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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