- 프로젝트 지속기간: 2023.01-2023.10 (10개월)
- 개발 언어 및 기술: C/C++
- 팀 규모: 30인 1팀 (개발 5인 1팀)
● 🥉장려상 - 2023 대학생 스마트 e모빌리티 경진대회 EV부문
본 대회 규정 중 감속구간에 대한 감점을 피하기 위해 속도계를 제작하였다. 속도계의 목표는 다음과 같다.
- 70km/h까지 속도를 측정할 수 있어야 한다.
- 속도를 정확하게 측정해야 한다.
- 제한 속도 이상과 이하일 때 드라이버가 쉽게 이를 인지할 수 있어야 한다.
측정 방식
속도계는 아래 그림과 같이 휠 디스크에 광센서를 달아 측정 시스템을 구축하였다.
계기판
속도를 출력하는 디스플레이는 I2C통신 방식 2.42인치 OLED를 사용하였다. OLED는 디자인 옵션이 풍부하기 때문에 차량의 속도에 대한 정보를 시각적으로 전달할 수 있다. 우리는 제한 속도 이상일 때 속도와 배경의 색을 반전시키는 방법을 통해 드라이버가 이를 쉽게 인지할 수 있도록 하였다. 아래 그림은 제한 속도를 50km/h로 설정했을 때이다.
블록 다이어그램
속도를 컨트롤러와 속도계 등의 데이터를 디스플레이에 표시하는 것에 그치지 않고, 데이터 로깅을 통해 주행 데이터를 엑셀로 저장하고 지속해서 문제해결을 할 수 있도록 하였다.
Controller CAN Protocol
차량 속도 뿐 아니라 차량 상태 특히, EV에서 중요한 부분인 모터와 배터리 관련 데이터를 로깅하기 위해 Controller의 CAN Protocol을 조사했다. 아래와 같이 데이터가 명시되어 있었다.
초록색으로 표시된 데이터 목록 중, 배터리 전압, 모터 전류, 쓰로틀, 컨트롤러/모터 온도를 로깅에 포함하기로 결정했다.
위의 데이터를 추가적으로 로깅하기 위해 MCP2515 모듈을 이용해 CAN 통신 신호를 SPI 통신으로 데이터를 수신했다. 250kbps CAN bus 속도에서 50ms 주기로 Controller 데이터와 Motor 데이터를 수신하였다.
아래 사진은 수신한 데이터 중 일부를 보여주고, 그래프는 시간에 따른 모터 온도의 변화를 시각화한 것이다. 약 600m의 경기장을 16~18바퀴 주행했을 당시 실제 모터 온도의 변화를 확인할 수 있다.
블록 다이어그램
- (속도계) 슬립 감지 기능 추가
- (속도계) 토크 센서와 함께 토크벡터링 기능 구현해보기
- (데이터로거) 랩 자동 갱신 기능 추가
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