Reifentemperaturmodul - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Hintergrund:Formula Student ist der weltweit etablierteste Wettbewerb für pädagogische Ingenieure, bei dem Studenten verschiedener Universitäten gegeneinander antreten, um ein Formelfahrzeug zu entwerfen, zu entwickeln, zu bauen und zu fahren. Diese Fahrzeuge sind leistungsstark in Bezug auf Geschwindigkeit, Bremsen und Kurvenfahrt. Während des Wettbewerbs werden sie in statischen Wettbewerben getestet, d. h. Design, Kosten und Nachhaltigkeit, Geschäftspräsentation und in dynamischen Wettbewerben, die Beschleunigung, Ausdauer, Sprint, Skid Pad und Kraftstoffverbrauch umfassen. Der wachsende Bedarf, die in verschiedenen Kursen des Polytechnic of Leiria vermittelten Fähigkeiten in die Praxis umzusetzen, veranlasste die Studenten, in den Formula Student-Wettbewerb zu investieren. Das Team (FSIPLeiria) besteht aus Mitgliedern aus verschiedenen Studienrichtungen, von Ingenieurstudenten bis hin zu Management und Marketing. Weitere Informationen zum Team finden Sie auf unserer neuen Website:

Zielsetzung:

Das Hauptziel des Reifentemperaturerfassungsboards ist, wie der Name schon sagt, die Temperatur von Rennreifen zu messen. Dazu wurde ein Infrarotsensor mit 64 Messpunkten (MLX90620) verwendet. Die Temperaturdaten werden an einen Mikrocontroller mit CAN-Transceiver gesendet, der die erforderlichen Informationen erneut an den CAN-Bus des Fahrzeugs sendet.

Lieferungen

• Temperatursensor MLX90620;

• Transceiver SPI-CAN MCP2515;

• CAN-Transceiver MCP2551;

• Spannungsregler 12V-5V MCP1755_5;

• Spannungsregler 12V-3V MCP1755_3;

• Eigenständiger Atmega328P-Mikrocontroller.

Schritt 1: Design

Der Hauptstromkreis des Fahrzeugs arbeitet mit einer Spannung von ca. 12V. Das Board wurde für den Betrieb mit 5V gebaut, daher muss ein Spannungsregler (12V-5V) verwendet werden. Die maximale Spannung des Temperatursensors beträgt 3V, daher wurde ein anderer Spannungsregler (12V-3V) verwendet. Die vom Ausgang des Sensors bereitgestellte Datamatrix (16x4) wird empfangen und in 3 Hauptreifenbereiche (innen, mitte und außen) umgewandelt. Danach werden die drei Variablen über SPI an einen Transceiver SPI-CAN MCP2515 gesendet, der die Informationen erneut an den Transceiver CAN MCP2551 sendet, der die Variablen in den CAN-Bus des Fahrzeugs schreibt.

Schritt 2: Prototyping

Um zu überprüfen, ob alles wie geplant funktioniert, wurde vor dem Design der Leiterplatte der Schaltplan auf einem Steckbrett implementiert. Die Abbildung zeigt nicht, aber um die 12V-Fahrzeugbatterie zu simulieren, wurde ein Netzteil verwendet. Hinweis: Um zu überprüfen, ob der CAN-Bus ordnungsgemäß funktioniert, muss ein anderes Gerät verwendet werden, das CAN liest.

Schritt 3: PCB-Design

Die Verpackung der Komponenten muss sorgfältig geplant werden, da das Modul möglichst klein in der Nähe des Rades angebracht werden soll. Das Endergebnis ist in Abbildung 3 dargestellt und hat die folgenden Abmessungen 48x12 mm.

Schritt 4: Bestellung Ihrer Leiterplatte

JLCPCB bietet schnellen, qualitativ hochwertigen Service zu vernünftigen Preisen.1. Um zu bestellen, besuchen Sie https://jlcpcb.com und melden Sie sich an/registrieren Sie sich.

2. Klicken Sie auf die Schaltfläche Jetzt zitieren 3. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Ihre Gerberdatei hinzufügen" und laden Sie Ihre Gerberdateien hoch. Jetzt können Sie Ihre Parameter und Anpassungen wie Anzahl und Leiterplattenfarbe einstellen;

4. Klicken Sie auf „IN DEN WARENKORB SPEICHERN“;

5. Geben Sie Ihre Lieferadresse ein, wählen Sie die Versandart;

6. Vorgang zum Absenden Ihrer Bestellung und Zahlung;

7. Die von unserem Team bestellten Leiterplatten kamen innerhalb einer Woche.

Schritt 5: Montage

Der letzte Schritt besteht darin, jede Komponente sorgfältig an die Leiterplatte zu schweißen und zu testen, ob alles gut funktioniert!