Volante elettronico: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ciao a tutti!

Di seguito condivido uno dei miei progetti preferiti, ed è il volante elettronico. Ho progettato e sviluppato il volante per un'auto per studenti formula. La funzione dell'elettronica sulla ruota è sostanzialmente quella di controllare diversi sistemi dell'auto come le impostazioni per la ventola del radiatore, il sistema di riduzione della resistenza e il collettore di aspirazione a lunghezza variabile. Per avere una breve idea, guarda prima il video qui sotto e poi continua con il post.

Passo 1:

Il set up

La configurazione può essere suddivisa in 4 livelli di gerarchia. Considera lo schema qui sotto:

Passo 2:

1. Arduino: il ruolo di arduino nella mia configurazione è ricevere input dal touch screen e dai pulsanti del cambio e di conseguenza fornire un segnale di uscita per controllare tutti i relè e il servo.

2. Volante e attuatori:

   1. Attacco elettrico a sgancio rapido: Per quanto riguarda la produzione del volante, questa è stata senza dubbio la parte più difficile dell'intero allestimento. Il lato maschio di un connettore elettrico tondo era inserito nell'albero scanalato del volante con tutti i cavi che passavano attraverso l'albero ed uscivano vicino alla cremagliera. Il lato femmina del connettore elettrico è stato posizionato all'interno dell'innesto rapido del volante. Un totale di 8 fili sono trasportati dal connettore. Controlla le immagini qui sotto per avere un'idea migliore dei collegamenti.
   2. Relè del cambio pneumatico: Il relè è controllato dall'arduino che riceve il segnale dai pulsanti del cambio sul volante. Quando si preme il pulsante, il relè viene attivato dall'arduino e il sistema pneumatico si muove di conseguenza per cambiare marcia.
   3. Servo DRS: Anche il servo per il DRS (sistema di riduzione della resistenza) è controllato dall'arduino. In base all'evento selezionato dall'utente nel menu "Event Selection" sul display LCD, il servo si sposta e la posizione dell'ala posteriore della vettura viene modificata.
   4. Servo VLIM: VLIM sta per collettore di aspirazione a lunghezza variabile. Proprio come il servo DRS, il servo VLIM è controllato dall'arduino in base alle impostazioni nel menu di selezione dell'evento.
   5. Relè ventola del radiatore: la ventola del radiatore è una parte fondamentale del sistema di raffreddamento del motore. Non accendere la ventola del radiatore e il motore si surriscalda. Tieni sempre accesa la ventola del radiatore e scarichi la batteria entro 15 minuti. Pertanto, ci sono molte impostazioni che l'utente può selezionare a seconda della temperatura dell'aria ambiente e delle condizioni di funzionamento.
3. Circuito elettrico del volante: come suggerisce il nome, è il circuito elettrico del volante. Un totale di 8 fili dal circuito elettrico vanno all'attacco elettrico a sgancio rapido.

Passaggio 3:

4. Ausiliari del volante

1. Luci del cambio: queste sono le luci a LED montate sulla parte superiore del volante. Sono utilizzati per informare il conducente di cambiare marcia al regime ottimale per ottenere le massime prestazioni dal gruppo propulsore. Nella mia configurazione, abbiamo utilizzato LED RGB Neopixel WS2812B per motivi di semplicità. L'intera striscia è azionata da soli 3 fili. Una potenza (+5v), la seconda terra e la terza è il cavo del segnale.
2. Touch Screen: come discusso in precedenza, il touch screen è azionato dal conducente per controllare varie impostazioni dell'auto. Il dispositivo touch screen che abbiamo utilizzato è un dispositivo Nextion. Il dispositivo offre un modo semplice per interfacciarsi con arduino e bellissime GUI possono essere realizzate con facilità senza troppe abilità di programmazione. Per spiegare la codifica e il design del touch screen sarebbe necessario un tutorial tutto suo. Fammi sapere nella sezione commenti qui sotto se vuoi che crei un tutorial per lo stesso.
3. Pulsanti del cambio: anche in questo caso, quando i pulsanti (uno dei due) vengono premuti dal conducente, i rispettivi pin di lettura digitale dell'arduino sono impostati su alti. A seconda del pulsante premuto, arduino attiva l'apposito relè pneumatico del cambio e la marcia viene cambiata.

Passaggio 4:

Produzione

A parte l'assieme del connettore elettrico a sgancio rapido di cui ho già discusso sopra, i componenti principali della produzione sono il telaio di base e le scatole di copertura. Il telaio di base dello sterzo, come visibile nelle immagini, è stato realizzato utilizzando fibra di carbonio. Tre strati di fibra di carbonio su entrambi i lati di un nucleo di schiuma sono stati insaccati utilizzando la tecnica dell'infusione di resina. Dopo aver asciugato tutta la resina epossidica, la parte è stata inviata al taglio a filo dove sono state tagliate le asole per il pollice e il profilo esterno sul telaio di base. Per quanto riguarda le scatole di copertura, sono stati utilizzati fogli in PVC da 2 mm, che sono stati poi nuovamente inviati al taglio a filo per ottenere il profilo desiderato. Dopo la lavorazione, sia il telaio di base che le scatole di copertura sono state assemblate utilizzando dadi, bulloni e molta resina epossidica.:P

Di seguito è riportato un altro video realizzato durante il periodo di produzione. Fare i suoni dell'auto è sempre divertente.:)

Passaggio 5:

Per altri tutorial come questo, puoi seguire la mia pagina qui:

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