Luận Văn Nghiên cứu kết nối thiết bị kiểm tra lực phanh MB 6000 với máy tính tại phòng thực hành khung gầm, B

Đồ án tốt nghiệp năm 2011
Đề tài: Nghiên cứu kết nối thiết bị kiểm tra lực phanh MB 6000 với máy tính tại phòng thực hành khung gầm, Bộ môn kỹ thuật ô tô khoa Cơ khí


MỤC LỤC
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ VÀ CÁC CHỈ
TIÊU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHANH
1.1 Tổng quan về hệ thống phanh 1
1.1.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại hệ thống phanh 1
1.1.1.1 Chức năng . 1
1.1.1.2 Yêu cầu . 1
1.1.1.3 Phân loại . 1
1.1.2 Các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh 2
1.2 Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh 3
1.2.1 Gia tốc chậm dần khi phanh(J
p) 3
1.2.2 Thời gian phanh (t
p
) 4
1.2.3 Quãng đường phanh (S
p
) . 6
1.2.4 Lực phanh và lực phanh riêng (η
p
) 7
Chương 2 THIẾT BỊ VÀ QUY TRÌNH SỬ DỤNG THIẾT BỊ KIỂM
TRA LỰC PHANH MB 6000
2.1 Tổng quan về thiết bị kiểm tra lự phanh MB 6000 8
2.1.1 Cấu tạo tủ màn hình 9
2.1.1.1 Mặt trước tủ màn hình . 9
2.1.1.2 Sơ đồ dây bên trong tủ màn hình . 11
2.1.2 Cấu tạo tủ điều khiển 11
2.1.2.1 Mặt trước tủ điều khiển 11
2.1.2.2 Sơ đồ dây bên trong tủ điều khiển . 12
2.1.3 Điều khiển từ xa 13
2.1.4 Cấu tạo bệ thử . 13
2.2 Kiểm tra, điều chỉnh và bảo trì thiết bị 15
2.2.1 Kiểm tra 15
2.2.2 Hiệu chỉnh 18
2.2.3 Bảo trì . 21
2.2.4 Các thông báo và lỗi . 25
2.3 Quy trình kiểm tra phanh với thiết bị kiểm tra lực phanh MB 6000 . 26
2.4 Tiêu chuẩn trong kiểm định phanh 27
2.4.1 Tiêu chuẩn của một số nước trên thế giới 27
2.4.2 Tiêu chuẩn Việt Nam 29
Chương 3 CHƯƠNG TRÌNH TRUYỀN DẪN VÀ HIỂN THỊ DỮ LIỆU
TỪ THIẾT BỊ THIẾT BỊ KIỂM TRA LỰC PHANH MB 6000LÊN
MÁY TÍNH.
3.1 Thiết lập và chọn phương án truyền dẫn và hiển thị dữ liệu . 32
3.1.1 Phương án truyền dẫn và hiển thị dữ liệuthông qua màn hình LCD
của thiết bị kiểm tralực phanh MB 6000 . 33
3.1.2 Phương án truyền dẫn và hiển thị dữ liệu thông qua tín hiệu điều khiển
Motor bước của thiết bị kiểm tra lực phanh MB 6000 34
3.1.2.1 Cổng tiếp nối chuẩn RS232 34
3.1.2.2 Bố trí chân của RS232 35
3.2 Truyền dẫn dữ liệu 37
3.2.1 Bộ vi điều khiển và bộ vi xử lí đa năng 37
3.2.2 Tổng quan về họ 8051 39
3.2.2.1 Tóm tắt lịch sử phát triển của 8051 39
3.2.2.2 Bộ vi điều khiển 8051 39
3.2.2.3 Các phiên bản của họ 8051 40
3.2.3 Lựa chọn bộ vi điều khiển 43
3.2.4 Tổng quát về vi điều khiển AT89C51 45
3.2.4.1 Khảo sát bên ngoài của vi điều khiển AT89C51 . 45
3.2.4.2 Khảo sát cấu trúc bên trong của vi điều khiển AT89C51 48
3.2.5 Cơ sở truyền dẫn dữ liệu từ thiếtbị kiểm tra lực phanh MB 6000
lên máy tính 63
3.2.5.1 Truyền dẫn dữ liệu từ vi điều khiển của thiết bị kiểm tra lực phanh
MB 6000 đến Motor bước . 63
3.2.5.2 Phương pháplấy dữ liệu từ đường đến Motor bước
sang vi điều khiển do ta thiết kế để đưa lên máy tính 66
3.3 Hiển thị và lưu trữ dữ liệu 66
3.4 Chế tạo bộ phận truyền dẫn và hiển thị dữ liệu . 67
3.4.1 Mục đích và yêu cầu của mạch thiết kế 67
3.4.1.1 Yêu cầu 68
3.4.1.2 Mục đích 68
3.4.2 Chế tạo bộ phận truyền dẫn dữ liệu 68
3.4.2.1 Sơ đồ khối . 68
3.4.2.2 Sơ đồ nguyên lý của thiết bị truyền dẫn dữ liệu
có kết nối máy tính 68
3.4.2.3 Chức năng của từng khối trong sơ đồ . 69
3.4.2.4 Viết hợp ngữ cho vi điều khiển AT89C51 72
3.4.3 Viết phần mềm hiển thị dữ liệu 74
3.4.3.1 Thiết kế giao diện 74
3.4.3.2 Viết mã nguồn . 76
3.5 Chạy thử . 80
3.5.1 Chuẩn bị . 80
3.5.2 Chạy thử . 80
3.5.3Kết quả 80
Chương 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ÝKIẾN
4.1 Kết luận . 82
4.2 Đề xuất ý kiến . 83
Tài liệu tham khảo


LỜI NÓI ĐẦU
Với tốc độ phát triển của khoa học và kỹ thuật công nghệ như vũ bão hiện nay,
con người đang sống trong một kỷ nguyên mới, kỷ nguyên của nền công nghiệp
hiệnđại. Vấn đề đặt ra đối với mỗi người là phải có đủ trình độ học vấn để đuổi kịp
sự phát triển đó. Điều này đòi hỏi mỗi sinh viên, những người chuẩn bị bước vào
một môi trường hoàn toàn mới, môi trường của sự vận dụng kiến thức, của tự học
hỏi và trao dồi kinh nghiệm thực tế, phải có trình độ tương xứng phù hợp với nền
khoa học phát triển.Vì vậy nhiệm vụ của mỗi sinh viên là phải học hỏi, nâng cao
kiến thức và năng lực, để tránh khỏi sự bỡ ngỡ khi ra trường bước vào môi trường
mới, góp phần vào sự phát triển của nước nhà.
Là một sinh viên của Trường Đại học Nha Trang, emđã không ngừng họctập,
rèn luyện, nâng cao trình độ và năng lực của bản thân. Cùng với sự hướng dẫn tận
tình của quý thầy cô và góp ý của các bạn, phần nào emcũng đã tiếp cận được với
khoa học và kĩ thuật hiện đại.
Trong nền công nghiệp ô tô hiện nay, ngày càng có nhiều hãng, nhiều thương
hiệu cũng như các mẫu mã khác nhau ra đời với nhiều tiện ích và các tính năng vượt
trội nhằm đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của con người như sự thoải mái, tiện
nghi cũng như giá cả Tuy nhiên,một yêu cầu luôn được quantâm hàng đầu đó là
sự an toàn cho người sử dụng và những người xung quanh. Vì vậycácyêu cầu về
chất lượng của hệ thống phanh ngày càng khắt khe hơn, xuất hiện ngày càng nhiều
thiết bị kiểm travới mức chính xác cao, nhưng kinh phí để mua những thiết bị đó
cũng đắtkhông kém.Tại Trường Đại học Nha Trang, vừa được trang bịthiết bị để
sinh viên học và thực hành như “thiết bị kiểm tra lực phanh MB 6000”. Tuy nhiên
chưa có chức năng truyền dẫn và lưu trữ dữ liệu lên máy tính, đây thật sự là điều bất
tiện cho việc theo dõi, kiểm tra chất lượng của hệ thống phanh.
Nhận thấy vấn đề mang tính chất còn mới đối với sinh viên, với mục đích tì m
hiểuthiết bị và sử dụng thuậntiện hơn và cũng là cơ hội để em được nâng cao kiến
thức về tin học và về lập trình vi điều khiển.Em đã chọn đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“Nghiên cứu kết nối thiết bị kiểm tra lực phanh MB 6000 với máy tính tại
phòng thực hành khung gầm,Bộ môn Kỹ thuật ô tô –Khoa Cơ khí.”
Sau gần 3 tháng nỗ lực cố gắng, em đã hoàn thành nội dung cơ bản của đề tài
cụ thể gồm 4 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh ô tô và các chỉ tiêuđánh giá hiệu quả
phanh.
Chương 2: Thiết bị và quy trình sử dụng thiết bị kiểm tra lực phanh MB 6000.
Chương 3: Thiết lập chương trình truyền dẫn và hiển thị dữ liệu từ thiết bị
kiểm tra lực phanh MB 6000lên máy tính.
Chương4: Kết luận và đề xuất ý kiến.
Với em, đây là đề tài cònkhá mới, tài liệu tham khảo không nhiều và do trình
độ chuyên môn còn hạn chế nhưng bản thân đã rất cố gắng hoàn thành cácnội dung
cơ bản của đề tài, songchắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót. Kính mong
quý thầy cô và các bạn góp ý để nội dung của luận văn được bổ sung hoàn thiện
hơn.


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ VÀ CÁC CHỈ TIÊU
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢPHANH.
1.1 Tổng quan về hệ thống phanh
1.1.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại hệ thống phanh
1.1.1.1 Chức năng
Hệ thống phanh ô tô có các chức năng sau:
 Giảm vận tốc của ô tô khi xe đang chuyểnđộng đến một vận tốc nhất định
hoặc dừng hẳn.
 Duy trì vận tốc chuyển động của ô tô khi xe chuyển động xuống dốc.
 Hãm xe khi xe dừng trên dốc hoặc khi đỗ xe.
1.1.1.2 Yêu cầu
Do chất lượng của hệ thống phanh có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng đảm
bảo an toàn, vì vậy hệ thống phanh phải đảm bảo các yêu cầu sau:
 Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp.
 Lực tác dụng lên bàn đạp phanh nhỏ (nhưng vẫn phải đảm bảo cảm giác
phanh) và dễ dàng điều khiển.
 Hoạt động êm dịu, đảm bảo tính ổn định dẫn hướng của ô tô khi phanh.
 Thời gian phản ứng của hệ thống phanh ngắn (phanh có độ nhạy cao).
 Lực phanh sinh ra ở tất cả các bánh xe phải tỉ lệ với trọng lượng phân bố lên
các bánh xe đó.
 Hoạt động tin cậy, có độ bền cao.
Ngoài ra hệ thống phanh còn phải có kết cấu gọn nhẹ, đơn giản, dễ dàng sửa
chữa và thay thế.
1.1.1.3 Phân loại
Để phân loại hệ thống phanh người ta có thể dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau.
Sau đây em xin trình bày một số cách phân loại hệ thống phanh được dùng phổ
biến.
-2-Bảng 1.1data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABAQMAAAAl21bKAAAAA1BMVEXh5PJm+yKVAAAAAXRSTlMAQObYZgAAAApJREFUCNdjYAAAAAIAAeIhvDMAAAAASUVORK5CYII=" class="mceSmilieSprite mceSmilie7" alt=":p" title="Stick Out Tongue :p">hân loại hệ thống phanh
Tiêu chí phân loại Phân loại
Theo mức độ hoàn thiện của hệ thống
phanh
- Hệ thống phanh cơ bản.
- Hệ thống phanh có điều hòa lực phanh.
- Hệ thống phanh chống bó cứng (ABS).
Theo dẫn động phanh
- Hệ thống phanh cơ khí.
- Hệ thống phanh thủy lực.
- Hệ thống phanh khí nén.
-Hệ thống phanh điện.
Theo cơ cấu phanh
- Phanh tang trống.
- Phanh đĩa.
Theo thiết bị cung cấp năng lượng
- Hệ thống phanh không có trợ lực.
- Hệ thống phanh có trợ lực.
-Hệ thống phanh không quán tính.
-Hệ thống phanh quán tính.
Theo mục đích sử dụng
- Hệ thống phanh chính (phanh chân).
- Hệ thống phanh phụ (phanh tay).
1.1.2 Các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh
Tuy các hệ thống phanh có mức độ hoàn thiện và cách bố trí khác nhau nhưng
chúng đều bao gồm các bộ phậncơ bản sau:
 Bộ phận điều khiển: là bộ phận tiếp nhận sự tác động của người lái để thực
hiện quá trình phanh (pê đan phanh hoặc cần điều khiển).
 Bộ phận cung cấp năng lượng: là bộ phận cung cấp phần lớn năng lượng để
tạo ra áp lực phanh của cơ cấu phanh. Bộ phận cung cấp năng lượng phanh có thể là
bộ trợ lực phanh, bộ phận cung cấp khí nén hoặc là người điều khiển nếu là hệ
thống phanh không có trợ lực.
 Dẫn động phanh: là bộ phận tiếp nhận năng lượng phanh và truyền đến các
cơ cấu phanh để từ đó tạo ra momen phanh trên mỗi bánh xe.
-3- Cơ cấu phanh: là bộ phận chuyển năng lượng phanh từ bộ cung cấp năng
lượng truyền tới để tạo ra mômen phanh trên các bánh xe.
1.2 Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh
Các chỉ tiêu dùng để đánh giá hiệu quả của quá trình phanh bao gồm : gia tốc
chậm dầnkhi phanh, thời gian phanh, quãng đường phanh, lực phanh và lực phanh
riêng.
1.2.1 Gia tốc chậm dần khi phanh(J
p
)
Gia tốc chậm dần khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh
giá hiệu quả phanh. Đểxác định gia tốc chậm dần khi phanh ta viết phương trình
cân bằng lực phanh của ôtô trong trường hợp tổng quát như sau :
F
f
± F
g
+ F
w
+ F
m
+ F
p
+ F
ms
-F
j
= 0 (1.1)
F
ms
- lực cản do masát trong hệ thống truyền động;
F
j
- lực quán tính của xe;
F
f
- lực cản lăn;
F
w
-lực cản gió;
F
p
-lực phanh;
F
g
-lực cản dốc;
F
m
-lực kéo rơ móc;
Thực nghiệm cho thấy các lực F
f
, F
w
, F
ms
cản lại chuyển động của ôtô có giá
trị rất nhỏ so với lực phanh F
p
. Trong quá trình phanh ôtô thì lực phanh F
p
chiếm
khoảng 98% của tổng các lực có su hướngcản lại chuyển động của ôtô. Vì vậy ta có
thể bỏ qua các lực F
f
, F
w
, F
ms
trong phương trình (1.1). Và để thuận tiện khi phân
tích các yếu tố ảnh hưởng và các biện pháp nâng cao chất lượng của quá trình
phanh, chúng ta xét quá trình phanh ôtô trong trường hợp không kéo remorque
(F
m
= 0), ôtô phanh trên đường năm ngang (F
g
= 0). Như vậy phương trình cân bằng
lực phanh trong trường hợp này được viết như sau :


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Cẩn(2007), Lý thuyết ô tô -máy kéo, NXB Khoa học và kỹ thuật.
2. Nguyễn Tăng Cường -Phan Quốc Thắng(2004), Cấu trúc và lập trình vi điều
khiển họ 8051, NXB Khoa học và kỹ thuật.
3. Tống Văn On(2008), Họvi điều khiển8051, NXB Khoa học xã hội.
4. Ngô Diên Tập(2005), Lập trình ghép nối máy tính trong Windows, NXB Khoa
học kỹ thuật.
5. Nguyễn Nam Thuận -Lữ Đức Hào (2006), Hướng dẫn thực hành viết lập trình
trong Visual Basic Express 2005, NXB Giao thông vận tải.
6. Đậu Quang Tuấn (2006), Tự học lập trình Visual Basic 6.0, NXB Giao thông
vận tải.
7. VN -Guide (2003), Nhữngbài thực hành Visual Basic 6.0, NXB Thống kê.
8. Đoàn Hiệp (2005), Điều khiển động cơ bước, Chương trình PFIEV, Đại học
Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh.