Elektroniczna kierownica: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Cześć wszystkim!

Poniżej udostępniam jeden z moich ulubionych projektów, a jest nim elektroniczna kierownica. Zaprojektowałem i opracowałem kierownicę do samochodu studenckiego formuły. Funkcją elektroniki na kole jest zasadniczo sterowanie kilkoma systemami samochodu, takimi jak ustawienia wentylatora chłodnicy, system redukcji oporu i kolektor dolotowy o zmiennej długości. Aby uzyskać krótki pomysł, najpierw obejrzyj poniższy film, a następnie kontynuuj pisanie posta.

Krok 1:

Ustawić

Konfigurację można podzielić na 4 poziomy hierarchii. Rozważ poniższy diagram:

Krok 2:

1. Arduino: Rolą arduino w mojej konfiguracji jest odbieranie danych wejściowych z ekranu dotykowego i przycisków zmiany biegów oraz dostarczanie sygnału wyjściowego do sterowania wszystkimi przekaźnikami i serwomechanizmem.

2. Kierownica i siłowniki:

   1. Szybkozłącze elektryczne: Jeśli chodzi o produkcję kierownicy, była to bez wątpienia najtrudniejsza część całej konfiguracji. Męska strona okrągłego złącza elektrycznego została włożona w wielowypustowy wał kierownicy, a całe okablowanie przechodziło przez wał i wychodziło w pobliżu zębatki. Żeńska strona złącza elektrycznego została umieszczona wewnątrz szybkozłącza kierownicy. W złączu znajduje się łącznie 8 przewodów. Sprawdź poniższe obrazy, aby lepiej zrozumieć połączenia.
   2. Przekaźnik pneumatycznej zmiany biegów: Przekaźnik jest sterowany przez arduino, które odbiera sygnał z przycisków zmiany biegów na kierownicy. Po naciśnięciu przycisku przekaźnik jest aktywowany przez arduino i układ pneumatyczny porusza się odpowiednio do zmiany biegu.
   3. DRS Servo: Serwo dla DRS (system redukcji oporu) jest również kontrolowane przez arduino. W zależności od zdarzenia wybranego przez użytkownika w menu „Wybór zdarzenia” na wyświetlaczu LCD, serwo porusza się i zmienia się położenie tylnego skrzydła samochodu.
   4. VLIM Servo: VLIM oznacza kolektor dolotowy o zmiennej długości. Podobnie jak serwo DRS, serwo VLIM jest kontrolowane przez arduino zgodnie z ustawieniami w menu wyboru zdarzeń.
   5. Przekaźnik wentylatora chłodnicy: Wentylator chłodnicy jest krytyczną częścią układu chłodzenia silnika. Nie włączaj wentylatora chłodnicy i silnik się przegrzewa. Trzymaj wentylator chłodnicy zawsze włączony, a rozładowujesz baterię w ciągu 15 minut. Dlatego istnieje wiele ustawień, które użytkownik może wybrać w zależności od temperatury otoczenia i warunków pracy.
3. Obwód elektryczny kierownicy: Jak sama nazwa wskazuje, jest to obwód elektryczny kierownicy. Łącznie 8 przewodów z obwodu elektrycznego przechodzi do szybkozłącza elektrycznego.

Krok 3:

4. Wyposażenie pomocnicze kierownicy

1. Shift Lights: są to diody LED zamontowane w górnej części kierownicy. Służą do informowania kierowcy o konieczności zmiany biegu przy optymalnych obrotach w celu uzyskania maksymalnej wydajności układu napędowego. W mojej konfiguracji użyliśmy diod LED Neopixel WS2812B RGB ze względu na prostotę. Cała listwa jest obsługiwana tylko 3 przewodami. Jedna moc (+5v), druga masa, a trzecia to przewód sygnałowy.
2. Ekran dotykowy: Jak omówiono powyżej, ekran dotykowy jest obsługiwany przez kierowcę w celu kontrolowania różnych ustawień samochodu. Urządzenie z ekranem dotykowym, którego używaliśmy, to urządzenie Nextion. Urządzenie oferuje łatwy sposób na interfejs z arduino, a piękne GUI można z łatwością tworzyć bez większych umiejętności programistycznych. Aby wyjaśnić kodowanie i konstrukcję ekranu dotykowego, potrzebny byłby samouczek. Daj mi znać w sekcji komentarzy poniżej, jeśli chcesz, abym zrobił samouczek na to samo.
3. Przyciski zmiany biegów: Tutaj znowu, gdy przyciski (dwa) są naciśnięte przez sterownik, odpowiednie cyfrowe piny odczytu arduino są ustawione na wysokie. W zależności od wciśniętego przycisku arduino aktywuje odpowiedni przekaźnik pneumatycznej zmiany biegów i bieg jest zmieniany.

Krok 4:

Produkcja

Oprócz zespołu szybkozłącza elektrycznego, który już omówiłem powyżej, głównymi elementami produkcji są rama podstawy i puszki pokrywy. Widoczna na zdjęciach podstawa ramy kierownicy została wykonana z włókna węglowego. Trzy warstwy włókna węglowego po obu stronach rdzenia piankowego zostały zapakowane przy użyciu techniki infuzji żywicy. Po wyschnięciu całej żywicy, część została wysłana do cięcia drutem, gdzie na ramie podstawy wycięto szczeliny na kciuk i profil zewnętrzny. W przypadku pudełek okładkowych zastosowano 2 mm arkusze PCV, które następnie zostały ponownie wysłane do cięcia drutu w celu uzyskania pożądanego profilu. Po obróbce zarówno rama podstawy, jak i pokrywy zostały zmontowane za pomocą nakrętek, śrub i dużej ilości żywicy epoksydowej.:P

Poniżej znajduje się kolejny film wykonany w czasie produkcji. Wydawanie dźwięków samochodu jest zawsze zabawne.:)

Krok 5:

Aby uzyskać więcej samouczków takich jak ten, możesz śledzić moją stronę tutaj:

www.facebook.com/projectmechatronics/