(Cơ điện tử Việt Nam) Thiết kế, xây dựng hệ thống nhúng trên ô tô là ngành công nghiệp hái ra tiền của dân cơ điện tử, bởi lẻ chúng ta vừa có thể làm được cơ vừa có kiến thức về điện. Thực tế, kỹ sư ô tô chỉ biết về động cơ, khí động học, thủy lực khí nén,... nhưng về điện ô tô lại không biết và kỹ sư điện tử chỉ biết về điện, không biết về cơ.
Ứng dụng hệ thống nhúng trong ô tô: Trong bài viết hôm nay, chúng ta sẽ thảo luận về các ứng dụng của hệ thống nhúng trong ô tô. Hệ thống nhúng đã mang lại cuộc cách mạng trong cuộc sống của chúng ta. Mọi thứ xung quanh chúng ta đều dựa trên công nghệ và được vi tính hóa. Chúng tôi tìm thấy rất nhiều ví dụ về hệ thống nhúng trong cuộc sống hàng ngày của chúng tôi như Điện thoại di động, ATMS, Máy giặt, Máy tính và TV,... bạn đã quen thuộc với hệ thống nhúng, hệ thống nhúng cũng có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y tế.
Hệ thống nhúng là một loại hệ thống máy tính chứa cả phần cứng và phần mềm và được thiết kế theo cách mà nó thực hiện một số tác vụ cụ thể. Bộ vi điều khiển là trái tim của Hệ thống nhúng điều khiển tất cả các chức năng. Ngày nay, hệ thống cơ khí trên ô tô đang được thay thế bằng hệ thống điện tử. Bạn có thể kiểm tra các thành phần chính của hệ thống nhúng.
Giới thiệu về ô tô
Việt Nam có các ngành công nghiệp ô tô đang phát triển và có thị trường ô tô tốt nhất. Nếu nhìn lại quá khứ, chỉ những người giàu mới có phương tiện đi lại. Nhưng bây giờ, tầm trung cũng có thể mua được xe hơi. Năm 1968, chiếc ô tô đầu tiên sử dụng hệ thống nhúng trên Volkswagen.
Hệ thống nhúng được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô. Hệ thống nhúng đã kiểm soát toàn bộ ô tô, từ điều khiển gạt nước nhỏ đến điều khiển phanh chống bó cứng lớn và phức tạp, mọi thứ trên ô tô đều nằm trong tầm kiểm soát của Hệ thống nhúng. Bộ điều khiển điện tử ECU đang được sử dụng trong ô tô, ECU bao gồm bộ vi điều khiển và bộ xử lý tín hiệu số. Ô tô Mercedes, BMW và các loại xe xa hoa khác sử dụng nhiều bộ điều khiển khác nhau được sử dụng trong Hệ thống nhúng.
Thông thường, các hệ thống nhúng được sử dụng trong xe bao gồm:
- Black box: Hộp đen
- Airbags: Túi khí.
- Drive by wire
- Adaptive cruise control
- Anti-lock braking system: Hệ thống chống bó phanh
- Telematics
- Automatic parking: Đỗ xe tự động
- Satellite radio: Radio vệ tinh
- Tyre pressure monitor: Điều chỉnh áp suất của lốp xe
- Traction control: Kiểm soát lực kéo.
- In-vehicle entertainment system: Hệ thống giải trí trong xe.
- Navigational Systems: Hệ thống điều hướng liên quan đến bản đồ, đường đi, GPS…
- Night vision: Kiểm soát tầm nhìn ban đêm.
- Backup collision sensors: Sao lưu va chạm cảm biến.
- Heads up display: Màn hình hiển thị phía trước.
- Emission control: Kiểm soát khí thải.
- Climate control: Kiểm soát nhiệt độ trong xe: mức gió, nhiệt độ…
Ở đây chúng tôi có thông tin chi tiết về một số Hệ thống nhúng được sử dụng trong Ô tô.
Hệ thống túi khí
Túi khí là một thiết bị bảo vệ cung cấp sự an toàn khi va chạm trực diện, nó dành cho những người ngồi phía trước. Vi điều khiển là bộ não của hệ thống và hệ thống hoạt động dựa trên các lệnh do vi điều khiển đưa ra. Nguồn điện cho bộ điều khiển được cung cấp bởi pin, trong trường hợp xảy ra tai nạn cho em bé, cảm biến sẽ phát hiện ra nó và bộ điều khiển vận hành Túi khí với sự trợ giúp của máy phát điện.
Hệ thống chống bó phanh (Anti-lock brake system)
Hệ thống chống bó phanh – còn được biết đến với tên gọi rất Việt Nam khác là ABS, là một ví dụ điển hình về hệ thống nhúng trong ngành công nghiệp ô tô.
Trong hệ thống phanh ABS có các bộ phận chính bao gồm:
Bộ van: bộ van này nằm trong đường phanh của hệ thống phanh trên xe. Chúng được đặt ở 3 vị trí khác nhau. Vị trí đầu tiên, van mở để truyền áp suất từ xilanh đến phanh, tại vị trí thứ 2 van được đóng lại để giảm áp suất tới, do đó mà ta không phải đạp cứng phanh, vị trí van thứ 3, ở đây áp suất được giải phóng qua từ hệ thống phanh.
Bộ cảm biến tốc độ: nó cảm nhận và cung cấp thông tin về tốc độ xe, khi tăng – giảm tốc độ.
Bộ điều khiển: Bộ điều khiển có chức năng điều khiển các bộ van và cảm biến.
Bơm: Bơm được sử dụng để tạo áp lực cho phanh khi van được giải phóng.
Hệ thống giải trí trên ô tô (Entertainment system)
Ngày xưa ấy, khi những chiếc ô tô đầu tiên ra đời, người tây họ rất là vui mừng vì những công năng hữu ích mà nó mang lại. Chiếc ô tô dần được cải tiến về nhiều mặt mang lại rất nhiều giá trị, thực tế là ngày qua ngày, lâu dần thì người ta mới bắt đầu cảm thấy chán ngán khi hàng trăm cây số đường đi qua chỉ có nghe thấy tiếng chạy của động cơ, âm thanh của lốp mài trên mặt đường. Chính vì vậy nên mới nghĩ ra thêm cái gì đó trên ô tô để vừa giải trí vừa lái xe cho đỡ buồn. Thế là người ta mang máy nghe nhạc, USB lên ô tô, mang chiếc radio lên ô tô, mang cái đầu đọc đĩa CD/DVD lên ô tô, rồi cả đến điện thoại cũng mang lên ô tô nốt.
Mang những thiết bị đa phương tiện đó lên ô tô để làm gì? Nếu mà chỉ dùng bình thường như cách mình vẫn sử dụng thì nghe nó quê quá, xong mỗi lần muốn nghe gì lại mang cả bộ đồ nghề theo thì cũng không tiện lắm. Thế là người ta viết phần mềm nhúng để có thể giải quyết được tất cả những loại trên kia, tạo thành một hệ thống và gọi chung là hệ thống giải trí.
Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học – kỹ thuật – công nghệ, không chỉ đáp ứng được nhu cầu giải trí, nó còn có các cơ chế để đảm bảo được những yêu cầu về độ an toàn khi sử dụng các thiết bị giải trí trên xe.
Hệ thống điều hướng (Navigation system)
Hệ thống điều hướng sử dụng GPS là tiến bộ lớn trong ngành công nghiệp ô tô. Các bộ phận cơ bản của Hệ thống điều hướng bao gồm con quay hồi chuyển, mạch nhúng với bộ thu GPS, DVD-ROM, hệ thống hiển thị và bộ điều khiển chính. Dưới đây chúng ta có một hình ảnh hiển thị các bộ phận của Hệ thống điều hướng nhúng.
Nguyên lý làm việc của hệ thống định vị
Các giá trị kinh độ và vĩ độ của dòng điện được nhận bởi bộ thu GPS. Các giá trị kinh độ và vĩ độ được so sánh với một bản đồ đã được lưu trữ. Con quay hồi chuyển cùng với các cảm biến khác được sử dụng để cung cấp hướng đi và tốc độ. Tất cả dữ liệu được thu thập bởi một bộ điều khiển cho phép màn hình hiển thị hiển thị bản đồ của tuyến đường. Bằng cách này, bạn có thể dễ dàng đến đích.
Hệ thống Kiểm soát hành trình thích ứng
Công nghệ Kiểm soát Hành trình Thích ứng giúp xe ô tô duy trì khoảng cách vừa đủ với các xe khác khi đi trên đường đông đúc. Nó cũng cho phép người lái xe thiết lập khoảng cách và tốc độ nhất định cho chiếc xe của mình. Khi giao thông đông đúc, sử dụng Phanh vừa phải, Hệ thống Kiểm soát Hành trình Thích ứng sẽ thay đổi tốc độ của xe. Bộ phận Radar Vi sóng hoặc Bộ thu phát Laser có mặt ở phía trước ô tô. Nó phát hiện và đưa ra thông tin về khoảng cách và tốc độ của các phương tiện khác trên đường đi của xe.
Mời bạn đọc thêm các Hệ thống nhúng trên ô tô khác:
