quinta-feira, 25 de abril de 2013

Etapa final do E-Stop

Com uma semana de correções finais aplicadas ao sistema até aqui criado, e passando alguma soluções temporárias, que tinham sido implementadas para testes, a definitivas, posso afirmar que depois de um teste exaustivo no carro(que terá lugar na segunda feira) esta parte da minha dissertação se pode considerar concluída.

Assim o sistema final tem o seguinte aspeto:

Comando de atuação remota para o utilizador, sendo que o E-stop pode ser removido do comando, e ser atuado por outro utilizador








Sistema a ser implementado no carro, na parte superior do Shield estão instalados os relés de atuação, já descritos num post anterior, por baixo desse shield encontra-se um shield de fixação para o Xbee.
O sistema a ser instalado no carro contém 2 linhas independentes de atuação, uma linha onde serão ligados 3 led's para ser possível ao utlizador saber em que estado se encontra o sistema quando instalado no carro, a outra linha irá atuar alguns sistemas do Atlascar.

A atuação no veiculo será feita sobre a alimentação do motor e sobre uma linha, já existente, que ativa a emergência no PLC obrigado à imobilização do veículo, com o acionamento do sistema de travagem e recolha da embraiagem. Assim os relés serão colocados em série nos sistemas já implementados obrigando a um duplo sistema de segurança, só será possível colocar o veículo em movimento estando o sistema de E-stop instalado e a funcionar no carro, e também no caso de falha do sistema de E-stop, o veiculo é imobilizado, isso acontece porque os relés instalados no sistema de atuação são do tipo NO(Normally Open), ou seja, têm de ser alimentado para fechar o circuito caso contrário será interrompido.

 


sábado, 20 de abril de 2013

Está quase... a consola de controlo.

Como o próprio título indica a consola de controlo para o AtlasCar está a entrar na reta final da sua execução, assim hoje terminei de soldar todos os componentes que faltavam e de os incluir na consola. O resultado é este:















Uma pequena descrição de tudo o que se pode ver nas fotografias:
        - A ficha usb que se vê na foto é o carregador do arduino que se encontra dentro do comando, quando conectado na ficha o led que se encontra ao lado da ficha é ligado, informando o utilizador que o ciclo de carregamento foi iniciado quando a bateria se encontra totalmente carregada o led é desligado.
       - Na parte superior do comando pode ser visualizado um pequeno interruptor, que serve para ligar e desligar o equipamento.
       - os leds informam o utilizador do estado o E-stop.

Os testes do sistema no AtlasCar terão inicio na Segunda feira(pois os testes no laboratório correram bem), depois disso será elaborado um vinil para colocar no topo do comando com a indicação de todos os botões e respetiva etiquetas para os leds, até lá vai-se adiantando o sistema de monitorização.


sábado, 13 de abril de 2013

Explicação do funcionamento do sistema de comunicação e seguranças implementadas

Depois de uma semana com a expectativa que seria instalado e testado no carro o sistema desenvolvido,  não passou disso mesmo apenas expectativa, a falta de alguma material para conclusão desta parte do meu projeto foi uma das condicionantes. Espero para a semana ter o material todo para finalizar esta parte, enquanto isso não acontece, vou "pegar" na monitorização do AtlasCar que explicarei no próximo post.
Voltando ao que me fez escrever este post, uma breve descrição do sistema a ser implementado.
O sistema é constituído por:
               - 1 Arduíno Mega
               - 1 Arduíno Fio
               - 2 Xbee PRO S2B

O Arduíno Mega será instalado no AtlasCar enquanto o Fio será acoplado ao comando da Xbox, atualmente usado para controlo do carro. Os dois comunicam através dos módulos Xbee, comunicação sem fios.
Tratando-se de um sistema de segurança as mensagens trocadas entre os dois sistemas (Carro e comando), têm de conter algumas redundâncias e verificações de chegada de mensagem. A mensagem trocada entre sistemas tem o seguinte formato:

       - Comando -> Carro : "0x02 Hello %d e-stop %d bat %d CRC16 0x03".
       - Carro -> Comando : "0x02 %d %s %d %d %d CRC16 0x03".

Explicando agora o que cada mensagem contém, começando pela mensagem envia pelo comando, que faz com que seja tomada uma ação no Carro. A mensagem é iniciada com o caráter 2, em seguida é introduzida uma string, o primeiro %d é um contador que é incrementado cada vez que o programa do Arduíno é executado, string e-stop, estado do e-stop 15-resume; 25-pause; 35-stop, string bat, o valor da entrada analógica onde se encontra um divisor resistivo ligado à bateria, um CRC16 calculado a partir da mensagem "Hello %d e-stop %d bat %d" e por fim o carácter 3 que termina a mensagem a ser enviada para o carro.
Sistemas de segurança implementados:
Só por si as mensagens já contêm um CRC16 (verificação cíclica redundante/ cyclic redundancy check) que é um verificador de erro na mensagem, pois se algum caráter se perder na comunicação e a mensagem chegar corrompida ao destino não pode ser tomada  qualquer tipo de ação, para isso o calculo do CRC é efetuando antes da mensagem ser enviada e quando chega ao destino, e só se os CRC's forem iguais é que é tomada alguma ação, se a comunicação for perdida, e considera-se perdida se ao fim de 3 segundos (pode ser configurado este tempo) não for recebida nenhuma "boa mensagem", isto acontece tanto do lado do comando como no carro, se isto acontecer o utilizador tem de ser avisado, no carro caso a comunicação seja perdida o PAUSE é ativado no comando as luzes que indicam o estado do E-Stop ficam todas acesas. Nas mensagens trocadas foi inserido um contador para que o CRC mude sempre que uma mensagem nova é enviada, pois a string sobre a qual é calculado muda com o contador.


quarta-feira, 3 de abril de 2013

Os reles de actuação

Depois de uma tarde de trabalho cá está o resultado. Os relés de atuação já se encontram prontos a instalar no carro. Com o respetivo esquema elétrico
O sistema aqui mostrado teve de ser criado, pois o Arduino não consegue comutar os relés de atuação, onde serão cortadas as linhas de emergência no carro.
Uma breve descrição do sistema este é constituído por 1 optocoupler, resistências, 3 díodos e 3 relés.
O optocoupler é um componente que permite comutar com circuito de tensão e corrente mais elevada com outro com tensão e corrente mais reduzida, como se trata de um comutador ótico os circuitos ficam totalmente isolados evitando altas tensões do sistema de sinais, que poderiam danificar o sistema.
As resistências servem para baixar o potencial da saída do Arduino, pois o optocoupler tem de ser alimentado com uma tensão de 1.2V enquanto a saída do Arduino tem 5V assim teve de ser fazer um divisor resistivo para fazer cair a tensão para os 1.2V, com uma simples conta e utilizando a lei de Ohm V=RI, sabendo que I=15mA e que temo de fazer cair a tensão 3.8V, temos de usar uma resistência de 253 Ohm.
Em relação aos díodos IN400 apenas estão na montagem para garantir que as correntes residuais da bobine quenao esta é comutada nao retornam para o optocoupler