Ứng dụng LabVIEW trong thu thập tín hiệu và điều khiển động cơ

Ứng dụng LabVIEW trong thu thập
tín hiệu và điều khiển động cơ
TOYOTA YARIS 2SZ-FE
GVHD : Th.s Lê Khánh Tân
Nhóm thực hiện:
1. Đỗ Thành Quang
2. Trần Văn Quý
7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1


NỘI DUNG CHÍNH
1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
.

3. THIẾT KẾ CHẾ TẠO

4. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

5. HƯỚNG PHÁT TRIỄN ĐỀ TÀI

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2

1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
 Lý do chọn đề tài:
― Tiếp cận sâu hơn vào lĩnh vực lập trình điều khiển, tìm hiểu các chuẩn giao tiếp
thơng dụng giữa thiết bị và máy tính như RS232, RS485…
― Tìm ra hướng mới giúp điều khiển và vận hành các xe chuyên dụng làm việc
trong môi trường độc hại và nguy hiểm.
 Ý nghĩa của đề tài:
― Là bước khởi đầu để phát triển điều khiển nhiều hệ thống trên động cơ và trên
xe.
― Thu thập được tín hiệu của động cơ giúp kiểm tra, chẩn đốn các hư hỏng có
thể xảy ra thông qua việc so sánh thông số với tài liệu nhà sản xuất.
― Hiển thị thông số lên dạng đồ thị sẽ giúp chúng ta theo dõi được quá trình hoạt động của
động cơ trong thời gian dài, phục vụ cho việc nghiên cứu và giúp người học có cái nhìn
thực tế và sinh động hơn.
― Điều khiển trên máy tính tránh được các hư hỏng bất thường như hư cảm biến bàn
đạp ga, kẹt bàn đạp ga… trong quá trình điều khiển động cơ.
7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3


2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
CẢM BIẾN VỊ TRÍ BƯỚM GA

CẢM BIẾN LƯU LƯỢNG KHÍ NẠP

CẢM BIẾN BÀN ĐẠP GA

CẢM BIẾN NHIÊT ĐỘ KHÍ NẠP
TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT

IC MCP4921
THỜI GIAN NGẬM CỦA BÔBIN

THỜI GIAN PHUN

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4


3. THIẾT KẾ CHẾ TẠO

RS
23
2

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5

3. THIẾT KẾ CHẾ TẠO

Phần cứng

Thiết kế
Phần mềm

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

6


3.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

THU THẬP TÍN HIỆU

PHẦN CỨNG
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG
CƠ

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

7

3.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

 Thu thập tín hiệu nhiệt độ khí
nạp

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

8


3.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

 Thu thập tín hiệu nước làm mát

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

9


3.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

 Thu thập tín hiệu lưu lượng khí nạp

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

10


3.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

 Thu thập tín hiệu cảm biến bướm ga

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

11


3.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

12


3.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

 ĐIỀU KHIỂN ĐÔNG CƠ

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

13


3.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

14


3.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

HỘP KẾT NỐI THU THẬP TÍN HIỆU VÀ ĐIỀU
KHIỂN ĐỘNG CƠ
7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

15


3.2 THIẾT KẾ PHẦN MỀM

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

16


3.2 THIẾT KẾ PHẦN MỀM

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

17


3.2 THIẾT KẾ PHẦN MỀM

Bắt đầu

Kết thúc

7/19/21

Khai báo biến
và thư viện cần
sử dụng

Gửi tín hiệu lên
Serial Moniter

Khởi tạo các
chân và

chương trình
con

Gửi tín hiệu đi
điều khiển

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khởi tạo
chương trình
vịng lặp while
loop

Chạy chương
trình con

18


3.2 THIẾT KẾ PHẦN MỀM

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

19


3.2 THIẾT KẾ PHẦN MỀM

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

20


4. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

VIDEO THỰC NGHIỆM

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

21


4. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

22


4. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

23


KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
-

Thiết kế hộp kết nối thu thập dữ liệu và điều khiển

động cơ gọn gàng, dễ dàng lắp đặt và kết nối.
-

Thiết kế giao diện LabVIEW dễ nhìn, thơng tin rõ ràng,

chính xác.
-

Đáp ứng các u cầu giao tiếp giữa Arduino và

LabVIEW thông qua giao tiếp RS232.
-

Các tín hiệu được thu thập tốt và hiển thị đầy đủ trên

đồ thị.
-

Có thể điều khiển đồng thời cả bàn đạp ga thật và tín

hiệu trên máy tính gửi xuống.
7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

24


5. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
- Thu thập thêm nhiều cảm biến, nhanh và chính xác hơn.
- Sử dụng tín hiệu thu thập và điều khiển động cơ, ứng dụng PID để
phát triển công nghệ điều khiển tốc độ động cơ thông qua tốc độ cài
đặt người điều khiển.
- Điều khiển được nhiều bộ phận thiết bị trên xe hơn như cảm biến góc
lái,...
- Phát triển trong việc điều khiển máy móc động cơ trong ngành cơng
nghiệp nặng, nguy hiểm hạn chế sự tiếp cận trực tiếp của con người.
-

Phát triển hệ thống điều khiển ô tô trợ giúp, dành riêng cho người bị
khuyết tật, dị tật về chân.
7/19/21

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

25