Приведу ряд электрических схем и рекомендаций.
Для начала нужно определиться с выбором типа микропроцессора — микроконтроллера. Советую выбирать современный быстрый 32-х разрядный микроконтроллер STM или подобный — оптимальный вариант фирмы Infineon.
Одно из важнейших факторов и залога надежности работы схемы — правильное проектирование источника питания и обвязки. Советую использовать многоканальные LDO-регуляторы в микропроцессорном исполнении с последовательно шиной SPI для управления режимами питания, аварийном выключении и мониторингом (Power good).
Далее переходим к разработке «силовой части». Проектируем схему управления упругими элементами — демпферами:
Лучше выбирать специализированные микросхемы, сертифицированные для автомобильной отрасли, например, TLE7242 Infineon. Она содержит цепи контроля MOSFET по перегрузке выходных цепей Drain-Source.
Для клапанов управления воздушным насосом следует применять интеллектуальные ключи со встроенной защитой от превышения температуры, короткого замыкания нагрузки, перенапряжения:
и клапаны воздушного насоса Air_Valve_Pump:
После проектирования «силовой части» переходим к разработке электрических схем для подключения датчиков ускорения. Выбираем протокол последовательной передачи данных по интерфейсу I2C в силу сравнительной простоты программирования, двухпроводной линии и невысокой частоте передачи информации. Обязательно делаем защиту от входного напряжения бортсети +12В и переполюсовке подтяжкой к цепям питания +5В, +12В и TVS-диодом. Я использовал мультиплексоры фирмы Analog Devices для последовательного переключения каналов:
Схема подключения датчиков высоты довольно проста, микроконтроллер считывает информацию на выводах I/O по переднему фронту:
Для настройки и калибровки блока используются два независимых CAN-приемопередатчика, выполненных на микросхемах TLE6250 со встроенной защитой от ESD. В качестве защиты дифференциальной линии передачи дополнительно установил супрессоры PESD2CAN.
Немного слов о программировании блока. Исходный код пишется на языке С для коммуникации узлов на низком уровне и протоколов обмена: SPI, I2C, CAN. Для управления блоком с верхнего уровня основные переменные транслируются программой MatLab&Simulink через С компилятор и встроенные функции математического пакета.
Комментарии (19)
gbg
19.09.2019 11:21+3Ни слова по существу вопроса, куча нечитаемых (из-за разрешения, хотя можно было вставить векторные картинки в SVG) кусков схем.
Ни одного алгоритма, механизма работы, даже банального чертежа и описания, как это все должно работать и какими параметрами обладать. Какие сенсоры? Какие актюраторы? Почему эти проблемы нельзя решить обычной, не умной подвеской?
Директивные советы, без указания того, почему альтернативные решения не годны.
Никуда такая статья не годится.
CHolfield
19.09.2019 15:12-1Автор ждет, что некий миллионер-инвестор, прочитав статью, проникнется идеей и даст ему много денег в обмен на посмотреть на исходники и схемы в нормальном разрешении.
lingvo
19.09.2019 11:30+2Более подходящим названием для статьи было бы "Схемотехнические решения и рекомендации для автомобильных блоков управления", так как аналогичные решения используются не только в блоках управления подвеской, а и в других местах — стеклоподъемниками, освещением, двигателем и т.д. Тогда и негативные комменты исчезнут и статья будет правильно понята и оценена.
Второе — проходила ли схема испытания на ЭМС и климатику согласно автомобильным стандартам? Некоторые решения выглядят спорно.
Третье — может не MathLab, а Matlab?
Vlad1781 Автор
19.09.2019 22:00Аналогичные блоки не могут устанавливаться в стекло подъемники, систему освещения салона, блок управления двигателем — к ним предъявляются другие технические требования. Описывать все узлы и агрегаты автомобиля и как они работают наверняка утомят многих читателей.
Насчет третьего, вы правы, спасибо, поправлю.lingvo
19.09.2019 22:19Почему?
Вы описали вполне себе стандартные в автомобилестроении обвязки по питанию, входные и выходные драйвера а также микроконтроллер. Такого добра в любом автомобильном блоке управления полно.
Так как у вас система, не связанная с безопасностью, особо-надежной схемотехники или дублирования у вас нет, похоже
Так что насчет испытаний на ЭМС? Надеюсь понимаете, что это обязаловка для вашей железяки?
gbg
19.09.2019 22:45+1Увы, ребенка вы выплеснули, а вода таки осталась.
Гонясь за простотой и стремясь не утомлять читателя, вы сделали совершенно бессодержательную заметку.
NordicEnergy
19.09.2019 11:30+2Выгрузите с альтиума схемы в PDF, а его конвертируйте в PNG с большим разрешением. В текст стати вставьте картинку с шириной 1000 пикселей, а к ней привяжите ссылку на исходник, чтобы по клику можно было что-то рассмотреть.
Прочитал статью и вот ничего не понял… что, зачем и почему делается? Хорошо, инфинеон выбираем, но почему они лучше? Чем лучше? Не очень раскрыты причины выбора и преимущества. Да, инфинеон делает много автомотив компонентов, но не они одни же.
Еще интересно было бы прочитать собственно про повышение надежности и безопасность устройства, т.к. вероятно это сильно важно, когда железка управляет чем-то способным убить пару человек. Вряд ли это что-то собранное на коленке из ЛУТа и палок.Vlad1781 Автор
19.09.2019 22:08-1Infineon имеет большой опыт и номенклатуру компонентов ЭРИ для автомобильных применений, продукция пользуется спросом ведущих авто производителей.
При написании статьи делался упор на краткость и основные моменты, в действительности все гораздо сложнее.
eumorozov
19.09.2019 12:09Как уже сказали, совершенно непонятно о чем статья, в чем отличие от существующих решений.
Когда-то была компания, делавшая активную подвеску, в интернете видел впечатляющий ролик, как она ехала по полигону. Это было давно, кажется там были камеры, которые непрерывно сканировали дорогу и в зависимости от увиденных препятствий менялись параметры подвески. Но решение не взлетело, не помню почему.
OvO
19.09.2019 12:14+1Ага, теперь все стало понятно. Нужно взять контроллер, присоединить обвязку и написать программу. Пойду свой соберу.
Tiriet
19.09.2019 22:09«супрессоры PESD2CAN»- название соответствует качеству?
Vlad1781 Автор
19.09.2019 22:10-1Слово «супрессор» соответствует функциональному назначению компонента.
holomen
21.09.2019 20:19Да, смешно было когда получил от NXP посылку с семплами в которой было полтора десятка наименований этих самых PESDюшек. Домашние ржали когда я их сортировал и бормотал под нос. ))
EGregor_IV
20.09.2019 05:05+2Вы, молодой человек, не с того краю заходите.
Дано: автомобиль массой в 2 тонны, движется со скоростью 100 км/ч по пересеченной местности, средний размер выбоин — ширина 50 мм, глубина — 40 мм, средний размер кочек — ширина 100 мм, высота 50 мм. С какой скоростью нужно перемещать шток подвески и сколько нужно затратить на это энергии, что бы автомобиль не трясло. Упругостью воздуха для упрощения пренебрегаем.
А вы сразу кинулись провода паять. Так никогда не делается.
DanilinS
Сразу замечания: схема в плохом качестве. Ожидал открытия большой схемы по клику на картинку — не сделано. Пожалейте глаза читателей.