Ứng dụng LabVIEW trong tạo PAN và các bài TEST trên động cơ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.13 MB, 133 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG LABVIEW TRONG
TẠO PAN VÀ CÁC BÀI TEST TRÊN ĐỘNG CƠ
SVTH: TRẦN VĂN LÀO
MSSV: 13145134
SVTH: NGUYỄN THÀNH VỰC
MSSV: 13145336
GVHD:Ths. LÊ KHÁNH TÂN
TP. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2018
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
THUẬT TP. HCM
VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
TP. Hồ Chí Minh, ngày 1 tháng 1 năm 2018
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: 1. TRẦN VĂN LÀO
MSSV: 13145134
2. NGUYỄN THÀNH VỰC
MSSV: 13145336
Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Mã ngành đào tạo: 52510205
Hệ đào tạo: Đại học chính quy
Mã hệ đào tạo:
Khóa: 2013
Lớp: 139450
1. Tên đề tài
Ứng dụng LabVIEW trong tạo PAN và các bài TEST trên động cơ
2. Nhiệm vụ đề tài
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
3. Sản phẩm của đề tài
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 20/09/2017
1
5. Ngày hồn thành nhiệm vụ: 9/1/2018
TRƯỞNG BỘ MƠN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
THUẬT TP. HCM
VIỆT NAM
2
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn: Động cơ
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: TRẦN VĂN LÀO
MSSV:13145134
Hội đồng:……………
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THÀNH VỰC
MSSV:13145336
Hội đồng:……………
Tên đề tài: Ứng dụng LabVIEW trong tạo PAN và các bài TEST trên động
cơ
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: LÊ KHÁNH TÂN
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy)
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
3
..................................................................................................................................
2.2 Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên
cứu có thể tiếp tục phát triển)
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
2.3.Kết quả đạt được:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
3. Đánh giá:
4
TT
1.
Mục đánh giá
Điểm
Điểm
tối
đạt
đa
được
Hình thức và kết cấu ĐATN
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung
10
của các mục
2.
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học
5
và kỹ thuật, khoa học xã hội…
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành
15
phần, hoặc quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với
những ràng buộc thực tế.
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm
5
chuyên ngành…
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
4. Kết luận:
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày …. tháng 1 năm 2018
Giảng viên hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)
5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
THUẬT TP. HCM
VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn: Động cơ ô tô
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: TRẦN VĂN LÀO
MSSV: 13145134
Hội đồng……………
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THÀNH VỰC MSSV: 13145336
Hội đồng……………
Tên đề tài: Ứng dụng LabVIEW trong tạo PAN và các bài TEST trên động
cơ
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV phản biện (Mã GV): ................................................(Mã GV: 0412)
.........................................................................................................
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên
cứu có thể tiếp tục phát triển)
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
6
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
3. Kết quả đạt được:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
5. Câu hỏi:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
6. Đánh giá:
7
TT
1.
Mục đánh giá
Điểm
Điểm
tối
đạt
đa
được
Hình thức và kết cấu ĐATN
30
Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung
10
của các mục
2.
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học
5
và kỹ thuật, khoa học xã hội…
Khả năng thực hiện/ phân tích/ tổng hợp/ đánh giá
10
Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành
15
phần, hoặc quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với
những ràng buộc thực tế.
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm
5
chuyên ngành…
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
7. Kết luận:
Được phép bảo vệ
Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày ….. tháng 01 năm 2018
Giảng viên phản biện
(Ký, ghi rõ họ tên)
8
9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Ứng dụng LabVIEW trong tạo PAN và các bài TEST trên động cơ
Họ và tên sinh viên:
TRẦN VĂN LÀO
MSSV: 13145134
NGUYỄN THÀNH VỰC
MSSV: 13145336
Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên
phản biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã được
hoàn chỉnh đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng:
Giảng viên hướng dẫn:
Giảng viên phản biện:
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng 01 năm 2018
10
LỜI CẢM ƠN
Đề tài “Ứng dụng LabVIEW trong tạo PAN và các bài TEST trên động cơ” là
một đề tài mới lạ. Trong khoảng thời gian ngắn với lượng kiến thức cịn hạn chế,
hồn thành xong đề tài xem như là một thành cơng lớn của nhóm. Để có thể hoàn
thành tốt đề tài cần một sự cố gắng của cả nhóm. Và với một vai trị rất quan
trọng đặc biệt đó là giáo viên hướng dẫn, nhóm thực hiện đồ án xin gửi lời cảm
ơn đến thầy Lê Khánh Tân, người đã tận tình hướng dẫn, chia sẻ tài liệu và đưa
ra các góp ý để đề tài của nhóm có thể hồn thiện hơn. Trong q trình thực hiện
đồ án, nhóm đã gặp khơng ít khó khăn cả về phần cứng lẫn phần mềm, nhưng
nhờ sự góp ý hướng dẫn quý báu của thầy mà nhóm có thể giải quyết được vấn
đề.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn thầy phản biện đã nhận xét thật cụ thể và đóng
góp những ý kiến quý báu để đồ án được hồn thiện hơn.
Để có thể thực hiện được đề tài thì kinh nghiệm tích lũy từ 4 năm Đại học rất
quan trọng, qua đó nhóm tác giả xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong trường
Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM và đặc biệt là các thầy cơ trong khoa Cơ khí
Động lực đã giúp nhóm có được kiến thức trong việc học và có thể áp dụng vào
việc làm sau này.
Nhóm xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè trong lớp, tuy các bạn cũng bận làm đồ
án nhưng cũng dành thời gian đóng góp ý kiến và giúp đỡ khi nhóm gặp khó
khăn.
Xin chúc các thầy cô luôn luôn dồi dào sức khỏe, tràn đầy năng lượng, có
thật nhiều niềm vui, hạnh phúc trong cuộc sống. Nhóm thực hiện xin chân thành
cảm ơn.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … tháng… năm 20…
Nhóm sinh viên thực hiện
1
Trần Văn Lào
Nguyễn Thành Vực
TÓM TẮT
1. Vấn đề nghiên cứu
- Giao tiếp Arduino với LabVIEW và động cơ.
- Sơ đồ mạch điện của động cơ Toyota 3S – FSE.
- Hệ thống điều khiển động cơ.
- Phần mềm Arduino.
- Phần mềm LabVIEW.
2. Các hướng tiếp cận
- Thông qua sự phát triển của cơng nghệ điều khiển qua máy tính và ứng dụng cơng
nghệ đó trong học tập, kiểm tra và chuẩn đoán trong Trường Đại học Sư phạm
Kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh.
- Dựa vào tài liệu tham khảo của khóa trước cùng với sự hỗ trợ, hướng dẫn cụ thể
và cung cấp tài liệu của thầy Lê Khánh Tân.
3. Cách giải quyết vấn đề
- Nắm rõ nguyên lý hoạt động cảm biến và cách đọc hiểu sơ đồ mạch điện động cơ.
- Lập trình giao tiếp Arduino với LabVIEW để điều khiển module relay trên máy
tính.
- Nghiên cứu về hoạt động module relay và điều khiển để lập trình module relay.
- Lập trình LabVIEW truyền dữ liệu xuống Arduino.
- Tham khảo tài liệu có sẵn trên Internet, ý kiến bạn bè, sinh viên khóa trước và đặc
biệt là thầy hướng dẫn Lê Khánh Tân.
4. Một số kết quả đạt được
- Thiết kế được thiết bị truyền dữ liệu từ LabVIEW xuống Arduino để điều khiển
module relay.
2
- Thiết kế được các bài Test thực hiện trực tiếp trên LabVIEW và trên động cơ.
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................i
TÓM TẮT................................................................................................................ii
MỤC LỤC...............................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU..........................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH.....................................................................................vii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN...................................................................................1
1.1. Lý do chọn đề tài............................................................................................1
1.2. Giới hạn đề tài.................................................................................................1
1.3. Mục tiêu và nhiệm vụ đề tài...........................................................................1
1.4. Phương pháp thực hiện...................................................................................2
1.5. Kế hoạch nghiên cứu......................................................................................2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.......................................................................4
2.1. Lý thuyết cảm biến.........................................................................................4
2.1.1. Cảm biến vị trí bướm ga..........................................................................4
2.1.2. Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp..............................................5
2.1.3. Cảm biến áp suất ống Rail (PR)...............................................................8
2.1.4. Cảm biến vị trí trục cam (G)....................................................................9
2.1.5. Cảm biến tốc độ động cơ ( NE).............................................................12
2.1.6. Cảm biến vị trí bàn đạp ga.....................................................................14
2.2. Điều khiển động cơ.......................................................................................17
3
2.2.1. Điều khiển đánh lửa...............................................................................17
2.2.2. Điều khiển phun nhiên liệu....................................................................19
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TẠO PAN CHO ĐỘNG
CƠ...........................................................................................................................22
3.1. Thiết kế phần cứng.......................................................................................22
3.1.1. Sơ lược về động cơ Toyota 3S- FSE......................................................22
3.1.2. Phương pháp thực hiện..........................................................................22
3.2. Thiết kế phần mềm.......................................................................................27
3.2.1. Chương trình Arduino............................................................................27
3.2.2. Chương trình trên LabVIEW.................................................................28
CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ............................34
4.1. Ý nghĩa và ứng dụng đề tài...........................................................................34
4.2. Quy trình thực nghiệm..................................................................................34
4.3. Kết quả thực nghiệm thu được khi nổ máy xe..............................................35
4.3.1.Giao diện người dùng để thực hiện đánh PAN trên động cơ..................35
4.3.2.Giao diện người dùng để thực hiện tìm lỗi PAN trên động cơ...............39
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................43
5.1. Kết quả đạt được...........................................................................................43
5.2. Kết luận.........................................................................................................43
5.3. Hướng phát triển của đề tài...........................................................................44
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................45
PHỤ LỤC A: GIỚI THIỆU VỀ ARDUINO........................................................46
1. Arduino là gì?..................................................................................................46
2. Tại sao chọn Arduino?.....................................................................................47
4
3. Tổng quan về Arduino Uno R3........................................................................47
3.1. Phần cứng của Arduino Uno R3...............................................................47
3.2. Phần mềm Arduino IDE............................................................................50
4. Lập trình trên Arduino IDE..............................................................................52
4.1. Ngơn ngữ lập trình trên Arduino...............................................................52
4.2. Chương trình code.....................................................................................55
PHỤ LỤC B: GIỚI THIỆU LABVIEW..............................................................61
1. LabVIEW là gì?...............................................................................................61
2. Các ứng dụng của LabVIEW...........................................................................62
3. Lý do sử dụng LabVIEW................................................................................63
4. Những khái niệm cơ bản của LabVIEW.........................................................63
4.1. VI -Thiết bị ảo...........................................................................................63
4.2 Front Panel và Block Diagram...................................................................63
4.3. Các kỹ thuật lập trình trên LabVIEW.......................................................73
5. Functions Palette (Bảng các hàm chức năng)..................................................76
5.1. Programming (Các khối hàm cơ bản).......................................................77
5.2. Instrument I/O (Công cụ giao tiếp)...........................................................83
6.Chương trình hiển thị tài liệu tham khảo trong các bài Test.............................85
6.1. Hiển thị tài liệu lỗi mất tín hiệu cảm biến áp suất ống Rail và cách đo
kiểm..................................................................................................................87
6.2. Hiển thị tài liệu lỗi mất tín hiệu cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp
và cách đo kiểm...............................................................................................89
6.3. Hiển thị tài liệu lỗi mất tín hiệu đánh lửa và cách đo kiểm:.....................92
6.4. Hiển thị tài liệu lỗi mất tín hiệu phản hồi đánh lửa và cách đo kiểm.......94
5
6.5. Hiển thị tài liệu lỗi mất tín hiệu cảm biến áp vị trí bàn đạp ga và cách đo
kiểm..................................................................................................................97
6.6. Hiển thị tài liệu lỗi mất tín hiệu cảm biến áp vị trí bướm ga và cách đo
kiểm..................................................................................................................99
6.7. Hiển thị tài liệu lỗi mất tín hiệu cảm biến áp vị trí trục cam và cách đo
kiểm................................................................................................................101
6.8. Hiển thị tài liệu lỗi mất tín hiệu cảm biến số vịng quay động cơ (NE) và
cách đo kiểm..................................................................................................104
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Mạch cảm biến vị trí bướm ga..................................................................4
Hình 2.2: Ảnh cảm biến vị trí bướm ga trên xe.........................................................5
Hình 2.3: Đường đặc tuyến cảm biến vị trí bướm ga................................................5
Hình 2.4: Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp (PIM)....................................6
Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp (PIM)..........7
Hình 2.6: Sơ đồ mạch điện cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp (PIM).........7
Hình 2.7: Đường đặc tính của cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp (PIM).....8
Hình 2.8: Hình dáng và cấu tạo cảm biến ống Rail...................................................8
Hình 2.9: Màng áp trở của cảm biến ống Rail..........................................................9
Hình 2.10: Mối quan hệ P-V trong cảm biến ống Rail..............................................9
Hình 2.11: Vị trí đặt của cảm biến G.......................................................................10
Hình 2.12: Cảm biến G............................................................................................10
Hình 2.13: Cấu tạo của cảm biến G.........................................................................11
Hình 2.14: Dạng sóng tín hiệu của cảm biến G.......................................................11
Hình 2.15: Sơ đồ mạch điện của cảm biến G..........................................................12
6
Hình 2.16: Cấu tạo của cảm biến tốc độ động cơ NE.............................................13
Hình 2.17: Dạng sóng của cảm biến tốc độ động cơ NE........................................13
Hình 2.18: Sơ đồ mạch điện của cảm biến tốc độ động cơ NE...............................13
Hình 2.19: Vị trí của cảm biến tốc vị trí bàn đạp ga...............................................14
Hình 2.20: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga.........................................15
Hình 2.21: Đường đặc tính của cảm biến bàn đạp ga..............................................15
Hình 2.22: Sơ đồ thứ tự giắc điện cảm biến vị trí bàn đạp ga.................................16
Hình 2.23: Sơ đồ hệ thống đánh lửa........................................................................17
Hình 2.24: Dạng xung tín hiệu IGT và IGF............................................................18
Hình 2.21: Xung điều khiển đánh lửa.....................................................................18
Hình 2.22: Mạch xác nhận tín hiệu đánh lửa IGF...................................................19
Hình 2.23: Sơ đồ mạch điều khiển bơm xăng.........................................................20
Hình 2.24: Sơ đồ mạch điều khiển phun nhiên liệu................................................20
Hình 3.1: Thiết kế hộp bộ điều khiển tạo PAN trên động cơ..................................25
Hình 3.2: Thiết kế bên ngồi hộp điều khiển..........................................................26
Hình 3.3: Cáp kết nối Arduino và máy tính............................................................27
Hình 3.4: Giao tiếp giữa máy tính và Arduino........................................................27
Hình 3.5: Sơ đồ khối truyền tín hiệu từ các chân tín hiệu xuống module relay......28
Hình 3.6: Sơ đồ khối giao tiếp giữa LabVIEW và Arduino....................................28
Hình 3.7: Sơ đồ khối giao tiếp giữa Arduino và LabVIEW....................................30
Hình 3.8: Mơ hình khối giao tiếp VISA của LabVIEW..........................................30
Hình 3.9: Hình mơ tả khối tạo mảng.......................................................................31
Hình 3.10: Hình khối chuyển đổi tín hiệu Boolean thành dạng số trong LabVIEW
.................................................................................................................................32
7
Hình 3.11: Hình khối chuyển đổi tín hiệu số học sang tín hiệu mảng số học.........32
Hình 3.12: Khối chuyển đổi từ mảng thành chuỗi trong LabVIEW.......................33
Hình 4.1: Giao diện người dùng khi chưa hiển thị bảng điều khiển trên LabVIEW
.................................................................................................................................36
Hình 4.2: Giao diện người dùng khi được nhập password và hiển thị bảng điều
khiển trên LabVIEW..............................................................................................37
Hình 4.3: Giao diện người dùng khi được nhập password và hiển thị bảng điều
khiển và đã tiến hành đánh PAN trên LabVIEW.....................................................38
Hình 4.4: Giao diện người dùng khi tiến hành tìm lỗi PAN trên LabVIEW...........39
Hình 4.5: Giao diện người dùng khi tiến hành tìm lỗi và xác định lỗi PAN trên
LabVIEW................................................................................................................40
Hình 4.6: Giao diện người dùng khi báo kết quả đã tìm lỗi PAN của động cơ trên
LabVIEW................................................................................................................40
Hình 4.7: Giao diện người dùng khi hiển thị lỗi PAN trên LabVIEW....................41
Hình 1: Arduino Uno R3.........................................................................................47
Hình 2: Giao diện Arduino......................................................................................51
Hình 3: Thư viện Example của Arduino..................................................................52
Hình 4: Chọn đúng board Arduino đang sử dụng...................................................52
Hình 6: Mã nguồn viết bằng LabVIEW..................................................................62
Hình 7: Front Panel của chương trình LabVIEW....................................................66
Hình 8: Sơ đồ khối của LabVIEW..........................................................................72
Hình 9: Bảng cơng cụ tiện ích Tools Palette...........................................................74
Hình 10: Bảng điều khiển - Controls Palette...........................................................74
Hình 11: Thư viện Numeric.....................................................................................75
Hình 12: Thư viện Boolean.....................................................................................76
8
Hình 13: Các dạng đồ thị, biểu đồ...........................................................................76
Hình 14: Thư viện các khối hàm cơ bản.................................................................77
Hình 15: Thư viện hàm cấu trúc..............................................................................78
Hình 16: Vịng lặp While Loop...............................................................................78
Hình 17: Cấu trúc Case Structure............................................................................79
Hình 18: Cấu trúc Squence Structure......................................................................80
Hình 19: Thư viện Array.........................................................................................81
Hình 20: Thư viện boolean......................................................................................82
Hình 21: Thư viện hàm thời gian............................................................................83
Hình 22: Thư viện cơng cụ giao tiếp.......................................................................84
Hình 23: Thư viện cơng cụ Serial............................................................................84
Hình 24: Sơ đồ khối chương trình hiển thị tài liệu trong các bài Test.....................87
Hình 6.1: Hình dáng và cấu tạo cảm biến áp suất ống Rail....................................87
Hình 6.2: Màng áp trở trong cảm biến ống rail.......................................................88
Hình 6.3: Mối quan hệ P-V trong cảm biến áp suất ống rail...................................89
Hình 6.4: Sơ đồ mạch điện cảm biến áp suất đường ống nạp.................................90
Hình 6.5: Kiểm tra điện áp của chân PIM của cảm biến MAP...............................91
Hình 6.7: Sơ đồ mạch điện tín hiệu đánh lửa..........................................................93
Hình 6.8: Sóng của tín hiệu IGT và tín hiệu IGF....................................................94
Hình 6.9: Sơ đồ mạch điện phản hồi tín hiệu đánh lửa...........................................96
Hình 6.10: Sóng của tín hiệu IGT và tín hiệu IGF..................................................97
Hình 6.11: Mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga....................................................98
Hình 6.12: Mạch điện cảm biến vị trí bướm ga.....................................................100
Hình 6.13: Đo điện trở cảm biến vị trí bướm ga...................................................100
9
Hình 6.14: Dạng xung tín hiệu của G và NE.........................................................104
Hình 6.15: Xung tín hiệu của bộ cảm biến............................................................106
Hình 6.16: Dạng xung tín hiệu của G và NE.........................................................107
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Ký hiệu
RS232
Serial
LabVIEW
MAF
VG
VPA, VPA2
VTA, VTA2
THW
THA
#10, #20, #30,
#40
E1
IGT
RPM
Arduino IDE
IC Atmega328
ECU
USB
MCP4921
Chú thích
Chuẩn giao tiếp RS232 để nối ghép các thiết bị
ngoại vi với máy tính
Cơng cụ giao tiếp giữa thiết bị và máy tính
Phần mềm máy tính (Laboratory Virtual
Instrument Engineering Workbench)
Cảm biến dây nhiệt đo lưu lượng khơng khí nạp
(Mass Air Flow)
Tín hiệu lưu lượng khơng khí
Tín hiệu kép bàn đạp ga điện tử
Tín hiệu vị trí bướm ga
Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát (Temperature
Humidity Water)
Tín hiệu nhiệt độ khơng khí nạp (Temperature
Humidity Air)
Đơn vị
Volt
%
Tín hiệu phun nhiên liệu
Tín hiệu chân mass
Tín hiệu điều khiển đánh lửa
Tốc độ động cơ (Round Per Minute)
Phần mềm lập trình cho Arduino
Vi xử lý trên Arduino
Hộp điều khiển (Electronic Control Unit)
Chuẩn kết nối tuần tự đa dụng trong máy tính
(Universal Serial Bus)
MICROCHIP giả xung tín hiệu
10
Vịng/phút
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Thông số kiểm tra cảm biến vị trí bàn đạp ga.......................................16
Bảng A.1: Cấu trúc, giá trị và hàm thủ tục............................................................53
Bảng A.2: Kiểu dữ liệu trong chương trình code...................................................57
11
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Lý do chọn đề tài
Với sự phát triển của công nghệ ô tô và để giảng dạy được tối ưu hóa
người học thì việc trực tiếp tìm lỗi của động cơ sẽ giúp người học tự tin với kỹ
năng thực hành về kiểm tra chuẩn đoán và sửa chữa các hư hỏng của động cơ.
Để việc giảng dạy được thực tế hơn, cụ thể hơn vói đề tài tạo PAN trên động cơ
Toyota 3S-FSE sẽ giúp giáo viên cụ thể hóa được vấn đề trong quá quá trình dạy
đồng thời sẽ tạo ra các bài Test trực tiếp trên động cơ để người học được thực
hành cụ thể.
Do đó nhóm chúng em chọn nghiên cứu đề tài “ Ứng dụng LabVIEW
trong điều khiển tạo PAN và các bài TEST trực tiếp trên động cơ” trên xe
TOYOTA 3S-FSE. Nhóm hy vọng rằng đề tài này sẽ giúp giáo viên dễ dàng tạo
PAN trên động cơ và người học được tiếp cận sớm về các hiện tượng hư hỏng
của các cảm biến trên xe, đồng thời đây cũng là một phương thức kiểm tra mới
về kiến thức chuẩn đoán của học sinh hiện nay.
1.2. Giới hạn đề tài
- Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mơ hình điều khiển tạo PAN động cơ trên mơ hình
động cơ Toyota 3S-FSE
- Xử tạo ra các bài Test trực tiếp trên động cơ Toyota 3S-FSE
- Sử dụng module relay để đóng ngắt mạch tạo PAN động cơ Toyota 3S-FSE
1.3. Mục tiêu và nhiệm vụ đề tài
Mục tiêu:
- Thiết kế giao diện và điều khiển tạo PAN và các bài Test trên phần mềm
LabVIEW.
- Lập trình điều khiển module relay để đóng ngắt mạch.
Nhiệm vụ:
1
- Tìm hiểu sử dụng được các ứng dụng cơ bản nhất của hai phần mềm Arduino và
LabVIEW.
- Ôn lại kiến thức chuyên ngành về các cảm biến có trên động cơ TOYOTA 3S–
FSE.
- Lập trình chương trình điều khiển module relay và các bài Test trên phần mềm
LabVIEW.
- Thiết kế giao diện LabVIEW để theo dõi, điều khiển module relay.
- Thiết kế phần cứng để đảm bảo an toàn việc kết nối board Arduino và module
relay.
1.4. Phương pháp thực hiện
- Bắt đầu nghiên cứu từ những ứng dụng cơ bản nhất của hai phần mềm Arduino và
LabVIEW rồi sau đó dần đi vào mục đích nghiên cứu chính của đề tài là lập trình
giao diện điều khiển tạo PAN và các bài Test trên phần mềm LabVIEW
- Tham khảo nhiều nguồn tài liệu từ trên mạng và sách giáo trình liên quan đến đề
tài về các phần mềm. Đặc biệt được sự hướng dẫn chu đáo từ thầy hướng dẫn và
việc trao đổi kiến thức cùng các nhóm khác và các bạn khóa trước. Từ đó nhóm
đã có đủ cơ sở kiến thức để thực hiện đề tài này.
1.5. Kế hoạch nghiên cứu
Với sự định hướng của giáo viên hướng dẫn, nhóm đã thực hiện đề tài theo các
giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Nghiên cứu các tài liệu phần mềm liên quan đến đề tài.
- Lập trình về Arduino điều khiển module relay.
- Lập trình về LabVIEW thực hiện tạo PAN và các bài Test cho động cơ.
- Nắm cơ bản các hệ thống liên quan trên mạch điện xe Toyota 3S-FSE.
- Ôn lại kiến thức về các cảm biến.
Giai đoạn 2: Thiết kế phần cứng, phần mềm cho đề tài nghiên cứu và nghiên cứu
điều khiển tạo PAN và các bài Test trên động cơ.
2
- Thiết kế phần cứng là bộ module relay 8 channel và tạo mạch hạ áp cấp nguồn
cho module relay.
- Thiết kế phần mềm là hồn thành chương trình trên phần mềm Arduino và
LabVIEW để tạo giao diện người dùng để điều khiển tạo PAN và các bài Test
trên LabVIEW trực tiếp lên trên động cơ Toyota 3S-FSE.
Giai đoạn 3: Tiến hành thực hành tạo PAN trên động cơ, thực hiện các bài Test và
viết thuyết minh.
- Nổ máy động cơ và thực hiện đánh PAN trên động cơ.
- Làm video về quá trình thực hiện kết quả đề tài thực nghiệm.
- Viết thuyết minh bằng Word.
- Viết báo cáo bằng Powerpoint để thuyết trình.
- Hồn tất đề tài.
3
