মোটো স্টুডেন্ট ইলেকট্রিক রেসিং বাইকের জন্য ডেটা অর্জন এবং ডেটা ভিজ্যুয়ালাইজেশন সিস্টেম: 23 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

একটি ডেটা অধিগ্রহণ সিস্টেম হল বাহ্যিক সেন্সর থেকে তথ্য সংগ্রহ, সংরক্ষণ এবং প্রক্রিয়া করার জন্য একসাথে কাজ করা হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যারের একটি সংগ্রহ যাতে এটি গ্রাফিক্যালি ভিজ্যুয়ালাইজ করা যায় এবং বিশ্লেষণ করা যায়, যাতে ইঞ্জিনিয়াররা সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় সমন্বয় করতে পারে যানবাহন বা যন্ত্রের।

ডেটা অ্যাকুইজিশন সিস্টেম একটি ডেটা ভিজুয়ালাইজেশন সিস্টেমের সাথে কাজ করে যা পাইলটকে ড্রাইভিংয়ের জন্য প্রাসঙ্গিক রিয়েল-টাইম ডেটা দেখতে দেয়। এটি একটি HMI স্ক্রিন নিয়ে গঠিত যা ডেটা অধিগ্রহণ সিস্টেমের সাথে যোগাযোগ করে যাতে এটি থেকে ডেটা পুনরুদ্ধার এবং প্রদর্শন করা যায়।

এই সিস্টেম বাইকের ECU (ইঞ্জিন কন্ট্রোল ইউনিট) এর সাথে যোগাযোগ করে এবং CAN বাসের মাধ্যমে এটি থেকে অভ্যন্তরীণ তথ্য এবং ইঞ্জিনের ভেরিয়েবল গ্রহণ করে। এটি প্রাপ্ত ডেটার স্টোরেজের জন্য একটি ইউএসবি ব্যবহার করে সেইসাথে ডেটা অ্যাকুইজিশন সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত সেন্সর থেকে প্রাপ্ত ডেটা।

সরবরাহ

মাইক্রোকন্ট্রোলার টেক্সাস যন্ত্র F28069M C2000

লঞ্চপ্যাড

Nextion Enhanced 5.0’’ স্ক্রিন

ম্যাটল্যাব সফটওয়্যার সহ পিসি

GPS GY-GPS6MV2

AIM সাসপেনশন সেন্সর

অ্যাক্সিলারোমিটার VMA204

কীপ্যাড

ইউএসবি

প্ররোচক সেন্সর IME18-08BPSZC0S

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক LMR23615DRRR

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক LM25085AMY/NOPB

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক MAX16903SAUE50 x2

তাপমাত্রা সেন্সর pt100

5-103669-9 সংযোগকারী x1

5-103639-3 সংযোগকারী x1

5-103669-1 সংযোগকারী x1

LEDCHIP-LED0603 x2

FDD5614P মোসফেট

TPS2051BDBVR পাওয়ার সুইচ

MicroUSB_AB অ্যাডাপ্টার

SBRD10200TR ডায়োড

প্রতিরোধক 1K ওহম x5

প্রতিরোধক 10K ওহম

প্রতিরোধক 100 ওহম x1

প্রতিরোধক 100k ওহম x7

প্রতিরোধক 51K ওহম

প্রতিরোধক 22, 1 কে ওহম x2

প্রতিরোধক 6 কোহম x2

প্রতিরোধক 6K8 ওহম x2

প্রতিরোধক 2.55K ওহম

প্রতিরোধক 38.3K ওহম x1

প্রতিরোধক 390 ওহম x1

প্রতিরোধক 20K ওহম x2

প্রতিরোধক 33K ওহম x2

ক্যাপাসিটর 15 uF x5

ক্যাপাসিটর 10 uF x3

ক্যাপাসিটর 4.7uF x4

ক্যাপাসিটর 47uF x2

ক্যাপাসিটর 68uF

ক্যাপাসিটর 0.1uF x1

ক্যাপাসিটর 1nF x1

ক্যাপাসিটর 100nf x1

ক্যাপাসিটর 470nF x1

ক্যাপাসিটর 2.2uF x2

ক্যাপাসিটর 220 uf x1

ক্যাপাসিটর 100uF x1

সূচক 22uH x1

ইন্ডাক্টর 4.5uH x1

সূচক 4.7uH x1

ইন্ডাক্টর 3.3uHx1

যন্ত্র পরিবর্ধক AD620

2-পিন হেডার x3

4-পিন হেডার x6

5-পিন হেডার x3

ধাপ 1: মাইক্রোকন্ট্রোলার টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্ট F28069M C2000 লঞ্চপ্যাড

এই মাইক্রোকন্ট্রোলারটি একটি ডেভেলপমেন্ট বোর্ডে এম্বেড করা আছে যার বৈশিষ্ট্যগুলি ডেটা অ্যাকুইজিশন সিস্টেম এবং ইসিইউ এর মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলি বিকাশের জন্য উপযুক্ত করে তোলে:

- ইউএসবি ডিবাগিং এবং প্রোগ্রামিং ইন্টারফেস

- ইন্টিগ্রেটেড ট্রান্সসিভার সহ বাস ইন্টারফেস

- 14 এডিসি পিন (এনালগ টু ডিজিটাল কনভার্টার)

- 34 জিপিআইও পিন (সাধারণ উদ্দেশ্য ইনপুট/আউটপুট)

- 2 সিরিয়াল প্রোটোকল (এসসিআই) যোগাযোগ চ্যানেল

- 2 I2C প্রোটোকল যোগাযোগ চ্যানেল

- বিনামূল্যে সফটওয়্যার কোড কম্পোজার স্টুডিও দিয়ে প্রোগ্রামিং

এটি বাহ্যিক সেন্সর, জিপিএস, ইউএসবি এর ভিতরে ডেটা সঞ্চয়, ইসিইউ এর সাথে যোগাযোগ এবং ড্যাশবোর্ডের স্ক্রিনের সাথে যোগাযোগ পরিচালনা করে।

ধাপ 2: ম্যাটল্যাব সফটওয়্যার সহ পিসি

ম্যাটল্যাব সফটওয়্যার ইউএসবিতে সংরক্ষিত ডেটা প্রক্রিয়া এবং বিশ্লেষণ করতে ব্যবহৃত হয়। সাইকেলের অবস্থান এবং গতিপথ সেন্সরের মান সহ একসাথে চাক্ষুষ করা যায়, যেমন ছবিতে দেখা যায়।

ধাপ 3: Nextion Enhanced 5.0’’ Screen

এটি পাইলটকে সবচেয়ে প্রাসঙ্গিক তথ্য, সেইসাথে বাইকের সিস্টেমের অবস্থা দেখাতে ব্যবহৃত হয়। এটি সিরিয়াল যোগাযোগের মাধ্যমে F28069M C2000 মাইক্রোকন্ট্রোলার থেকে ডেটা গ্রহণ করে।

ধাপ 4: GPS GY-GPS6MV2

জিপিএস বাইকের তাত্ক্ষণিক অবস্থান পায়, যাতে এর গতিপথ পরে অন্যান্য সেন্সরের মান সহ ম্যাটল্যাব সফটওয়্যারে প্লট করা যায়। এটি সিরিয়াল যোগাযোগের মাধ্যমে F28069M C2000 মাইক্রোকন্ট্রোলারে জিপিএস ডেটা পাঠায়।

ধাপ 5: AIM সাসপেনশন সেন্সর

সামনের এবং পিছনের সাসপেনশনে ইনস্টল করা, বাইকের সাসপেনশন ডিসপ্লেসমেন্ট পরিমাপ করা যায়।

ধাপ 6: অ্যাকসিলেরোমিটার VMA204

এটি ত্বরণ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয় এবং বাইকটিকে x, y, এবং z অক্ষের সাথে প্রতিরোধ করতে বাধ্য করে। এটি I2C বাস যোগাযোগের মাধ্যমে F28069M C2000 মাইক্রোকন্ট্রোলারে অ্যাক্সিলারেশন ডেটা পাঠায়।

ধাপ 7: কীপ্যাড

কীপ্যাডটি ড্রাইভিং মোড (ECO, Sport) নির্বাচন করতে, পাইলটের স্ক্রিন কনফিগার করতে এবং ডেটা অর্জনের সময় নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়।

ধাপ 8: ইউএসবি

এটি সেন্সর, জিপিএস এবং ইসিইউ থেকে তথ্য সংরক্ষণ করে।

ধাপ 9: প্রবর্তক সেন্সর IME18-08BPSZC0S

এটি চাকার একটি চৌম্বকীয় অংশের ডাল গণনা করতে ব্যবহৃত হয়। গতি যত বেশি হবে, চাকাগুলি তত বেশি ঘুরবে এবং যত বেশি ডাল থাকবে ততটা ইনডাকটিভ সেন্সর গণনা করবে। এভাবেই গতির পরিমাপ কাজ করে।

ইমেজটিতে কানেকশন ডায়াগ্রাম দেখানো হয়েছে।

ধাপ 10: তাপমাত্রা সেন্সর Pt100

Pt100 সেন্সর একটি নির্দিষ্ট ধরনের তাপমাত্রা সনাক্তকারী। এটি তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে এর প্রতিরোধের তারতম্য করে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল এটি প্লাটিনাম দ্বারা গঠিত এবং 0ºC এ 100 ওহমের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।

ধাপ 11: ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক

মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং সেন্সরগুলির জন্য প্রয়োজনীয় ভোল্টেজের স্তরগুলি পাওয়ার জন্য সিস্টেমটি 4 টি ভিন্ন ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রকদের প্রয়োজন:

LMR23615DRRR

এটি একটি বিস্তৃত ভোল্টেজ পরিসীমা সরবরাহ থেকে একটি নির্দিষ্ট আউটপুট ভোল্টেজে রূপান্তর করতে সক্ষম। এই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, আমাদের টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্ট F28069M C2000 মাইক্রোকন্ট্রোলারে 3.3 V সরবরাহ করতে হবে।

LM25085AMY/NOPB

এটি একটি বিস্তৃত ভোল্টেজ পরিসীমা সরবরাহ থেকে একটি নির্দিষ্ট আউটপুট ভোল্টেজে রূপান্তর করতে সক্ষম। এই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, আমাদের টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্ট F28069M C2000 মাইক্রোকন্ট্রোলারে 5 V সরবরাহ করতে হবে।

MAX16903SAUE50

এটি একটি বিস্তৃত ভোল্টেজ পরিসীমা সরবরাহ থেকে একটি নির্দিষ্ট আউটপুট ভোল্টেজে রূপান্তর করতে সক্ষম। এই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, আমাদের তাদের 2 টি প্রয়োজন:

বাহ্যিক সেন্সরগুলিতে 5 V সরবরাহ করার জন্য যার জন্য এই ধরনের ভোল্টেজ প্রয়োজন।

অন্যটি বাহ্যিক সেন্সরগুলিতে 3.3 V সরবরাহ করতে যা এই ধরনের ভোল্টেজের প্রয়োজন।

ধাপ 12: FDD5614P Mosfet

মোসফেট হল একটি অর্ধপরিবাহী যন্ত্র যা ট্রানজিস্টরের মতো যা সিগন্যাল পরিবহনে ব্যবহৃত হয়।

ধাপ 13: TPS2051BDBVR পাওয়ার সুইচ

এই উপাদানটি শর্ট সার্কিট প্রতিরোধে ব্যবহৃত হয়। যখন আউটপুট লোড বর্তমান-সীমা থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করে বা একটি সংক্ষিপ্ত উপস্থিত থাকে, তখন ডিভাইসটি একটি ধ্রুবক-বর্তমান মোডে স্যুইচ করে আউটপুট বর্তমানকে একটি নিরাপদ স্তরে সীমাবদ্ধ করে। যদি ওভারলোড বন্ধ না হয়, এটি সরবরাহ ভোল্টেজ বন্ধ করে দেয়।

ধাপ 14: LEDs এবং ডায়োড

সিস্টেমের ক্ষমতা আছে কি নেই তা দেখার জন্য LEDs ব্যবহার করা হয়। তারা সার্কিটের ভুল মেরুকরণ রোধ করে শুধুমাত্র একটি দিকেই স্রোত প্রবাহিত রাখে।

ডায়োড একটি LED হিসাবে কাজ করে কিন্তু আলো ছাড়া; তারা সার্কিটের ভুল মেরুকরণ রোধ করে শুধুমাত্র একটি দিকে বর্তমান প্রবাহিত রাখে।

ধাপ 15: সংযোগকারী, পিন হেডার এবং অ্যাডাপ্টার

বিভিন্ন পেরিফেরাল ডিভাইসের সাথে কাজ এবং সংহত করার জন্য PDB বোর্ডের একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ সংযোজক, পিন হেডার এবং বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যের অ্যাডাপ্টার প্রয়োজন। ব্যবহৃত ইউনিটগুলি নিম্নরূপ:

5-103639-3

5-103669-9

5-103669-1

MicroUSB_AB

ধাপ 16: প্রতিরোধক, ক্যাপাসিটার, ইন্ডাক্টর

যে কোন ইলেকট্রনিক সার্কিটের মূল বিষয়

ধাপ 17: বোর্ডের Schematich ডিজাইন: পাওয়ার সাপ্লাই এবং CAN যোগাযোগের জন্য বহিরাগত সংযোগকারী

ধাপ 18: বোর্ডের Schematich ডিজাইন: মাইক্রোকন্ট্রোলার টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্ট F28069M C2000 লঞ্চপ্যাড

বৈশিষ্ট্য:

- এনালগ এবং ডিজিটাল ইনপুটগুলির জন্য বিভিন্ন আকারের পিন হেডারের মাধ্যমে সেন্সরের সংযোগ

- সেন্সরের জন্য সিগন্যাল কন্ডিশনিং:

o সিগন্যালগুলিকে বিরক্ত করার জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ প্রতিরোধের জন্য কম পাস ফিল্টার। কাট অফ ফ্রিকোয়েন্সি 15Hz।

o হুইটস্টোন ব্রিজ এবং pt100 তাপমাত্রা সেন্সর সঠিকভাবে কাজ করার জন্য একটি যন্ত্রগত পরিবর্ধক

- বাহ্যিক ডিভাইসের জন্য যোগাযোগ পিন:

স্ক্রিন এবং জিপিএসের জন্য এসসিআই

o অ্যাকসিলরোমিটারের জন্য I2C

ধাপ 19: বোর্ডের Schematich ডিজাইন: মাইক্রোকন্ট্রোলারকে বিদ্যুৎ সরবরাহ

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রকদের মাধ্যমে, যা 24V (ব্যাটারি থেকে আসা কম ভোল্টেজ) 3.3V (LMR23615DRRR) এবং 5V (LM25085AMY/NOPB) রূপান্তর করে

ধাপ 20: বোর্ডের Schematich ডিজাইন: USB সংযোগ

ধাপ 21: বোর্ডের Schematich ডিজাইন: সেন্সর এবং বাহ্যিক ডিভাইসগুলিতে বিদ্যুৎ সরবরাহ

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রকদের মাধ্যমে (MAX16903SAUE50), যা

24V (ব্যাটারি থেকে আসা কম ভোল্টেজ) কে 3.3V এবং 5V এ রূপান্তর করুন। সিস্টেমটি অপ্রয়োজনীয় এবং মাইক্রোকন্ট্রোলারকে শক্তি সরবরাহ করতে পারে যদি তার ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক ব্যর্থ হয়।

ধাপ 22: পিসিবি বোর্ড ডিজাইন করুন

1) মাইক্রোকন্ট্রোলারের জন্য পাওয়ার সাপ্লাই

2) মাইক্রোকন্ট্রোলার টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্ট F28069M C2000 লঞ্চপ্যাড

3) ডিজিটাল এবং এনালগ ইনপুট এবং সিগন্যাল ফিল্টারিং (3.1)

4) ইউএসবি সংযোগ

5) বাহ্যিক ডিভাইসগুলি হেডার পিন করে

6) pt100 তাপমাত্রা সেন্সর সংকেত কন্ডিশনার

7) সেন্সর এবং বাহ্যিক ডিভাইসের জন্য পাওয়ার সাপ্লাই

ধাপ 23: পিসিবি বোর্ডকে আদেশ দিন

নকশা সম্পন্ন হওয়ার সাথে সাথে, ওয়েব JLCPCB.com- এ PCB অর্ডার করার সময় এসেছে। প্রক্রিয়াটি সহজ, যেহেতু আপনাকে শুধু JLCPCB.com এ যেতে হবে, আপনার PCB বোর্ডের মাত্রা এবং স্তরগুলি যোগ করুন এবং এখনই বাছাই বাটনে ক্লিক করুন।

JLCPCB এই প্রকল্পের পৃষ্ঠপোষক। JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), চীনের বৃহত্তম PCB প্রোটোটাইপ এন্টারপ্রাইজ এবং একটি দ্রুত প্রযুক্তির প্রস্তুতকারক যা দ্রুত PCB প্রোটোটাইপ এবং ছোট ব্যাচের PCB উৎপাদনে বিশেষজ্ঞ। আপনি মাত্র 2 ডলারে সর্বনিম্ন 5 টি PCB অর্ডার করতে পারেন।

আপনাকে আপনার প্রকল্পের গারবার ফাইল তৈরি করতে হবে এবং সেগুলি একটি জিপ ফাইলে রাখতে হবে। "আপনার গারবার ফাইল যোগ করুন" বোতামে ক্লিক করে, ডিজাইনটি ওয়েবে আপলোড করা হয়। মাত্রা এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য এখনও এই বিভাগে পরিবর্তন করা যেতে পারে।

আপলোড করার সময়, JLCPCB সবকিছু ঠিক আছে কিনা তা পরীক্ষা করবে এবং বোর্ডের উভয় দিকের পূর্ববর্তী দৃশ্য দেখাবে।

পিসিবি ভাল দেখছে তা নিশ্চিত করার পরে, আমরা এখন "সেভ টু কার্ট" বোতামে ক্লিক করে যুক্তিসঙ্গত মূল্যে অর্ডার দিতে পারি।