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Studienarbeit | Studienarbeit | 11. April 202311. April 2023
Cockpit für den F102Cockpit für den F102Michael Schilling und Rainer ZordickMichael Schilling und Rainer Zordick
InhaltInhalt• Vorstellung des Projektes / Motivation• Anforderungen an das Cockpit• Cockpit
– CAD Modell– Datenerfassung / -verarbeitung
• Drehzahlband– Schaltplan / Layout– Vergleich Euro 535 und VC_2
• Zusatzaufgabe: Kabelbaum• Fazit• Verbesserungen• Ausgewählte Lösung / Demonstration
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Vorstellung / MotivationVorstellung / Motivation
HSK 2008, wir bauen einen Rennwagen!
Das Cockpit soll……kompakt sein.…geringe Kosten verursachen.…genau in/unter den Front-Roll-Hoop passen.
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AnforderungenAnforderungen
• Anzeige der Wassertemperatur• Anzeige des Öldrucks• Startknopf für den Motor• Not-Aus-Schalter• Zündungshauptschalter• Neutralleuchte• LED-Drehzahlband• Schalter für Zusatzfunktionen
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Cockpit CAD-Modell
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Neutral-LED
Zündungshauptschalter ÖldruckanzeigeWassertemperaturanzeige
Not-AusStartknopfLED-Drehzahlband
Schalter für Zusatzfunktionen
Schaltblitz-LED
Datenerfassung / AuswertungDatenerfassung / Auswertung
Scanfunktion (LED Balken fährt hoch und zurück)
Anzeigen der Bordspannung für 50 Sekunden
Anzeige der Bordspannung alle 10 Minuten für 50 Sekunden und automatischer Wechsel zurück zur Wassertemperatur
Anzeige des Wassertemperatur
40°C < Wassertemperatur < 98°C?
nein
Zündung ein
Temperaturwert blinken lassen bis 40°C <
Wassertemperatur < 98°C
Automatisch in Spannungsanzeige
springen und Warnleuchte blinken
lassen so langeBordspannung < 11 V
Wassertemperatur und Bordspannung im Wechsel anzeigen
ja
Bordspannung < 11 V?
Wassertemperatur im LED-Balken anzeigen
nein ja
Wassertemperatur und Bordspannung im Wechsel anzeigen
Scanfunktion (LED Balken fährt hoch und zurück)
Anzeigen der Bordspannung für 50 Sekunden
Anzeige der Bordspannung alle 10 Minuten für 50 Sekunden und automatischer Wechsel zurück zum Öldruck
Anzeige des Öldrucks
10 bar < Öldruck < 0,75 bar?nein
Zündung ein
Druckwert blinken lassen bis 10 bar < Öldruck < 0,75 bar
Automatisch in Spannungsanzeige
springen und Warnleuchte blinken
lassen so langeBordspannung < 11 V
Öldruck und Bordspannung im Wechsel anzeigen
ja
Bordspannung < 11 V?
Öldruck im LED-Balken anzeigen
nein ja
Öldruck und Bordspannung im Wechsel anzeigen
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Das DrehzahlbandDas Drehzahlband• Zeigt dem Fahrer die Motordrehzahl
im Grenzbereich
• Abschätzen der momentanen Motorbelastung und des Restpotentials
• Bessere Lesbarkeit als analoge Anzeige
• Schaltblitz zeigt optimalen Schaltpunkt
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Beispiel eines Cockpits mit Drehzahlband
ProgrammablaufProgrammablauf
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min
1864060
1144272
1
n
sHz
t min
11140060
1190295
1
n
sHz
t
Initialisierungsteil für Konstanten
Initialisierung Cross-Bar
Sysclock initialisieren
Interrupts initialisieren
Initialisierung PCA
Interrupts freigeben
Assembler Programmkopf
Interrupt an P1.1?ja nein
Errechnete Periodendauer in R4 und R5 speichern; Werte für 12000 1/min in R6
und R7; 16-bit Subtraktion Bereich 12000 1/min ?
ja nein
In Endlosschleife ABFRAGE bleiben
LED’n ein- bzw. ausschalten
Bereich11500 1/min?
ja nein
LED’n ein- bzw. aus-schalten
Bereiche bis 8000
1/min durch-
laufen und fortfahren wie zuvor
Interrupt freigeben
Sprung zu ABFRAGE
In Endlosschleife ABFRAGE springen
Erfassung neuer Messwerte und Berechnungder Periodendauer
Interrupt sperren
• Aufgrund begrenzten Bauraums Einsatz der Euro 535 Karte nicht möglich
• Lösung: Verwenden des neuen VC_2• Verbesserung der Platine• Zusätzlicher Testeingang zum
Anschluss von Funktionsgenerator• Eingang für Trijekt Drehzahlsignal
SchaltplanSchaltplan
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LayoutLayout
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Vergleich Euro 535 und VC_2Vergleich Euro 535 und VC_2
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Vorteile:• geringere Baugröße
• leichtere Applizierung
• FLASH- Speicher
• Kein EPROM brennen nötig
• leichter in Gehäuse einzubauen
• USB Anschluss
• vibrationsfester Stecker
FazitFazit
• Sehr interessant und anspruchsvoll• Vertiefung der erlernten Fähigkeiten
– Pro/Engineer– Keil µ-vision 3– Konstruktion 4
• Eigenständige Lösung der Probleme bei der Programmierung des neuen VC_2
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VerbesserungenVerbesserungen
• Platzierung des VC_2 überarbeiten– VC_2 um 180° drehen– Keine Bauteile in der Umgebung der USB-Ports
platzieren
• Mehr Leuchtdioden im Drehzahlband• Sämtliche Bauteile als THT-Bauteil wählen• Bauraum der Steuerplatine verringern
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Fragen?Fragen?
Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Noch Fragen?Es folgt eine kleine Demonstration des Cockpits.
Näheres gibt es auf unserer Homepage zur Studienarbeit zu sehen.http://193.196.117.25/Studien-WS07/FT_Cockpit_FS_08/
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