Microcontroller Breakout Board for Formula Student Race Cars

Abstract

Innvevde kontrollsystemer utviklet for Formula Student-konkurranser er avhengige av å kontinuerlig forbedres for å holde tritt med konkurransen. Å redesigne systemene årlig krever at man setter av tid til utvikling, produksjon og testing, og det introduserer alltid nye feil på designet. Dette prosjektet går ut på å hente ut en SAM mikrokontroller, CAN-FD transceivere og andre nødvendige kretser og plassere det på en egen modul. Å modularisere systemer reduserer produksjonstid, effektiviserer kunnskapsoverføring og øker tilliten til systemene. Det standardiserte utlegget og muligheten for å teste de ulike modulene individuelt gjør testing enklere. Testene gjort som en del av dette prosjektet viser at modulen er kompatibel med programvaren fra nåværende systemer og mer robust mot brukerfeil, spesielt overstrøm og overspenning, enn tidligere systemer.

Embedded control electronics designed for Formula Student competitions must improve every season to keep up with the competition. Annual redesigns require extensive development, manufacture, and testing time and will inevitably introduce errors to the designs. This project extracts a SAM microcontroller, CAN-FD transceivers, and other commonly used components to a reusable breakout board. Modularizing the systems reduces the amount of circuitry which needs a redesign. Breakout boards can be used across multiple seasons, reducing manufacturing time, make knowledge transfer more efficient, and increase trust in the boards. The standardized layout and ability to test different parts of the system individually makes testing easier. Testing shows the board to be compatible with current software and more robust to faults, especially over-current and over-voltage, than previous systems.