Elektronisches Lenkrad - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Hallo alle zusammen!

Unten teile ich eines meiner Lieblingsprojekte, und das ist das elektronische Lenkrad. Ich habe das Lenkrad für ein Formula Student Auto entworfen und entwickelt. Die Funktion der Elektronik am Rad besteht im Wesentlichen darin, mehrere Systeme des Autos wie Einstellungen für Kühlerlüfter, Luftwiderstandsreduzierungssystem und Ansaugkrümmer mit variabler Länge zu steuern. Um eine kurze Vorstellung zu bekommen, sehen Sie sich zuerst das Video unten an und fahren Sie dann mit dem Beitrag fort.

Schritt 1:

Die Einrichtung

Das Setup kann in 4 Hierarchieebenen unterteilt werden. Betrachten Sie das folgende Diagramm:

Schritt 2:

1. Arduino: Die Rolle von Arduino in meinem Setup besteht darin, Eingaben vom Touchscreen und den Gangschalttasten zu empfangen und dementsprechend ein Ausgangssignal zur Steuerung aller Relais und Servos zu liefern.

2. Lenkrad und Aktuatoren:

   1. Elektrische Schnellkupplung: Was die Fertigung des Lenkrads betrifft, war dies zweifellos der schwierigste Teil des gesamten Setups. Die männliche Seite eines runden elektrischen Steckers wurde in die Keilwelle des Lenkrads eingeführt, wobei die gesamte Verkabelung durch die Welle führte und in der Nähe der Zahnstange austrat. Die weibliche Seite des elektrischen Steckers wurde innerhalb der Schnellkupplung des Lenkrads positioniert. Insgesamt werden 8 Adern vom Stecker getragen. Sehen Sie sich die folgenden Bilder an, um eine bessere Vorstellung von den Verbindungen zu erhalten.
   2. Pneumatisches Schaltrelais: Das Relais wird vom Arduino gesteuert, der das Signal von den Schaltknöpfen am Lenkrad empfängt. Wenn die Taste gedrückt wird, wird das Relais vom Arduino aktiviert und das pneumatische System bewegt sich entsprechend, um den Gang zu wechseln.
   3. DRS Servo: Das Servo für das DRS (Drag Reduction System) wird auch vom Arduino gesteuert. Entsprechend dem vom Benutzer im Menü "Ereignisauswahl" auf dem LCD ausgewählten Ereignis bewegt sich das Servo und die Position des Heckflügels des Autos wird geändert.
   4. VLIM-Servo: VLIM steht für Ansaugkrümmer mit variabler Länge. Genau wie das DRS-Servo wird das VLIM-Servo vom Arduino entsprechend den Einstellungen im Ereignisauswahlmenü gesteuert.
   5. Kühlerlüfterrelais: Der Kühlerlüfter ist ein kritischer Teil des Kühlsystems des Motors. Den Kühlerlüfter nicht einschalten und der Motor überhitzt. Lassen Sie den Kühlerlüfter immer eingeschaltet und Sie entladen Ihre Batterie innerhalb von 15 Minuten. Daher gibt es viele Einstellungen, die der Benutzer abhängig von der Umgebungslufttemperatur und den Betriebsbedingungen auswählen kann.
3. Elektrischer Stromkreis des Lenkrads: Wie der Name schon sagt, handelt es sich um den Stromkreis des Lenkrads. Insgesamt 8 Drähte vom Stromkreis gehen zur elektrischen Schnellkupplung.

Schritt 3:

4. Lenkradzubehör

1. Schaltlichter: Dies sind die LED-Leuchten, die oben am Lenkrad angebracht sind. Sie werden verwendet, um den Fahrer darauf hinzuweisen, den Gang bei optimaler Drehzahl zu schalten, um maximale Leistung aus dem Antriebsstrang herauszuholen. In meinem Setup haben wir aus Gründen der Einfachheit Neopixel WS2812B RGB-LEDs verwendet. Der gesamte Streifen wird mit nur 3 Drähten betrieben. Eine Stromversorgung (+ 5 V), zweite Masse und die dritte ist die Signalleitung.
2. Touchscreen: Wie oben besprochen, wird der Touchscreen vom Fahrer bedient, um verschiedene Einstellungen des Fahrzeugs zu steuern. Das von uns verwendete Touchscreen-Gerät ist ein Nextion-Gerät. Das Gerät bietet eine einfache Möglichkeit, sich mit dem Arduino zu verbinden, und schöne GUIs können ohne große Programmierkenntnisse problemlos erstellt werden. Um die Codierung und das Design des Touchscreens zu erklären, wäre ein eigenes Tutorial erforderlich. Lassen Sie es mich im Kommentarbereich unten wissen, wenn Sie möchten, dass ich ein Tutorial dafür mache.
3. Umschalttasten: Auch hier werden, wenn die Tasten (beide von zwei) vom Fahrer gedrückt werden, die jeweiligen digitalen Lesestifte des Arduino auf hoch gesetzt. Entsprechend der gedrückten Taste aktiviert arduino das entsprechende pneumatische Schaltrelais und der Gang wird gewechselt.

Schritt 4:

Produktion

Abgesehen von der oben bereits besprochenen elektrischen Schnellkupplungsbaugruppe sind die Hauptkomponenten der Produktion der Grundrahmen und die Abdeckkästen. Der Grundrahmen der Lenkung, wie auf den Bildern zu sehen, wurde aus Kohlefaser hergestellt. Drei Lagen Kohlefaser auf beiden Seiten eines Schaumkerns wurden unter Verwendung einer Harzinfusionstechnik eingesackt. Nach dem Trocknen des gesamten Epoxids wurde das Teil zum Drahtschneiden geschickt, wo die Schlitze für den Daumen und das Außenprofil am Grundrahmen geschnitten wurden. Für die Abdeckkästen wurden 2 mm PVC-Platten verwendet, die dann erneut zum Drahtschneiden geschickt wurden, um das gewünschte Profil zu erhalten. Nach der Bearbeitung wurden sowohl der Grundrahmen als auch die Abdeckkästen mit Muttern, Schrauben und viel Epoxid zusammengebaut.:P

Unten ist ein weiteres Video, das während der Herstellungszeit aufgenommen wurde. Autogeräusche machen macht immer Spaß.:)

Schritt 5:

Für weitere Tutorials wie diese können Sie meiner Seite hier folgen:

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