MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG IDLING STOP TRÊN MAZDA CX5 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

TIỂU LUẬN
MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN
TỬ Ô TÔ
CHỦ ĐỀ: MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỚNG
IDLING STOP TRÊN MAZDA CX5 2019
GVHD:

ThS.Trịnh Đắc Phong

Lớp:

20212AT6024002

Nhóm:

09

Hà Nợi, …/2021

MỤC LỤC


[2]

LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ ô tô là một ngành khoa học kỹ thuật phát triển nhanh chóng
trên tồn cầu. Sự tiến bộ trong thiết kế, vật liệu và kỹ thuật sản xuất đã góp phần
tạo ra những chiếc xe ơ tơ hiện đại với đầy đủ tiện nghi, tính an toàn cao, và

việc ứng dụng vi điều khiển, vi xử lý đang ngày càng phát triển rộng rãi và thâm
nhập ngày càng nhiều vào các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống xã hội. Với xu
hướng tất yếu này cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế tạo, người
ta đã tạo những vi điều khiển có cấu trúc mạnh hơn, đáp ứng thời gian thực tốt
hơn, chuẩn hóa hơn so với các vi điều khiển trước đây.
Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, đặc biệt là ngành điện, điện tử,
sự phát minh ra các linh kiện điện tử đã và đang ngày càng đáp ứng được yêu
cầu của các hệ thống. Ưu điểm của việc sử dụng các linh kiện điện tử làm cho
các hệ thống linh hoạt và đa dạng hơn, giá thành thấp hơn và độ chính xác cao
hơn..
Đó chính là ý tưởng để nhóm em tìm hiểu và thực hiện đề tài “Mô
phỏng mạch điều khiển hệ thống idling stop trên xe Mazda CX5 2019”.
Bên cạnh đó em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo TS.Nguyễn
Thành Bắc, người đã trực tiếp hướng dẫn em tận tình chu đáo trong q trình
hồn thiện đồ án này. Mặc dù đã cố gắng học hỏi rất nhiều, nhưng do kiến thức
và kinh nghiệm cịn hạn chế nên đề tài này của nhóm em khơng thể tránh khỏi
những sai sót. Rất mong nhận được sự góp ý, chỉ dẫn từ thầy cơ.


[3]

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG IDLING STOP
TRÊN XE MAZDA CX5 2019
1.1 Tổng quan về hệ thống Idling stop
1.1.1 Khái niệm
Idling Stop là hệ thống dừng khởi động thông minh khi xe đang hoạt
động. Công nghệ này được sử dụng nhiều trên các mẫu xe của thương hiệu xe
máy,ô tơ nổi tiếng như Honda, Mazda,….

Hình 1. 1 Hệ thống Idling Stop trên động cơ Mazda CX5

1.1.2 Ưu, nhược điểm của hệ thống
* Ưu điểm
Công nghệ Idling Stop ra đời và đang dần được áp dụng vào rất nhiều
mẫu xe mới của các hãng xe lớn như Mazda, Mercedes,…. Cũng bởi, đây là
một công nghệ giúp cho người sử dụng cũng như chiếc xe tiết kiệm được nhiều
chi phí trong việc vận hành như tiền xăng xe, bảo dưỡng củ đề. Dưới đây là 3
ưu điểm lớn nhất của Idling Stop:
 Giúp chiếc xe tay ga tiết kiệm xăng hơn khi tham gia giao thông.


[4]
 Giảm lượng khí thải thải ra khơng khí, giảm âm thanh khi dừng chờ đặc
biệt là khu vực đèn giao thơng. Như vậy, Idling Stop có thể giảm ơ nhiễm
khơng khí và ơ nhiễm tiếng ồn.
 Giúp người điều khiển không cần tắt máy hay khởi động lại xe quá nhiều
lần mỗi khi đợi đèn đỏ hay dừng mua đồ trong thời gian ngắn. Điều này
không chỉ thuận tiện mà còn giúp bảo vệ củ đề cho chiếc xe.
* Nhược điểm
Mặc dù có những ưu điểm lớn những Idling Stop cũng sở hữu khơng ít
nhược điểm trong q trình sử dụng và đã có nhiều trường hợp xe sau một thời
gian sử dụng thì hệ thống Idling Stop đã hoạt động một cách "vơ tội vạ" khi thời
gian kích hoạt Idling Stop quá nhanh hoặc quá chậm, sai lệch so với cài đặt ban
đầu của xe dẫn đến việc khó khăn trong di chuyển. Bên cạnh đó, Idling Stop là
có khả năng gặp lỗi khiến chiếc xe khó hoạt động một cách bình thường. Kèm
với đó là chi phí sửa chữa, thay thế khá cao với công nghệ mới này.
Các lỗi hệ thống Idling stop thường gặp bao gồm:
- Sau khi Idling tạm thời tắt máy, người dùng vặn ga để khởi động thì xe
khơng chạy mà tiếng động cơ lìm dần rồi tắt.
- Hệ thống Idling Stop chập chơn, lúc tạm tắt động cơ, lúc lại không.
- Đèn Idling Stop không sáng

1.2 Giới thiệu chung về xe Mazda CX5
1.2.1 Lich sử phát triển của Mazda CX5 ở Việt Nam
Năm 2012, THACO AUTO bất ngờ giới thiệu mẫu SUV mang tên Mazda
CX-5. Sự xuất hiện của Mazda CX-5 đã đưa THACO AUTO cùng đối


[5]
tác Mazda khai phá một phân khúc mới trên thị trường ô tô, đồng thời mở ra xu
hướng tiêu dùng xe đa dụng gầm cao 5 chỗ tại Việt Nam

Hình 1.1 Lễ ra mắt MAZDA CX-5
Hình 1. 2 Lễ ra mắt xe Mazda Cx5 2019
Với giá bán hấp dẫn hơn bản nhập khẩu, trong khi trang bị, tính năng,
cơng nghệ không quá khác biệt, Mazda CX-5 lập tức thu hút người tiêu dùng
với doanh số ấn tượng. Cụ thể, năm 2014 THACO AUTO bán được 4.768 xe
Mazda CX-5. Chỉ một năm sau (năm 2015), lượng tiêu thụ mẫu xe này đạt gần
5.000 xe. Từ năm 2016 - 2017, sự xuất hiện của bản nâng cấp Mazda CX-5 với
một số thay đổi về thiết kế, bổ sung trang bị cùng chính sách ưu đãi hấp dẫn từ
phía nhà phân phối giúp CX-5 đạt doanh số bán 9.000 xe/năm.
Trong khoảng thời gian này, dù thị trường xuất hiện hàng loạt đối thủ
cạnh tranh mới, Mazda CX-5 vẫn trở thành lựa chọn hàng đầu của phần lớn
khách hàng chọn mua xe SUV/Crossover 5 chỗ. Thành cơng đến với Mazda
CX-5 có lẽ vượt xa cả kỳ vọng của nhà sản xuất, phân phối. Tuy nhiên, “không
ngủ quên trên chiến thắng”, khi thị hiếu về thời trang, thẩm mỹ và công nghệ
của người tiêu dùng không ngừng thay đổi, THACO AUTO luôn nỗ lực cải tiến,


[6]
nâng cấp CX-5 để đáp ứng nhu cầu và gia tăng lợi thế giúp mẫu xe này duy trì
sức hút.

Việc liên tục thay đổi với nhiều cải tiến đáng tiền cùng chính sách bán
hàng linh hoạt, nhiều ưu đãi từ phía hãng xe là một trong những lý do giúp
Mazda CX-5 tạo ra sức hút ngày càng lớn, chinh phục thêm nhiều thế hệ khách
hàng mỗi khi ra mắt mẫu mã mới.
Cuối năm 2017, Mazda CX-5 được làm mới với những thay đổi được
xem là “cuộc cách mạng trong thiết kế, cơng nghệ”. Ngồi nền tảng cơng nghệ
SkyActiv cốt lõi, ngôn ngữ thiết kế Kodo thế hệ mới cùng với sự xuất hiện của
cơng nghệ kiểm sốt gia tốc G-Vectoring Control (GVC) giúp Mazda CX-5 thiết
lập lên những chuẩn mức mới trong phân khúc SUV 5 chỗ. Doanh số bán mẫu
xe này năm 2018 – thời điểm được THACO AUTO đầu tư nâng cấp dây chuyền
lắp ráp tại Quảng Nam đã đạt tới 12.243 xe - mức cao nhất kể từ khi mẫu xe này
gia nhập thị trường ô tô Việt Nam. Ngày 28/7/2019, tại nhà máy trong Khu phức
hợp Chu Lai Trường Hải (Chu Lai, Quảng Nam), THACO Mazda đã chính
thức ra mắt thị trường Việt Nam mẫu xe Mazda CX-5 2019 mới thuộc thế hệ
sản phẩm 6.5 mới của Mazda. Đây là đợt nâng cấp nhẹ của dòng xe crossover 5
chỗ CX-5 thế hệ thứ 2 vốn được giới thiệu từ năm 2017 đến nay

HìnhHình
1. 3 Ảnh
1.3 Hình
xe Mazda
ảnh MAZDA
CX5 2019
CX-5
màu đỏ


[7]

1.2.2 Các thông số của xe Madaz Cx5 2019

Sau khoảng thời gian dài có mặt, xe Mazda Cx5 khơng có nhiều cải tiến
ngoại trừ lần cải tiết chút ít về nội ngoại thất năm 2017. Những thay đổi đó cũng
khơng giúp chiếc Mazda Cx5 có một diện mạo hấp dẫn người tiêu dùng hơn
nhưng nó vẫn được ưu chuộng bởi giá trị nó mang lại cho người sử dụng là rất
tốt.
a.Về ngoại thất
Về tổng quan ngoại hình, CX-5 mới tiếp tục phát triển ngôn ngữ thiết kế
KODO đặc trưng. Tuy nhiên, xe đã được “tân trang” lại một số chi tiết ngoại
thất cho cái nhìn trẻ trung, cá tính hơn.

Hình 1.2 Ngoại thất MAZDA CX-5
Xe có thơng số (DxRxC) là 4.550 x 1.840 x 1680 (mm), chiều dài cơ sở
2.700 mm, khoảng sáng gầm xe 200 mm và bán kính vòng quay 5,46m. So với
thế hệ trước, xe ngắn hơn 10mm và cao hơn 10mm. CX-5 có chiều dài thân xe


[8]
ngắn nhất trong phân khúc nhưng độ dài trục cơ sở khá tốt (chỉ thua X-Trail
5mm). Trong khi CR-V và Outlander chỉ ở mức 2.660 và 2.670mm.
b. Nội thất
Không gian được hãng xe Nhật đã làm mới hoàn toàn từ bảng vô-lăng,
bảng táp-lô, cần số đến những chi tiết nhỏ như hốc gió, bệ tỳ tay… Ở cả ba
phiên bản, ghế ngồi đều được bọc da cao cấp. Hàng ghế trước thiết kế ôm sát
lưng và hông người ngồi cho cảm giác rất thoải mái. Trên hai bản 2.5, ghế lái và
ghế phụ đều chỉnh điện, ghế lái ghi nhớ 2 vị trí. Phiên bản 2.0 thấp hơn chỉ
trang bị ghế lái chỉnh điện.Hàng ghế thứ hai chỉ ở mức tạm ổn chứ không rộng
như CR-V, phần tựa đầu dày dặn, nệm êm cùng góc nghiêng tốt giúp hành
khách khơng bị mệt mỏi khi di chuyển xa.

Hình

Hình
1. 41.5
NộiNội
thất
thất
bênMAZDA
trong xeCX-5
Mazda
Đặc biệt, trên phiên bản 2019, hành khách ngồi sau sẽ có thêm cổng sạc
và kết nối USB. Một trang bị nhỏ cũng có thể thấy được sự chăm sóc kĩ càng
của Mazda, đặc biệt với khách hàng thường phải sử dụng điện thoại thơng minh
hay máy tính cá nhân
c. Trang thiết bị tiện nghi


[9]
Trên phương diện này, Mazda CX-5 2019 có 3 điểm thay đổi chính gồm:
bổ sung hốc gió phụ cho hàng ghế thứ hai, bệ tỳ tay sau có thêm cổng cắm USB
và cốp chỉnh điện, chống kẹt và ghi nhớ góc mở. Và được trang bị rất nhiều
càng tính năng tiện nghi hiện đại, xong nổi bật vẫn là: I-Stop, phanh khẩn cấp,
khóa cửa tự động,…..

Hình 1. 5Hình
Nút 1.6
bật Nút
tắt hệ
bấm
thống
ON/OFF
I-Stoptrên

trênxe
xe Mazda


[10]

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Điện áp và dòng điện là hai thông số quan trọng nhất của điện năng. Dự
án này dạy bạn tạo một đồng hồ đo vôn-amp đơn giản bằng vi điều khiển
avr. Dự án này có thể không cho phép bạn xây dựng một công cụ đo lường cao
cấp nhưng sẽ là một dự án tự làm tốt giúp bạn hiểu rõ hơn về bộ chuyển đổi A/D
trong vi điều khiển. Đồng hồ này có khả năng đo điện áp từ 0 đến 30V và dòng
điện từ 0 đến 5A. Phải cẩn thận trong khi sử dụng để đầu vào không được vượt
quá thông số kỹ thuật.
2.1 Sơ đồ mạch và ngun lí

Hình 2.1 Sơ đồ mạch nguyên lý trên phần mềm Protues
- Vi điều khiển nhận tín hiệu từ Encoder bộ đếm của động cơ, đếm số xung của
Encoder này rồi hiển thị tốc độ động cơ lên màn hình LCD.


[11]
- Vi điều khiển cịn nhận tín hiệu từ bàn phím để điều khiển động cơ ngắt hay
hoạt động rồi hiển thị kết quả lên LCD.
Vi điều khiển Atmega16 thuộc họ AVR, một họ vi điều khiển do hãng
Atmel sản xuất. Đây là họ vi điều khiển 8 bit, xử lý nhanh và tiêu thụ ít năng
lượng (< 1.1mA tại 3v-1Mhz ). Ngồi ra cịn được tích hợp thêm mạch ADC,
ngõ ra điều rộng xung, giao tiếp I2C, bộ nhớ EEPROM, USART, WATCHDOG,
dao động nội và lập trình trên hệ thống ISP. Thêm vào đó AVR cịn được hỗ trợ
mạnh mẽ bởi các phần mềm lập trình như CodeVisionAVR, Bascom, AVR

Studio… làm giảm độ phức tạp cũng như thân thiện hơn với ngơn ngữ con
người. Do đó AVR ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong đời sống cũng như
trong giáo dục và đào tạo.
2.1.1 Mô tả cơ bản về vi điều khiển Atmega32
- Hiệu năng cao, tiêu thụ ít năng lượng.
- Kiến trúc RISC:
+ 131 lệnh – hầu hết các lệnh thực thi trong một chu kỳ máy.
+ 32 thanh ghi 8 bit đa năng.
+ Tốc độ thực hiện lên tới 16 triệu lệnh trong 1 giây (tần số 16MHz).
- Các bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu: 32KB bộ nhớ Flash có khả năng
tự lập trình trong hệ thống.
- Có thể thực hiện được 10.000 lần ghi xóa.
+ Vùng mã Boot tùy chọn với những bit khóa độc lập.
+ Lập trình trong hệ thống bởi chương trình on-chip boot.


[12]
+Thao tác đọc ghi trong khi nghỉ.
+ 1024 Byte EEPROM.
- 1 KB SRAM nội
- 2 bộ định thời/bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số độc lập và chế độ so sánh. Một
bộ định thời/bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số, chế độ so sánh và chế độ bắt mẫu
(Capture).
- Bộ đếm thời gian thực với bộ dao động độc lập.
- Bốn kênh PWM.
- Bộ ADC 8 kênh 10 bit.
- Bộ truyền dữ liệu đồng bộ/bất đồng bộ USART.
- Bộ truyền dữ liệu chuẩn SPI.
- Watchdog timer khả trình với bộ dao động nội riêng biệt
- Bộ so sánh Analog.

- Các đặc điểm khác:
+ Power-on Reset và phát hiện Brown-out khả trình.
+ Bộ tạo dao động nội.
+ Nguồn ngắt nội và ngoại.
- 6 chế độ ngủ: Idle, ADC noise reduction, Power-save, Power-down, Standby
và Extended Standby.


[13]
- Ngõ vào/ra: có 32 ngõ vào ra.
- Điện áp hoạt động:
+ 2.7V ÷ 5.5V đối với Atmega32L
+ 4.5V ÷ 5.5V đối với Atmega32
- Tần số hoạt động:
+ 0 ÷ 8MHz đối với Atmega32L
+ 0 ÷ 16MHz đối với Atmega32

Hình 2.2 Sơ đồ khối cấu trúc bên trong VĐK Atemega 32


[14]
Phần lõi AVR kết hợp tập lệnh phong phú với 32 thanh ghi đa dụng. Toàn
bộ 32 thanh ghi này đều kết nối trực tiếp với ALU (Arithmetic Logic Unit), cho
phép truy cập 2 thanh ghi độc lập với 1 lệnh thực thi trong 1 chu kỳ xung nhịp.
Cấu trúc đạt được có tốc độ xử lý nhanh gấp 10 lần so với vi điều khiển CISC
thơng thường.
Với các tính năng đã nêu trên, khi ở chế độ nghỉ (Idle), CPU vẫn cho
phép các chức năng khác hoạt động như: USART, giao tiếp 2 dây, chuyển đổi
A/D, SRAM, bộ đếm/bộ định thời, cổng SPI và các chế độ ngắt. Chế độ Powerdown lưu giữ nội dung các thanh ghi nhưng làm ngừng bộ tạo dao động, thoát
khỏi các chức năng của chip cho đến khi có ngắt ngồi hoặc reset phần cứng.

Trong chế độ Power-save, đồng hồ đồng bộ tiếp tục chạy cho phép chương trình
có thể giữ được sự đồng bộ về thời gian nhưng các thiết bị còn lại ở trong trạng
thái ngủ. Chế độ ADC Noise Reduction dừng CPU và tất cả các thiết bị còn lại
ngoại trừ đồng hồ đồng bộ và ADC, giảm thiểu nhiễu khi ADC hoạt động. Ở
chế độ Standby, bộ tạo dao động chạy trong khi các thiết bị còn lại ở trạng thái
ngủ. Những đặc điểm này cho phép bộ vi điều khiển khởi động rất nhanh trong
chế độ tiêu thụ công suất thấp.
AVR được sản xuất sử dụng công nghệ bộ nhớ cố định mật độ cao của
Atmel. Bộ nhớ On-chip ISP Flash cho phép lập trình lại vào hệ thống thơng qua
giao diện SPI bởi bộ lập trình bộ nhớ cố định truyền thống hoặc bởi chương
trình On-chip Boot chạy trên lõi AVR. Chương trình Boot có thể sử dụng bất cứ
giao diện nào để download chương trình ứng dụng trong bộ nhớ Flash. Phần
mềm trong vùng Boot Flash sẽ tiếp tục chạy trong khi vùng Application Flash
được cập nhật, giúp tạo ra thao tác Read-While-Write thực sự. Nhờ việc kết hợp
một bộ 8bit RISC CPU với In-System-Self-Programmable Flash chỉ trong một
chip, Atmega16 là một vi điều khiển mạnh có thể cung cấp những giải pháp có
tính linh động cao, giá thành rẻ cho nhiều ứng dụng điều khiển nhúng.


[15]
Atmega16 được hỗ trợ đầy đủ với các công cụ hỗ trợ phát triển cũng như lập
trình, bao gồm: trình biên dịch C, Macro Assembler, mơ phỏng/dị lỗi lập trình,
mơ phỏng mạch điện và các bộ kit thí nghiệm.
- Sơ đồ chân của Atmega32

Hình 2.3 Sơ đồ chân của Atmega 32
- Ý nghĩa của các chân:
- GND: chân nối mass
- VCC: chân điện áp nguồn
- Port A (PA0 ÷ PA7): ngõ vào/ra port A. Các chân Port A cũng là ngõ vào

analog của bộ chuyển đổi A/D


[16]
- Chân PA7: Ngõ vào ADC7
- Chân PA6: Ngõ vào ADC6
- Chân PA5: Ngõ vào ADC5
- Chân PA4: Ngõ vào ADC4
- Chân PA3: Ngõ vào ADC3
- Chân PA2: Ngõ vào ADC2
- Chân PA1: Ngõ vào ADC1
- Chân PA0: Ngõ vào ADC0
- Port B (PB0 ÷ PB7): ngõ vào ra Port B
* Các chức năng khác của Port B:
Chân
PB7
PB6
PB5
PB4
PB3
PB2
PB1
PB0

Chức năng
SCK (Chân Clock của SPI)
MISO (Master Input/Slave Output của SPI)
MOSI (Master Output/Slave Input của SPI)
SS (Ngõ vào chọn Slave của SPI)
AIN1 (Ngõ vào Negative của bộ so sánh analog)

OC0 (Ngõ ra so sánh của Timer/Counter 0)
AIN0 (Ngõ vào Positive của bộ so sánh analog)
INT2 (Ngõ vào ngắt ngoài 2)
T1 (Ngõ vào của bộ đếm ngoài Counter 1)
T0 (Ngõ vào của bộ đếm ngoài Counter 0)
XCK (Chân I/O Clock của USART)

- Port C (PC0 ÷ PC7): ngõ vào/ra port C
*Các chức năng khác của Port C


[17]

Chân

Chức năng

PC7

TOSC2 (Chân 2 bộ dao động của Timer)

PC6

TOSC1 (Chân 1 bộ dao động của Timer)

PC5

TD1 (Chân data in Test JTAG)

PC4

TD0 (Chân data out Test JTAG)

PC3

TMS (Chân chọn mode Test JTAG)

PC2

TCK (Chân Clock Test JTAG)

PC1

SDA (Chân Data I/O của giao thức Two-Wire)

PC0

SCL (Chân clock của giao thức Two-Wire)

- Port D (PD0 ÷ PD7): ngõ vào/ra Port D
*Các chức năng khác của Port D
Chân

Chức năng

PD7

OC2 (Ngõ ra so sánh của Timer/Counter 2)

PD6

ICP1 (Chân bắt mẫu của Timer/Counter 1)

PD5

OC1A (Ngõ ra so sánh A của Timer/Counter 1)

PD4

OC1B (Ngõ ra so sánh B của Timer/Counter 1)

PD3

INT1 (Ngõ ngắt ngoài 1)

PD2

INT0 (Ngõ ngắt ngoài 0)

PD1

TXD (Ngõ ra USART)

PD0

RXD (Ngõ vào USART)


[18]
RESET: Khi đặt vào chân này điện áp mức thấp trong thời gian xác

định (xem trong datasheet) thì sẽ reset chương trình. Nếu thời gian ngắn hơn thì
việc reset khơng thành công.
- XTAL1: ngõ vào khuếch đại dao động đảo, và là ngõ vào mạch tạo xung
nội
- XTAL2: ngõ ra của mạch khuếch đại dao động đảo
- AVCC: là chân nguồn cấp cho Port A và bộ chuyển đổi ADC. Nên nối
chân này với chân VCC ngay cả khi không sử dụng ADC. Nếu dùng ADC
thì nên nối chân này với chân VCC qua một tụ lọc thông thấp.
- AREF: chân tham chiếu điện áp analog của bộ ADC
2.1.2 Khối hiển thị
Nhiệm vụ của khối hiển thị là nhận tín hiệu từ vi điều khiển để hiển thị tốc
độ, độ rộng xung, chiều quay của động cơ lên màn hình LCD.Hiện nay trên thị
trường có nhiều loại LCD với mẫu mã và hình dạng khác nhau. Dựa trên kích
cỡ và hiển thị có thể chia LCD ra làm hai loại chính:
LCD hiển thị kí tự (Character LCD) có các kích cỡ: 16x1, 16x2, 16x4… Mỗi
kí tự được tạo thành bởi một ma trận các điểm sáng kích thước 5x7 hoặc 5x10
điểm ảnh
LCD hiển thị đồ họa (Graphic LCD) đen trắng hoặc màu, gồm các kích
thước 1.47 inch (128x128 điểm ảnh), 1,8 inch (128x160 điểm ảnh), 2 inch
(176x220 điểm ảnh), 2,2 inch (240x320 điểm ảnh), 2,4 inch (240x320 điểm
ảnh), 3,5 inch (320x240 điểm ảnh), 4,3 inch (480x272 điểm ảnh ), 7 inch
(800x480 điểm ảnh), 8 inch (800x600 điểm ảnh). Loại LCD này được dùng
nhiều trong điện thoại di động, máy ảnh số, camera…


[19]

Hình 2.4 Hình ảnh màn LCD thực tê
LCD được nhóm em sử dụng trong mơ phỏng là loại có 16 chân, với chức
năng từng chân được ghi trong bảng dưới đây:

Chân

Ký hiệu

I/O

Mô tả

1

VSS

-

Chân nối đất

2

VDD

-

Nối dương nguồn +5V

3

VEE

-

Điều khiển độ tương phản của LCD

4

RS

I

RS = 0: chọn thanh ghi lệnh
RS =1: chọn thanh ghi dữ liệu

5

RW

I

RW = 1: đọc dữ liệu. RW = 0: ghi dữ liệu

6

E

I/O

Cho phép LCD hoạt động

7

D0

I/O

Các bit dữ liệu

8

D1

I/O

Các bit dữ liệu

9

D2

I/O

Các bit dữ liệu


[20]

10

D3

I/O

Các bit dữ liệu

11

D4

I/O

Các bit dữ liệu

12

D5

I/O

Các bit dữ liệu

13

D6

I/O

Các bit dữ liệu

14

D7

I/O

Các bit dữ liệu

15

A

-

Nguồn dương cho đèn nền

16

K

-

GND cho đèn nền

Ý nghĩa các chân của LCD:
+ Chân VCC, VSS cấp dương nguồn +5V và nối đất tương ứng. Chân VEE
được dùng để điều khiển độ tương phản cho LCD
+ Chân chọn thanh ghi RS (Register Select): Có 2 thanh ghi rất quan trọng bên
trong LCD, chân RS được dùng để chọn 2 thanh ghi này như sau: nếu RS = 0
thì thanh ghi mã lệnh được chọn để cho phép người dùng gửi đến một lệnh như
xóa màn hình, đưa con trỏ về đầu dịng… Nếu RS = 1 thì thanh ghi dữ liệu được
chọn cho phép người dùng gửi dữ liệu cần hiển thị lên LCD.
+ Chân đọc/ghi RW: Đầu đọc/ghi cho phép người dùng gửi thông tin trên LCD.

Khi RW = 0 thì ghi, RW = 1 thì đọc
+ Chân cho phép E (Enable): Chân cho phép E được sử dụng bởi LCD để chốt
thông tin hiện hữu trên chân dữ liệu của nó, khi dữ liệu được cấp đến chân dữ
liệu thì một mức xung từ cao xuống thấp phải được áp đến chân này để LCD
chốt dữ liệu trên các chân chốt dữ liệu. Xung này phải rộng tối thiểu 450ns.
+ Chân D0 ÷ D7: đây là 8 chân ghi dữ liệu 8 bit, dùng để gửi thông tin lên LCD
hoặc đọc nội dung các thanh ghi trên LCD. Để hiển thị các chữ cái và con số,


[21]
chúng ta gửi các mã ASCII của các chữ cái từ A đến Z, từ a đến z và các con số
từ 0 đến 9 đến các chân này khi RS = 1.
Cũng có các mã lệnh mà có thể gửi đến LCD để xóa màn hình hoặc đưa con
trỏ về đầu dòng hoặc nhấp nháy con trỏ. Chúng ta cũng dùng RS = 0 để kiểm tra
bit cờ bận để xem LCD có sẵn sàng nhận thơng tin hay khơng. Cờ bận là D7 và
có thể được đọc khi R/W = 1 và RS = 0 như sau: nếu R/W = 1, RS = 0 khi D7 =
1 (cờ bận bằng 1) thì LCD bận bởi các cơng việc bên trong và sẽ không nhận
bất kỳ thông tin mới nào. Khi D7 = 0 thì LCD sẵn sàng nhận thông tin mới. Lưu
ý chúng ta nên kiểm tra cờ bận trước khi ghi bất kỳ dữ liệu nào lên.
Các lệnh LCD
Mã HEX

Lệnh đến thanh ghi của LCD

1

Xóa màn hình hiển thị

2

Trở về đầu dòng

4

Giảm con trỏ (Dịch con trỏ sang trái)

6

Tăng con trỏ (Dịch con trỏ sang phải)

5

Dịch hiển thị sang phải

7

Dịch hiển thị sang trái

8

Tắt hiển thị, tắt con trỏ

A

Tắt hiển thị, bật con trỏ

C

Bật hiển thị, tắt con trỏ

E

Bật hiển thị, nhấp nháy con trỏ

F

Tắt con trỏ, nhấp nháy con trỏ

10

Dịch vị trí con trỏ sang trái

14

Dịch vị trí con trỏ sang phải


[22]

18

Dịch toàn bộ hiển thị sang trái

1C

Dịch toàn bộ hiển thị sang phải

80

Ép con trỏ về đầu dòng thứ nhất

C0

Ép con trỏ về đầu dòng thứ hai

38

Hai dòng và ma trận 5x7

Các lệnh giao tiếp LCD
Để thực hiện các giao tiếp với LCD cần có các lệnh và địa chỉ lệnh. Các lệnh
được mô tả dưới bảng sau:

Lệnh

RS

RW

D7

D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Xóa
màn
hình

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

Trở về
đầu
dịng

0

0

0

0

0

0

0

0

1

-

0

0

0

0

0

0

0

1

I/
D

S

Đặt chế
độ truy
nhập

Mơ tả
Xóa tồn bộ
màn hình và
đặt địa chỉ 0
của DDRAM
vào bộ nhớ
Đặt địa chỉ 0
của DDRAM
như bộ đếm
địa chỉ. Trả
hiển thị dịch
về vị trí gốc
DDRAM
không đổi.
Đặt hướng
chuyển dịch
con trỏ và xác
định dịch hiển
thị các thao
tác này được
thực hiện khi
đọc/ghi dữ

[23]

liệu

Điều
khiển
bật tắt
hiển thị
Dịch
hiển thị
và con
trỏ
chức
năng
Thiết
lập
chức
năng

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

D

C

B

0

1

S/

C

R/
L

-

-

1

D
L

N

F

-

Thiết
lập địa
chỉ
CGRA
M

0

0

0

Thiết
lập địa
chỉ
DDRA
M

0

0

1

Địa chỉ DDRAM

Đọc cờ
bận

0

1

BF

Địa chỉ CGRAM/DDRAM

1

Địa chỉ CGRAM

*Các kí hiệu viết tắt trong bảng là:
+ DDRAM: RAM dữ liệu hiển thị, Display Data RAM

-

Đặt bật/tắt
màn hình.
(D) Bật/tắt con
trỏ và (C)
nhấp nháy kí
tự ở vị trí con
trỏ (B)
Dịch con
trỏ/hiển thị
qua trái/phải
mà khơng phải
đọc/ghi lại dữ
liệu.
Khởi tạo giao
diện của độ
dài dữ liệu
Thiết lập địa
chỉ bộ nhớ tạo
kí tự, dữ liệu
được gửi/nhận
sau thiết lập
này.
Thiết lập địa
chỉ bộ nhớ tạo

kí tự, dữ liệu
được gửi/nhận
sau thiết lập
này.
Đọc cờ bận
BF (Busyflag)


[24]
+ CGRAM: RAM máy phát kí tự, Character Generator RAM
+ I/D: thiết lập hướng dịch chuyển của con trỏ, I/D = 0: giảm, I/D = 1: tăng
+ S: thiết lập dịch chuyển hiển thị, S = 0: không dịch chuyển hiển thị, S =1: dịch
chuyển hiển thị.
+ D: bật tắt hiển thị (D = 0: tắt, D = 1: bật)
+ C: bật tắt con trỏ (C = 0: tắt, C = 1: bật)
+ B: bật tắt con trỏ nhấp nháy tại vị trí của kí tự (B = 0: tắt, B = 1: bật)
2.2 Hệ thông idling stop trên ô tơ
Cơng nghệ tự động tắt máy idling stop khơng cịn trở nên quá xa lạ
với người sử dụng xe. Theo thống kê, hơn 40% các dịng xe ơ tơ được sản xuất
từ 2015 đến 2018 được trang bị hệ thống này. Hơn nữa, chúng ta dễ dàng thấy
công nghệ này ở các dòng xe tay ga đời mới , và trên các hãng xe lớn như
Mazda
* Công dụng của hệ thống idling stop
- Idling System có thể giảm bớt lượng tiêu hao nhiên liệu từ 3 – 10% và
thậm chí tương tự ở lượng khí thải.
- Khi động cơ dừng sẽ giảm được lượng lớn khí thải ra mơi trường
- Giảm được phần nhỏ mức độ ồn ào trong thành phố
- Giúp nhiệt độ động cơ không trở nên quá nóng trong khi xe hoạt động.
*Nguyên lý hoạt động

[25]
Khi người lái đạp thắng cho xe dừng lại vì kẹt xe hoặc dừng chờ đèn đỏ,
động cơ sẽ tắt hoàn toàn (lúc này hệ thống cung cấp nhiên liệu và hệ thống đánh
lửa động cơ sẽ ngừng hoạt động tạm thời) nhưng quạt gió điều hịa, hệ thống loa
đài và hệ thống chiếu sáng, điều chỉnh gương chiếu hậu,… vẫn hoạt động bình
thường nhờ năng lượng từ bình ắc-quy giúp người lái thoải mái hơn

Hình 2.5 Hệ thống I-Stop ở chê độ ON/OFF
Xe được trang bị Auto start-stop System động cơ sẽ tự động tắt khi dừng
đèn đỏ thay vì vẫn phải hoạt động như xe bên cạnh.

Hình 2.6 Nguyên lý làm việc của hệ thống I-Stop trên xe
Muốn xe hoạt động trở lại, người lái chỉ cần nhấc chân ra khỏi bàn đạp
phanh hoặc vừa nhấc chân khỏi bàn đạp phanh vừa đạp chân ga (tùy thuộc từng
loại xe). Lúc này, ắc-quy sẽ kích 1 dịng điện đến máy khởi động, dẫn động
bánh đà quay, nhiên liệu tiếp tục được bơm tới và động cơ hoạt động trở lại.
Quá trình này chỉ mất chưa tới 1s.