Elektronisk ratt: 5 trinn (med bilder)

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Hei alle sammen!

Nedenfor deler jeg et av mine favorittprosjekter, og det er det elektroniske rattet. Jeg designet og utviklet rattet for en formel studentbil. Funksjonen til elektronikken på hjulet er i utgangspunktet å kontrollere flere systemer i bilen som innstillinger for radiatorvifte, dragreduksjonssystem og variabel lengde inntaksmanifold. For å få en kort idé, se først videoen nedenfor og fortsett deretter med innlegget.

Trinn 1:

Oppsettet

Oppsettet kan deles inn i fire nivåer av hierarki. Vurder diagrammet nedenfor:

Steg 2:

1. Arduino: Arduinos rolle i oppsettet mitt er å motta input fra berøringsskjermen og girskiftknappene og følgelig levere et utgangssignal for å kontrollere alle releer og servo.

2. Ratt og aktuatorer:

   1. Hurtigutløser elektrisk kobling: Når det gjelder produksjon av rattet, var dette utvilsomt den vanskeligste delen av hele oppsettet. Hannsiden av en rund elektrisk kontakt ble satt inn i rattets splined aksel med alle ledninger som gikk gjennom akselen og gikk ut nær stativet. Kvinnesiden av den elektriske kontakten var plassert inne i hurtigkoblingen til rattet. Totalt 8 ledninger bæres av kontakten. Sjekk bildene nedenfor for å få en bedre ide om tilkoblingene.
   2. Pneumatisk girskifterelé: Reléet styres av arduinoen som mottar signalet fra girskiftknappene på rattet. Når du trykker på knappen, aktiveres reléet av arduinoen og det pneumatiske systemet beveger seg deretter for å bytte gir.
   3. DRS Servo: Servoen for DRS (Drag reduction system) styres også av arduinoen. I henhold til hendelsen som ble valgt av brukeren i "Event Selection" -menyen på LCD, beveger servoen seg og posisjonen til den bakre vingen på bilen endres.
   4. VLIM Servo: VLIM står for variabel lengde inntaksmanifold. På samme måte som DRS servoen, styres VLIM servoen av arduinoen i henhold til innstillingene i hendelsesvalgmenyen.
   5. Radiatorvifte relé: Radiatorviften er en kritisk del av motorens kjølesystem. Ikke slå på radiatorviften og motoren blir for varm. Hold radiatorviften alltid på, og du tapper batteriet innen 15 minutter. Derfor er det mange innstillinger som brukeren kan velge avhengig av omgivelsestemperaturen og driftsforholdene.
3. Rattets elektriske krets: Som navnet antyder, er det den elektriske kretsen til rattet. Totalt 8 ledninger fra den elektriske kretsen går til hurtigkoblingen.

Trinn 3:

4. Hjul til ratt

1. Skiftlys: Dette er LED -lysene montert på toppen av rattet. De brukes til å informere sjåføren om å skifte gir med optimalt turtall for å få maksimal ytelse fra drivverket. I oppsettet mitt brukte vi Neopixel WS2812B RGB LED -er av enkle årsaker. Hele stripen drives av bare 3 ledninger. En effekt (+5v), andre jord og den tredje er signalkabelen.
2. Berøringsskjerm: Som omtalt ovenfor betjenes berøringsskjermen av sjåføren for å kontrollere forskjellige innstillinger på bilen. Berøringsskjermenheten vi brukte er en Nextion -enhet. Enheten tilbyr en enkel måte å koble til med arduinoen, og vakre GUI -er kan gjøres enkelt uten mye programmeringskunnskaper. For å forklare kodingen og utformingen av berøringsskjermen trenger du en egen opplæring. Gi meg beskjed i kommentarfeltet nedenfor hvis du vil at jeg skal lage en opplæring for det samme.
3. Skiftknapper: Her igjen, når knappene (en av to) trykkes av sjåføren, settes de respektive digitale lesepinnene på arduinoen til høy. I henhold til knappen som trykkes, aktiverer arduino det riktige pneumatiske girskifteren og giret skiftes.

Trinn 4:

Produksjon

Bortsett fra hurtigkoblingen som jeg allerede har diskutert ovenfor, er hovedkomponentene i produksjonen basisrammen og dekselboksene. Basisrammen for styring, som synlig på bildene, ble laget med karbonfiber. Tre lag med karbonfiber på hver side av en skumkjerne ble poset ved hjelp av harpiksinfusjonsteknikk. Etter tørking av all epoxy ble delen sendt til wire cut hvor sporene for tommel og den ytre profilen ble kuttet på grunnrammen. Når det gjelder dekselboksene, ble det brukt 2 mm PVC -ark, som deretter igjen ble sendt til trådkutt for å få ønsket profil. Etter bearbeiding ble både bunnrammen og dekselboksene satt sammen med muttere, bolter og mye epoksy.: P

Nedenfor er en annen video laget i produksjonstiden. Det er alltid gøy å lage billyder.:)

Trinn 5:

For flere opplæringsprogrammer som dette, kan du følge siden min her:

www.facebook.com/projectmechatronics/