Design and implementation of a wireless telemetry system for a solar race car

Abstract

Bu araştırmada bir telemetri sistemi tasarlanmış, üretilmiş ve test edilmiştir. Bu sistem uzama ve ivme verilerini ölçer ve bu verileri kablosuz haberleşme ile bir veri depolama bilgisayarına iletir. Esas olarak, bu çalışma araç jantları üzerine etki eden dinamik bölgesel yüklerin ölçümü üzerine yapılmıştır.Bu telemetri sistemi ile alınan bölgesel veriler mekanik tasarımcıya tasarımlarını daha dayanımlı, ekonomik ve hafif yapmasına yardım edebilir.Bu telemetri sistemi iki parçadan oluşmaktadır. Birisi, ölçüm ve veri aktarım devresi diğeri ise alıcı devresidir. Ölçüm devresinin üzerinde dört adet yarım köprü strengeç girişi, ortasında bir adet ivmeölçer ve veri iletişimi için bir alıcı-verici devresi bulunmaktadır. Ölçüm devresi uzama ölçümleri için bir adet enstrümantasyon yükselteci içermektedir. Bu devrede, dijital potansiyometreler otomatik kalibrasyon, sıfırlama ayarları ve kazanç seçimi için kullanılmaktadır. Dijital anahtarlar ise strengeç seçimi için kullanılmaktadır.Devreler Proteus'ta tasarlanmıştır. PIC mikrokontrolcünün yazılımları HITECH C kullanılarak yazılmıştır ve kullanıcı arayüzü Microsoft Visual Studio kullanılarak oluşturulmuştur.

In this research a telemetry system was designed, produced and tested. This system measures the strain and acceleration then transmits this data to a logger computer with wireless communication. Mainly, this research is based on measuring the dynamic local loads on a car rim. The local measurements that are taken with this telemetry system can help the mechanical designer to make their designs more strong, more economic and lighter.This telemetry system includes two parts. One of them is the measuring and transmitting circuit and the other is receiving circuit. On the measurement circuit there are four half-bridge strain gauge inputs, an accelerometer that is located in the middle of the circuit and a transceiver for data transmission. Measurement circuit includes an instrumentation amplifier for strain measurements. In this circuit, digital potentiometers are used for automatic calibration, offset settings and gain selections. Digital switches are used for strain gage selection.The circuits are designed in Proteus. Software of the PIC microcontroller is written in HITECH C. And the user interface is created in Microsoft Visual Studio. System was tested and calibrated on a universal testing machine. Then, the telemetry system was tested on the solar race car -SOLARIS of Dokuz Eylül University- on the real road conditions.