Từ những kiến thức lý thuyết được học về hệ thống ô tô và giao tiếp CAN, nhóm sinh viên lớp ME2508, chuyên ngành Automotive Software đã thực hiện đồ án mô phỏng quá trình trao đổi dữ liệu giữa các bộ điều khiển điện tử (ECU). Thông qua việc kết hợp vi điều khiển STM32 với các linh kiện phần cứng, nhóm từng bước đưa kiến thức trên lớp vào thử nghiệm thực tế. Quá trình này cũng giúp các thành viên hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của giao tiếp CAN, cách các bộ điều khiển trao đổi thông tin và những yêu cầu kỹ thuật cần đáp ứng để một mô hình có thể vận hành thành công.
Các thành viên của nhóm thảo luận trước khi thuyết trình về đồ án
Từ kiến thức lý thuyết đến ý tưởng mô phỏng hệ thống ô tô
Đồ án được thực hiện bởi nhóm sinh viên lớp ME2508, chuyên ngành Automotive Software, với Nguyễn Đức Hải Tân là nhóm trưởng và thầy Nguyễn Duy Hoàng đảm nhận vai trò giảng viên hướng dẫn. Đề tài của nhóm tập trung mô phỏng quá trình giao tiếp giữa các ECU (Electronic Control Unit) trên hệ thống ô tô thông qua giao thức CAN (Controller Area Network). Đây là nội dung gắn liền với lĩnh vực phần mềm ô tô, giúp người học tiếp cận cách các bộ điều khiển điện tử trao đổi dữ liệu và phối hợp với nhau trong quá trình vận hành của phương tiện.
Chia sẻ về lý do lựa chọn đề tài, nhóm cho biết đây là một cách để tổng kết và vận dụng những kiến thức lý thuyết đã được học trong quá trình học tập. Thay vì chỉ tìm hiểu nguyên lý trên tài liệu, các thành viên mong muốn trực tiếp triển khai một mô hình có thể hoạt động trên phần cứng thực tế. Qua đó, nhóm có cơ hội kiểm chứng những kiến thức đã học, đồng thời nhận diện rõ hơn những vấn đề có thể phát sinh khi đưa một hệ thống từ lý thuyết vào thực hành. Với đặc thù của chuyên ngành Automotive Software, việc tìm hiểu mối liên hệ giữa phần mềm và phần cứng có vai trò quan trọng. Đồ án vì thế trở thành cơ hội để các thành viên tiếp cận một nội dung chuyên môn cụ thể, từ cách kết nối linh kiện đến quá trình xử lý và trao đổi dữ liệu giữa các bộ điều khiển.
Kết hợp STM32 và giao tiếp CAN để triển khai mô hình
Để xây dựng sản phẩm, nhóm vận dụng kiến thức về giao tiếp CAN, sử dụng bộ vi điều khiển STM32 có hỗ trợ module CAN Controller, kết hợp với thiết bị chuyển đổi tín hiệu vi sai. Đây là những thành phần chính được sử dụng để triển khai mô hình mô phỏng quá trình giao tiếp giữa các ECU. Trong quá trình thực hiện, nhóm phải đảm bảo các thành phần phần cứng được kết nối chính xác và có thể phối hợp theo đúng nguyên lý đã tìm hiểu. Tuy nhiên, khoảng cách giữa việc nắm được kiến thức lý thuyết và triển khai thành công trên thiết bị thực tế không hề nhỏ. Một mô hình có thể hoạt động ổn định đòi hỏi người thực hiện phải chú ý đến nhiều chi tiết kỹ thuật, từ cách lắp ráp đến việc kiểm tra đường truyền tín hiệu.
Theo chia sẻ của nhóm, một trong những yêu cầu quan trọng là các chân tín hiệu trên vi điều khiển phải được kết nối đúng vị trí. Bên cạnh đó, đường truyền tín hiệu cần được lắp đặt điện trở phù hợp để hạn chế hiện tượng phản xạ tín hiệu. Những chi tiết tưởng chừng nhỏ này lại có thể ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận hành của mô hình. Chính vì vậy, nhóm đã trải qua nhiều lần thử nghiệm, kiểm tra và điều chỉnh để tìm ra những điểm chưa phù hợp. Quá trình hoàn thiện sản phẩm được triển khai từ phần cứng đến phần mềm, đòi hỏi các thành viên phải kiên nhẫn theo dõi từng bước thay vì chỉ tập trung vào kết quả cuối cùng.
Tìm và sửa lỗi: thử thách trong quá trình hoàn thiện sản phẩm
Nếu việc lắp ráp phần cứng đòi hỏi sự chính xác thì quá trình xử lý phần mềm lại đặt ra yêu cầu về khả năng phân tích và tìm kiếm nguyên nhân lỗi. Theo nhóm, đây là một trong những công đoạn quan trọng nhất để đồ án có thể vận hành thành công. Lỗi có thể xuất hiện ở nhiều vị trí khác nhau trong quá trình xử lý dữ liệu. Vì vậy, các thành viên cần nắm rõ luồng chạy của chương trình, hiểu cách dữ liệu được truyền đi và kiểm tra từng khâu để xác định chính xác vấn đề. Nếu không hiểu rõ nguyên nhân, việc chỉnh sửa có thể không giải quyết được lỗi mà còn khiến quá trình kiểm tra trở nên phức tạp hơn.
Đối với một đồ án có sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm như mô hình giao tiếp CAN, việc tìm lỗi cũng đòi hỏi người thực hiện phải nhìn nhận vấn đề từ nhiều phía. Một sự cố trong quá trình vận hành có thể liên quan đến kết nối linh kiện, đường truyền tín hiệu hoặc cách chương trình xử lý dữ liệu. Do đó, nhóm phải phối hợp kiểm tra cả hai phần để tìm ra hướng khắc phục. Đây cũng là phần khiến các thành viên tâm đắc nhất sau khi hoàn thành đồ án. Thông qua việc liên tục thử nghiệm và sửa lỗi, nhóm có cơ hội hiểu sâu hơn cách hệ thống hoạt động, thay vì chỉ ghi nhớ các bước thực hiện theo lý thuyết. Quan trọng hơn, các thành viên rèn luyện được sự cẩn thận và tư duy phân tích khi đối mặt với những vấn đề kỹ thuật chưa có lời giải ngay lập tức.
Trong quá trình triển khai, nhóm ME2508 lựa chọn cách làm việc chung thay vì phân chia cố định từng nhiệm vụ cho mỗi thành viên. Mọi người cùng hỗ trợ và tham gia vào các đầu công việc, từ tìm hiểu kiến thức, lắp ráp thiết bị đến thử nghiệm và xử lý lỗi. Cách làm này tạo điều kiện để các thành viên cùng nắm được tổng thể quá trình thực hiện, đồng thời có thể hỗ trợ nhau khi gặp khó khăn. Đặc biệt, với một sản phẩm cần sự phối hợp giữa nhiều thành phần kỹ thuật, việc trao đổi thường xuyên giúp nhóm dễ dàng kiểm tra các vấn đề phát sinh và thống nhất hướng xử lý. Trong suốt quá trình đó, thầy Nguyễn Duy Hoàng đã đưa ra những góp ý và hỗ trợ nhóm trong việc lắp ráp thiết bị. Những hướng dẫn từ giảng viên giúp các thành viên có thêm cơ sở để kiểm tra các kết nối, điều chỉnh mô hình và từng bước hoàn thiện sản phẩm. Sau quá trình thử nghiệm, sản phẩm đã vận hành thành công và đáp ứng mục tiêu ban đầu mà nhóm đặt ra. Đây là kết quả của việc kết hợp kiến thức chuyên môn với quá trình thực hành, đồng thời cho thấy vai trò của sự phối hợp giữa các thành viên khi triển khai một đồ án kỹ thuật.
Mở rộng mô hình với nhiều ECU chức năng hơn trong tương lai
Sau khi hoàn thành đồ án, các thành viên cho biết bản thân hiểu rõ hơn những kiến thức lý thuyết đã được học, đặc biệt là cách giao tiếp CAN được triển khai trên phần cứng thực tế. Những vấn đề phát sinh trong quá trình lắp ráp, kết nối và xử lý phần mềm cũng giúp nhóm có thêm kinh nghiệm khi tiếp cận các bài toán kỹ thuật. Với kết quả hiện tại, nhóm mong muốn tiếp tục phát triển mô hình nếu có thêm thời gian và nguồn lực. Định hướng được các thành viên đề cập là tích hợp thêm nhiều ECU với những chức năng khác nhau. Khi có thêm các bộ điều khiển được kết nối, mô hình có thể mô phỏng được nhiều tình huống giao tiếp hơn, qua đó mở rộng phạm vi tìm hiểu về hệ thống điện tử trên ô tô. Đây cũng là hướng phát triển phù hợp với quá trình học tập của sinh viên chuyên ngành Automotive Software, khi kiến thức về vi điều khiển, giao tiếp dữ liệu và xử lý phần mềm cần được củng cố thông qua những lần thực hành cụ thể.
Đồ án của nhóm ME2508 cho thấy quá trình học tập trong lĩnh vực Automotive Software luôn gắn liền với việc vận dụng kiến thức vào các tình huống thực tế. Từ việc tìm hiểu giao thức CAN, sử dụng vi điều khiển STM32 đến lắp ráp phần cứng và xử lý lỗi phần mềm, mỗi công đoạn đều mang đến cho các thành viên những trải nghiệm chuyên môn cụ thể. Đặc biệt, quá trình hoàn thiện mô hình giúp nhóm nhận ra rằng để một sản phẩm kỹ thuật vận hành đúng yêu cầu, người thực hiện cần hiểu rõ nguyên lý, kiểm tra cẩn thận từng thành phần và kiên trì xử lý những vấn đề phát sinh. Đây cũng là những kinh nghiệm có ý nghĩa đối với các bạn sinh viên đang theo đuổi lĩnh vực công nghệ ô tô. Chúc nhóm sẽ tiếp tục giữ vững tinh thần học hỏi, tích lũy thêm kinh nghiệm thực hành và có thêm nhiều sản phẩm công nghệ chất lượng trong hành trình học tập tại Viện Đào tạo Quốc tế FPT
Huyền Tomato – Phòng Hợp tác doanh nghiệp
| FPT Aptech trực thuộc Tổ chức Giáo dục FPT có hơn 25 năm kinh nghiệm đào tạo lập trình viên quốc tế tại Việt Nam, và luôn là sự lựa chọn ưu tiên của các sinh viên và nhà tuyển dụng. |
