基于单片机无线数据传输的FSC赛车专用碳纤维转向盘的制作方法

本发明属于fsc大学生方程式赛车转向盘及赛车数据无线传输的技术领域，具体涉及一种基于单片机无线数据传输的fsc赛车专用碳纤维转向盘。

背景技术：

方程式赛车转向盘，指在方程式赛车行驶过程中负责赛车转向的装置，能够辅助驾驶员进行赛车的转向行驶，具有安全保护以及传导赛车行驶过程中实时参数的功能。其在f1方程式赛车大赛及大学生方程式赛车中广泛应用。赛车转向盘的轻便性对赛车的操纵稳定性具有重要意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于单片机无线数据传输的fsc赛车专用碳纤维转向盘，能够在减轻转向盘重量的同时，增加转向盘的结构强度，并且丰富转向盘的功能。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于单片机无线数据传输的fsc赛车专用碳纤维转向盘，包括转向盘本体，转向盘本体两侧设有把手，转向盘本体的背面连接有转向轴，其特征在于：所述的转向盘本体和把手均为碳纤维材料；

转向盘本体的正面设有用于显示赛车当前状态数据的仪表显示屏；

转向盘本体的内部设有用于获取赛车当前状态信息并数据处理和向外无线传输的硬件模块，硬件模块包括单片机和无线传输单元，单片机的输入端与设置在赛车车体内的用于检测赛车状态的传感器连接，单片机的输出端分别与所述的仪表显示屏和无线传输单元连接。

按上述方案，所述的单片机为mc9s12xs128芯片。

按上述方案，所述的无线传输单元为基于zigbee协议的drf2617a无线串口通讯模块。

按上述方案，所述的转向盘本体与把手整体由阴模模具覆盖碳纤维布在真空环境下导入树脂形成。

本发明的有益效果为：采用碳纤维作为转向盘的材料，在减轻重量的同时，增加转向盘的结构强度；通过传感器测出赛车实时状态数据，将数据反馈在仪表显示屏，并利用无线网络传输到技术人员的上位机进行监控，从而使得技术人员能够及时的获知赛车的状态，便于技术人员与赛车手之间的技术交流，丰富了转向盘的功能。

附图说明

图1为本发明一实施例的外形结构示意图。

图2为本发明一实施例的硬件原理框图。

图3为单片机的电路原理图。

图4为仪表显示屏接口电路图。

图5为传感器信号处理电路图。

图中：1-转向盘本体，2-把手，3-仪表显示屏。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

本发明提供一种基于单片机无线数据传输的fsc赛车专用碳纤维转向盘，如图1所示，包括转向盘本体1，转向盘本体1两侧设有把手2，转向盘本体1的背面连接有转向轴，所述的转向盘本体1和把手2均为碳纤维材料；转向盘本体1的正面设有用于显示赛车当前状态数据的仪表显示屏3；转向盘本体1的内部设有用于获取赛车当前状态信息并数据处理和向外无线传输的硬件模块，如图2所示，硬件模块包括单片机和无线传输单元，单片机的输入端与设置在赛车车体内的用于检测赛车状态的传感器连接，单片机的输出端分别与所述的仪表显示屏和无线传输单元连接。

本实施例中，所述的单片机为mc9s12xs128芯片，如图3和图5所示，将传感器在赛车运行过程中检测出的数据电压信号，经过放大和滤波之后交由单片机mc9s12xs128数据处理计算，实时传输到仪表显示屏3中显示，图4为仪表显示屏接口电路图。

本实施例中，所述的无线传输单元为基于zigbee协议的drf2617a无线串口通讯模块。zigbee模块是一种物联网无线数据终端，利用zigbee网络为用户提供无线数据传输功能。zigbee可工作在2.4ghz、868mhz和915mhz3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10-75m的范围内,但可以继续增加。作为一种无线通信技术，zigbee具有如下特点：1、成本低：模块单价在200元人民币以内，同等距离的wifi模块单价在600元人民币以上。2、传输距离远：相邻节点间的理论传输距离为1600米。如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远。3、高安全：zigbee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用访问控制清单(accesscontrollist,acl)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(aes128)的对称密码，以灵活确定其安全属性。4、免执照频段：2.4ghz无须申请无线电执照即可使用。

本实施例中，所述的转向盘本体1与把手2整体由阴模模具覆盖碳纤维布在真空环境下导入树脂形成。首先对转向盘本体1进行建模，通过将模型上下进行切割，分别利用其形状做成正面阴模模型和背面阴模模型，利用碳纤维布覆盖，在真空环境下导入树脂，形成碳纤维转向盘外表面。碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性。

本发明转向盘材料采用碳纤维材料与树脂在真空环境下压制而成，强度高、质量轻，不仅便于车手操作，还能够进一步提高整车轻量化程度。硬件模块采用模块化设计，各部分独立运行，其中某部分出现故障不会使其他部分也无法正常工作，不影响赛车的稳定性。采用基于zigbee协议的无线模块，成本低，传输距离远，安全性高。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种基于单片机无线数据传输的FSC赛车专用碳纤维转向盘，包括转向盘本体，转向盘本体两侧设有把手，转向盘本体的背面连接有转向轴，转向盘本体和把手均为碳纤维材料；转向盘本体的正面设有用于显示赛车当前状态数据的仪表显示屏；转向盘本体的内部设有用于获取赛车当前状态信息并数据处理和向外无线传输的硬件模块，硬件模块包括单片机和无线传输单元，单片机的输入端与设置在赛车车体内的用于检测赛车状态的传感器连接，单片机的输出端分别与所述的仪表显示屏和无线传输单元连接。本发明能够在减轻转向盘重量的同时，增加转向盘的结构强度，并且丰富转向盘的功能。

技术研发人员：肖汉斌;傅嗣琦;周伯禹;王凯雷
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2017.03.16
技术公布日：2017.07.14