Thiết kế mô hình rửa xe tự động

Thiết kế mô hình rửa xe tự động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

i
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ii
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình rửa xe tự động
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tư Quang Sáng

Số thẻ SV: 105140361

Lớp: 14TDH2
Nội dung đồ án này gồm có 4 chương:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
Đặt vấn đề chọn đề tài, giới thiệu các mô hình rửa xe, lý do chọn đề tài.
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TỰ ĐỘNG HOÁ
Sơ đồ tổng quan về hệ thống, nêu quy trình công nghệ, nguyên lý làm việc,
tính chọn các linh kiện thiết bị phần cứng thực tế.
Chương 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG HỆ THỐNG
Tính toán và vẽ các sơ đồ bố trí thiết bị điện.
Chương 4: THIẾT KẾ THUẬT TOÁN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
Lưu đồ thuật toán, chương trình và nêu các hướng phát triển của đề tài.

iii
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: NGUYỄN TƯ QUANG SÁNG
Số thẻ sinh viên: 105140361
Lớp: 14TDH2
Khoa: Điện
Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hoá
1. Tên đề tài đồ án:
Thiết kế và chế tạo mô hình rửa xe tự động sử dụng vi điều khiển
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Mô hình gồm có 1 vi điều khiển Pic16F877, 1 động cơ bước và driver điều khiển, 2
động cơ bơm, 1 băng tải, 1 màn hình led hiển thị.
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Lên phương án thiết kế thực hiện đồ án
Thiết kế mô hình, đấu nối dây thiết bị

Lập trình điều khiển
Làm thuyết minh
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ): Không có
6. Họ tên người hướng dẫn: TS. Giáp Quang Huy
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
27/2/2019
8. Ngày hoàn thành đồ án:
30/5/2019
Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 2019
Trưởng Bộ môn Tự Động Hóa
Người hướng dẫn

TS. Nguyễn Kim Ánh

TS. Giáp Quang Huy

iv
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

LỜI NÓI ĐẦU

Vấn đề tự động hóa trong công nghiệp để giảm bớt lao động chân tay và nâng cao
năng suất lao động là một trong những đề tài được các bạn sinh viên, các thầy cô ở

những trường kỹ thuật quan tâm và nghiên cứu nhiều nhất. Theo đà phát triển nhanh
chóng của khoa học kỹ thuật làm cho cuộc sống của con người ngày càng văn minh và
tiện lợi hơn. Công nghệ tự động hóa đã được áp dụng tại nhiều quốc gia tiên tiến trên
thế giới trong nhiều lĩnh vực, không chỉ trong công nghiệp mà cả trong sinh hoạt hàng
ngày.
Đối với thực tế cuộc sống hàng ngày thì rửa xe tự động không thể thiếu ở các quốc gia
phát triển với mật độ lớn xe ô tô. Với mặt bằng của một nước đang phát triển như Việt
Nam hiện nay thì dịch vụ rửa xe tự động còn khá mới nên sẽ mở ra cơ hội cho các công
ty muốn phát triển “Hệ thống rửa xe tự động” dành cho xe ô tô. Các hệ thống này phát
triển không chỉ giúp tiết kiệm thời gian, tiết kiệm nhân công mà chất lượng còn vượt xa
các phương pháp rửa xe truyền thống.
Để tìm hiểu về việc ứng dụng của Vi điều khiển trong hệ thống điều khiển robot công
nghiệp, nhóm chúng em đã thực hiện đề tài “Thiết kế, chế tạo mô hình rửa xe tự động
sử dụng vi điều khiển”. Đề tài đã thể hiện một phần trong những kiến thức mà chúng
em đã đạt được sau năm năm học tập tại trường.
Đồ án tốt nghiệp là một nền tảng quan trọng, đánh dấu bước ngoặt lớn trong cuộc
đời, em xin chân thành cảm ơn thầy Giáp Quang Huy đã hướng dẫn và tận tình chỉ bảo,
hỗ trợ tài liệu cũng như đưa ra các gợi ý phát triển để đề tài của em được sát với thực tế
và phong phú hơn. Xin chân thành cảm ơn thầy.
Do thời gian và kiến thức còn hạn hẹp, mặc dù em đã cố gắng hoàn thành đồ án kịp tiến
độ nhưng vẫn không tránh khỏi những thiếu sót nên mong Quý Thầy Cô thông cảm. Em
xin được tiếp thu những ý kiến đóng góp tận tình của Quý Thầy Cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 5 năm 2019

v
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy

Thiết kế mô hình rửa xe tự động

CAM ĐOAN
Tôi: Nguyễn Tư Quang Sáng xin cam đoan:
- Đồ án tốt nghiệp là thành quả từ sự nghiên cứu hoàn toàn thực tế trên cơ sở các số
liệu thực tế và được thực hiện theo sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn.
-

Đồ án được thực hiện hoàn toàn mới, là thành quả của riêng nhóm, không sao chép
theo bất cứ đồ án tương tự nào.

-

Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn các nguồn tài liệu trong
báo cáo từ danh mục tài liệu tham khảo.

-

Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trường, tôi xin hoàn toàn chịu
trách nhiệm.
Đà Nẵng, ngày…tháng…năm 2019
Sinh viên thực hiện

vi
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy

Thiết kế mô hình rửa xe tự động

MỤC LỤC

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP........................................................................i
NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .............................................. ii
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ......................................................................iv
LỜI NÓI ĐẦU ..........................................................................................................v
CAM ĐOAN ............................................................................................................vi
MỤC LỤC .............................................................................................................. vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ ..................................................................x
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ xii
Chương 1:

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ..................................................................1

1.1

Tính cấp thiết của mô hình rửa xe tự động .................................................1

1.2

Các phương pháp rửa xe ô tô hiện nay........................................................1

1.2.1

Công nghệ rửa xe bằng hơi nước nóng ................................................1

1.2.2

Công nghệ rửa xe không cần nước .......................................................1

1.2.3

Công nghệ rửa xe tự động ....................................................................2

1.3

Giới thiệu một số thiết bị rửa xe trên thế giới .............................................2

1.3.1

Sản phẩm TEPO AUTO .......................................................................2

1.3.2

Thiết bị rửa xe tự động dạng cổng........................................................3

1.3.3

Thiết bị rửa xe tự động dạng ống .........................................................4

1.4

Mục đích đề tài ............................................................................................ 5

1.5

Cấu trúc của một hệ thống rửa xe trong thực tiễn .......................................5

1.5.1

Hệ thống vòi phun cao áp và chất tẩy ..................................................5

1.5.2

Hệ thống chổi lăn .................................................................................6

1.5.3

Hệ thống đường ray và thanh dẫn hướng: ............................................7

1.5.4

Hệ thống sấy khô: .................................................................................7

Chương 2:

CƠ SỞ LÝ THUYẾT TỰ ĐỘNG HÓA ..............................................8

vii
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

2.1

Tổng quan sơ đồ thành phần cần thiết trong hệ thống ................................ 8

2.1.1

Quy trình công nghệ .............................................................................8

2.1.2

Sơ đồ khối hệ thống ..............................................................................8

2.2

Các vấn đề lập trình .....................................................................................9

2.2.1

Vấn đề lập trình cho bộ điều khiển.......................................................9

2.2.2

Vấn đề lập trình cho giao diện điều khiển máy tính........................... 10

2.3
thống

So sánh ưu nhược điểm của việc sử dụng Vi điều khiển và PLC trong hệ
11

Chương 3:
3.1

THIẾT KẾ PHẦN CỨNG HỆ THỐNG ............................................12

Thiết kế mô hình cơ khí ............................................................................12

3.1.1

Giới thiệu phần mềm thiết kế cơ khí ..................................................12

3.1.2

Mô hình thiết kế trên phần mềm ........................................................ 13

3.2

Các thiết bị sử dụng trong mô hình ........................................................... 13

3.2.1

Bộ điều khiển ......................................................................................13

3.2.2

Động cơ bơm ......................................................................................14

3.2.3

Động cơ gắn cọ xe ..............................................................................15

3.2.4

Quạt sấy khô xe ..................................................................................16

3.2.5

Động cơ kéo sàn .................................................................................16

3.2.6

Driver điều khiển động cơ bước ......................................................... 17

3.2.7

Van công suất điều khiển động cơ .....................................................18

3.2.8

Màn hình hiển thị ...............................................................................19

3.2.9

Nút nhấn ............................................................................................. 20

3.2.10 Module giao tiếp usb máy tính giả lập COM .....................................20
3.3

Mạch điều khiển thiết kế ...........................................................................21

3.3.1

Giới thiệu phần mềm thiết kế mạch điều khiển..................................21

3.3.2

Mạch điều khiển thiết kế ....................................................................22

Chương 4:

LẬP TRÌNH HỆ THỐNG ..................................................................26

4.1

Giới thiệu ngôn ngữ lập trình ....................................................................26

4.1.1

Điểm mạnh và điểm yếu của ngôn ngữ lập trình C ............................ 26
viii

SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

4.1.2

Quy tắc khi viết chương trình C ......................................................... 27

4.1.3

Các giai đoạn khi thực thi chương trình C .........................................27

4.2

Lưu đồ thuật toán ......................................................................................28

4.3

Phân công vào ra .......................................................................................29

4.4

Chương trình điều khiển ...........................................................................29

4.5

Những hạn chế và hướng phát triển đề tài ................................................40

4.5.1

Hạn chế ............................................................................................... 40

4.5.2

Các hướng phát triển ..........................................................................40

TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................41
PHỤ LỤC ................................................................................................................42

ix
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Hình 1.1 Hệ thống rửa xe tự động Tepo Auto ........................................................... 2
Hình 1.2 Máy rửa xe ô tô dạng cổng Zonda W600A.................................................3
Hình 1.3 Thiết bị rửa xe ô tô dạng ống Zonda W300A .............................................4
Hình 1.4 Hệ thống cung cấp nước và chất tẩy ........................................................... 6
Hình 1.5 Hệ thống chổi lăn ........................................................................................6
Hình 1.6 Hệ thống đường ray và băng tải ..................................................................7
Hình 1.7 Hệ thống quạt sấy........................................................................................7
Hình 2.1 Sơ đồ khối các thành phần cần thiết trong hệ thống ...................................9
Hình 2.2 Phần mềm sử dụng lập trình cho vi điều khiển PIC ...................................9
Hình 2.3 Quá trình lập trình, biên dịch và nạp cho vi điều khiển PIC.....................10
Hình 2.4 Phần mềm Visual Studio lập trình giao diện máy tính ............................. 10
Hình 3.1 Phần mềm AutoCAD ................................................................................12
Hình 3.2 Mô hình cơ khí được thiết kế 2D trên AutoCAD .....................................13
Hình 3.3 Vi điều khiển PIC16F887 .........................................................................14
Hình 3.4 Động cơ bơm ............................................................................................. 15
Hình 3.5 Động cơ gắn cọ xe ....................................................................................15
Hình 3.6 Quạt sấy khô xe ......................................................................................... 16
Hình 3.7 Động cơ kéo sàn rửa xe .............................................................................17
Hình 3.8 Drive điều khiển động cơ bước .................................................................18

Hình 3.9 Van công suất điều khiển động cơ ............................................................ 19
Hình 3.10 Màn hình hiển thị LCD ...........................................................................20
Hình 3.11 Nút nhấn ..................................................................................................20
Hình 3.12 Module USB giả lập COM .....................................................................21
Hình 3.13 Phần mềm Altium designer .....................................................................22
Hình 3.14 Mạch nguyên lý .......................................................................................23
Hình 3.15 Mạch điều khiển thiết kế 2D ...................................................................24
Hình 3.16 Mạch điều khiển mô phỏng 3D ............................................................... 25
Hình 4.1 Lưu đồ thuật toán ......................................................................................28
………………………………………………………………………………………

x
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

Bảng 3.1 Thông số vi điều khiển PIC16F887 .......................................................... 14
Bảng 3.2 Bảng thông số động cơ bơm .....................................................................15
Bảng 3.3 Bảng thông số động cơ cọ xe....................................................................16
Bảng 3.4 Thông số quạt sấy khô xe .........................................................................16
Bảng 3.5 Thông số động cơ kéo sàn rửa xe ............................................................. 17
Bảng 3.6 Thông số drive điều khiển ........................................................................18
Bảng 3.7 Thông số van công suất ............................................................................19
Bảng 3.8 Thông số module ......................................................................................21
Bảng 4.1 Phân công vào ra.......................................................................................29

xi

SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

MỞ ĐẦU







Mục đích thực hiện đề tài
Mục tiêu đề tài
Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu
Cấu trúc của đồ án tốt nghiệp

xii
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Tính cấp thiết của mô hình rửa xe tự động
Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam số lượng xe ô tô ngày càng tăng rất
nhanh. Ngoài việc nâng cao tính công nghệ và các tính năng của xe để đáp ứng nhu cầu
ngày càng cao của người sử dụng thì việc bảo dưỡng, sửa chữa và chăm sóc xe cũng hết
sức cần thiết. Trong đó, việc giữ cho chiếc xe luôn được sạch sẽ là việc làm không thể
bỏ qua. Bụi bẩn bám lâu ngày sẽ gây ăn mòn, hen rỉ các chi tiết kim loại của xe, hủy
hoại lớp sơn trên bề mặt xe,… Do đó, việc thường xuyên rửa xe là cách tốt nhất mà bạn
có thể bảo vệ và duy trì chiếc xe của bạn luôn giữ được trạng thái sạch và mới như ban
đầu. Rửa xe thường xuyên không chỉ đơn thuần mang lại ngoại hình đẹp cho chiếc xe,
mà nó còn giúp bảo vệ xe, kéo dài tuổi thọ của một số bộ phận trên xe. Tuy nhiên, hiện
nay tại nước ta những phương pháp rửa xe vẫn chưa mang lại hiệu quả cao.
1.2 Các phương pháp rửa xe ô tô hiện nay
1.2.1
Công nghệ rửa xe bằng hơi nước nóng
Một hình thức rửa xe công nghệ mới đang được sử dụng tại khá nhiều trung tâm
chăm sóc, bảo dưỡng xe hơi quy mô lớn chính là rửa xe bằng hơi nước nóng. Nhờ sử
dụng máy rửa xe hơi nước nóng cung cấp hơi nước có áp suất cao và nhiệt độ trên 80°C,
khoang máy của xe hơi sẽ được làm sạch hiệu quả khỏi các loại bùn đất, dầu mỡ, bụi
bẩn,… Đồng thời, việc sử dụng thiết bị này cũng giúp chúng ta tránh được tình trạng
chênh lệch nhiệt độ giữa khoang máy và nước, ngăn chặn nguy cơ các bộ phận bị rạn
nứt do thay đổi nhiệt độ đột ngột như khi dùng các loại máy bơm rửa xe nước lạnh khác.
Với công nghệ rửa xe hơi nước nóng, thời gian làm vệ sinh cho khoang máy của ô tô là
khoảng 30–40 phút, còn vệ sinh nội thất là khoảng 60 phút. Thực tế vệ sinh có thể nhanh
hoặc chậm hơn tùy thuộc vào mức độ bám bẩn của chiếc xe hơi cần làm sạch.
1.2.2 Công nghệ rửa xe không cần nước
Phương pháp rửa xe công nghệ mới này là sử dụng một loại hóa chất rửa xe đặc biệt
có khả năng tạo một lớp polyme bám trên bề mặt sơn xe, giúp tách các hạt bụi trên xe.
Sau đó, người dùng chỉ cần sử dụng khăn chuyên dụng để lau sạch bề mặt xe. Lớp
polyme này có tác dụng bảo vệ sơn xe không bị chà sát bởi bụi bẩn, cho vẻ đẹp sáng

bóng, sạch sẽ. Theo nhà sản xuất, lớp bảo vệ polyme thường mất đi sau vài trận mưa.
Ưu điểm của công nghệ rửa xe không cần nước so với sử dụng máy rửa xe Lutian,
máy rửa xe V-Jet, máy rửa xe Kocu… chính là tính tiện dụng. Vì chỉ cần sử dụng một
loại hóa chất xịt đặc biệt, có thể mang theo bên mình nên chủ xe có thể thực hiện rửa xe
ô tô ở bất kỳ đâu, kể cả tại những nơi không thuận lợi về nguồn nước. Về thời gian vệ
1
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

sinh, theo các đơn vị cung cấp dịch vụ thì thời gian làm sạch ngoại thất là khoảng 30
phút tùy dòng xe và khách hàng cũng có thể yêu cầu làm sạch nội thất hay vỏ lốp với
các loại hóa chất rửa xe riêng biệt.
1.2.3 Công nghệ rửa xe tự động
Rửa xe tự động là một hình thức rửa xe công nghệ mới đã nhận được sự ưu ái của
đông đảo người dùng vì nó giúp giảm chi phí nhân công, rút ngắn thời gian rửa xe, đồng
thời nâng cao chất lượng dịch vụ. Lý do là vì với công nghệ này, chúng ta chỉ mất khoảng
3–5 phút để xịt rửa một chiếc xe thay vì 30 phút như khi sử dụng máy rửa xe áp lực
cao, máy rửa xe gia đình. Đồng thời, hệ thống cũng hoạt động theo một quy trình khép
kín, tăng năng suất rửa xe, từ đó tăng doanh thu cho đơn vị cung cấp dịch vụ.
Hiện nay, tại Việt Nam chúng ta hầu hết là sử dụng các phương pháp rửa xe thủ công
là chủ yếu. Tuy nhiên, trong thời gian không xa với 3 phương pháp này sẽ được đan xen
nhau và sẽ tìm ra được phương án hợp lý nhất và tối ưu nhất nhằm tiết kiệm được thời
gian nhất, thiết bị hiện đại nhất với trình độ kỹ thuật cao là cần thiết.
1.3 Giới thiệu một số thiết bị rửa xe trên thế giới
1.3.1 Sản phẩm TEPO AUTO

Hình 1.1 Hệ thống rửa xe tự động Tepo Auto
Sản phẩm thuộc seri T với đầy đủ các tính năng rửa hiện đại, hơn thế nữa phương
tiện sẽ được rửa dễ dàng, đơn giản, mềm mại và nhẹ nhàng. Công nghệ rửa xe bằng con
lăn này đã được nhận giải thưởng và bằng sáng chế do đạt được hiệu quả tốt nhất trong
công việc.Hơn nữa, sản phẩm còn có độ an toàn, vững chắc cao, thân thiện với cuộc
sống.
T seri được chế tạo rất phù hợp với các công việc cọ rửa, sấy khô, làm sạch trục cho
những xe bốn bánh hay xe tải hạng nhỏ v.v có thể lắp ghép cùng với các thiết bị cọ rửa
gầm hay máy phun nước áp lực cao .. tùy theo yêu cầu của người sử dụng. Một bộ rửa
2
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

xe bằng con lăn T seri hoàn chỉnh sẽ đạt tiêu chuẩn quốc tế với những mặt mạnh như
chống gỉ sét ,phun bề mặt, an toàn …Hầu hết các dòng garage rửa sử dụng chổi lăn đều
có thể bảo đảm chất lượng cho mọi dòng xe, kể cả những xe đời mới nhất .
Đặc điểm kỹ thuật của TEPO-AUTO
- Thể tích : (Dài x Rộng x Cao) : 260 x 380 x 300 cm
- Sức chứa : (Dài x Rộng) : 225 x 220 cm
- Băng chuyền ( Dài ) : 1000cm
- Diện tích yêu cầu : 1100 x 400 cm
- Nguồn : 380V / 3 ; 16kW
- Nước cung cấp : 4,5cm 2Pcs
- Nước quay vòng : 70kg / chiếc (không quay vòng nước) ; 12kg / chiếc (quay vòng)
- Tốc độ rửa : 30 chiếc / giờ
- Chổi rửa sườn : 2 chiếc

- Chổi rửa nóc : 1 chiếc
- Chổi cọ bánh : 2 chiếc
- Máy thổi khô : 1 chiếc
1.3.2

Thiết bị rửa xe tự động dạng cổng

Hình 1.2 Máy rửa xe ô tô dạng cổng Zonda W600A
Thiết bị rửa xe khung cổng, W600A sử dụng cho các loại xe buýt, ôtô, xe buýt hai
tầng, những chi tiết tiếp xúc với nước đều được làm bằng inox. Có thể lựa chọn 4 kiểu
rửa xe phù hợp có máy tính điều khiển, công nghệ tiên tiến từ Italia.
Chổi rửa có thể sử dụng sau hơn 80,000 – 100,000 lượt xe.

3
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

Thông số kỹ thuật:
- Kích thước ngoài: 2150 X 5780 X 5800 mm (D X R X C)
- Chiều cao xe lớn nhất: 4200
- Chiều dài xe tối đa: 2000mm
- Thời gian rửa: 3-6 phút mỗi xe
- Điện áp tiêu thụ: 42.5 kw
- Lượng nước tiêu thụ trung bình: 150L mỗi xe
- Công suất làm việc: 380V, 50Hz, 3 pha
- Trọng lượng tịnh: 3500Kg

1.3.3

Thiết bị rửa xe tự động dạng ống

Hình 1.3 Thiết bị rửa xe ô tô dạng ống Zonda W300A

Thiết bị rửa xe dạng ống sử dụng công nghệ tiên tiến của Ý, tiết kiệm điện và giảm
thiểu tiếng ồn, tăng hiệu quả quá trình sấy khô. Có các tính năng tự động như: kiểm tra,
phun, rửa, làm khô và rửa gầm xe.
Thông số kỹ thuật:
- Kích thước ngoài (Dx RxC) mm: 15000 X 3760 X 3100
- Kích thước ô tô tối đa (Rộng x cao) mm: 1950 X 2200
- Tốc độ chuyển động (m/phút): 5-6
- Công suất: 380V, 50Hz, 3 pha, 4 wires
- Điện áp tiêu thụ: 42.5 kw
4
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

- Lượng nước tiêu thụ trung bình: 120L per car
- Hiệu suất rửa xe: 100 chiếc/1h
1.4 Mục đích đề tài
Cuộc sống hiện đại luôn gắn liền với sự tiện lợi, được sử dụng các dịch vụ tốt nhất
và nhanh nhất. Đối với các nước phát triển, công nghệ tự động hóa được áp dụng ở nhiều
lĩnh vực khác nhau, trong đó có thể kể đến những ứng dụng trong cuộc sống hằng ngày
là “Nhà Rửa Xe Tự Động”. Một dịch vụ không thể thiếu ở các nước phát triển với mật

độ xe ô tô rất lớn.
Nhà Rửa Xe ra đời góp phần mang lại sự chuyên nghiệp hơn trong dịch vụ rửa xe,
đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống công nghiệp là sự tiện lợi và nhanh chóng,
nhưng cũng không kém phần hiệu quả so với các dịch vụ cổ điển.
Đối với nước ta thì dịch vụ này còn khá mới. Chưa được áp dụng rộng rãi, nhưng
trong tương lai, cùng với xu thế phát triển chung trên thế giới. Nước ta sẽ ngày càng
phát triển. Đất nước phát triển gắn liền với giao thông vận tải phát triển, đời sống vật
chất nâng cao. Dẫn đến sự xuất hiện ngày càng nhiều xe ô tô, thay thế dần xe gắn máy,
trả lại bộ mặt đường phố hiện đại và sạch đẹp.
Bên cạnh đó các thiết bị sử dụng trong dịch vụ rửa xe chuyên nghiệp hơn. Cuộc sống
mọi người trở nên năng động hơn thì nhu cầu rửa xe nhanh là tất yếu, chỉ có nhà Rửa
Xe Tự Động mới đáp ứng được vì cùng một thời điểm nó có thể rửa được nhiều xe. Tiết
kiệm rất nhiều thời gian.
1.5 Cấu trúc của một hệ thống rửa xe trong thực tiễn
1.5.1 Hệ thống vòi phun cao áp và chất tẩy
Các máy bơm và vòi phun áp suất cao được tính toán bố trí dày đặc trong hệ thống
rửa xe tự động giúp làm sạch tối đa cho phương tiện. Chất tẩy thường được sử dụng là
xà phòng.

5
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

Hình 1.4 Hệ thống cung cấp nước và chất tẩy
1.5.2 Hệ thống chổi lăn
Hệ thống chổi lăn được làm từ các chất liệu có độ đàn hồi như nhựa giúp rửa sạch

các vết bẩn trên thân xe.

Hình 1.5 Hệ thống chổi lăn

6
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

1.5.3

Hệ thống đường ray và thanh dẫn hướng:

Hình 1.6 Hệ thống đường ray và băng tải
1.5.4

Hệ thống sấy khô:

Hình 1.7 Hệ thống quạt sấy

7
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TỰ ĐỘNG HÓA

2.1 Tổng quan sơ đồ thành phần cần thiết trong hệ thống
2.1.1 Quy trình công nghệ
Khi xe đưa vào sàn rửa bằng hệ thống băng tải, người vận hành nhấn nút start. Hệ
thống bắt đầu hoạt động.
- Giai đoạn 1: Đầu tiên đưa xe vào buồng xịt dung dịch rửa xe (xà phòng, ...)
- Giai đoạn 2: Sàn đưa xe vào buồng cọ để đánh sạch xe.
- Giai đoạn 3: Sàn tiếp tục đưa xe vào buồng tưới nước sạch xe.
- Giai đoạn 4: Sàn đưa xe vào buồng sấy khô, sau khi sấy khô sàn đưa xe ra trả cho
khác. Hệ thống hoàn thành báo hoàn thành và tính tiền.
Hệ thống được kết nối với máy tính chủ, hiển thị các thông số của hệ thống bao gồm:
số lượng xe, tổng tiền thu được.
Hệ thống có các nút dừng khẩn cấp và nút điều chỉnh sàn rửa để lấy xe ra nếu có sự
cố hệ thống.
2.1.2 Sơ đồ khối hệ thống
Với quy trình của hệ thống trên, ta cần thành lập các thành phần cần thiết cho hệ
thống tự động hóa. Từ đó, em đã thành lập nên sơ đồ khối của hệ thống như sau:

8
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

Hình 2.1 Sơ đồ khối các thành phần cần thiết trong hệ thống
2.2 Các vấn đề lập trình

2.2.1 Vấn đề lập trình cho bộ điều khiển
Với bộ điều khiển sử dụng vi điều khiển PIC16F887, thì ta cần môi trường lập trình
ngôn ngữ bậc cao bằng phần mềm “PIC C Compiler”.

Hình 2.2 Phần mềm sử dụng lập trình cho vi điều khiển PIC
PIC C compiler là ngôn ngữ lập trình cấp cao cho PIC được viết trên nền C. chương
trình viết trên PIC C tuân thủ theo cấu trúc của ngôn ngữ lập trình C. Trình biên dịch
của PIC C compiler sẽ chuyển chương trình theo chuẩn của C thành dạng chương trình

9
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

theo mã Hexa (file.hex) để nạp vào bộ nhớ của PIC. Quá trình chuyển đổi được minh
hoạ như hình sau:

Hình 2.3 Quá trình lập trình, biên dịch và nạp cho vi điều khiển PIC

2.2.2 Vấn đề lập trình cho giao diện điều khiển máy tính
Để lập trình giao diện cho máy tính, ta sử dụng phần mềm “Visual studio 2010” của
Microsoft.

Hình 2.4 Phần mềm Visual Studio lập trình giao diện máy tính
Microsoft Visual Studio là một môi trường phát triển tích hợp (IDE) từ Microsoft.
Nó được sử dụng để phát triển chương trình máy tínhcho Microsoft Windows, cũng như
các trang web, các ứng dụng web và các dịch vụ web. Visual Studio sử dụng nền tảng

phát triển phần mềm của Microsoft như Windows API, Windows Forms, Windows

10
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

Presentation Foundation, Windows Store và Microsoft Silverlight. Nó có thể sản xuất
cả hai ngôn ngữ máy và mã số quản lý. Visual Studio hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập
trình khác nhau và cho phép trình biên tập mã và gỡ lỗi để hỗ trợ (mức độ khác nhau)
hầu như mọi ngôn ngữ lập trình. Các ngôn ngữ tích hợp gồm có C, C++ và C++/CLI
(thông qua Visual C++), VB.NET (thông qua Visual Basic.NET), C# (thông qua Visual
C#) và F# (như của Visual Studio 2010[5]). Hỗ trợ cho các ngôn ngữ khác
như J++/J#, Python và Ruby thông qua dịch vụ cài đặt riêng rẽ. Nó cũng hỗ trợ
XML/XSLT, HTML/XHTML, JavaScript và CSS.
2.3 So sánh ưu nhược điểm của việc sử dụng Vi điều khiển và PLC trong hệ
thống
STT VI ĐIỀU KHIỂN
Có khả năng tự tùy biến cao về thiết kế,
1
tự thiết kế mạch điều khiển. Cần nhiều
chất xám và thời gian ở khâu thiết kế.
2

Tính ổn định và chống nhiễu tùy thuộc
vào khả năng thiết kế của người thiết kế.

3

Gía thành rẻ, phù hợp với những hệ
thống nhỏ và vừa, ứng dụng trong những
ứng dụng cuộc sống hàng ngày.

4

Ngôn ngữ lập trình khó hơn, người lập
trình cần có kiến thức nhiều.

5

Khó kiếm soát lỗi do mạch điều khiển tự
thiết kế, phải tự tích hợp lập trình các
chuẩn đoán lỗi.

PLC
PLC như là module thiết kế sẵn,
chỉ cần kết nối và sử dụng.
Là bộ khả lập trình có khả năng
chống nhiễu tốt trong môi trường
công nghiệp.
Gía thành cao, phù hợp với những
hệ thống lớn trong công nghiệp
sản xuất và cần độ ổn định chính
xác cao.
Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập
trình dễ học.
Dễ dàng chuẩn đoán lỗi nhờ các

led trạng thái ở bộ điều khiển và
chương trình debug trực tiếp trên
phần mềm lập trình.

11
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

Chương 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG HỆ THỐNG

3.1 Thiết kế mô hình cơ khí
3.1.1 Giới thiệu phần mềm thiết kế cơ khí
Để thiết kế mô hình cơ khí cho mô hình mô phỏng hệ thống rửa xe tự động. Em sử
dụng phần mềm AutoCAD để thiết kế.

Hình 3.1 Phần mềm AutoCAD
AutoCAD là phần mềm ứng dụng CAD để vẽ (tạo) bản vẽ kỹ thuậtbằng vectơ 2D hay
bề mặt 3D, được phát triển bởi tập đoàn Autodesk. Với phiên bản đầu tiên được phát
hành vào cuối năm 1982, AutoCAD là một trong những chương trình vẽ kĩ thuật đầu
tiên chạy được trên máy tính cá nhân, nhất là máy tính IBM. Ngược lại, phần nhiều phần
mềm vẽ kĩ thuật thời này được sử dụng trên thiết bị đầu cuối đồ họa (graphics terminal)
nối với máy tính lớn hay máy trạm.

12
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy


Thiết kế mô hình rửa xe tự động

3.1.2

Mô hình thiết kế trên phần mềm

Hình 3.2 Mô hình cơ khí được thiết kế 2D trên AutoCAD
3.2 Các thiết bị sử dụng trong mô hình
3.2.1 Bộ điều khiển
Bộ điều khiển trung tâm sử dụng vi điều khiển PIC16F887.

13
SVTH: Nguyễn Tư Quang Sáng

GVHD: Giáp Quang Huy