Volante eletrônico: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Olá pessoal!

Abaixo, compartilho um dos meus projetos favoritos, que é o volante eletrônico. Eu projetei e desenvolvi o volante para um carro de estudante de fórmula. A função da eletrônica no volante é basicamente controlar vários sistemas do carro, como configurações para o ventilador do radiador, sistema de redução de arrasto e coletor de admissão de comprimento variável. Para ter uma breve ideia, primeiro assista ao vídeo abaixo e depois continue com a postagem.

Passo 1:

A configuração

A configuração pode ser dividida em 4 níveis de hierarquia. Considere o diagrama abaixo:

Passo 2:

1. Arduino: O papel do arduino em minha configuração é receber a entrada da tela de toque e dos botões de mudança de marcha e, de acordo com isso, fornecer um sinal de saída para controlar todos os relés e servo.

2. Volante e atuadores:

   1. Acoplamento elétrico de liberação rápida: No que diz respeito à produção do volante, esta foi sem dúvida a parte mais difícil de toda a configuração. O lado macho de um conector elétrico redondo foi inserido no eixo estriado do volante com toda a fiação passando pelo eixo e saindo próximo ao rack. O lado fêmea do conector elétrico foi posicionado dentro do acoplamento de liberação rápida do volante. Um total de 8 fios são transportados pelo conector. Confira as imagens abaixo para ter uma ideia melhor das conexões.
   2. Relé de mudança de marcha pneumático: O relé é controlado pelo arduino, que recebe o sinal dos botões de mudança de marcha no volante. Quando o botão é pressionado, o relé é ativado pelo arduino e o sistema pneumático se move de acordo para mudar a marcha.
   3. Servo DRS: O servo para o DRS (sistema de redução de arrasto) também é controlado pelo arduino. De acordo com o evento selecionado pelo usuário no menu "Seleção de Eventos" no LCD, o servo se move e a posição da asa traseira do carro é alterada.
   4. VLIM Servo: VLIM significa coletor de admissão de comprimento variável. Assim como o servo DRS, o servo VLIM é controlado pelo arduino de acordo com as configurações no menu de seleção de eventos.
   5. Relé da ventoinha do radiador: A ventoinha do radiador é uma parte crítica do sistema de arrefecimento do motor. Não ligue a ventoinha do radiador e o motor superaquece. Mantenha a ventoinha do radiador sempre ligada e você descarregará a bateria em 15 minutos. Portanto, existem muitas configurações que o usuário pode selecionar, dependendo da temperatura do ar ambiente e das condições de funcionamento.
3. Circuito elétrico do volante: Como o nome sugere, é o circuito elétrico do volante. Um total de 8 fios do circuito elétrico vão para o acoplamento elétrico de liberação rápida.

Etapa 3:

4. Auxiliares do volante

1. Luzes de mudança: Estas são as luzes LED montadas na parte superior do volante. Eles são usados para informar o motorista para mudar a marcha em RPM ideal para extrair o desempenho máximo do trem de força. Na minha configuração, usamos LEDs RGB Neopixel WS2812B por razões de simplicidade. Toda a faixa é operada por apenas 3 fios. Uma alimentação (+ 5v), o segundo aterramento e o terceiro é o fio de sinal.
2. Tela de toque: Como discutido acima, a tela de toque é operada pelo motorista para controlar várias configurações do carro. O dispositivo com tela de toque que usamos é um dispositivo Nextion. O dispositivo oferece uma maneira fácil de fazer a interface com o arduino e lindas GUIs podem ser feitas com facilidade, sem muitos conhecimentos de programação. Para explicar a codificação e o design da tela de toque, seria necessário um tutorial próprio. Deixe-me saber na seção de comentários abaixo se você quiser que eu faça um tutorial para o mesmo.
3. Botões Shift: Aqui novamente, quando os botões (qualquer um dos dois) são pressionados pelo driver, os respectivos pinos de leitura digital do arduino são definidos como altos. De acordo com o botão pressionado, o arduino ativa o relé do câmbio pneumático apropriado e a marcha é trocada.

Passo 4:

Produção

Além do conjunto do conector elétrico de liberação rápida que já discuti acima, os principais componentes da produção são a estrutura de base e as caixas de cobertura. O quadro de base da direção, conforme visível nas imagens, foi feito em fibra de carbono. Três camadas de fibra de carbono em cada lado de um núcleo de espuma foram ensacadas usando a técnica de infusão de resina. Após a secagem de todo o epóxi, a peça foi enviada para corte em arame onde foram cortadas as ranhuras para o polegar e o perfil externo na moldura da base. Já nas caixas de cobertura, foram utilizadas chapas de PVC de 2mm, que foram novamente enviadas para corte do fio para obtenção do perfil desejado. Após a usinagem, tanto a base quanto as caixas de cobertura foram montadas com porcas, parafusos e muito epóxi.: P

Abaixo está outro vídeo feito durante a época de fabricação. Fazer sons de carros é sempre divertido.:)

Etapa 5:

Para mais tutoriais como este, você pode seguir minha página aqui:

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