Projeto de uma arquitetura distribuída para sistemas automotivos: Arduino e Shield CAN
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29958 |
Resumo: | O uso extensivo de novas tecnologias e sistemas de comunicações nos automóveis se tornou um desafio para os fabricantes manterem-se competitivos e com diferenciais que conquistem os consumidores, agregando novos recursos aos seus produtos, mas sem abrir mão da segurança, confiabilidade e qualidade. Ao longo dos anos, o uso da eletrônica, sensores e atuadores vem se tornando um elemento cada vez mais protagonista nos veículos automotivos, desempenhado um papel fundamental no controle dos diversos sistemas automotivos. Isto fez surgir o uso de redes de comunicação, bem como as unidades eletrônicas de controle (ECUs), que inicialmente operavam isoladamente, restritas a partes específicas do automóvel, mas gradualmente integraram-se aos demais subsistemas. Esta integração fez surgir a necessidade de uma comunicação eficiente entre estas unidades, o que muitas vezes não podia ocorrer de forma direta, na mesma velocidade, sendo necessário o uso de um dispositivo adaptador para viabilizar esta comunicação, foram então desenvolvidos dispositivos conhecidos como gateways. O objetivo deste trabalho é apresentar além da teoria relacionada a esses dispositivos, a construção de um ambiente prático de uma arquitetura distribuída utilizando Arduinos para simular ECUs e controladores shield CAN, representando duas sub-redes, funcionando em velocidades distintas, uma com velocidade de 250 Kbits/s e outra com velocidade de 500 Kbits/s, que poderiam representar como exemplos as redes relacionadas a carroceria e dashboard e outra representando a rede de gerenciamento do motor. Essas duas sub-redes foram conectadas a um terceiro Arduino com duas CAN Shields fazendo a função de gateway realizando o roteamento dos dados entre essas duas sub-redes. |
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2022-10-19T13:40:13Z2022-10-19T13:40:13Z2020-05-04GAVLOVSKI, Luis Alberto. Projeto de uma arquitetura distribuída para sistemas automotivos: Arduino e Shield CAN. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Especialização em Sistemas Embarcados para Indústria Automotiva) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29958O uso extensivo de novas tecnologias e sistemas de comunicações nos automóveis se tornou um desafio para os fabricantes manterem-se competitivos e com diferenciais que conquistem os consumidores, agregando novos recursos aos seus produtos, mas sem abrir mão da segurança, confiabilidade e qualidade. Ao longo dos anos, o uso da eletrônica, sensores e atuadores vem se tornando um elemento cada vez mais protagonista nos veículos automotivos, desempenhado um papel fundamental no controle dos diversos sistemas automotivos. Isto fez surgir o uso de redes de comunicação, bem como as unidades eletrônicas de controle (ECUs), que inicialmente operavam isoladamente, restritas a partes específicas do automóvel, mas gradualmente integraram-se aos demais subsistemas. Esta integração fez surgir a necessidade de uma comunicação eficiente entre estas unidades, o que muitas vezes não podia ocorrer de forma direta, na mesma velocidade, sendo necessário o uso de um dispositivo adaptador para viabilizar esta comunicação, foram então desenvolvidos dispositivos conhecidos como gateways. O objetivo deste trabalho é apresentar além da teoria relacionada a esses dispositivos, a construção de um ambiente prático de uma arquitetura distribuída utilizando Arduinos para simular ECUs e controladores shield CAN, representando duas sub-redes, funcionando em velocidades distintas, uma com velocidade de 250 Kbits/s e outra com velocidade de 500 Kbits/s, que poderiam representar como exemplos as redes relacionadas a carroceria e dashboard e outra representando a rede de gerenciamento do motor. Essas duas sub-redes foram conectadas a um terceiro Arduino com duas CAN Shields fazendo a função de gateway realizando o roteamento dos dados entre essas duas sub-redes.The extensive use of new technologies and efficient communication systems in vehicles has become a challenge for vehicle manufactures, mainly to keep themselves competitive, while differentiating them from the competitors, develop new resources is essential to get the consumers attention, adding new valuable resources to their products, but at the same time, preserving the security, reliability and quality. Over the years, electronic devices are getting improvements, and performing a main role over the controls of vehicles sensors and actuators, this led to the introduction of data communication networks and electronic control units (ECUs), that initially, operated in a standalone mode, in specific vehicle systems, but gradually started the integration with another onboard subsystems. This integration demanded an efficient data exchange, which sometimes could not interoperate directly due to noncompatible speed exchange rates. To make this happen it was introduced devices know as gateways. This paper presents, in addition to the theory related to these devices, the construction of a practical environment of a distributed architecture using Arduinos to simulate ECUs and shield CAN controllers, representing two subnets, operating at different timing speeds, one operating of 250 Kbits / s and another in 500 Kbits / s, they are representing, as instance, networks related to the body and dashboard, and another representing the engine network. These two subnets were connected to a third Arduino using two CAN Shields, and this Arduino is acting as a gateway routing the data between these two subnets.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaSistemas Embarcados para a Indústria AutomotivaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLESistemas embarcados (Computadores)Automóveis - Equipamento eletrônicoArduino (Controlador programável)Embedded computer systemsAutomobiles - Electronic equipmentArduino (Programmable controller)Projeto de uma arquitetura distribuída para sistemas automotivos: Arduino e Shield CANA distributed architecture project for embedded systems: Arduino and Shield CANinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCuritibaSantos, Max Mauro DiasSantos, Max Mauro DiasNabas, Kleber Kendy HorikawaBertol, Omero FranciscoGavlovski, Luis Albertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCT_CESEB_V_2020_03.pdfCT_CESEB_V_2020_03.pdfapplication/pdf1699289http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29958/1/CT_CESEB_V_2020_03.pdfb52dd681598a116af76767e5b76a03eaMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29958/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCT_CESEB_V_2020_03.pdf.txtCT_CESEB_V_2020_03.pdf.txtExtracted texttext/plain105683http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29958/3/CT_CESEB_V_2020_03.pdf.txt5cbcc8c66dc46615420cfe58aab39c99MD53THUMBNAILCT_CESEB_V_2020_03.pdf.jpgCT_CESEB_V_2020_03.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1272http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29958/4/CT_CESEB_V_2020_03.pdf.jpg3ab5ad4d957baf0da5947052489f153fMD541/299582022-10-20 03:06:43.782oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-10-20T06:06:43Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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