Аннотация 2
Введение 5
1 Постановка задачи 7
1.1 Поиск и анализ аналогичных устройств 7
1.2 Определение критериев для разработки 9
2 Проектирование устройства 11
2.1 Подбор компонентов 11
2.2 Разработка схемы питания 26
2.3 Разработка структурной схемы 27
2.4 Разработка печатной платы 28
3 Создание печатной платы 44
4 Разработка алгоритма и управляющей программы 46
5 Разработка корпуса устройства 54
Заключение 58
Список используемой литературы 59
Приложение А - Схема соединении в системе EasyEDA 62
Приложение Б - Листинг управляющей программы 63
Электромобили - набирающий популярность тип транспорта. Несмотря на окружающую их ауру высоких технологий и светлого будущего, они не являются технологиями завтрашнего дня. Тихие и чистые самодвижущиеся повозки, приводимые в движение силой электричества не просто давно известны, они был популярны и составлял конкуренцию автомобилям с двигателем внутреннего сгорания еще на заре автомобилестроения. Так, например, в первом десятилетии 20-го века в США автомобили на электрической тяге составляли 38% от общего парка, лишь незначительно уступая автомобилям на паровой тяге (40%) и серьезно опережая автомобили с ДВС, которые занимали лишь 28% [2].
К сожалению, электроавтомобили были вытеснены и забыты на почти что столетие, не смотря на редкие попытки создать «транспорт будущего» вновь, реальную популярность и внимание они получили совсем недавно, ответственным за это можно считать компанию Tesla, выпустившую в 2015 году Model S, которая качественно превосходила все предыдущие автомобили и могла полноценно конкурировать со ставшим уже классическим бензиновыми и дизельными машинами. Открывшийся заново рынок подстегнул интерес как различных правительств, увидевших в электротранспорте решение проблемы загрязнения воздуха, так и производителей, желающих занять пустующую нишу, потребитель же увидел что-то новое, необычное, ведь электротранспорт дает ощущения, совершенно отличные от привычных машин.
Спорт не остался в стороне, так в 2014 году дебютировали гонки серии Formula-E, аналог популярной во всем мире Формулы-1[1]. Студенческие соревнования Formula SAE, ввиду своей специфики подготовки студентов и меньшего стеснения бюрократическими рамками, запустили полностью электрическую дисциплину раньше - в 2010 году [3].
Современные требования требуют современных решений, поэтому для того, чтобы оставаться актуальной, команде нашего университета, Togliatti Racing Team (TRT), потребовалось создание собственного гоночного автомобиля на электрической тяге. Одной из проблем, требовавшей решения, оказалась приборная панель. Использование проверенного временем решения: приборной панели мотоцикла, взятой вместе с двигателем с работающей модели, оказалось невозможным ввиду их отсутствия - силовая установка создается с нуля, а значит требуется новое отдельное устройство.
В данной работе было разработано устройство, отвечающее регламенту Formula Student Electric, а также требованиям команды TRT.
Результатом проведенных анализа, разработки и проектировки является собранное, полностью функционирующее готовое устройство - приборная индикационная панель, предусмотренная для установки на электрический гоночный болид. Помимо этого, важным отдельным личным результатом является приобретение и улучшение уже имеющихся навыков по разработке и проектирования сложных печатных плат, программированию микроконтроллеров и сборке устройств на печатных платах.
Благодаря правильной постановке задачи, основанной на анализе существующих предложений, а также на требовании по соответствию нормам и положениям регламента соревнований Formula Student Electric, имеется возможность избежать каких-либо вероятных проблем при прохождении технической инспекции во время соревнований как в России, так и за рубежом. Консультация и принятие во внимания пожеланий членов команды Togliatty Racing Team, позволило полностью реализовать все необходимые для команды функции, соответствуя при этом заявленным требованиям.
Данная индикационная панель предполагается для установки на строящийся в данный момент электрический гоночный болид первого поколения команды Togliatty Racing Team, ближайшее полноценное использование которого должно будет осуществляться в рамках ближайших международных соревнований Formula Student Electric в Москве.
По итогам данных соревнований возможно появление дополнительных требований и пожеланий, которые будут учтены при разработке последующих устройств, а также модернизации и доработках уже имеющегося, с целью достижения оптимального результата.
