MotoStudent elektr poygasi uchun ma'lumotlarni yig'ish va ma'lumotlarni vizualizatsiya tizimi: 23 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Ma'lumot yig'ish tizimi - bu tashqi sensorlardan ma'lumotlarni yig'ish, saqlash va keyinchalik qayta ishlash uchun grafik va vizual tarzda tahlil qilish uchun muhandislarga eng yaxshi ishlashni ta'minlash uchun kerakli sozlashlarni amalga oshirish uchun birgalikda ishlaydigan apparat va dasturiy ta'minot to'plami. avtomobil yoki qurilmaning.

Ma'lumotlarni yig'ish tizimi ma'lumotni vizualizatsiya qilish tizimi bilan birgalikda ishlaydi, bu esa uchuvchiga real vaqt rejimida tegishli ma'lumotlarni ko'rish imkonini beradi. U ma'lumotlarni olish va ko'rsatish uchun ma'lumotlarni yig'ish tizimi bilan bog'lanadigan HMI ekranidan iborat.

Ushbu tizim velosipedning ECU (Dvigatelni boshqarish bloki) bilan aloqa o'rnatadi va ichki ma'lumot va dvigatel o'zgaruvchilarini CAN -avtobus orqali oladi. Qabul qilingan ma'lumotlarni, shuningdek ma'lumotlarni yig'ish tizimiga ulangan sensorlardan olingan ma'lumotlarni saqlash uchun USB ishlatiladi.

Ta'minotlar

Texas Instruments F28069M C2000 mikrokontroller

Ishga tushirish paneli

Nextion Enhanced 5.0 dyuymli ekran

Matlab dasturi bilan kompyuter

GPS GY-GPS6MV2

AIM to'xtatib turish sensori

VMA204 akselerometri

Klaviatura

USB

IME18-08BPSZC0S induktiv sensori

Voltaj regulyatori LMR23615DRRR

Voltaj regulyatori LM25085AMY/NOPB

Voltaj regulyatori MAX16903SAUE50 x2

Harorat sensori pt100

5-103669-9 ulagichi x1

5-103639-3 ulagichi x1

5-103669-1 ulagichi x1

LEDCHIP-LED0603 x2

FDD5614P Mosfet

TPS2051BDBVR quvvat kaliti

MicroUSB_AB adapteri

SBRD10200TR diodi

Rezistor 1K Ohm x5

Rezistor 10K Ohm

Rezistor 100 Ohm x1

Rezistor 100k Ohm x7

Qarshilik 51K Ohm

Rezistor 22, 1 K Ohm x2

Rezistor 6 Kohm x2

Rezistor 6K8 Ohm x2

Rezistor 2,55 Ohm

Rezistor 38,3K Ohm x1

Rezistor 390 Ohm x1

Qarshilik 20K Ohm x2

qarshilik 33K Ohm x2

Kondensator 15 uF x5

Kondensator 10 uF x3

Kondensator 4.7uF x4

Kondensator 47uF x2

Kondensator 68uF

Kondensator 0,1uF x1

Kondensator 1nF x1

Kondensator 100nf x1

Kondensator 470nF x1

Kondensator 2.2uF x2

Kondensator 220 uf x1

Kondensator 100uF x1

Induktor 22uH x1

Induktor 4.5uH x1

Induktor 4.7uH x1

Induktor 3.3uHx1

Instrumental kuchaytirgich AD620

2-pinli sarlavha x3

4-pinli sarlavha x6

5-pinli sarlavha x3

1 -qadam: Texas Instruments mikrokontroller F28069M C2000 ishga tushirish paneli

Bu mikrokontroller ishlab chiqish taxtasida joylashgan bo'lib, uning xususiyatlari ma'lumotlarni yig'ish tizimi va ECU kabi ilovalarni ishlab chiqishga mos keladi:

- USB orqali nosozliklarni tuzatish va dasturlash interfeysi

- Integratsiyalashgan qabul qilgichli CAN avtobus interfeysi

- 14 ADC pinlari (analogdan raqamli konvertorlarga)

- 34 GPIO pinlari (umumiy maqsadli kirish/chiqish)

- 2 ta ketma -ket protokol (SCI) aloqa kanali

- 2 I2C protokoli aloqa kanallari

Code Composer Studio bepul dasturiy ta'minoti bilan dasturlash

U tashqi sensorlarni, GPSni, USB ichidagi ma'lumotlarni saqlashni, ECU bilan va asboblar paneli ekrani bilan aloqani boshqaradi.

2 -qadam: Matlab dasturi bilan kompyuter

Matlab dasturi USB -da saqlangan ma'lumotlarni qayta ishlash va tahlil qilish uchun ishlatiladi. Velosipedning holati va traektoriyasini datchiklarning qiymati bilan bir vaqtda ko'rish mumkin, buni rasmda ko'rish mumkin.

3 -qadam: Nextion kengaytirilgan 5.0 dyuymli ekran

Bu uchuvchiga eng muhim ma'lumotlarni, shuningdek, velosiped tizimlarining holatini ko'rsatish uchun ishlatiladi. U ketma -ket aloqa orqali F28069M C2000 mikrokontrolleridan ma'lumotlarni oladi.

4-qadam: GPS GY-GPS6MV2

GPS velosipedning bir zumda joylashishini aniqlaydi, shunda uning traektoriyasini Matlab dasturida boshqa sensorlar qiymatlari bilan birga chizish mumkin. GPS ma'lumotlarini ketma -ket aloqa orqali F28069M C2000 mikrokontrolleriga yuboradi.

5 -qadam: AIM to'xtatib turish sensori

Old va orqa süspansiyonda o'rnatilgan, velosipedning osma joy almashinishini o'lchash mumkin.

6 -qadam: VMA204 akselerometri

U tezlikni o'lchash uchun ishlatiladi va velosiped x, y va z o'qlarida qarshilik ko'rsatishga majbur qiladi. U tezlashuv ma'lumotlarini F28069M C2000 mikrokontrolleriga I2C avtobus aloqasi orqali yuboradi.

7 -qadam: Klaviatura

Klaviatura haydash rejimini (ECO, Sport) tanlash, uchuvchi ekranini sozlash va ma'lumotlarni yig'ish vaqtini boshqarish uchun ishlatiladi.

8 -qadam: USB

U sensorlar, GPS va ECU ma'lumotlarini saqlaydi.

9-qadam: IME18-08BPSZC0S indüktif sensori

U g'ildirakning magnit qismining pulslarini hisoblash uchun ishlatiladi. Tezlik qanchalik baland bo'lsa, g'ildiraklar shunchalik ko'p burilish qiladi va induktiv sensorning impulslari shunchalik ko'p bo'ladi. Tezlikni o'lchash shunday ishlaydi.

Ulanish diagrammasi rasmda ko'rsatilgan.

10 -qadam: Pt100 harorat sensori

Pt100 datchiklari harorat detektorlarining o'ziga xos turidir. Haroratga qarab qarshiligini o'zgartiradi. Eng muhim xususiyati shundaki, u platinadan iborat va 0ºC da 100 Ohm elektr qarshiligiga ega.

11 -qadam: kuchlanish regulyatorlari

Mikrokontroller va sensorlar uchun zarur bo'lgan kuchlanish darajasini olish uchun tizimga 4 xil voltaj regulyatori kerak bo'ladi:

LMR23615DRRR

U keng voltli diapazonli ta'minotdan sobit chiqish voltajiga o'tishga qodir. Ushbu dastur uchun biz Texas Instruments F28069M C2000 mikrokontrolleriga 3,3 V etkazib berishimiz kerak.

LM25085AMY/NOPB

U keng voltli diapazonli ta'minotdan sobit chiqish voltajiga o'tishga qodir. Bu dastur uchun bizga Texas Instruments F28069M C2000 mikrokontroleriga 5 V kuchlanish kerak.

MAX16903SAUE50

U keng voltli diapazonli ta'minotdan sobit chiqish voltajiga o'tishga qodir. Ushbu dastur uchun bizga ulardan ikkitasi kerak:

Bunday kuchlanishni talab qiladigan tashqi datchiklarga 5 V etkazib berish.

Ikkinchisi, bunday kuchlanishni talab qiladigan tashqi sensorlarga 3,3 V etkazib beradi.

12 -qadam: FDD5614P Mosfet

Mosfet - signallarni almashtirish uchun ishlatiladigan tranzistorga o'xshash yarimo'tkazgichli qurilma.

13 -qadam: TPS2051BDBVR quvvat kaliti

Ushbu komponent qisqa tutashuvlarning oldini olish uchun ishlatiladi. Chiqish yuki joriy chegaradan oshganda yoki qisqa tutashuv mavjud bo'lganda, qurilma doimiy oqim rejimiga o'tish orqali chiqish oqimini xavfsiz darajaga cheklaydi. Agar ortiqcha yuk to'xtamasa, u besleme zo'riqishini uzib qo'yadi.

14 -qadam: LEDlar va diodlar

LEDlar tizimning kuchi bor yoki yo'qligini tasavvur qilish uchun ishlatiladi. Ular, shuningdek, oqimni faqat bitta yo'nalishda ushlab turadilar, bu sxemaning noto'g'ri polarizatsiyasini oldini oladi.

Diodlar LED sifatida ishlaydi, lekin yorug'liksiz; ular oqimni faqat bitta yo'nalishda ushlab turadilar, bu sxemaning noto'g'ri polarizatsiyasini oldini oladi.

15 -qadam: ulagichlar, pin sarlavhalari va adapterlar

PDB kartasi turli xil periferik qurilmalar bilan ishlash va integratsiyalashish uchun ma'lum miqdordagi ulagichlar, pin sarlavhalari va adapterlarni talab qiladi. Amaldagi birliklar quyidagilar:

5-103639-3

5-103669-9

5-103669-1

MicroUSB_AB

16 -qadam: Rezistorlar, kondansatkichlar, induktor

Har qanday elektron sxemaning asoslari

17 -qadam: Kengashning sxematik dizayni: Elektr ta'minoti va CAN aloqasi uchun tashqi ulagichlar

18 -qadam: Kengashning sxematik dizayni: Microontroller Texas Instruments F28069M C2000 Launchpad

Xususiyat:

- Sensor ulanishi, analog va raqamli kirish uchun har xil o'lchamdagi pin sarlavhalari orqali

Datchiklar uchun signalni sozlash:

o Signallarni buzish uchun elektromagnit shovqinlarni oldini olish uchun past o'tkazgichli filtrlar. O'chirish chastotasi 15 Gts.

o Wheatstone ko'prigi va pt100 harorat sensori to'g'ri ishlashi uchun asbob kuchaytirgichi

- Tashqi qurilmalar uchun aloqa pinlari:

o Ekran va GPS uchun SCI

o Akselerometr uchun I2C

19 -qadam: Kengashning sxematik dizayni: Mikrokontrollerni elektr ta'minoti

24V (batareyadan keladigan past kuchlanish) ni 3,3V (LMR23615DRRR) va 5V (LM25085AMY/NOPB) ga o'zgartiradigan kuchlanish regulyatorlari orqali.

20 -qadam: Kengashning sxematik dizayni: USB ulanishi

21 -qadam: Kengashning sxematik dizayni: Datchiklar va tashqi qurilmalarga elektr ta'minoti

Voltaj regulyatorlari (MAX16903SAUE50) orqali

24V (batareyadan keladigan past kuchlanish) ni 3,3V va 5V ga aylantiring. Tizim ortiqcha, shuningdek, voltaj regulyatori ishlamay qolganda mikrokontrollerni quvvat bilan ta'minlay oladi.

22 -qadam: PCB kartasini loyihalash

1) mikrokontroller uchun quvvat manbai

2) Texas Instruments F28069M C2000 ishga tushirish paneli

3) Raqamli va analogli kirish va signallarni filtrlash (3.1)

4) USB ulanishi

5) tashqi qurilmalar sarlavhalar

6) pt100 harorat sensori signalini sozlash

7) Datchiklar va tashqi qurilmalar uchun quvvat manbai

23 -qadam: PCB kartasiga buyurtma bering

Dizayn tugallangach, PCLC -ni JLCPCB.com veb -saytiga buyurtma qilish vaqti keldi. Jarayon juda oddiy, chunki siz faqat JLCPCB.com saytiga kirishingiz, tenglikni kartangizning o'lchamlari va qatlamlarini qo'shishingiz va QUOTE NOW tugmasini bosishingiz kerak.

JLCPCB ham ushbu loyihaning homiysi. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.)-Xitoyning eng yirik PCB prototipi korxonasi va yuqori tezlikdagi PCB prototipi va kichik partiyali PCB ishlab chiqarishga ixtisoslashgan yuqori texnologiyali ishlab chiqaruvchi. Siz atigi $ 2 uchun kamida 5 ta tenglikni buyurtma qilishingiz mumkin.

Loyihangizning gerber fayllarini yaratishingiz va ularni ZIP faylga qo'yishingiz kerak. "Gerber faylini qo'shish" tugmachasini bosish orqali dizayn Internetga yuklanadi. O'lchamlar va boshqa xususiyatlarni bu bo'limda o'zgartirish mumkin.

Yuklanganida, JLCPCB hamma narsani to'g'riligini tekshiradi va taxtaning ikkala tomonining oldingi ko'rinishini ko'rsatadi.

PCB yaxshi ko'rinishiga ishonch hosil qilganimizdan so'ng, biz "Savatga saqlash" tugmasini bosish orqali buyurtmani qulay narxda joylashtirishimiz mumkin.