Ενότητα θερμοκρασίας ελαστικών: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Ιστορικό: Το Formula Student είναι ο πιο καθιερωμένος παγκόσμιος διαγωνισμός εκπαιδευτικής μηχανικής στον οποίο φοιτητές από διάφορα πανεπιστήμια ανταγωνίζονται για το σχεδιασμό, την ανάπτυξη, την κατασκευή και την κούρσα ενός οχήματος τύπου φόρμουλας. Αυτά τα οχήματα είναι υψηλής απόδοσης όσον αφορά την ταχύτητα, το φρενάρισμα και τις στροφές. Κατά τη διάρκεια του διαγωνισμού δοκιμάζονται σε στατικά γεγονότα, δηλαδή σχεδιασμό, κόστος και βιωσιμότητα, παρουσίαση επιχειρήσεων και σε δυναμικούς διαγωνισμούς που περιλαμβάνουν επιτάχυνση, αντοχή, σπριντ, ολίσθηση και οικονομία καυσίμου. Η αυξανόμενη ανάγκη να εφαρμοστούν στην πράξη οι δεξιότητες που διδάσκονται σε διαφορετικά μαθήματα του Πολυτεχνείου της Leiria οδήγησε τους μαθητές να επενδύσουν στον διαγωνισμό Formula Student. Η ομάδα (FSIPLeiria) έχει μέλη από διάφορους τομείς σπουδών, από φοιτητές μηχανικής έως μάνατζμεντ και μάρκετινγκ. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την ομάδα επισκεφθείτε τη νέα μας ιστοσελίδα:

Σκοπός:

Ο κύριος στόχος του πίνακα απόδοσης θερμοκρασίας ελαστικών, όπως υποδηλώνει το όνομά του, είναι η μέτρηση της θερμοκρασίας των ελαστικών αγώνων. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε ένας υπέρυθρος αισθητήρας με 64 σημεία μέτρησης (MLX90620). Τα δεδομένα θερμοκρασίας αποστέλλονται σε μικροελεγκτή με πομποδέκτη CAN που στέλνει ξανά τις απαιτούμενες πληροφορίες στο δίαυλο CAN του οχήματος.

Προμήθειες

• Αισθητήρας θερμοκρασίας MLX90620.

• Πομποδέκτης SPI-CAN MCP2515.

• Πομποδέκτης CAN MCP2551.

• Ρυθμιστής τάσης 12V-5V MCP1755_5.

• Ρυθμιστής τάσης 12V-3V MCP1755_3.

• Αυτόνομος μικροελεγκτής Atmega328P.

Βήμα 1: Σχεδιασμός

Το κύριο κύκλωμα του οχήματος λειτουργεί με τάση περίπου 12V. Ο πίνακας κατασκευάστηκε για να λειτουργεί με 5V, επομένως, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας ρυθμιστής τάσης (12V-5V). Η μέγιστη τάση του αισθητήρα θερμοκρασίας είναι 3V, οπότε χρησιμοποιήθηκε ένας άλλος ρυθμιστής τάσης (12V-3V). Η μήτρα δεδομένων (16x4) που παρέχεται από την έξοδο του αισθητήρα λαμβάνεται και μετατρέπεται σε 3 κύριες περιοχές ελαστικών (εσωτερική, μεσαία και εξωτερική). Στη συνέχεια, οι τρεις μεταβλητές αποστέλλονται μέσω SPI σε πομποδέκτη SPI-CAN MCP2515 που στέλνει εκ νέου τις πληροφορίες στον πομποδέκτη CAN MCP2551 ο οποίος γράφει τις μεταβλητές στο δίαυλο CAN του οχήματος.

Βήμα 2: Πρωτοτυπία

Προκειμένου να ελεγχθεί εάν όλα λειτούργησαν σύμφωνα με το σχέδιο, πριν σχεδιάσετε το PCB, το σχήμα εφαρμόστηκε σε ένα breadboard. Το σχήμα δεν δείχνει, αλλά για την προσομοίωση της μπαταρίας του οχήματος 12V χρησιμοποιήθηκε μια τροφοδοσία. Σημείωση: Μια άλλη συσκευή που διαβάζει CAN πρέπει να χρησιμοποιηθεί για να ελέγξει εάν ο δίαυλος CAN λειτουργεί σωστά.

Βήμα 3: Σχεδιασμός PCB

Η συσκευασία των εξαρτημάτων πρέπει να σχεδιαστεί προσεκτικά γιατί η μονάδα πρόκειται να στερεωθεί κοντά στον τροχό, οπότε θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη. Το τελικό αποτέλεσμα φαίνεται στο σχήμα 3 και έχει τις ακόλουθες διαστάσεις 48x12 mm.

Βήμα 4: Παραγγελία του υπολογιστή σας

Το JLCPCB προσφέρει γρήγορη και υψηλής ποιότητας υπηρεσία σε λογικές τιμές. Για παραγγελία επισκεφθείτε τη διεύθυνση https://jlcpcb.com και συνδεθείτε/εγγραφείτε.

2. Κάντε κλικ στο κουμπί παράθεση τώρα 3. Κάντε κλικ στο κουμπί "προσθήκη του αρχείου gerber" και ανεβάστε τα αρχεία gerber Τώρα μπορείτε να ορίσετε τις παραμέτρους και τις προσαρμογές σας, όπως ποσότητα και χρώμα PCB.

4. Κάντε κλικ στην επιλογή "ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΣΤΟ ΚΑΛΑΘΙ".

5. Προχωρήστε και πληκτρολογήστε τη διεύθυνση αποστολής σας, επιλέξτε τη μέθοδο αποστολής.

6. Διαδικασία υποβολής της παραγγελίας και της πληρωμής σας.

7. Τα PCB που παρήγγειλε η ομάδα μας ήρθαν μέσα στην εβδομάδα.

Βήμα 5: Συναρμολόγηση

Το τελευταίο βήμα είναι η προσεκτική συγκόλληση κάθε εξαρτήματος στο PCB και η δοκιμή για να εκτιμηθεί εάν όλα λειτουργούν καλά !!