LIN-emulátor fejlesztése járműmechatronikai vezérlőegységek környezetállósági tesztelésének támogatásához
A dolgozat a járműipari elektronikus vezérlőegységek aktív környezetállósági tesztelésének kérdéskörével foglalkozik. Ezen tesztek során párhuzamosan több vezérlőegység kommunikációs interfészét kell emulálni, így előidézvén a valós működést, miközben a speciális környezeti hatásokat egy klímakamra szolgáltatja.
A dolgozat egy olyan komplex rendszert mutat be, amely megállja a helyét a modern teszteszközök között, a járműipari fejlesztéseket elősegítve. Célunkként egy olyan készülék létrehozását tűztük ki, ami széles konfigurálhatósági lehetőségeket biztosítva elősegíti az autóipari vezérlők működési rendellenességeinek feltárását, mielőtt azok sorozatgyártásba kerülnek. A feladatot egy valódi ipari probléma inspirálta, mely szerint jelenleg nem kapható a piacon olyan eszköz, amely képes több LIN csatornán, egymástól függetlenül, akár „Master”, akár „Slave” módban valós idejű működésre. Az elkészült teszter egyedülállóan, egyszerre 8 LIN hálózaton kommunikáló egységet képes kezelni, és az eddigi rendszerekkel ellentétben „Slave” módú működésre is alkalmas. Az egyes LIN eszközökhöz tartozó, a forgalmazott üzeneteket és azok időzítését kifejtő szabványos, LDF kiterjesztésű fájlokat a PC-s szoftverbe importálva, pár kattintással elkezdhetőek a tesztek. A feladat megoldásához átfogó programozási ismeretek szükségeltettek mind mikroszámítógépes, mind PC-s oldalon. Az eszköz alapja az Atmel AVR XMEGA mikrokontroller család egy speciális típusa, amely rendelkezik a megfelelő számú és fajtájú perifériával a LIN csatornák és a külső eszközök kezeléséhez. Ilyen volt a valós idejű óra a tesztek időpontjának rögzítéséhez, a LIN csatorna szintillesztői, valamint egy LCD kijelző. A teszter saját fejlesztésű konfigurációs protokollja a jól bevált NMEA 0183 szabványú üzenetek alapjaira építkezve készült el. A PC oldali kommunikáció Ethernet és TCP/IP alapon működik, így biztosítván a megfelelő sávszélességet ahhoz, hogy az összes LIN csatorna forgalmazott adata rögzíthető legyen a tesztfuttató számítógép által. Mindezeken túl szinte az összes mikrokontrollerben használatos adatátviteli technológia szerepelt a téma elemzése során, úgymint az I2C, az SPI és az USART.
Távlati célkitűzés lehet a berendezés CAN és FlexRay szabványokra való kiterjesztése, mivel ezeknél a technológiáknál is problémát jelent az ilyen nagy csatornaszám párhuzamos kezelése.
szerző
-
Fehér Árpád Dr.
járműmérnöki
nappali
konzulens
-
Dr. Aradi Szilárd
egyetemi docens, Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék