Entwicklung einer steuerung mit grafische oberfläche auf einem mini-computer zur durchführung von fahrzyklen an einem motorprüfstand.

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Raspberry Pi 3 Model B(Pollin Electronic GmbH, 2019) 2

Abbildung 2: CAN Bus Kommunikation im Kfz Bosch-Technologien (Robert Bosch GmbH, 2019). 5

Abbildung 3: Bitweise Arbitrierung in der CAN Bus Kommunikation (slideplayer.org, 2017). 6

Abbildung 4: Beispiel eines CAN-BUS-Netzwerks (HMS Industrial Networks AB, 2019). 7

Abbildung 5: Data Frame im Standard- und Extended-Format(VECTOR INFORMATIK GMBH, 2019) 8

Abbildung 6: SPI-Bus mit einem Master und zwei Slaven(Hochschule München, FK 04, Prof. Jürgen Plate, 2017). 9

Abbildung 7: Der MCP2515 CAN-Controller mit TJA1050 CAN-Transceiver(42project, 2019). 9

Abbildung 8: UART Frame (buyzero, 2019) 11

Abbildung 9: Halbduplex-Betrieb (Elektronik Kompendium, 2019) 12

Abbildung 10: Vollduplex Betrieb (Hennekeuser, 2018) 12

Abbildung 11: UML Diagramm 14

Abbildung 12: Erste Handskizze der Software. 15

Abbildung 13: Ausgewählte Design für die Realisierung der Software 16

Abbildung 14:Das SD-Formatter Programm unter Windows(technik-tipps-und-tricks, 2017) 18

Abbildung 15: NOOBS Installationsassistent(Amazon, 2019) 19

Abbildung 16: Die Verschiedene Widgets der Prüfstand Synchronmaschine Seite 22

Abbildung 17: Fenster-/Seitenerstellung der grafischen Oberfläche mit Tkinter. 23

Abbildung 18: Label in Tkinter 24

Abbildung 19: Programmausschnitt für das Erzeugen des "Anmelden" Buttons 25

Abbildung 20: Programmausschnitt für das Erzeugen eines Canvas in einem Tkinter-Fenster. 25

Abbildung 21: Vorgehensweise für Das Zeichnen der Teilstriche der Zeigerinstrument 26

Abbildung 22: Zeigerinstrument für die Drehzahlanzeige in Canvas 27

Abbildung 23: Programmausschnitt für die Realisierung der Gauge-meter 28

Abbildung 24: Erstellen eines Menüs in Tkinter 29

Abbildung 25: Erstellen eines Textfeldes in Tkinter 30

Abbildung 26: Anzeigefenster auf der grafischen Oberfläche 30

Abbildung 27: Schaltplan einem MCP2515 CAN Modul(Raspberry Pi Foundation, 2019) 31

Abbildung 28: Modifizierter Schaltplan der CAN BUS Modul (Raspberry Pi Foundation, 2019). 31

Abbildung 29: Schaltung von MCP2515 mit dem Raspi (Raspberry Pi Foundation, 2019) 32

Abbildung 30: Gesamter Schaltplan mit der Pin-Belegung einer CAN-BUS Kommunikation (Hackster.io, an Avnet Community, 2019) 32

Abbildung 31: Die verschiedenen Schritte für die Aktivierung der SPI auf dem Raspberry Pi 33

Abbildung 32: CAN-Interface für USB (PEAK-System Technik GmbH, 2019) 36

Abbildung 33: Anschlussbelegung der PCAN-Bus-Adapter (PEAK-System Technik GmbH, 2019). 37

Abbildung 34: Ansicht von CAN-Transfer über die PCAN-view-Software(Warszawa, 2019) 37

Abbildung 35: Aktivierung des Can0 Interfaces in Python. 38

Abbildung 36: Periodische Senden Von CAN-Message in Python. 38

Abbildung 37: Empfang von CAN-Message in Python 39

Abbildung 38: USB zu RS232 Serial DB9 Adapter Kabel (Best Buy Co, Inc., 2019) 39

Abbildung 39: Sub-D 9 Pin RS232 Stecker/Buchse Kabel (partsdata, 2019) 39

Abbildung 40: Telegrammaufbau eines USS-Protokolls 40

Abbildung 41: Der SIMOREG DC-MASTER 6RA7025 41

Abbildung 42: Technische Daten der SIMOREG DC-MASTER 6RA7025 42

Abbildung 43: Auswahl der RS232 schnittstelle-Baudrate für das Senden von Telegrammen 44

Abbildung 44: Aktivierung der Serielle Schnittstelle in Tkinter. 46

Abbildung 45: Programmabschnitt für das Senden von Telegrammen über die RS232 Schnittstelle 47

Abbildung 46:Programmabschnitt zum Empfangen von Telegrammen über die RS232-Schnittstelle 47

Abbildung 47: zyklische senden und empfang von daten über die RS232-Schnittstelle 48

Abbildung 48: Labor Elektrische Maschine an der HTW-Berlin Wilhelminenhofstraße 75A Gebäude F Raum 328 49

Abbildung 49: Programmablauf für einen erfolgreichen Daten-Transfer auf das GUI 50

Abbildung 50: Aufbau der Schaltung für die CAN-Bus Kommunikation 51

Abbildung 51: Konfigurationsparameter der CAN-Bus 52

Abbildung 52: TextBox mit geladenem Track 53

Abbildung 53: Sendekonfiguration Fenster für das Senden einzelner Daten 53

Abbildung 54: Sendekonfiguration Ansicht für die Übertragung des geladenen Tracks 53

Abbildung 55: Anzeige des zyklisch an das Oszilloskop übertragenen CAN-Frames 54

Abbildung 56: Empfangene CAN-Nachricht vom F28335 Mikrocontroller 55

Abbildung 57: Zusammenschaltung des SIMOREG-Geräts mit dem Raspberry Pi über RS232 -Schnittstelle. 56

Abbildung 58: UART-Konfiguration auf der grafischen Oberfläche 57

Abbildung 59: Anzeige der Eingestellte Parameter für die Konfiguration der UART-Bus 57

Abbildung 60: Telegrammrahmen Konfiguration. 57

Abbildung 61: 8-Kanal Relay Modul Schaltung (SUNFOUNDER, 2017) X

Abbildung 62: Das F28335 Modul XI

Abbildung 63: F28335 Pins Belegung (Texas Instruments, 2019) XI

Abbildung 64: Schaltung eines MCP2562-Transceivers mit dem Mikrocontroller (Microchip Technology Inc., 2014, S. 6) XII

Abbildung 65: Der MCP2562 Transceiver mit Sub-D 9 Buchse Ausgang XII

Abbildung 66: Funktionsplan einem USS Schnittstelle auf dem SIMOREG DC Master (Siemens AG, 2015, S. 260) XIII

Abbildung 67: Parameterliste (P780 bis P783) für die Konfiguration der Seriellen Schnittstellen (USS1) des SIMOREG DC-Master (Siemens AG, 2015, S. 548) XIV

Abbildung 68: Wichtigste Parameterliste (P784 bis P788) für die Konfiguration der Seriellen Schnittstellen (USS1) des SIMOREG DC-Master (Siemens AG, 2015, S. 549) XV

Abbildung 69: Parameter für die Diagnoseinformation der Seriellen Schnittstellen (USS1) des SIMOREG DC-Master (Siemens AG, 2015, S. 550) XVI

Abbildung 70: Funktionsplan eines Hochlaufgebers (Siemens AG, 2015, S. 245) XVII

Abbildung 71: Funktionsplan des Feldstromregelung für das SIMOREG-DC-Gerät (Siemens AG, 2015, S. 257) XVIII

Abbildung 72: Funktionsplan der EMK-Regelung für das SIMOREG-DC Gerät (Siemens AG, 2015, S. 256) XIX

Abbildung 73: Funktionsplan der Drehzahlregelung für das SIMOREG-DC Gerät (Siemens AG, 2015, S. 250) XX

Abbildung 74: Funktionsplan der Ankerstromregelung für das SIMOREG-DC Gerät (Siemens AG, 2015, S. 254) XXI