưu đồ thuật tốn của lệnh switch. ........................................................41
Hình 3.9 Lưu đồ thuật tốn của lệnh while............................................................42
Hình 3.10 Lưu đồ thuật tốn của lệnh do … while ...............................................43
Hình 3.11 Module thu phát RF PT2272 L4 ...........................................................45
Hình 3.12 Kí hiệu các chân của module relay 5V .................................................46


VI
Hình 3.13 Màn hình LCD và Module I2C .............................................................47
Hình 3.14 Module RFID RC522 ............................................................................48
Hình 3.15 Bộ chấp hành khóa cửa..........................................................................50
Hình 4.1 Ngun lý hoạt động của mơ hình........................................................51
Hình 4.2 Lưu đồ thuật tốn của hệ thống khóa cửa bằng thẻ từ ...........................52
Hình 4.3 Lưu đồ thuật tốn điều khiển hệ thống khóa cửa điều khiển từ xa .......53

Hình 4.4 Board Arduino trên Protues ....................................................................54
Hình 4.5 Module PCF8574 .....................................................................................56
Hình 4.6 LCD trên Protues .....................................................................................56
Hình 4.7 Optocoupler trên protues .........................................................................57
Hình 4.8 Module RF điều khiển từ xa trên Protues...............................................58
Hình 4.9 Virtual Terminal.......................................................................................58
Hình 4.10 Sơ đồ mô phỏng mạch điều khiển từ xe trên Protues ..........................59
Hình 4.11 Chế độ Smart Key OFF .........................................................................60
Hình 4.12 Chế độ Smart Key On............................................................................60
Hình 4.13 Mạch mơ phỏng hệ thống khóa cửa bằng thẻ từ RFID .......................61
Hình 4.14 Kết quả mơ phỏng khóa cửa bằng thẻ từ ..............................................61
Hình 4.15 Khi sai mã thẻ ........................................................................................62
Hình 4.16 Mơ hình thực tế ......................................................................................63
Hình 4.17 Kết quả chạy mơ hình sau khi nạp Code ..............................................63
Hình 4.19 Hệ thống Smart key ON ........................................................................64
Hình 4.18 Khóa cửa ơ tơ mở bằng thẻ từ khi đúng thẻ .........................................64
Hình 4.20 Khi đưa thẻ sai vào mở cửa ...................................................................65


VII

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1 Hình dạng và ý nghĩa của các thành phần trong lưu đồ thuật toán. .....37
CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
DHCN

Đại học công nghiêp

GND

Ground

IDE

Integrated development envirnoment

LED

Light emitting diode

GPS

Global positioning system

PWM

Pulse width modulation

DC

Dòng điện một chiều

RFID

Radio Frequency Identification

RF

Radio Frequency

TX

Transmitter

RX

Receiver

MHz

Đơn vị đo lường


VIII
LỜI NĨI ĐẦU
Hiện nay tình trạng trơm cắp ơ tơ tại nước ta ngày càng gia tăng, và ngày
càng nhiều các đường dây trôm cắp ô tô bị triệt phá. Tại Việt Nam ta, ô tô không
chỉ là phương tiên đi lại, vận chuyển hàng hóa mà cịn là một tài sản có giá trị rất
lớn. Các hệ thống khóa cửa trên ơ tơ thì phần nhiều vẫn thuần cơ khí và dễ bị kẻ
trộm bẻ khóa. Hơn nữa, việc khóa trên ơ tơ dùng chìa nhiều khi gây nên bất tiện
cho người sử dụng. Vì vậy vai trị của một hệ thống khóa cửa ơ tơ vừa hiện đại,
tính bảo mật cao, mà sử dụng với những thao tác đơn giản là vô cùng quan trọng
và cấp thiết. Trải qua q trình học tập taị trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội,
kết hợp với những kiến thức tìm hiểu của bản thân, em đã quyết định nghiên cứu
và hoàn thiện đề tài “ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN
KHĨA CỬA THƠNG MINH TRÊN XE Ơ TƠ HIỆN ĐẠI ”. Nội dung của đề tài
gồm những phần sau đây:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống khóa cửa trên ô tô
Chương 2: Hệ thống khóa cửa thông minh trên các xe hiện đại
Chương 3: Giới thiệu về phần mềm Arduino IDE và các linh kiện dùng trong mơ

hình
Chương 4: Xây dựng mơ hình khóa cửa ơ tơ bằng thẻ từ và điều khiển từ xa ứng
dụng Arduino
Đồ án của em được hoàn thành với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ
chỉ bảo tận tình của giáo viên hướng dẫn. Song do sự hạn chế về trình độ chuyên
môn, cũng như kinh nghiệm thực tế của bản thân nên khơng thể tránh khỏi những
sai sót. Em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy giáo để đồ án của
em được hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, hướng dẫn tận
tình của thầy Ths.Trịnh Đắc Phong, cũng như tồn thể các thầy giáo đã giúp đỡ
em trong quá trình học tập tại trường.
Sinh viên thực hiện
Ngô Gia Thăng


1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHÓA CỬA TRÊN Ô TÔ
1.1 Khái quát về hệ thống khóa cửa
Hệ thống khóa cửa ơ tơ là một trong những hệ thống phụ trên ơ tơ với nhiệm
vụ chính là khóa/mở khóa các cửa để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Cùng
với sự hình thành và phát triển của ngành cơng nghiệp xe hơi, hệ thống khóa cửa
ơ tơ cũng đã trải qua một chặng đường dài từ một hệ thống đơn giản nhất là điều
khiển bằng cơ đến hệ thống phức tạp nhất bằng điều khiển từ xa và thậm chí hướng
xa hơn là ứng dụng di động biến điện thoại thơng minh thành chìa khóa thơng
minh [1].
Hệ thống khóa cửa trên ơ tơ hiện nay gồm những loại sau đây:
Hệ thống khóa cửa bằng cơ phổ biến nhất là mở/khóa cửa bằng chìa khóa
bên ngồi xe và mở/khóa cửa bằng cách kéo chiếc núm phía trên bên trong cửa
xe.

Hình 1.1 Hệ thống khóa cửa điều khiển bằng cơ

Hệ thống khóa cửa bằng điện sử dụng cơng tắc điều khiển khóa cửa bên
trong xe. Hầu hết tất cả các dịng xe đều có chức năng này, chỉ có số ít là khơng
có. Nếu như khơng có chìa khóa trong ổ khóa điện, thì bạn hãy ấn vào cơng tắc
mở/đóng khoảng 3-5 giây, tất cả các cửa kính sẽ tự động mở hoặc đóng lại. Nếu
bạn vẫn cứ giữ nguyên nút bấm thì cửa vẫn được đóng/mở. Hoạt động này chỉ
dừng lại khi nhả tay ra.


2

Hình 1.2 Hệ thống khóa cửa bằng điện
Hệ thống khóa cửa bằng ứng dụng di động sử dụng điện thoại thơng minh
thành chìa khóa ơ tơ thơng minh.

Hình 1.3 Khóa cửa bằng điện thoại
Hệ thống này rất hiện đại, tiện nghi và an toàn, chỉ cần một bộ cảm biến
gắn vào xe là có thể kết nối khơng dây với một điện thoại di động cá nhân để nhận
diện người sử dụng thậm chí khơng cần lấy điện thoại ra khỏi túi của mình vẫn có
thể mở cửa xe. Đây là một hệ thống mới nhất hiện nay và có thể được sử dụng
rộng rãi trong tương lai [3].
Hệ thống khóa cửa bằng điều khiển từ xa sử dụng bộ điều khiển từ xa.


3

Hình 1.4 Hệ thống khóa cửa điều khiển từ xa
Hệ thống khóa cửa bằng điều khiển từ xa được cho là vượt trội hơn so với
hệ thống khóa cửa thơng thường vì độ an tồn và chống trộm cao hơn. Nó lần đầu
tiên được phát triển bởi Siemens vào 1995 và được giới thiệu bởi Mercedes-Benz
dưới tên “Key-less Go” vào 1997 trên chiếc sedan hạng sang S-Class. Hệ thống

điều khiển khóa cửa từ xa là một hệ thống mà khi hoạt động sẽ gửi các tín hiệu từ
bộ điều khiển từ xa được gắn cùng chìa khóa để khóa/mở khóa các cửa xe ngay
cả khi đứng cách xa xe. Khi bộ nhận tín hiệu điều khiển cửa nhận được tín hiệu
phát ra từ bộ điều khiển từ xa, nó sẽ gửi tín hiệu điều khiển tới bộ điều khiển. Bộ
điều khiển điều khiển các chuột cửa dựa trên tín hiệu nhận được.
- Ưu điểm:
+ Độ an toàn và chống trộm cao;
+ Là một hệ thống hiện đại, tiện nghi và sử dụng rộng rãi trên ô tô.
- Nhược điểm: bộ điều khiển từ xa (remote) có thể sẽ khơng hoạt động tốt
khi bị che khuất bởi vật bằng kim loại, xe đậu gần tháp truyền hình, trạm radio,
nguồn phát điện hoặc các thiết bị phát sóng điện từ mạnh khác[3].
1.2 Chức năng của hệ thống khóa cửa
Hệ thống điều khiển khóa cửa có các chức năng sau đây. Các chức năng
của hệ thống khác nhau tùy theo loại động cơ, cấp nội thất và thị trường:


4
 Chức năng khóa/mở bằng tay: Khi ấn cơng tắc điều khiển khóa cửa về
khóa/mở khóa, thì tất cả các cửa đều được khóa/mở khóa[5].
 Chức năng khóa/mở khóa cửa bằng chìa khóa: Khi chìa khóa được tra vào ổ
khóa của cửa phía người lái và hành khách và xoay về vị trí khóa/mở khóa ,
thì tất cả các cửa đều được khóa/mở [5].
 Chức năng mở khóa hai bước: Đây là chức năng mở khóa bằng chìa. Khi chìa
khóa được dùng để mở khóa một cửa, thì chỉ duy nhất cửa đó mới mở được
bằng thao tác thứ nhất (bước 1). Cịn các cửa khác muốn mở được thì phải
dùng thao tác thứ hai (bước 2) [5].
 Chức năng chống qn chìa khóa: Khi mở cửa phía người lái và chìa khóa
đnag ở trong ổ điện, việc xoay núm khóa cửa về vị trí khóa (với cơng tắc vị
trí khóa tắt OFF) sẽ mở tất cả các cửa nhờ mạch chống qn chìa khóa. Khi
cơng tắc điều khiển khóa cửa hoạt động để khóa một lần và mở lại do được

kích hoạt bởi mạch chống qn chìa khóa [5].
 Chức năng bảo vệ: Để ngăn không cho cửa mở khóa bằng cách ấn cơng tắc
điều khiển khóa cửa bằng một thanh hoặc một dụng cụ tương tự qua khoảng
trống giữ kính cửa và khung cửa, khi cửa sổ đang mở, thực hiện thao tác khóa
cửa bằng chìa hoặc bộ điều khiển từ xa (bộ điều khiển khóa cửa từ xa) sẽ thiết
lập chức năng bảo vệ khóa cửa và loại bỏ chức năng mở khóa nhờ cơng tắc
điều khiển cửa [5].
 Chức năng điều khiển cửa sổ điện khi đã tắt khóa điện: Ở một số hệ thống
điều khiển khóa cửa, rơ le cấp nguồn nằm trong rơ le tổ hợp điều khiển cửa
sổ điện sau khi tắt khóa điện được kích hoạt [5].
1.3 Phân loại hệ thống khóa cửa
Hệ thống khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp hành: đây là
nguyên bản của hệ thống và được sử dụng rộng rãi trên các loại ô tô đời mới hiện
nay. Motor điều khiển trực tiếp và được tích hợp sẵn trong bộ chấp hành[6]


5
+ Ưu điểm:


Cơ cấu hiện đại, nhỏ gọn, không chiếm nhiều diện tích;



Làm việc tin cậy;



Tuổi thọ cao.
+ Nhược điểm:

 Chi phí cao;
 Cơ cấu chấp hành phức tạp;
 Khó bảo dưỡng, sửa chữa, yêu cầu kỹ thuật viên phải có tay nghề cao trong
vấn đề bảo dưỡng và sửa chữa.

Hình 1.5 Khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp hành
Hệ thống khóa cửa sử dụng chuột cửa: được sử dụng trên các loại ô tô đời
cũ chưa có hệ thống điều khiển từ xa. Khóa/mở khóa được điều khiển thông qua
chuột cửa tác động gián tiếp tới cơ cấu chấp hành [6].
+ Ưu điểm:
 Chi phí thấp;
 Cơ cấu chấp hành đơn giản;
 Dễ bảo dưỡng và sửa chữa.
+ Nhược điểm:


6
 Chiếm nhiều diện tích vì lắp đặt thêm chuột cửa;
 Tính thẩm mỹ khơng cao.

Hình 1.6 Chuột cửa hệ thống khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp
hành
1.3.1 Cấu tạo hệ thống khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp hành

Hình 1.7 Cấu tạo hệ thống khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp hành
Từ hình 1.3 ta thấy được cấu tạo :
- Bộ điều khiển từ xa: bộ điều khiển từ xa hoạt động nhờ pin lithium. Khi
ấn vào công tắc của bộ điều khiển từ xa, tín hiệu được truyền bởi sóng radio tới
bộ nhận tín hiệu điều khiển cửa xe.

7
- Bộ nhận tín hiệu điều khiển cửa xe: nhận tín hiệu từ bộ điều khiển từ xa
và truyền tín hiệu điều khiển này tới rơ le tổ hợp.
- Rơ le tổ hợp: xác định trạng thái điều khiển bằng cách tn theo tín hiệu
đầu vào từ mỗi cơng tắc và phát ra tín hiệu khóa/mở khóa tới cụm khóa cửa bằng
cách tuân theo tín hiệu từ bộ nhận tín hiệu điều khiển cửa xe.
- Công tắc cảnh báo mở khóa bằng chìa: xác định xem chìa khóa có được
tra vào ổ khóa điện hay khơng.
- Khóa điện
- Cơng tắc cửa;
- Cụm khóa cửa: motor điều khiển khóa cửa được bố trí ở đây.
1.3.2 Ngun lí hoạt động

Hình 1.8 Ngun lí hoạt động cửa khi khóa
 Thao tác mở khóa tất cả các cửa :
Khi ấn vào cơng tắc khóa/mở khóa của bộ điều khiển từ xa mà khơng có
chìa khóa trong ổ khóa điện và tất cả các cửa đã đóng thì mã nhận biết cửa xe và
mã chức năng được truyền đi. Khi bộ nhận tín hiệu điều khiển cửa xe nhận được
các mã này, CPU trong bộ nhận tín hiệu điều khiển cửa xe bắt đầu kiểm tra và


8
đánh giá. Nếu bộ nhận tín hiệu điều khiển cửa xe nhận thấy rằng mã nhận biết của
chính xe đó, nó sẽ phát ra tín hiệu khóa/mở khóa cửa xe tới rơ le tổ hợp[7].
Hoạt động của rơ le tổ hợp: khi rơ le tổ hợp nhận tín hiệu khóa/mở khóa
cửa xe, nó sẽ bật transistor Tr1/Tr2 và làm cho rơ le khóa/mở khóa được bật lên.
Kết quả là các motor điều khiển khóa cửa được bật về vị trí khóa/mở khóa.
Hoạt động khóa: transistor Tr1 bật, dịng điện đi từ ắc quy cuộn dây của

rơ le khóa  Tr1  mass. Tiếp điểm rơ le khóa bật xuống, dịng điện từ ắc quy
tiếp điểm của rơ le khóa  motor điều khiển cửa  rơ le mở khóa  mass (vì
khơng có dịng điện qua cuộn dây của rơ le mở khóa nên tiếp điểm rơ le mở khóa
bật lên).
Hoạt động mở khóa: transistor Tr2 bật, dịng điện đi từ ắc quy  cuộn dây
của rơ le mở khóa Tr2 mass. Tiếp điểm rơ le mở khóa bật xuống, dòng điện
từ ắc quy  tiếp điểm của rơ le mở khóa  motor điều khiển cửa  tiếp điểm
của rơ le khóa  mass (vì khơng có dịng điện qua cuộn dây của rơ le khóa nên
tiếp điểm rơ le khóa bật lên).
 Hoạt động mở khóa 2 bước :
Để thực hiện thao tác mở khóa hai bước, một rơ le mở khóa (D - phía người
lái) được thiết kế chuyên dụng cho cửa người lái và transistor Tr3 điều khiển rơ
le mở khóa (D) được bố trí trong rơ le tổ hợp.
Khi ấn vào cơng tắc mở khóa của bộ điều khiển từ xa chỉ một lần thì rơ le
tổ hợp sẽ bật transistor Tr3 và rơ le mở khóa cửa xe của người lái, chỉ quay motor
điều khiển mở khóa cửa của cửa xe phía người lái.


9

Hình 1.9 Ngun lí hoạt động cửa khi mở
Ngun lý hoạt động: transistor Tr3 bật, dòng điện đi từ ắc quy  cuộn dây
của rơ le mở khóa (D)  Tr3 mass. Tiếp điểm rơ le mở khóa (D) bật xuống,
dòng điện từ 11 ắc quy  tiếp điểm của rơ le mở khóa (D)  motor của cửa
người lái (D)  tiếp điểm của rơ le khóa  mass (vì khơng có dịng điện qua
cuộn dây của rơ le khóa nên tiếp điểm rơ le khóa bật lên).

Hình 1.10 Ngun lí mở khóa cửa người lái

10
Khi ấn lên cơng tắc mở khóa của bộ điều khiển từ xa hai lần liên tiếp trong
thời gian 3 giây thì rơ le tổ hợp sẽ bật cả hai transistor Tr3 và Tr2, đồng thời bật
các rơ le mở khóa (D) và (P) của các cửa phía người lái và hành khách.

Hình 1.11 Ngun lí hoạt động mở khóa cửa người lái và hành khách
Nguyên lý hoạt động: transistor Tr2 và Tr3 bật, dòng điện đi từ ắc quy 
cuộn dây của rơ le mở khóa (P) Tr2  mass. Cùng lúc đó, dịng điện cũng từ
ắc quy cuộn dây của rơ le mở khóa (D)  Tr3  mass. Tiếp điểm rơ le mở
khóa (P) và tiếp điểm rơ le mở khóa (D) đều bật xuống, dịng điện từ ắc quy 
tiếp điểm của rơ le mở khóa (P)  motor của các cửa hành khách (P)  tiếp điểm
của rơ le khóa  mass. Đồng thời, dịng điện cũng đến tiếp điểm của rơ le mở
khóa (D)  motor của cửa người lái (D)  tiếp điểm của rơ le khóa  mass (vì
khơng có dịng điện qua cuộn dây của rơ le khóa nên tiếp điểm rơ le khóa bật lên).
1.4 Hệ thống khóa cửa sử dụng chuột cửa
1.4.1 Cấu tạo hệ thống khóa cửa sử dụng chuột cửa
Chuột cửa gồm 1 motor điện DC, 1 bánh răng trung gian và 1 thanh răng
gắn móc đẩy. Móc đẩy thụt ra hoặc thụt vào nhờ motor đảo chiều dịng điện, nhờ
đó có thể khóa/mở khóa ổ khóa ngậm cửa[8]


11

Hình 1.12 Bánh răng bên trong chuột cửa

Hình 1. 13 Cấu tạo bên trong chuột cửa
1 – Motor; 3 – Bánh răng motor; 2 – Thanh răng; 4 – Bánh răng trung
gian.
Móc đẩy chuyển động tịnh tiến tác động gián tiếp đến công tắc
LOCK/UNLOCK trong xe nhờ thanh đẩy và như thế công tắc sẽ tác động gián

tiếp đến ổ khóa ngậm thơng qua dây LOCK/UNLOCK thực hiện khóa/mở khóa
cửa[8].


12

Hình 1.14 Chuột cửa và cơng tắc trên xe
1 – Chuột cửa; 4 – Tay mở cửa; 2 – Dây LOCK/UNLOCK; 5 – Công tắc
LOCK/UNLOCK; 3 – Dây mở cửa xe; 6 – Thanh đẩy.
Tay cầm mở cửa: dùng để mở cửa xe, nó tác động gián tiếp vào ổ khóa
ngậm cửa thơng qua dây mở cửa xe để mở cửa xe.

Hình 1.15 Tay cầm mở cửa
Ổ khóa ngậm cửa: là một trong những cơ cấu an toàn trên xe, nó được trang
bị cho tất cả các cửa giúp giữ chặt cửa xe khi đóng cửa lại và khơng thể tự bung
ra khi xe di chuyển nhằm đảm bảo an toàn cho người lái và hành khách.


13

Hình 1.16 Ổ khóa ngậm cửa
1.4.2 Ngun lí hoạt động của khóa dùng chuột cửa
Trạng thái mở: motor quay theo chiều nghịch làm bánh vít quay theo chiều
kim đồng hồ khiến cơ cấu khớp quay bị xoay một góc ngược chiều kim đồng hồ.
Địn quay 1 bị xoay một góc ngược chiều kim đồng hồ khiến đòn quay 2 cũng bị
xoay một góc ngược chiều kim đồng hồ nhờ chốt giữ đòn quay 1. Kết quả, chốt
đẩy đòn quay 2 khơng bị xoay so với chốt mở khóa ngậm. Do đó, khi kéo địn mở,
chốt đẩy địn quay 2 tác động trực tiếp vào chốt mở khóa ngậm làm khóa ngậm
mở  cửa xe được mở ra.

Hình 1.17 Trạng thái mở
1 – Motor; 2 – Trục vít; 3 – Bánh vít; 4 – Cơ cấu khớp quay; 5 – Địn
quay 1; 6 – Đòn quay 2; 7 – Chốt đẩy địn quay 2; 8 – Chốt mở khóa ngậm; 9 –
Chốt giữ địn quay 1; 10 – Khóa ngậm.


14
Trạng thái khóa: motor quay theo chiều thuận làm bánh vít quay ngược
chiều kim đồng hồ khiến cơ cấu khớp quay bị xoay một góc cùng chiều kim đồng
hồ. Địn quay 1 bị xoay một góc cùng chiều kim đồng hồ khiến địn quay 2 cũng
bị xoay một góc cùng chiều kim đồng hồ nhờ chốt giữ đòn quay 1. Kết quả, chốt
đẩy địn quay 2 bị xoay một góc so với chốt mở khóa ngậm. Do đó, khi kéo địn
mở, chốt đẩy địn quay 2 khơng thể tác động vào chốt mở khóa ngậm vì bị lệnh
hướng so với chốt mở khóa ngậm làm khóa ngậm khơng thể mở được  cửa xe
vẫn đóng.

Hình 1.18 Trạng thái khóa
1 – Motor; 2 – Trục vít; 3 – Bánh vít; 4 – Cơ cấu khớp quay; 5 – Đòn
quay 1; 6 – Đòn quay 2; 7 – Chốt đẩy đòn quay 2; 8 – Chốt mở khóa ngậm; 9 –
Chốt giữ địn quay 1; 10 – Khóa ngậm.
1.5 Xu hướng của hệ thống khóa cửa ơ tơ hiện nay
Cùng với sự phát triển của công nghệ và điện tử, các thiết bị của xe hơi
cũng ngày càng hiện đại. Chìa khóa thông minh ô tô cũng là một phát minh được
ứng dụng rất nhiều trong những năm gần đây bởi vì sự ưu việt và tiện lợi mà nó
mang lại.Khóa cửa ngày nay được bảo mật tốt và vô cùng tiện lợi. Hiện tại, hệ
thống khóa thơng minh ơ tơ đã trở nên cực kỳ phổ biến và được ứng dụng rộng
rãi trên tất cả các loại xe. Đồng thời, các tính năng cũng ngày càng được phát triển,


15

áp dụng thêm nhiều công nghệ để nâng cao chất lượng, mang tới nhiều tiện ích
hơn cho người sử dụng.Một trong những cơng nghệ đó chính là hệ thống khóa
cửa điều khiển từ xa. Đây là tính năng đã được trang bị từ thập kỷ trước, những
chiếc chìa khố được mã hố tín hiệu để làm một lớp bảo mật chống ăn cắp xe.
Chìa khố với vi mạch điện tử và giao tiếp với xe trên tần số tương tự như đài
radio, khoảng cách giao tiếp không quá xa. Các nhà sản xuất ngồi việc nâng cao
bảo mật ra thì họ cũng đã thiết kế nút bấm khoá hoặc mở khố cửa xe trên chìa
khố, thay cho thao tác truyền thống đó là cắm chìa khố vào ổ khố để mở cửa
xe.Ngồi ra ,khi ta khơng tiện ấn chìa khóa thì các nhà sản xuất đã phát triển hệ
thống khóa cửa cảm ứng. Loại tay nắm mở cửa kiểu cảm ứng được trang bị cho
xe hạng sang từ hơn 10 năm trước, và hiện vẫn đang phổ biến trên hầu hết xe sang
ngày nay, việc khơng có một nút bấm ở bên ngồi trước mắt là nâng cao tính thẩm
mỹ. Điều quan trọng nhất đó là nâng cao trải nghiệm thực tế của người dùng, vẫn
cần một chìa khố để bên người hoặc là phạm vi gần các vị trí mở cửa (4 cửa, cốp
sau).

Hình 1.19 Xu hướng phát triển của hệ thống mở khóa cửa hiện nay
Người dùng khơng cần bận tâm đến quá trình mở cửa, bởi tay nắm mở cửa
trang bị cảm ứng, mỗi khi đưa tay chạm vào với tư thế mở cửa thì xe đã được mở
khoá. Cho đến khi đi ra khỏi xe và cần khố xe lại thì u cầu người dùng phải
chạm vào 1 vị trí nhất định (tuỳ từng hãng) để khố cửa xe, mặc dù có tính năng


16
đi ra khỏi xe thì cửa sẽ tự động khố, nhưng phần lớn những chiếc xe sang đều
khơng kích hoạt tính năng này để đảm bảo an tồn cho nhiều tình huống cụ thể
khác, ví dụ như qn người ngồi trong xe[3].
Điện thoại thông minh ngày nay vô cùng phát triển và tiện lợi.Hầu như ra
ngoài mỗi chúng ta đều mang theo bên mình chiếc điện thoại thơng minh để phục
vụ cho nhiều mục địch khác nhau.Vì vậy các hãng xe đã phát triển cơng nghệ để

có thể tích hợp dùng smart phone để mở khóa cửa xe. Nhờ vào khả năng giao tiếp
không dây trên điện thoại thông minh, các nhà sản xuất điện thoại và xe đã cùng
hợp tác với nhau để có thể đem đến tính năng rất mới này.

Hình 1.20 Hệ thống khóa cửa thơng minh dùng mật khẩu
Ngoài những loại rất phổ biến bên trên, một số nhà sản xuất xe hơi còn
trang bị khả năng mở khố thơng qua mật khẩu. Như một màn hình cảm ứng được
đặt ở phần kính phía trước hoặc kính bên hơng trụ B của chiếc xe, người dùng chỉ
cần nhập mật khẩu để có thể mở khố và sử dụng chiếc xe. Nếu so với tiện ích thì
cách này không đem đến trải nghiệm tốt, nhưng giá chị khi chia sẻ cho mọi người
thì lại rất cao và có lẽ nó có tính chất truyền thống hơn so với chia sẻ chìa khố
qua điện thoại thơng minh. Tuy nhiên tính năng này khơng phổ biến, thường chỉ
thấy trên những chiếc xe thị trường Mỹ là nhiều hơn, mà nếu như để mở chiếc xe
phải bấm bấm mật khẩu thì đúng là mình cũng khơng thích [3].