Elektronikk

Elektronikken jobber i det skjulte i bilen. Den sørger for å styre alle komponenter mot maksimal ytelse til enhver tid. 

Årets elektroniske system omfatter alt fra datalogging til elektronisk styrt gir og clutch. Rundt om i bilen er det plassert mange ulike sensorer som gir viktig informasjon til alle styringsenhetene i bilen. Sensorene gir informasjon om blant annet styreutslag, akselerasjon, temperaturer, trykk og hastighet. Noen av disse dataene brukes til å regulere ulike funksjoner, blant annet mengden bensin til motoren og når clutchen og giret skal aktiveres for maksimal motorkraft. Den loggede informasjonen kan hentes ut til en datamaskin. Ved hjelp av egenutviklet software (skrevet i Java) kan vi analysere målingene og hente ut informasjon om både førerens kjøring og hvordan bilen oppfører seg i forskjellige situasjoner. Ved hjelp av dette kan vi forbedre både sjåfører og bilen.  

I tillegg til å kunne hente ut lagret data har vi en telemetrimodul som sender enkelte data i sanntid. Dette er spesielt viktig under testfasen, slik at vi kan se problemer før det blir alvorlig, samt sende oppsettsinformasjon til bilen.

Girsystemet er som nevnt også elektronisk styrt. Selve aktiveringen forgår ved hjelp av pnaumatikk (trykkluft). Fordelen med elektronisk styring er at systemet kan gire på under et tidels sekund! I tillegg får vi minimalt med tap av motorkraft og reduserer sjåførens arbeidsmengde, som da kan fokusere fullt og helt på å holde bilen mellom kjeglene. For å forbedre motorresponsen ytterligere, lager vi også i år et variabelt innsug. Det innebærer at lengden på innsugsrørene kan endres, for at vi til enhver tid skal ha maksimalt tilgjengelig moment når turtallet varierer. Vi bruker et spennende design basert på halvrør og en lineærmotor.

For å utvikle alle de elektroniske modulene setter vi først opp skjematikk for de ulike kretskortene.  Komponenter velges og kobles sammen med hverandre. Deretter blir komponentene lagt ut på et kretskort, ved hjelp av samme programvare. Vi bruker her et profesjonelt system som heter Altium Designer, som vi har fått sponset av firmaet 4test AS. Selve tilkoblingene mellom komponentene routes (linjer mellom portene tegnes opp), og deretter eksporteres designet til produksjonsfiler. Disse bruker vi til å frese kortene i en spesiell fres laget for nettopp dette, som vi har tilgang til ved Institutt for Elektronikk og Telekommunikasjon ved NTNU. Deretter blir alle komponentene loddet på prototypekretskortet. For å spare vekt og komponent- og produksjonspris, bruker vi stort sett bare overflatemonterte komponenter. De minste standardkomponentene er kun 1,6 x 0,8 mm store, og vi tar i bruk mikroskop og spesielt loddeutstyr vi har fått av Elfa når vi lager prototypene. Disse prototypene er essensielle for å luke ut eventuelle feil og mangler i systemet, og er dermed en avgjørende del av utviklingsprosessen.

Systemene trenger også programvare som kjører på mikrokontrollerne. Vi skriver programvaren selv, og det er denne som bestemmer hvordan alle komponentene kommuniserer med hverandre og utfører sine respektive oppgaver. Vi bruker programmeringsspråket C, som er et såkalt lavnivåspråk. Det betyr at vi kan programmere mikrokontrollerne helt ned på bitnivå, og dermed få maksimalt ut av prosessorkraften. Utviklingen foregår under testingen, slik at vi hele tiden får validert at det fungerer som det skal. Når programvare og prototypen fungerer på riktig måte lager vi et endelig kretskortdesign som vi så sender til profesjonell produksjon. Bedriften Simpro skal gjøre dette for oss. Der blir komponentene montert og loddet profesjonelt, og behandlet for lang levetid.

 

                                                                                    Prototype til variablet innsug

 

                                                                               Ferdigfreste prototypekretskort

 

Norwegian (Bokmål)