Essendo appassionato di elettronica e di auto, non c’è niente di emglio che poter unire le due cose!
L’idea di questo progetto nasce dal fatto che il quadro strumenti originariamente presente sulla Cobra era brutto oltre che malfuonzionante. Inoltre, usando saltuariamente l’auto per girare in pista torna molto comodo poter monitorare più parametri della vettura oltre ai canonici temperatura acqua, pressione olio etc., come ad esempio la temperatura dei dischi freno, elemento critico poichè surriscaldare i freni oltre ad essere pericoloso se lo si scopre quando si approccia una frenata potrebbe compromettere le pastiglie in modo da richiederne la sostituzione.
Ho così pensato di realizzare un sistema elettronico di sensori e indicatori, facilmente espandibile per aggiungere funzionalità più avanzate ma soprattutto che non rispettasse il look calssico della macchina.
SYSTEM DESIGN
In una prima versione del sistema ho deciso di implementare solo le funzionalità di monitoraggio e segnalazione essensiali quali temperatura liquido raffreddamento, pressione olio motore, livello carburante, tensione batteria, pressione turbo, giri motore e velocità. Il sistema è costituito da una serie di indicatori elettronici e di sensori con ingressi configurabili per leggere termoresistenze, ingressi digitali isolati o segnali analogici di tensione.
Sensori e indicatori sono interconnessi tramite CAN bus così da assicurare la massima flessibilità ed espandibilità. La connessione fisica è realizzata mediante cavo Ethernet dove solo due coppie di conduttoi sono utilizzate per il CAN e le altre tre per l’alimentazione.
Tutti i circuiti stampati sono progettati per resistere alle interferenze elettromagnetiche presenti nella vettura. Una robusta protezione sull’alimentazione protegge il circuito dagli spikes dovuti al funzionamento delle componenti elettriche dell’auto (motore di avviamento, bobina etc.).
INDICATORI – 110mm
Non c’è niente di meglio che vedere la lancetta dei giri motore approcciare 7000; perchè sia ben visibile, ho realizzato gli indicatori di giri motore e velocità di 110mm di diametro, che occuperanno la parte centrale del pannello strumenti
Il cuore degli indicatori è un PCB che monta un microcontrollore della ST che in un package molto piccolo e a un costo contenuto offre molte periferiche, tra le quali anche la periferica CAN. l’MCU pilota attraverso un driver un motore stepper appositamente progettato per cruscotti elettronici che consente di posizionare accuratamente la lancetta sulla scala graduata dello strumento.
Il circuito è contenuto in un case interamente in alluminio tornito. I quadranti sono realizzati a partire da una lamiera in alluminio anodizzata nera, incisa laser con la grafica dello strumento.
INDICATORI – 55mm
Gli indicatori dei parametri motore e carburante sono invece più piccoli, con un diametro di 55mm. Il circuito è sostanzialmente lo stesso degli indicatori sopra, solo in un PCB di dimensioni ridotte. Con lostesso circuito stampato è possibile montare il motore stepper con due orientazioni differenti così da poter realizzare indicatori con la scala circolare (prima immagine, indicatore della presisone turbo) oppure indicatori con la scala lineare (seconda immagine, tutti gli altri).
SCHEDE SENSORI
Per poter leggere la maggior parte dei sensori dell’auto e inviare i relativi dati sul CAN bus ho realizzato delle schede sensore generiche con ingressi digitali isolati e ingressi analogici per leggere tensioni e termoresistenze, così da contenere i costi non dovendo realizzare una scheda specifica per ogni sensore. Una scheda è invece dedicata alla lettura della tensione e corrente della batteria.
ASSEMBLAGGIO CIRCUITI STAMPATI
CRUSCOTTO
Mio papà si è occupato di realizzare pazientemente un nuovo cruscotto, partendo dalla dima in legno di quello esistente, oltre che alle ghiere degli indicatori da 110mm al tornio manuale di cui riporto una foto di seguito poichè è quantomeno storico come strumento.
PRIMA PROVA IN AUTO
