Luận văn Thu thập dữ liệu thí nghiệm động cơ từ xa (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Thu thập dữ liệu thí nghiệm động cơ từ xa (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM CÔNG SƠN THU THẬP DỮ LIỆU THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ TỪ XA NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 605246 S K C0 0 4 4 6 7 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2014
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM CÔNG SƠN THU THẬP DỮ LIỆU THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ TỪ XA NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 605246 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2014
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM CÔNG SƠN THU THẬP DỮ LIỆU THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ TỪ XA NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 605246 Hƣớng dẫn khoa học: PGS-TS: ĐỖ VĂN DŨNG Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2014
4. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Phạm Công Sơn Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 25/10/1985 Nơi sinh: ĐắkLắk Quê quán: Bình Định Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Trƣờng CĐN Cơ giới và Thủy lợi Điện thoại cơ quan: Điện thoại di động: 0913 471 085 Fax: Email: Phamcongson1025@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ / đến / . Nơi học (trƣờng, thành phố): Ngành học: 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 09/2004 đến 05/2009 Nơi học (trƣờng, thành phố): ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Ngành học: Cơ Khí Động Lực III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 6/2010 ÷ 8/2014 CĐ Nghề Cơ giới và Thủy lợi Giảng viên i
5. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 (Ký tên và ghi rõ họ tên) PHẠM CÔNG SƠN ii
6. LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình hoc̣ tâp̣ và hoàn thành luâṇ văn này , tôi đa ̃ nhâṇ đƣơc̣ sƣ ̣ hƣớng dâñ , giúp đỡ quý báu của các thầy cô và các bạn cùng l ớp. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin đƣơc̣ bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Ban giám hiêụ , Phòng đào tạo Sau đaị hoc̣ , Khoa Cơ Khí Động Lực trƣờng Đaị Hoc̣ Sƣ Ph ạm Kỹ Thuật Tp.HCM đa ̃ taọ moị điều kiêṇ thuâṇ lơị giúp đỡ tôi trong quá trình hoc̣ tâp̣ và hoàn thành luâṇ văn. Phó giáo sƣ- Tiến si ̃ Đỗ Văn Dũng, ngƣời thầy kính mến đa ̃ hết lòng giúp đỡ , dạy bảo, đôṇ g viên và taọ moị điều kiêṇ thuâṇ lơị cho tôi trong suốt quá trình hoc̣ tâp̣ và hoàn thành luâṇ văn tốt nghiêp̣ . Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong hội đồng chấm luận văn đã cho tôi nhƣ̃ng đóng góp quý báu để hoàn chỉnh luâṇ văn này. Kính chúc ban giám hiệu, các thầy luôn mạnh khỏe, thành công và luôn là ngọn đuốc soi đƣờng cho thế hệ đàn em chúng em tiến bƣớc thành công hơn, vững chắc hơn trên con đƣờng khoa học tuy có khó khăn, thử thách nhƣng đầy thú vị này. Xin chân thành cảm ơn và chúc các thầy cô sức khỏe và thành đạt. iii
7. TÓM TẮT Hệ thống OBD-II đƣợc trang bị trên xe nhằm theo dõi tình trạng hoạt động của xe và giám sátmức độ ô nhiễm của động cơ. Đề tài thu thập dữ liệu thí nghiệm động cơ từ xanghiên cứu các ứng dụng của CAN, 3G, OBD-II để thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu và chẩn đoán động cơ từ xaqua mạng 3G. Hệ thống này giúp Kỹ thuật viên, ngƣời lái xe theo dõi đƣợc tình trạng hoạt động của động cơ từ xa ở mọi thời điểm bằng mạng 3G. Để làm đƣợc điều này dữ liệu của các cảm biến và mã lỗi chẩn đoán sẽ đƣợc gửi tới máy chủ và từ máy chủ gửi tới kỹ thuật viên thông qua mạng 3G. Với thời gian trễ trung bình khoảng 1000ms, từ xe cho tới kỹ thuật viên. Điều này thuận lợi cho việc theo dõi tình trạng hoạt động của động cơ và mức ô nhiễm của động cơ. ABSTRACT System OBD-II is equipped in the car in order to track state of activities and check the level of pollution of vehicle. The thesis collected experimental data of remote engine for the applications of CAN, 3G, OBD-II to create the system of collecting data and diagnose the remote vehicle through 3G network. This system helps technicians and drivers track the working state of remote engine at any time with the network 3G. The data of sensors and fault codes of self diagnosis will be sent to host computer and from server sent to the technicians through the network 3G within the delay time of average about 1000ms from the car to the technician. It is convenient to track the state of operation and level of pollution of the engine. iv
8. MỤC LỤC TRANG TỰA TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách các chữ viết tắt ix Danh sách các hình xi Danh sách các bảng xiii CHƢƠNG 1: DẪN NHẬP 1 1.1 Lý do chọn đề tài 1 1.2 Những đề tài trong và ngoài nƣớc 2 1.3 Mục tiêu của đề tài 4 1.4 Đối tƣợng nghiên cứu 4 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 4 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5 2.1 Tổng quan về OBD-2 5 2.1.1 Giới thiệu 5 2.1.2 Giắc chẩn đoán OBD-2 6 2.1.3 Hoạt động của đèn báo lỗi 8 2.2 Mã lỗi 9 2.3 Các chuẩn giao tiếp OBD-2 10 2.4 Giao thức chẩn đoán 11 2.5 Các chế độ hoạt động của OBD-2 14 2.6 Giới thiệu về OBD-2 PIDs 15 2.7 Các chế độ hoạt động 15 2.8 PIDs và cách giải mã 16 v
9. 2.9 Cách giải mã các PIDs đặc biệt 17 2.9.1 Chế độ 1 - PID01 17 2.9.2 Chế độ 1 - PID03 18 2.9.3 Chế độ 1 - PID12 19 2.9.4 Chế độ 1 -PID1C 19 2.9.5 Chế độ 1 - PID41 20 2.9.6 Chế độ 3 20 2.9.7 Mã hóa loại nhiên liệu 21 2.9.8 Quá trình truyền nhận dữ liệu sử dụng CAN - 11 bit 22 2.10 Tổng quan về VPN 23 2.10.1 Định nghĩa VPN 23 2.10.2 Lợi ích của VPN 24 2.10.3 Các thành phần cần thiết để tạo kết nối VPN 25 2.10.4 Các giao thức VPN 25 2.10.5 Thiết lập một kết nối VPN 28 2.10.6 Các dạng kết nối VPN 29 2.11 Các công nghệ truyền thông viễn thông 32 2.11.1 GPRS 32 2.11.1.1 Khái niệm 32 2.11.1.2 Thông số kỹ thuật 33 2.11.1.3 Ƣu nhƣợc điểm 36 2.11.1.4 Tình hình triển khai hạ tầng ở Việt Nam 37 2.11.2 Third-generation technology (3G) 37 2.11.2.1 Khái niệm 37 2.11.2.2 Thông số kỹ thuật 39 2.11.2.3 Ƣu nhƣợc điểm của 3G 43 2.11.2.4 Tình hình triển khai hạ tầng ở Việt Nam 44 2.11.3 Kết luận lựa chọn 46 2.12 Các mô hình truyền thông viễn thông 46 vi
10. 2.12.1 Embedded server 46 2.12.1.1 Mô hình 46 2.12.1.2 Phƣơng thức hoạt động 48 2.12.1.3 Ƣu nhƣợc điểm của Embedded server 47 2.12.2 Machine To Machine 48 2.12.2.1 Mô hình 48 2.12.2.2 Phƣơng thức hoạt động 48 2.12.2.3 Ƣu nhƣợc điểm của Machine To Machine 49 2.12.3 VPN Client to site 50 2.12.3.1 Mô hình 50 2.12.3.2 Phƣơng thức hoạt động 50 2.12.2.3 Ƣu nhƣợc điểmVPN Client to site 52 2.13 Kết luận lựa chọn hình thức mô hình 51 CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH 52 3.1. Mô hình 52 3.2 Phƣơng thức hoạt động 53 3.3 Cụm thu thập dữ liệu trên xe 54 3.4 Server 59 3.5 Cụm SUPPORTER 61 CHƢƠNG 4: THỬ NGHIỆM 65 4.1 Phƣơng pháp đo trong thí nghiệm: 65 4.2 Kiểm nghiệm độ trễ của dữ liệu 66 4.3 Kiểm nghiệm tính năng đọc mã lỗi và xóa mã lỗi trên xe 68 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 70 5.1 Kết quả đạt đƣợc 70 5.2 Các vấn đề chƣa đạt đƣợc 70 5.3 Hƣớng phát triển đề tài 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 71 vii
11. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2G Second Generation 3G Third Generation ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line ALDL Assembly Line Diagnostic Link ARM Acorn RISC Machine ATM Asynchronous Transfer Mode BBB BeagleBone Black BTS Base Transceiver Station CAN Controller Area Networks CARB California Air Resources Board CDMA Code Division Multiple Access CF Consecutive Frame CN Core Network CP-2 Coreless Phone-2 DTC Diagnostic Trouble Codes EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution ECU Electronic Control Module EOBD European On Board Diagnostics ETSI European Telecommunications Standards Institute FCF Flow Control Frame FF First Frame GGSN Gateway GPRS Support Node GRE Generic Routing Encapsulation GPRS General Packet Radio Service GSM Global System for Mobile communications HSDPA High Speed Downlink Packet Access IMT-2000 International Mobile Telecommunications in the year 2000 IP Internet Protocol IPsec Internet Protocol Security ISP Internet Service Provider viii
12. JOBD Japan On Board Diagnostics L2F Layer 2 Forwarding) L2TP Layer 2 Tunneling Protocol LAN Local Area Network MS Mobile Station OBD-II On-board diagnostics PIDs Parameter IDs PWM Pulse-Width Modulation PPP Point-to-Point Protocol PPTP Point-to-Point Tunneling Protocol QoS Quality of Service SAE Society of Automotive Engineers SDU Service Data Unit SF Single Fram SGSN Servicing GPRS Support Node SSTP Secure Socket Tunneling Protocol TCP/IP Transmission Control Protocol (TCP) and the Internet Protocol (IP) UART Universal Asynchronous Receiver/Transmitter UMTS Universal Mobile Telecommunnication System VPN Virtual Private Network WAN Wide Area Network ix
13. DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Các dạng ký hiệu đèn Check 8 Hình 2.2: Sơ đồ khối chuẩn giao tiếp ISO 15765 CAN 11 Hình 2.3: Dạng sóng của giao thức ISO 15765 CAN 12 Hình 2.4: Mô hình mạng VPN 23 Hình 2.5:L2TP không cung cấp mã hóa 26 Hình 2.6: IPSec Cilent to IPSec Server 27 Hình 2.7: Point to Point Tunneling Protocol 28 Hình 2.8: Client to server VPN – Router 29 Hình 2.9:The non-VPN remote access setup 30 Hình 2.10:The Remote Access VPN setup Nhƣ bạn có thể suy ra từ hình 2.10 30 Hình 2.11: Cấu trúc mang GPRS 32 Hình 2.12: Kiến trúc phân lớp chất lƣợng dịch vụ trên mạng UMTS 39 Hình 2.13: Mô hình phân cấp dịch vụ 41 Hình 2.14: Mô hình Embedded web server 46 Hình 2.15:Mô hình Machine To Machine 48 Hình 2.16:VPN Client to site 50 Hình 3.1: Mô hình thu thập dữ liệu thí nghiệm động cơ từ xa 52 Hình 3.2: Hình nguyên lý thu thập dữ liệu thí nghiệm động cơ từ xa 53 Hình 3.3:Mô hình thực tế cụm thu thập dữ liệu trên xe 54 Hình 3.4: Mạch kit TS-STM32F107VCT6 55 Hình 3.5: Lƣu đồ thuật toán của TS-STM32F107VCT6 56 Hình 3.6: Máy tính nhúng BBB (BeagleBone Black) 57 Hình 3.7: Lƣu đồ thuật toán của BBB (BeagleBone Black) 58 Hình 3.8: Máy Server 59 Hình 3.9: Lƣu đồ thuật toán của Server 60 Hình 3.10: Giao diện kết nối SUPORTER và cụm thu thập dữ liệu trên xe 61 x
14. Hình 3.11: Giao diện của SUPORTER thể hiện tốc độ động cơ và tốc độ xe, nhiệt độ nƣớc làm mát 62 Hình 3.12: Giao diện của SUPORTER đọc mã lỗi và xóa mã lỗi 62 Hình 3.13: Lƣu đồ thuật toán của SURPORTER 63 Hình 4.1: Hàm Tick count trong LabVIEW 65 Hình 4.2: Thời gian trễ 66 Hình 4.3: Đƣờng chạy thử để kiểm nghiệm độ trể của dữ liệu 66 Hình 4.4: Đƣờng chạy thử để kiểm nghiệm tính năng độ và xóa mã lỗi 68 xi
15. DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1: Giắc chẩn đoán OBD-2 7 Bảng 2.2: Ý nghía ký tự trong một mã lỗi 9 Bảng 2.3:Phƣơng thức truyền dữ liệu 13 Bảng 2.4: Cấu trúc các loại khung truyền 14 Bảng 2.5: Các chế độ hoạt động 16 Bảng 2.6: Mã hóa Chế độ 1- PID01 17 Bảng 2.7: Cách mã hóa quá trình kiểm tra 17 Bảng 2.8: Mã hóa Byte C và D ở động cơ xăng 17 Bảng 2.9: Mã hóa Byte Cvà D ở động cơ diesel 18 Bảng 2.10: Mã hóa Chế độ 1 -PID03 18 Bảng 2.11: Mã hóa Chế độ 1 -PID12 19 Bảng 2.12:Chế độ 1 -PID1C 19 Bảng2.13: Mã hóa Chế độ 1 -PID41 20 Bảng 2.14: Mã hóa Chế độ 3 đọc DTCs 21 Bảng2.15: Mã hóa loại nhiên liệu 21 Bảng 2.16: Chức năng các bytes trong quá trình truyền 22 Bảng 2.17: Chức năng các byte trong quá trình nhận 23 Bảng 2.18: Độ tin cậy của mạng GPRS 33 Bảng 2.19: Thông số độ trễ của GPRS 34 Bảng 2.20:Tốc độ kênh truyền trong GPRS 35 Bảng 2.21:Tốc độ cho các dịch vụ ứng dụng GPRS 35 Bảng 2.22: Tổng quan mạng 3G/IMT-2000 38 Bảng 2.23: Bảng xác định các tham số cho từng lớp lƣu lƣợng 40 Bảng 2.24: Phân lớp dịch vụ 41 Bảng 2.25: Các yêu cầu về hoạt động cho các dịch vụ Thoại/Thời gian thực 42 Bảng 2.26: Các yêu cầu về hoạt động cho các dịch vụ lớp tƣơng tác 2 chiều 42 Bảng 2.27: Các yêu cầu về hoạt động cho dịch vụ luồng dữ liệu 43 xii
16. Bảng 2.28: Bảng so sánh tốc độ và độ trễ của công nghệ truyềnthông 3G và GPRS 46 Bảng 4.1: Thống kê độ trễ của dữ liệu ngày Thứ Sáu 67 Bảng 4.2:Độ trễ của dữ liệu ngày Chủ Nhật 67 Bảng 4.3: Thống kê đọc xóa mã lỗi 69 xiii
17. CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Lý do chọn đề tài Trong tình hình hiện nay, với trọng tâm là đổi mới giáo dụcđại học, nhiều trƣờng Đại học, Caođẳngđang bắt đầu cải tiến cải tiến cáctrang thiết bịphòng thí nghiệm với mục tiêu là tăng cơhội tiếp cậncủa sinh viên với cácvấn đề thực tiễn. Trong quá trình học tậpnghiên cứu đƣợc thực hiện tại các phòng thí nghiệm, với các thiết bịthí nghiệm cũ lạchậu thì khôngđáp ứngđủ yêu cầu của ngƣờihọc, nếu trang bị đồng bộ, hiện đại thì chi phí quá cao. Dođó, nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin trong cácphòng thí nghiệm nói chung và ngành Kỹ thuậtđộng cơ nhiệt nóiriêng, có thể giúp cho ngƣời học có thể mô phỏng quá trình thínghiệm trên máy tính cá nhân của mình với những thông số đầu vào cho trƣớc và kết quảphân tích nhanh, chính xác nhất. Bên cạnh đó, làm thí nghiệm đểnghiên cứu hoàn thiện động cơ đốt trong nhằm làm tăng công suất, tiết kiệm nhiên liệuđạt hiệu quảkinh tế, kỹthuật, giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờngđã trởthành mụctiêu hàngđầu của các hãng sản xuất ô tô hiện nay trên thếgiới. Do đónghiên cứu hoàn thiện động cơgiúp ngƣời học nắm vững các vấn đềvềthực nghiệm chuyên ngành của mình, từ đó đƣa ra nhận xét, giảipháp đểcải thiện động cơ đƣợc nghiên cứu. Cùng với sự bùng nổ về khoa học công nghệ, ô tô ngày hôm nay tích hợp rất nhiều hệ thống điều khiển bằng điện tử nhằm mang lại cho ngƣời sử dụng sự thoải mái và tiện dụng, bên cạnh đó việcchẩn đoán nhằm phát hiện hƣ hỏng rất phức tạp tốn kém nhiều thời gian và chi phí cao. Ngoài ra, hiện nay có khoảng 2.4 tỉ ngƣời dùng Internet, 1,1 ngƣời dùng Smartphone Việt Nam có khoảng 16 triệu thuê bao 3G. Vì vậy: 1
18. Đề tài “Thu thập dữ liệu thí nghiệm động cơ từ xa” do PGS.TS Đỗ Văn Dũng hƣớng dẫn, nhằm thu thập các thông số cụ thể là: Tốc độ xe, nhiệt độ động cơ, mã lỗi chẩn đoán để thí nghiệm, theo dõi tình trạng hoạt động của động cơ. 1.2 Những đề tài trong và ngoài nƣớc Providing Accident Detection in Vehicular Networks Through OBD-II Devices and Android-based Smartphones Ngƣời thực hiện:Jorge Zaldivar, Carlos T. Calafate, Juan Carlos Cano, Pietro Manzoni. Bài báo này đề xuất chế tạo một thiết bị gắn trên xe nhằm theo dõi, thu thập tình trạng của xe thông qua chuẩn OBD- II những tín hiệu này đƣợc gửi tới chiếc điện thoại chạy bằng hệ điều hành Android bằng sóng bluetooth. Nhƣ vậy, khi xe gặp tai nạn lập tức chiếc điện thoại này sẽ gửi một e-mail hoặc tin nhắn SMS tới địa chỉ đã định trƣớc.[1] Ƣu điểm: - Theo dõi đƣợc tình trạng hoạt động của động cơ. - Đọc và xóa mã lỗi động cơ. - Có thể báo đƣợc tai nạn của xe đến một địa chỉ e-mail hoặc SMS đƣợc định trƣớc Nhƣợc điểm: - Giá thành cao. - Khó xây dựng đƣợc cơ sở dữ liệu của xe. Android-based universal vehicle diagnostic and tracking system Ngƣời thực hiện:Tahat A. Đến năm 4/6/2012, Tahat, A. cùng cộng sự đã bảo vệ thành công đề tài có tên: Android-based universal vehicle diagnostic and tracking system. Nhằm mục đích đơn giản hóa và với chi phí thấp nhất vẫn có thể theo dõi tình trạng của xe tạo điều thuận lợi cho việc bảo dƣỡng, sửa chữa đề tài này đề xuất tạo ra một thiết bị nhƣ vậy. Thiết bị này có khả năng thực hiện thu thập các dữ liệu từ ECU động cơ thông qua chuẩn OBD- II sau đó gửi cho điện thoại chạy hệ điều hành 2
19. Android bằng sóng Bluetooth. Sau đó điện thoại sẽ truyền dữ liệu đến một máy chủ đã đƣợc cài đặt sẵn bằng Internet.[2] Ƣu điểm: - Theo dõi đƣợc tình trạng hoạt động của động cơ. - Đọc và xóa mã lỗi động cơ. Nhƣợc điểm: - Giá thành cao. - Khó xây dựng đƣợc cơ sở dữ liệu của xe. Mobile-based vehicle supplies check management system[3] Ngƣời thực hiện:Da-Woon Jeong Đề tài này đề xuất một thiết bị tƣơng tự nhƣ 2 đề tài trên nhƣng khác ở chỗ phần giao tiếp với điện thoại Iphone bằng WiFi . Đề tài này chế tạo một thiết bị giúp ngƣời lái xe tiết kiệm nhiên liệu nhờ những thông tin phản hồi tức thì trong lúc xe đang chạy. Điều này đƣợc thực hiện đƣợc nhờso sánh dữ liệu đƣa ra ở ECU với dữ liệu chuẩn. Thiết bị này đƣợc thiết kế theo chuẩn OBD- II dùng vi xử lý AVG có thể đọc dữ liệu từ hộp ECM so sánh với dữ liệu chuẩn và hiển thị với lái xe bằng5 LED.[3] Ƣu điểm: - Theo dõi đƣợc tình trạng hoạt động của động cơ. - Đọc và xóa mã lỗi động cơ. - Có thể cảnh báo tình trạng hoạt động của xe bằng LED Nhƣợc điểm: - Giá thành cao. - Khó xây dựng đƣợc cơ sở dữ liệu của xe. Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy chuẩn đoán OBD-2 Ngƣời thực hiện: Nguyễn Trung Hiếu, Bùi Văn Hoàng Đề tài này chế tạo máy chuẩn đoán OBD-2 có thể lấy dữ liệu từ các cảm biến thông qua cổng OBD-2 và máy chuẩn đoán này truyền dữ liệu thu đƣợc từ động cơ tính bằng cổng USB[4] 3
20. Ƣu điểm: - Theo dõi đƣợc tình trạng hoạt động của động cơ. Nhƣợc điểm: - Chƣa đọc và xóa mã lỗi động cơ. - Chƣa truyền dữ liệu qua 3G. 1.3 Mục tiêu của đề tài - Thiết lậpmạng truyền thông VPNclient to site. - Thu thập dữ liệu động cơ từ cổng OBD-2 và gửi dữ liệu thu thập đƣợc đến Kỹ thuật viên thông qua mạng 3G. - Dựa trên những nền tảng trên tiến tới phát triển đề tài thành sản phẩm đọc mã lỗi và thu thập tín hiệu động cơ di động qua mạng 3G phục vụ công tác bảo trì và sữa chữa. 1.4Đối tƣợng nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu các lĩnh vực sau: - Nghiên cứu các tiêu chuẩn chuẩn OBD-2 - Nghiên cứu ứng dụng kit TS-STM32F107VCT6và ngôn ngữ lập trình C++ - Nghiên cứu ứng dụng của máy tính nhúng (BeagleBone Black) và hệ điều hành LINUX - Nghiên cứu cách thiết lập mạng VPN 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp tổng hợp tài liệu. - Phƣơng pháp thực nhiệm. - Phƣơng pháp lập trình vi điều khiển. -Phƣơng pháp lập trình hệ thống nhúng. - Phƣơng pháp thiết lập mạng VPN. - Phƣơng pháp thiết lập hệ thống thu thập dữ liệu động cơ từ xa 4
21. CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan về OBD-2 2.1.1 Giới thiệu Năm 1955, tại Hoa Kỳ, Hiệp hội Bảo vệ Môi trƣờng không khí liên bang đƣợc ra đời, cung cấp những nghiên cứu, hỗ trợ công nghệ để tìm hiểu sâu hơn về nguyên nhân và ảnh hƣởng của nguồn không khí ô nhiễm. Kể từ đó, các tổ chức khác liên tục ra đời trong nhiều năm với các quy định và điều luật song hành nhƣ: Ban tài nguyên không khí California - CARB (California Air Resources Board) cùng với Luật không khí liên bang ra đời năm 1967. Cơ quan Bảo vệ Môi trƣờng Mỹ - EPA (Environmental Protection Agency) ra đời vào tháng 9 năm 1970 với sự bổ sung và điều chỉnh bộ Luật không khí liên bang và nhiều các quy định khác của Hội kỹ sƣ ô tô Mỹ - SAE (Society of Automotive Engineers) ra đời năm 1988 nhằm hạn chế lƣợng khí thải ô tô ra môi trƣờng. Năm 1969, Wolkswagen giới thiệu hệ thống On-board Computers đầu tiên với khả năng kiểm tra hệ thống dành cho các mẫu xe phun xăng thế hệ thứ ba của họ.[1] Năm 1975, hệ thống On-board Computers Datsun 280Z xuất hiện trên nhiều mẫu xe, chủ yếu là để điều chỉnh thời gian phun trong hệ thống phun nhiên liệu. Hệ thống OBD đơn giản đã xuất hiện mặc dù không có tiêu chuẩn rõ ràng về việc nó sẽ giám sát nhƣ thế nào hay báo cáo tình trạng hệ thống ra sao. Năm 1980, GM thực hiện một giao diện và giao thức độc quyền để thử nghiệm ECU (Electronic Control Module). Giao thức ASSEMBLY LINE (ALDL) kết nối ở tốc độ 160 baud với tín hiệu có bề rộng xung thay đổi (PWM-Pulse-Width Modulation) đƣợc sử dụng trên một vài mẫu xe năm 1980 tại bang California và đƣợc áp dụng trên toàn lãnh thổ nƣớc Mỹ năm 1981. Bằng cách kết nối hai chân theo qui định của nhà sản xuất. Khi bật chìa khóa và động cơ không hoạt động, đèn Check Engine sẽ nhấp nháy với 2 chữ số tƣơng ứng với một mã lỗi cụ thể. Năm 1986, một phiên bản cải tiến của giao thức ALDL ra đời có tốc độ 8192 baud với đƣờng truyên tín hiệu UART. Giao thức này đƣợc quy định trong tiêu 5
22. S K L 0 0 2 1 5 4