Elektronisch stuurwiel - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Dag iedereen!

Hieronder deel ik een van mijn favoriete projecten, en dat is het elektronische stuur. Ik ontwierp en ontwikkelde het stuur voor een formule studentenauto. De functie van de elektronica op het stuur is om in principe verschillende systemen van de auto te regelen, zoals instellingen voor de radiateurventilator, het luchtweerstandsreductiesysteem en het inlaatspruitstuk met variabele lengte. Om een kort idee te krijgen, bekijk eerst onderstaande video en ga daarna verder met de post.

Stap 1:

De opzet

De opstelling kan worden onderverdeeld in 4 hiërarchische niveaus. Beschouw het onderstaande schema:

Stap 2:

1. Arduino: De rol van Arduino in mijn setup is om input te ontvangen van het touchscreen en de versnellingsknoppen en dienovereenkomstig een uitgangssignaal te leveren om alle relais en servo te besturen.

2. Stuur en actuatoren:

   1. Elektrische snelkoppeling: Wat de productie van het stuur betreft, was dit ongetwijfeld het moeilijkste onderdeel van de hele setup. De mannelijke kant van een ronde elektrische connector werd in de spiebaanas van het stuur gestoken, waarbij alle bedrading door de as ging en bij het rek naar buiten kwam. De vrouwelijke kant van de elektrische connector bevond zich in de snelkoppeling van het stuur. In totaal worden 8 draden door de connector gedragen. Bekijk de afbeeldingen hieronder om een beter idee te krijgen van de aansluitingen.
   2. Pneumatisch schakelrelais: het relais wordt bestuurd door de arduino die het signaal ontvangt van de schakelknoppen op het stuur. Wanneer de knop wordt ingedrukt, wordt het relais geactiveerd door de Arduino en beweegt het pneumatische systeem dienovereenkomstig om van versnelling te veranderen.
   3. DRS Servo: De servo voor het DRS (Drag-reductiesysteem) wordt ook bestuurd door de arduino. Afhankelijk van de gebeurtenis die door de gebruiker is geselecteerd in het menu "Gebeurtenisselectie" op het LCD-scherm, beweegt de servo en wordt de positie van de achtervleugel van de auto gewijzigd.
   4. VLIM Servo: VLIM staat voor inlaatspruitstuk met variabele lengte. Net als de DRS-servo wordt de VLIM-servo bestuurd door de arduino volgens de instellingen in het gebeurtenisselectiemenu.
   5. Relais radiateurventilator: De radiateurventilator is een cruciaal onderdeel van het koelsysteem van de motor. Zet de radiateurventilator niet aan en de motor raakt oververhit. Houd de radiatorventilator altijd aan en je batterij is binnen 15 minuten leeg. Daarom zijn er veel instellingen die de gebruiker kan selecteren, afhankelijk van de temperatuur van de omgevingslucht en de bedrijfsomstandigheden.
3. Elektrisch circuit stuurwiel: Zoals de naam al doet vermoeden, is dit het elektrische circuit van het stuur. In totaal gaan 8 draden van het elektrische circuit naar de elektrische snelkoppeling.

Stap 3:

4. Stuurwielhulpmiddelen

1. Shift Lights: Dit zijn de LED-lampjes die op de bovenkant van het stuur zijn gemonteerd. Ze worden gebruikt om de bestuurder te informeren dat hij met het optimale toerental moet schakelen om maximale prestaties uit de aandrijflijn te halen. In mijn opstelling hebben we omwille van de eenvoud Neopixel WS2812B RGB LED's gebruikt. De hele strip wordt bediend door slechts 3 draden. Eén voeding (+5v), tweede aarde en de derde is de signaaldraad.
2. Aanraakscherm: Zoals hierboven besproken, wordt het aanraakscherm door de bestuurder bediend om verschillende instellingen van de auto te bedienen. Het touchscreen-apparaat dat we hebben gebruikt, is een Nextion-apparaat. Het apparaat biedt een gemakkelijke manier om met de arduino te communiceren en prachtige GUI's kunnen gemakkelijk worden gemaakt zonder veel programmeervaardigheden. Om de codering en het ontwerp van het aanraakscherm uit te leggen, zou een eigen tutorial nodig zijn. Laat het me weten in de comments hieronder als je wilt dat ik een tutorial voor hetzelfde maak.
3. Shift-knoppen: Ook hier, wanneer de knoppen (een van de twee) door de bestuurder worden ingedrukt, worden de respectieve digitale leespinnen van de arduino op hoog ingesteld. Volgens de ingedrukte knop activeert Arduino het juiste pneumatische versnellingsschakelrelais en wordt de versnelling gewijzigd.

Stap 4:

Productie

Afgezien van de elektrische snelkoppelingsconnector die ik hierboven al heb besproken, zijn de belangrijkste componenten van de productie het basisframe en de dekseldozen. Het basisframe van de besturing, zoals zichtbaar op de afbeeldingen, is gemaakt van koolstofvezel. Drie lagen koolstofvezel aan weerszijden van een schuimkern werden in zakken gedaan met behulp van harsinfusietechniek. Nadat alle epoxy was gedroogd, werd het onderdeel verzonden voor draadafsnijding waarbij de sleuven voor de duim en het externe profiel op het basisframe werden gesneden. Wat de dekseldozen betreft, werden PVC-platen van 2 mm gebruikt, die vervolgens opnieuw werden verzonden voor draadafsnijding om het gewenste profiel te krijgen. Na de bewerking werden zowel het basisframe als de dekseldozen gemonteerd met behulp van moeren, bouten en veel epoxy.:P

Hieronder is nog een video gemaakt tijdens de productie. Autogeluiden maken is altijd leuk.:)

Stap 5:

Voor meer tutorials zoals deze, kun je mijn pagina hier volgen:

www.facebook.com/projectmechatronics/