Převodník signálů pro motorovou zkušebnu

Bc. Tomáš Čepička

Diplomová práce

Signal converter for dynamometer test cell

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá návrhem a konstrukcí HW a SW a snahou vytvořit převodník, který po sběrnici CAN vyčítá data, která mu jsou poskytnuta prostřednictvím řídicích jednotek závodních vozů. Tato data zpracovává a dle požadavků uživatele data generuje v podobě fyzikálních veličin frekvence a napětí na svých výstupech. Vytvořený převodník je postaven na mikroprocesoru Atmel ATMEGA16M1, který řídí veškeré vstupy i výstupy zařízení. Převodník je určen do motorové zkušebny ať už pro vývoj nebo přesné ladění motorů. Hlavní přínos převodníku je úspora času a minimalizace kabeláže při instalaci motoru na zkušebnu, díky sběrnici CAN. Po této sběrnici jsou data z jednotlivých senzorů zasílány. Senzory jsou myšleny snímače teploty, tlaku, kyslíkové sondy lambda čidlo otáček motoru. Jejich hodnoty jsou reprezentovány na jednom frekvenčním výstupu (pouze otáčky motoru) a na čtyřech analogových výstupech. Analogové výstupy je možno parametrizovat dle uživatelova nastavení. Tedy jinými slovy, lze volit, na jakém analogovém výstupu bude jaká veličina ze snímače reprezentována a jaký bude její rozsah. Na analogových výstupech jsou tedy ve formě elektrického napětí v rozsahu 0÷5V generovány hodnoty ze snímačů, které lze poté měřit osciloskopem a získat tak přesné informace o stavu snímače. Pro možnost nastavení parametrů byla navržena aplikace v jazyce C# v prostředí Visual Studio 2013. Uživatel pomocí této aplikace nastavuje požadované parametry s požadovaným rozsahem na požadovaném analogovém výstupu. Aplikace rovněž umí vyčítaná data přímo zobrazovat a logovat do souboru TXT.

Abstract:

This diploma thesis concerns to design and to construct HW and SW in order to develop a converter that reads data via CAN bus which are recieved from racing cars ECU's. The data is processed by the converter and the data are generated as frequency and voltage on the converter's frequency and analog outputs by the user set. The converter is based on Atmel ATMEGA16M1 MCU whose purpose is to control the inputs and outputs. The converter's purpose is for install it into the dynamo test cell either for development or the precise tuning of the engines. The main benefit of the converter is saving time and the cables minimalize during installing the engine to the dynamo test cell thanks to CAN bus. The data from the individual sensors is sent. The sensors means temperature sensors, air pressure sensors, oxygen lambda sensors and engine speed sensor. The sensor's values are represented on the frequency output (only engine RPM) and on the four analog outputs. The analog outputs could be set by user desire. In other words, the user can choose, on which analog output will be which parameter and what range of parameter will be. So in form of voltage in range 0 to 5V are generated the sensor's values on the analog outputs, which are measureable by oscilloscope to gain the extact information of the sensors. It was developed a windows application for the possibility the parameters settings. The application is written in C# language in Visual Studio 2013 environment. Using this application gives the an ability to set the required parameters witch the desired range to the desired analog output. The application also logs the data to the TXT file.

Klíčová slova

Převodník, sběrnice CAN, frekvence, napětí

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 5. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 14. 6. 2017
• Vedoucí: Ing. Zdeněk Mašek, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Dopravní fakulta Jana Pernera

Magisterský studijní program / obor:
Dopravní inženýrství a spoje / Elektrotechnické a elektronické systémy v dopravě