1. SVEU ˇCILIŠTE U ZAGREBU
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RA ˇCUNARSTVA
ZAVRŠNI RAD br. 3841
Izvedba i implementacija sustava
za prikaz i dijeljenje podataka u
mobilnom okruženju
Bruno Vunderl
Zagreb, sijeˇcanj 2015.

3. Veliku zahvalu dugujem mentoru prof.dr.sc. Danku Baschu te dr. sc. Martinu
Žagaru koji me svojim struˇcnim savjetima vodio kroz izradu seminarskog i završnog
rada. Tako ¯der se zahvaljujem i dragom prijatelju mag. ing. comp. Davoru Cihlaru
koji je svojim radom pomogao drugim studentima i meni da se odvažimo samostalno
upustiti u izradu digitalnih elektroniˇckih ure ¯daja. Upu´cujem i zahvalu svim trenutnim i
alumni ˇclanovima FSB Racing Team-a s kojima sam sura ¯duju´ci stekao puno praktiˇcnih
iskustva o projektiranju i primjeni elektroniˇckih ure ¯daja.
iii

4. SADRŽAJ
1. Uvod 1
2. Projektiranje sustava za prikaz i dijeljenje podataka 2
2.1. Funkcionalnosti sustava . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.2. Okolina i podruˇcje primjene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2.1. Fiziˇcka izvedba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2.2. Elektriˇcno napajanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2.3. Prikupljanje podataka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2.4. Dijeljenje podataka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3. Arhitektura sustava 6
3.1. Mikroprocesor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3.2. Podatkovne sabirnice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.3. Dodatni ure ¯daji i sklopovi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.3.1. Prekidaˇcki regulatori napajanja . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.3.2. Linearni regulator napajanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.3.3. Sklopovi za pretvorbu logiˇckih razina . . . . . . . . . . . . . 9
3.3.4. WiFi sklop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3.5. Bluetooth sklop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3.6. GPS sklop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3.7. CAN prilagodnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3.8. Upravljaˇc svjetle´cim diodama . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.3.9. TFT zaslon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3.10. SD kartica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3.11. Žiroskop i akcelerometar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4. Žiˇcna i bežiˇcna komunikacija 13
4.1. Serijska sabirnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
iv

5. 4.2. CAN sabirnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.3. WiFi komunikacija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.4. Bluetooth komunikacija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.5. Globalni pozicijski sustav . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5. Suˇcelje, ergonomija i interakcija 18
5.1. Prikaz svjetle´cim diodama . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.2. Prikaz na TFT zaslonu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.3. Interakcija s vozaˇcem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.4. Klijentske aplikacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
6. Zakljuˇcak 21
Literatura 22
A. Shematski dijagrami razvijenog sustava 23
v

6. 1. Uvod
Kako bi se opisao i struˇcno prouˇcio rad strojeva, elektriˇcnih i elektroniˇckih ure ¯daja ili
sustava, oˇcitavaju se informacije s ve´ceg broja digitalnih i analognih senzora koji prate
njegov rad. Podatci koji se oˇcitavaju najˇceš´ce su usko vezani uz podruˇcje primjene.
Samo osnovni podatci su potrebni za jednostavno korištenje stroja dok su razvojnim
inženjerima i naprednim korisnicima potrebni detaljni podatci kako bi otkrili nepravil-
nosti u radu i mogu´cnosti za unaprje ¯denje te kako bi u svakom trenu bili detaljno in-
formirani o radu stroja. Za prikaz podataka potrebno je suˇcelje pomo´cu kojega ˇcovjek
može u stvarnom vremenu pratiti rad i upravljati pojedinim funkcionalnostima stroja.
Navedena komponenta sustava naziva se suˇcelje ˇcovjeka i stroja1
.
Postupak interakcije izme ¯du ˇcovjeka i stroja zapoˇcinje opservacijom trenutnog
stanja. Stanje je definirano svim ili samo odre ¯denim podatcima koji opisuju mehaniˇcke,
elektriˇcne i raˇcunalne parametre promatranog stroja. Iste je potrebno obraditi, pripremiti
za prikaz i prikazati na suˇcelju. Potom ˇcovjek u funkciji operatera kroz interakciju sa
suˇceljem može utjecati na parametre rada stroja. Kroz daljnju interakciju ostvaruje se
povratna veza, a samim time i kontrola ˇcovjeka nad strojem. U sluˇcaju potrebe da stroj
bude pra´cen kroz duži period vremena potrebno je prikupljati podatke, a u sluˇcaju da
više osoba istovremeno prati rad stroja potrebno je i raspodijeljeno suˇcelje.
Predmet ovog rada je izvedba i implementacija ugradbenog raˇcunalnog sustava s
mogu´cnoš´cu prikupljanja senzorskih podataka s vozila u pokretu, prikazom osnovnih
podataka vozaˇcu i distribucijom detaljnih podataka udaljenim klijentima. Konkretna
implementacija namijenjena je upotrebi u bolidu projektiranom i izra ¯denom od strane
FSB Racing Teama2
na natjecanjima Formula Student. Formula Student bolid je vozilo
s elektriˇcnim motorom ili motorom na unutarnje izgaranje koje zadovoljava strogim
regulacijama natjecanja (Society of Automotive Engineers, 2014). Poznavanje trenut-
nih parametara rada vozila omogu´cavaju vozaˇcu bolju kontrolu nad vozilom, a razvo-
jnim inženjerima mogu´cnost pra´cenja rada vozila.
1
engl. Human-machine interface, abbr. HMI
2
FSB Racing Team, URL: www.fsb-racing.com
1

7. 2. Projektiranje sustava za prikaz i
dijeljenje podataka
Ovo poglavlje navodi potrebne funkcionalnosti koje sustav treba implementirati, is-
tražuje okolinu i podruˇcje primjene te donosi prijedlog tehniˇckog rješenja. Detaljno
se obra ¯duje arhitektura sustava i elektroniˇcka implementacija uz pregled mogu´cnosti
razvijenog rješenja.
2.1. Funkcionalnosti sustava
Sustav za prikaz i dijeljenje podataka u bolidu za natjecanje Formula Student ima dvije
osnovne zada´ce. Prikazati vozaˇcu trenutno stanje vozila te prenijeti informacije o
stanju bolida razvojnim inženjerima udaljenima od bolida. Sustav je potrebno mo´ci
dodatno podesiti bez preprogramiranja uz visoku razinu sigurnosti.
Prikaz podataka vozaˇcu sadrži prikaz trenutne brzine, stupnja prijenosa, broja okre-
taja, trenutka preporuˇcene promjene brzine, stanja temperature rashladne teku´cine i
tlaka ulja u motoru. Ostali prikupljeni podatci obuhva´caju napon baterijskog paketa,
tlak na usisu, oˇcitanje lambda sonde, poziciju leptirastog vratila, trenutnu lokaciju i
oˇcitanja s akcelerometra i žiroskopa.
Dijeljenje podataka zahtjeva bežiˇcni prijenos detaljnog stanja vozila. Zahtjev je da
udaljenost bude dovoljna da bi bilo mogu´ce pratiti bolid tijekom testiranja izdržljivosti
na kružnoj trka´coj automobilskoj stazi. Tako ¯der, podatci moraju biti osvježavani ˇceš´ce
od 3 puta u sekundi te kasniti manje od 500 ms. Podatke je potrebno mo´ci prihvatiti
na ve´cem broju pametnih mobilnih telefona, tableta i prijenosnih raˇcunala korištenjem
standardnih bežiˇcnih tehnologija.
2

8. 2.2. Okolina i podruˇcje primjene
Projektiranje ugradbenog sustava za prikupljanje, obradu, prikaz i distribuciju po-
dataka o radu vozila zapoˇcinje definiranjem okoline u kojoj ´ce se isti nalaziti. U suk-
ladnosti s istom je mogu´ce projektirati i izvesti sustav s odgovaraju´cim znaˇcajkama.
Neke od bitnih znaˇcajka okoline su: pozicija i oblik modula, napajanje i ožiˇcenje,
naˇcin prikupljanja podataka, mogu´cnosti i svojstva vozila te ergonomija.
2.2.1. Fiziˇcka izvedba
Sustav za prikaz podataka u svakom trenu mora biti u vidnom polju vozaˇca. Samim
time su jedina mogu´ca mjesta za postavljanje istog u razini prednjeg obruˇca (engl. front
hoop) i unutar volana. Mana ugradnje sustava za prikaz u volan je to što se isti rotira
te ga je tijekom vožnje i prilikom rotacije volana teže oˇcitati od sustava ugra ¯denog
u razini prednjeg obruˇca. Sukladno s iskustvima prethodnih godina odabrano je da
modul bude ugra ¯den iza volana, u ku´cište priˇcvrš´ceno na prednji obruˇc.
Slika 2.1: Primjer ugradnje u volan s prethodnog bolida
Jedan od uvjeta u kojima ´ce se sustav za prikaz nalaziti je visoka svjetlina oko-
line. Tada je teže je oˇcitavati vrijednosti s grafiˇckih zaslona niske svjetline i kontrasta.
Iz tog razloga ranije navedene podatke najjasnije je prikazati korištenjem svjetle´cih
dioda. Kako je pomo´cu ograniˇcenog broja svjetle´cih dioda mogu´ce prikazati samo
grube vrijednosti, detaljni prikaz informacija o vozilu mogu´ce je dobiti korištenjem
kontrastnog i svijetlog TFT zaslona s jednostavnim grafiˇckim suˇceljem.
2.2.2. Elektriˇcno napajanje
Ve´cina vozila kao izvore elektriˇcnog napajanja koriste povezani sustav reguliranoga
alternatora i baterijskog sustava s više ´celija. Elektriˇcni ure ¯daji napajaju se istosmjer-
nom strujom s uobiˇcajenim vrijednostima napona 6V i 12V. Sve unutarnje komponente
3

9. Slika 2.2: Primjer modula za prikaz ugra ¯denog u razini prednjeg obruˇca na bolidu TU Delft 14
sustava za prikaz, obradu i distribuciju zahtijevaju 5V ili 3.3V te je stoga potrebno reg-
ulirati i prilagoditi napon. S obzirom da je sustav digitalan i nije osjetljiv na elektriˇcni
šum, preporuˇcljivo je koristiti prekidaˇcki regulator napajanja (engl. switching regula-
tor) radi ve´ce efikasnosti. Prilikom projektiranja napajanja potrebno je obratiti pažnju
na pravilno spajanje mase kako ne bi došlo do izboja prilikom paljenja i gašenja vozila.
Masa treba biti spojena na šasiju u blizini toˇcke gdje je spojena masa ostalih elektriˇcnih
ure ¯daja i senzora. S obzirom da neki senzori koriste i 5V naponsku razinu, a osjetljivi
su na šum, preporuˇca se i dodatna ugradnja linearnog 5V regulatora iz kojeg ´ce biti
napajani iskljuˇcivo senzori.
Slika 2.3: Izvedba sheme regulacije napona
2.2.3. Prikupljanje podataka
Sve trenutne tehniˇcke podatke o vozilu prikuplja i obra ¯duje ure ¯daj za upravljanje mo-
torom1
. Kako bi se podatci mogli istovremeno prikazati vozaˇcu i razvojnim inženjer-
ima potrebno je podatke u stvarnom vremenu oˇcitavati s ECU-a. Ve´cina automobila
1
engl. Engine control unit, abbr. ECU
4

10. u široj primjeni koristi OBDII2
protokol implementiran na CAN3
sabirnici. Specifiˇcni
ECU koji se nalazi na bolidu je VEMS V3 (VEMS, 2014), a predvi ¯deni naˇcin povezi-
vanja s istim je putem serijske sabirnice.
Osim prikupljanja ve´c djelomiˇcno obra ¯denih podataka s ECU-a ponekad je potrebno
prikupljati podatke i s drugih ure ¯daja u vozilu. Primjer takvih ure ¯daja su sustav za up-
ravljanje baterijskim paketom4
, sustav za stabilnost vozila5
i sustav upravljanje vozilom.
Najˇceš´ce je komunikacija izme ¯du svih ure ¯daja unutar vozila ostvarena CAN sabir-
nicom i protokolom izvedenim od strane proizvo ¯daˇca. Radi mogu´cnosti budu´ceg
proširenja sustava na modulu je izvedeno i suˇcelje za CAN sabirnicu.
2.2.4. Dijeljenje podataka
Podatke o vozilu mogu´ce je dijeliti s drugim ure ¯dajima u vozilu CAN sabirnicom.
Bežiˇcno dijeljenje podataka ostvaruje se integracijom modula s radijskim primopreda-
jnikom. Neke od najˇceš´ce korištenih tehnologija u bežiˇcnom prijenosu podataka su
WiFi, Bluetooth, ZigBee, NRF24 te direktna radijska komunikacija na odre ¯denoj slo-
bodnoj ili registriranoj frekvenciji. Od navedenih tehnologija najˇceš´ce korištene su
WiFi i Bluetooth zbog izrazito velike prisutnosti u mobilnim raˇcunalnim sustavima
poput prijenosnih raˇcunala, pametnih mobilnih telefona i tableta. Upravo iz tog ra-
zloga odabrane tehnologije su WiFi i Bluetooth.
WiFi komunikacija služi za prikaz podataka na udaljenosti do par stotina metara.
Omogu´cava prikaz podataka na ve´cem broju klijentskih aplikacija i ure ¯daja. To je
ostvareno korištenjem IP multicast tehnologije. Osim velikog broja klijenata i relativno
velike udaljenosti, WiFi podržava i prijenos velikih koliˇcina informacija uz razmjerno
kratko vrijeme propagacije. Nedostatak WiFi-a je potreba za postavljanjem pristupne
toˇcke s usmjerivaˇcem (engl. router) na koju ´ce se sustav za prikaz i dijeljenje podataka
spajati te potreba za zaštitom upravljaˇckih rijeˇci i povjerljivih informacija.
Bluetooth je za razliku od WiFi tehnologije namijenjen komunikaciji izme ¯du jednog
klijenta i jednog servera te je puno kra´cega dometa i manjeg kapaciteta prijenosa po-
dataka. Time je pogodniji za upravljanje modulom i sustavom te sigurniji za prijenos
povjerljivih podataka. Uz korištenje Bluetooth Low Energy mogu´ce je ostvariti i izraz-
ito nisku potrošnju elektriˇcne energije.
2
On-Board Diagnostics
3
Controler Area Network
4
engl. Battery Managment System, abbr. BMS
5
engl. Electronic Stability Control, abbr. ESC
5

11. 3. Arhitektura sustava
Arhitektura sustava zapoˇcinje odabirom ure ¯daja koji ´ce zadovoljiti uvijete okoline i po-
druˇcja primjene. Konkretni sustav je izveden korištenjem mikroprocesora radi visoke
fleksibilnosti uz mogu´cnost budu´ce nadogradnje FPGA tehnologijom. Periferni ˇcipovi
i ure ¯daji koriste I2C1
, SPI2
i UART3
sabirnice.
3.1. Mikroprocesor
Odabir mikroprocesora zapoˇcinje razmatranjem tehnologija i potrebnih zahtjeva sus-
tava. Od na tržištu trenutno prisutnih, najˇceš´ce su u vozilima korištene su RISCSPI4
set computing arhitekture širine sabirnice 8, 16 ili 32 bita. Najˇceš´ce implementacije su
AVR, PIC i ARMv7 serije A i M. x86 i x64 arhitekture koriste se gotovo iskljuˇcivo u
sustavima za informiranje i zabavu te sustavima za obradu slike i podataka sa senzora
visoke rezolucije kao što su radar i lidar. Kako su ure ¯daji u vozilu kritiˇcni za sig-
urnost, proizvo ¯daˇci ˇcesto nude i posebne "automotive" varijante procesora. S obzirom
da prikupljanje, prikaz i distribucija podataka ne zahtijevaju visoku procesorsku mo´c,
predvi ¯deno je da se sustav koristi mikroprocesorima AVR, PIC i ARMv7 M arhitektura
uz mogu´cnost budu´ce nadogradnje FPGA sklopom.
Kako bi se omogu´cila jednostavna nadogradnja i platformska neovisnost, mikro-
procesor se nalazi na odvojivoj tiskanoj ploˇcici s jedinstveno definiranim prikljuˇccima.
Ovisno o potrebi ili želji mogu´ce je prema specifikaciji prikazanoj u dodatku A pro-
jektirati tiskanu ploˇcicu s drugim mikroprocesorom ili arhitekturom. Prikljuˇcno suˇcelje
sadrži 8 prikljuˇcka sa po 5 prikljuˇcaka na standardnom 100mil razmaku. Dva prikljuˇcka
namijenjena su za spajanje dodatnih ulaznih ili izlaznih ure ¯daja kao što su npr. dodatni
prekidaˇci ili LED prikaznici.
1
Inter-Integrated Circuit
2
Serial Peripheral Interface
3
Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
4
Reduced instruction
6

12. Slika 3.1: Izvedba podnožja mikrokontrolera
U sklopu ovog rada razvijena su dva modula. Prvi modul koristi STM32F103
mikroprocesor ARM-M3 32 bitnu arhitekturu. Drugi modul je iz AVR serije te ko-
risti 8 bitnu arhitekturu te se radi o ATMEGA2560 mikroprocesoru. Isti su odabrani
radi podjednake koliˇcine programske memorije (64 KB) te raširenosti na tržištu. 32-
bitni ARM mikroprocesor radi na maksimalnoj frekvenciji od 72MHz uz maksimalnih
90DMIPS-a. 8-bitni AVR radi na 16MHz uz maksimalnih 16DMIPS-a. Osim boljih
performansi, ARM ima implementiranu jednu CAN i dvije SPI sabirnice.
3.2. Podatkovne sabirnice
Na sustavu su izvedene slijede´ce sabirnice: UART, SPI, I2C i CAN. Putem UART
sabirnice spojena su ˇcetiri ure ¯daja kao i putem SPI sabirnice. I2C sabirnica koristi se
iskljuˇcivo za komunikaciju sa žiroskopom/akcelerometrom.
NA UART sabirnicu povezani su WiFi, GPS, Bluetooth i RS232 prikljuˇcak s pretvornikom
razina. Postavke UART sabirnice su frekvencija prijenosa od 115200 B/s, 8 podatkovnih
i 1 stop bit te onemogu´cena provjera pariteta. Kako serijskom sabirnicom mogu dvos-
mjerno komunicirati samo dva ure ¯daja, implementirano je vremensko multipleksiranje
sabirnice kojim upravlja mikroprocesor. Za potrebe toga koristi se sklop 74HC4052.
To je 4 kanalni multipleksor sa dvije podatkovne linije ˇciji je rad detaljnije opisan
tablicom 2.1.
SPI sabirnicom spojeni su vanjski CAN modul, MAX7219 upravljaˇc LED dio-
7

13. Tablica 3.1: Prikaz rada multipleksora serijske sabirnice
B0 B1 Ure ¯daj
0 0 RS232
0 1 WiFi
1 0 GPS
1 1 Bluetooth
dama, grafiˇcki TFT zaslon te SD kartica. Odabir ure ¯daja s kojim u odre ¯denom trenutku
mikroprocesor komunicira ostvaruje se postavljanjem visoke vrijednosti na "chip se-
lect" pin željenog ure ¯daja.
Tablica 3.2: Prikaz odabira SPI sabirnice
Signal Ure ¯daj
C0 LED upravljaˇc
C1 TFT zaslon
C2 SD kartica
C3 CAN
I2C sabirnica koristi se za komunikaciju sa žiroskopom i akcelerometrom integri-
ranim u jedan ure ¯daj. Mikroprocesor oˇcitava podatke s I2C adrese 0x68, i ˇcita ukupno
14 registara poˇcevši s registrom 0x3B.
3.3. Dodatni ure ¯daji i sklopovi
Kako bi sve funkcionalnosti sustava bile ostvarene, osim mikroprocesora su potrebni
dodatni ure ¯daji i sklopovi. Me ¯du navedenima se nalaze komponente za komunikaciju
WiFi, GPS, Bluetooth, RS232 i CAN sklopovi, komponente za prikaz i pohranu po-
dataka LED upravljaˇc, TFT zaslon, sklop SD kartice, senzor zakreta i momenta (žiroskop
i akcelerometar) te posmaˇcni registar za upravljanje dodatnim svjetle´cim diodama.
3.3.1. Prekidaˇcki regulatori napajanja
Prekidaˇcki regulator napajanja služi za DC-DC prilagodbu razina napajanja uz vi-
soku efikasnost. U ovom sustavu koriste se dva MC34063 višenamjenska DC-DC
regulatora. Jedan regulator napaja sustav s 3.3V, a drugi s 5V. Prekidaˇcki regulatori
8

14. postavljeni su tako da rade s frekvencijom prekidanja 10KHz i maksimalnim talasan-
jem napona od 10mV. Vrijednosti su postavljene korištenjem odgovaraju´cih param-
etara izlaznog LC kruga.
3.3.2. Linearni regulator napajanja
Linearni regulator napajanja koristi se za napajanje senzora. Jedan od najˇceš´ce ko-
rištenih integriranih regulatora napajanja za 5V razinu je LM7805 koji se koristi i u
ovom projektu. Na ulazu i izlazu regulatora postavljeni su 100uF elektrolitski konden-
zatori. Ovisno o uvjetima u kojima ´ce bolid biti korišten odnosno o temperaturama na
kojima ´ce se kondenzatori nalaziti mogu´ce je da elektrolitski kondenzatori zakažu. U
tom sluˇcaju, preporuˇca se zamjena istih tantalskim kondenzatorima.
3.3.3. Sklopovi za pretvorbu logiˇckih razina
U ovom projektu komunikacija se odvija na tri logiˇcke razine: 3.3, 5 i 12 volti. Razlog
tome su razliˇcite razine napona napajanja dijelova sustava. Ve´cina senzora bolida te
ECU koriste 12V razinu dok se pojedini senzori napajaju s 5V, a ve´cina sklopova sus-
tava za prikaz i dijeljenje podataka 3.3V. Kako bi se sprijeˇcila mogu´ca ošte´cenja proiza-
šla iz korištenja krivih naponskih razina prilikom komunikacije potrebno je prilago ¯da-
vanje razina. Radi prilagodbe izme ¯du 5V i 3.3V razina implementiran je 74HC4050
buffer. Ovisno o naponu kojim se navedeni sklop napaja, na tu ´ce razinu prilagoditi
ulazni signal. Za prilagodbu izme ¯du 12V komunikacije pomo´cu koje se prikupljaju
podatci s ECU-a koristi se MAX3232 integrirani krug.
Slika 3.2: Primjer spajanja sklopa za pretvorbu logiˇckih razina
9

15. 3.3.4. WiFi sklop
ESP8266 je jednostavni WiFi integrirani sklop izrazito malih dimenzija, niske potrošnje
i cijene. U ovom projektu koristi se gotova izvedba tiskane ploˇcice s UFL prikljuˇckom
za vanjsku antenu. S njime se komunicira UART protokolom uz na multiplekseru
postavljenu vrijednost 01. Sklop zahtjeva 3.3V napajanje i odgovaraju´ce naponske
razine za komunikaciju te je potrebno prilagoditi razine ako se s njime komunicira
pomo´cu mikroprocesora koji radi na 5V.
3.3.5. Bluetooth sklop
Bleuetooth sklop korišten u ovom projektu je ˇcesto korišten HC-05 modul. Antena
modula je izvedena kao dio tiskane ploˇcice. Modul ima pinove za serijsku UART
komunikaciju na 3.3V kao i dodatni pin za ulazak u upravljaˇcki naˇcin rada.
3.3.6. GPS sklop
GPS sklop koji se koristi u ovom projektu je MTK3339 integrirani sustav na prilagod-
noj ploˇcici. Na ploˇcici je izvedena keramiˇcka antena, ali i UFL prikljuˇcak za vanjsku
antenu na kojega ´ce biti spojena antena te postavljena izvan oklopa bolida radi bolje
recepcije. Ploˇcica se napaja s 3.3V te komunicira UART-om na istoj naponskoj razini.
Iz tog razloga je potrebno koristiti prilago ¯dene razine. Integrirani sustav se sastoji od
mikroprocesora i GPS integriranog kruga. Osjetljivost je -165dBm, a modul osluškuje
na 66 kanala, radi s 22 kanala te izlazne vrijednosti osvježuje frekvencijom od 10Hz.
Radi jednostavnijeg rada sa sklopom izveden je i iz sklopa izlazni pin koji signalizira
da je GPS odredio poziciju.
3.3.7. CAN prilagodnik
Kako bi se ostvarila CAN komunikacija mikrokontrolerima koji nemaju ugra ¯denu
funkcionalnost potrebna su dva integrirana kruga. MCP2515 SPI sabirnicom kon-
troliran CAN upravljaˇc i MCP2551 primopredajnik. Kako ne bi bilo potrebno cijelo
vrijeme osluškivati SPI sabirnicu (jer to nije niti mogu´ce), sklop sadrži prekidni pin
kojime procesor obavještava o dolasku paketa u me ¯duspremnik.
10

16. Slika 3.3: Shema spajanja CAN prilagodnika
3.3.8. Upravljaˇc svjetle´cim diodama
Za prikaz vozaˇcu najbitnijih podataka u vozilu koriste se svjetlje´ce diode. To su u
sluˇcaju Formula Student bolida broj okretaja motora te brzina vozila. U ovom projektu
koristi se 32 svjetle´ce diode. Kako mikrokontroler nema mogu´cnost uz ostatak per-
iferije direktno upravljati tim brojem izlaza s ne zanemarivom potrošnjom, potrebno je
implementirati dodatni sklop koji ´ce upravljati svjetlje´cim diodama. U ovom projektu
se koristi MAX7219 s kojim se komunicira putem SPI sabirnice.
U projektu se koriste dodatne svjetle´ce diode za prikaz tlaka ulja, temperature rash-
ladne teku´cine te trenutka preporuˇcenog prebacivanja stupnja prijenosa. Za to se koristi
posmaˇcni registar s preklopnikom 74HC595.
Slika 3.4: Shema spajanja sklopa za upravljanje svjetle´cim diodama
11

17. 3.3.9. TFT zaslon
TFT zaslon koristi se za prikaz vozaˇcu manje bitnih informacija i upravljanjem postavkama
sustava za prikaz i dijeljenje podataka. Korišteni zaslon rezolucije je 240 toˇcaka širine
i 320 visine. Sadržajem zaslona se upravlja SPI sabirnicom dok je svjetlinu mogu´ce
promijeniti korištenjem dodatnog pina. S obzirom da se zaslon nalazi u svjetlom
okruženju uz ˇceste direktne refleksije, isti ´ce radi bolje ˇcitkosti cijelo vrijeme raditi
maksimalnom snagom.
3.3.10. SD kartica
ˇCitaˇc SD kartice nalazi se na štampanoj ploˇcici s TFT zaslonom. Na SD karticu se
zapisuju svi podatci o bolidu, oˇcitanja s GPS-a i dodatni doga ¯daji. Sadržaju kartice
pristupa se SPI suˇceljem s 3.3V naponskim razinama. Preporuˇca se korištenje kartice
ve´ce od 4 GB radi mogu´cnosti zapisa ve´ceg broja utrka i testiranja bez potrebe za
brisanjem iste.
Slika 3.5: Shema spajanja TFT zaslona i SD kartice
3.3.11. Žiroskop i akcelerometar
Žiroskop i akcelerometar integrirani su u jedan sustav u sklopu. Konkretno korišten
model je temeljen na MPU-6050 integriranom krugu. Radi stabilnosti preporuˇca se
korištenje 5V napajanja. Sa sklopom se komunicira I2C sabirnicom.
12

18. 4. Žiˇcna i bežiˇcna komunikacija
4.1. Serijska sabirnica
Na sabirnici je implementiran AIM (AIM, 2014) protokol ponad RS232 komunikaci-
jskog protokola. UART razine mikroprocesora niže su od logiˇckih naponskih razina
RS232 protokola te ih je potrebno prilagoditi kako bi komunikacija mogla biti usp-
ješno ostvarena. Korištenjem MAX3232 ˇcipa mogu´ce je prilagoditi naponske razine
mikroprocesorima koji rade na 3.3V ili 5V. Kako bi bilo mogu´ce odabrati naponske
razine u skladu s mikroprocesorom, implementiran je prespojnik (engl. jumper). Svaki
podatak osvježava se specifikacijom definiranom frekvencijom, a poruke se sastoje od
zaglavlja, identifikatora, dva bajta podataka te kontrolnog zbroja.
Slika 4.1: Prikaz paketa AIM protokola
4.2. CAN sabirnica
CAN sabirnicom komunicira se s dodatnim ure ¯dajima na bolidu. Svi podatci priku-
pljeni s ECU-a oblikuju se u pakete te propuštaju na CAN sabirnicu. Okvir koji
definira pojedini paket sastoji se od 5 glavnih dijelova. To su: arbitracijski, upravl-
jaˇcki, podatkovni i zaštitni dio te dio fiziˇckog sloja. Arbitracijski dio se sastoji od 11
bitnog identifikatora te RTR1
bita. Upravljaˇcki dio paketa sastoji se od 4 bitnog polja
u kojem je pohranjena duljina podatkovnog polja, rezerviranog bita i bita kojim se
oznaˇcuje da li je ID paketa 11 ili 29 bitni. Podatkovni dio ovisno o vrijednosti upravl-
jaˇckih bitova može duljinom varirati izme ¯du 1 i 64 bajta. Potom slijedi zaštitni dio s
1
abbr. Remote Transmission Request
13

19. 15 bitnim poljem dobivenim kružnim zaštitnim kodiranjem(engl. Cyclic Redundancy
Check abbr. CRC).
Slika 4.2: Prikaz okvira CAN poruke
Kako bi se slijedila dobra praksa i omogu´cila proširivost, programski je imple-
mentirano numeriranje i identificiranje poruka prema OBD22
standardu. Isti se od
2005 koristi na gotovo svim cestovnim vozilima te je time omogu´cena jednostavnija
provedba dijagnostiˇckih pregleda i utvr ¯divanje kvarova i problema na vozilu. Set iden-
tifikatora poruka definiran je dokumentom izdanim od strane Europskog parlamenta i
Europske komisije (European Parliament, 1998).
4.3. WiFi komunikacija
Sklopom se upravlja i komunicira pomo´cu AT komandi definiranih u službenom priruˇcniku
(Espressif Systems, 2014). Osmišljeno je da sustav za prikaz i dijeljenje podataka bude
klijent na vanjskom bežiˇcnom razdjelniku. U programskom kodu potrebno je definirati
naziv pristupne toˇcke (SSID) i lozinku koje mikroprocesor prilikom uspostavljanja
veze prenosi modulu za bežiˇcnu WiFi komunikaciju. Kao potvrdu o uspješno ost-
varenoj komunikaciji modul mikroprocesoru šalje OK te nakon toga mikroprocesor
može krenuti s izvršavanjem dijela koda za raspodjelu podataka udaljenim klijentima.
Slijede´ci primjer raˇcunalnog koda za uspostavu komunikacije napisan je u C program-
skom jeziku uz korištenje vanjskih biblioteka 4.3.
Nakon što je veza uspostavljena slijedi dvosmjerna komunikacija izme ¯du modula
za prikaz i dijeljenje informacija u funkciji programskog poslužitelja i klijentskih ure-
¯daja. Komunikacija je bazirana na User datagram protocol3
protokolu radi mogu´cnosti
ˇcestog pucanja i ponovnog uspostavljanja veze. Sa strane klijentske aplikacije koristi
se AT naredba CIPSEND za slanje podataka i +IPD za primanje podataka. Sa kli-
jentske strane potrebna je aplikacija koja zadovoljava implementirano komunikacijsko
suˇcelje.
2
(engl. OnBoard Diagnostics)
3
abbr. UDP
14

20. boolean connectWiFi ( ) {
S e r i a l . p r i n t l n ( "AT+CWMODE=1" ) ;
delay ( 1 0 0 0 ) ;
S t r i n g cmd="AT+CWJAP=" " ;
cmd+=SSID ;
cmd+=" " , " " ;
cmd+=PASS ;
cmd+=" " " ;
S e r i a l . p r i n t l n ( cmd ) ;
delay ( 1 0 0 0 ) ;
i f ( S e r i a l . f i n d ( "OK" ) )
return t r u e ;
e l s e
return f a l s e ;
}
Slika 4.3: Primjer uspostavljanja WiFi komunikacije
4.4. Bluetooth komunikacija
Bluetooth modulom se kao i WiFi modulom upravlja korištenjem AT naredbi. Naj-
važnije postavke su brzina prijenosa, naziv ure ¯daja i lozinka za uparivanje s ure ¯dajem.
Njih je mogu´ce promijeniti, a za potrebe ovog rada korištena je brzina prijenosa od
115200B/s, naziv FSBRT i zadana lozinka. Uparivanje mobilnog ure ¯daja i modula
ostvaruje se odabirom imena me ¯du vidljivim ure ¯dajima te upisivanjem lozinke nakon
odabira. Nakon toga ostvaruje se jednostavna jedan na jedan veza modula i mobilnog
ure ¯daja. Na strani mikroprocesora svi podatci poslani na serijsku sabirnicu biti ´ce
preneseni na mobilni ure ¯daj na kojem je tako ¯der otvoren serijski port.
Komunikacijsko suˇcelje je potrebno implementirati s obje strane komunikacijskog
kanala. Sustav za prikaz i dijeljenje podataka nakon uspješnog uspostavljanja veze s
klijentom zapoˇcinje sa sinkronim slanjem podataka klijentu. Nakon primitka i obrade
paketa poslanog od strane ECU-a, podatak se proslje ¯duje klijentu. Prilikom toga koristi
se 1 oktet za zapis identifikatora poruke i 4 okteta za podatak. U tablici 4.1 je prikazan
skup svih mogu´cih poruka s pripadaju´cim identifikatorom.
15

21. void setBaud ( unsigned long baud ) {
i n t r e c e i v e d = 0;
d i g i t a l W r i t e ( _cmdPin , 1 ) ;
delay ( 2 0 0 ) ;
_ b t S e r i a l . w r i t e ( "AT+UART=" ) ;
_ b t S e r i a l . p r i n t ( baud ) ;
_ b t S e r i a l . w r i t e ( " , 0 , 0 r n" ) ;
r e c e i v e d = _ b t S e r i a l . readBytes ( _buffer , _ b u f s i z e ) ;
d i g i t a l W r i t e ( _cmdPin , 0 ) ;
delay ( 1 0 0 ) ;
cmd ( "AT+RESET" ) ;
_ b t S e r i a l . begin ( baud ) ;
delay ( 5 0 0 ) ; }
Slika 4.4: Primjer postavljanja brzine prijenosa Bluetooth kanalom
Tablica 4.1: Popis kodova korištenih u Bluetooth komunikacijskom suˇcelju
RPM Wheel speed Oil pressure Coolant temperature
1 5 9 17
Battery voltage Throttle angle Manifold pressure Air intake temperature
33 45 69 97
Exhaust temperature Lambda Gear Error code
101 105 113 125
4.5. Globalni pozicijski sustav
S mikroprocesorom GPS modul komunicira definiranim NMEA paketima. Isti se
sastoje od preambule, identifikacijskog skupa okteta, identifikatora tipa paketa, po-
datkovnog dijela, oznake kraja podatkovnog dijela, kontrolnog zbroja te oznake kraja
paketa. Podatkovni dio paketa proizvoljne je duljine, a maksimalna mogu´ca duljina
paketa limitirana je na 255 okteta. Primjer dobro strukturiranog paketa je $PMTK000∗
32 < CR >< LF >. $ oznaˇcava poˇcetak paketa, PMTK je identifikacijski skup od
4 okteta specifiˇcnih za korišteni GPS sklop, 0000 oznaˇcava poruku PMTKT EST na
koju sklop odgovara statusom o radu, ∗ je oznaka kraja paketa, a 32 kontrolni zbroj.
Po završetku je potrebno umetnuti znakove < CR >< LF > kako bi se oznaˇcio kraj
retka.
16

22. Slika 4.5: Okvir NMEA paketa
Upravljaˇcke rijeˇci propisane su službenom dokumentacijom (GlobalTop Tech Inc.,
2014.). Njome su propisani i formati upita i odgovora prilikom komunikacije sa
sklopom.
17

23. 5. Suˇcelje, ergonomija i interakcija
5.1. Prikaz svjetle´cim diodama
Svjetle´cim diodama upravlja se sklopom MAX7219 s kojim mikroprocesor komuni-
cira putem SPI sabirnice. Za odabir diode koja ´ce u odre ¯denom trenutku svijetliti
potrebno je postaviti signal segmenta SEG na visoku razinu te signal DIG postaviti
na nisku razinu. Primjer funkcioniranja matrice LED dioda vidljiv je na 5.1
Slika 5.1: Okvir NMEA paketa
Kako bi MAX7219 sklop mogao prikazati stanje potrebno je poslati potpunu ma-
tricu dimenzija 8 redaka i 8 stupaca. S obzirom da se koristi samo dio izlaza, 32 izlaza
ostaju neiskorištena, a 32 se koriste za prikaz brzine i broja okretaja. Radi jednostavni-
jeg korištenja izvedena je funkcija koja posebno adresira svaki poseban bit.
5.2. Prikaz na TFT zaslonu
Dizajn zaslona u vozilu mora biti jednostavan i iznimno pregledan. Iz tog razloga
tijekom vožnje na njemu se prikazuju samo ikone o statusu vozila te velika oznaka u
kojoj je vozaˇc brzini. Osim ovog naˇcina rada, mogu´ce je pomo´cu sklopke odabrati
naˇcin rada dijagnostike vozila kada se na ekranu prikazuju detaljne informacije što
18

24. posljediˇcno unanjuje preglednost, ali omogu´cava pra´cenje detaljnih podataka samom
vozaˇcu. Za prikaz na zaslonu koriste se ve´c gotove grafiˇcke biblioteke koje podržavaju
rezoluciju zaslona od 320 toˇcaka visine i 240 širine.
5.3. Interakcija s vozaˇcem
Kako bi se omogu´cila interakcija vozaˇca i sustava za prikaz, preostali pinovi mikro-
procesora iskorišteni su za programibilne ulazi ili izlaze. Na njihovim krajevima
postavljeni su zatezni prikljuˇcci koji omogu´cavaju jednostavno spajanje dodatne per-
iferije. Ista ukljuˇcuje prekidaˇce koji se mogu koristiti za navigaciju kroz meni na
zaslonu, spajanje sklopki kojima se prebacuje izme ¯du stupnjeva prijenosa, sklopki
kojima se aktiviraju odre ¯deni naˇcini dodatni rada ECU-a kao što su npr. pomo´c pri
naglom startu(engl. traction control), odabir profila rada vozila itd. Time se tako ¯der
omogu´cava jednostavna nadogradnja sustava koji može tijekom vremena izrade i pro-
jektiranja bolida biti unaprije ¯divan iz godine u godinu.
5.4. Klijentske aplikacije
Za potrebe sustava za prikaz i dijeljenje podataka razvijene su dvije klijentske ap-
likacije. Raˇcunalna aplikacija izra ¯dena je u Python programskom jeziku uz korištenje
Kivy razvojne okoline za grafiˇcka suˇcelja. Komunikacija se ostvaruje bežiˇcnim putem
korištenjem UDP protokola i multicast naˇcina slanja. Slika 5.2 prikazuje grafiˇcko
suˇcelje razvijene klijentske aplikacije.
Kako bi podatke bilo mogu´ce oˇcitati i na pametni mobilnim ure ¯dajima izra ¯dena
je mobilna aplikacija za operacijski sustav Android. Komunikacija je ostvarena Blue-
tooth tehnologijom. Aplikacija osim prikaza podataka omogu´cava i prijenos podataka
na udaljeni server mobilnom mrežom kako bi se ostvarilo pra´cenje bolida te pohranji-
vanje podataka u bazu. Isti kasnije mogu biti korišteni za analizu dinamiˇckih svojstva
bolida te dijagnostiku. Za potrebe konstantnog pra´cenja podataka aplikacija koristi
pozadinski servis o aktivnosti kojeg korisnika obavještava ikonom u statusnoj traci.
Servis može biti iskljuˇcen u postavkama aplikacije.
19

25. Slika 5.2: Primjer jednostavnog oˇcitavanja na osobnom raˇcunalu
Prikaz zaslona mobilne aplikacije za Android mobilne ure ¯daje.
20

26. 6. Zakljuˇcak
Prikupljanje, prikaz i dijeljenje informacija o vozilu su tri razliˇcite cjeline potrebne za
upravljanje motornim vozilom. Kontinuirano pra´cenje podataka naknadno omogu´cava
analizu postoje´cih te razvoj novih rješenja u automobilskoj industriji. Zajedniˇcka os-
nova navedenih cjelina su informacije o vozilu kojima ti sustavi raspolažu. Temeljem
toga zakljuˇcuje se da je mogu´ce objediniti cjeline u jedinstveni raˇcunalni sustav sa
svrhom upravljanja svim podacima o vozilu.
U ovom radu prikazan je prijedlog konkretne izvedbe sustava u specifiˇcnoj i vrlo
zahtjevnoj okolini. Utvr ¯deno je da složenost sustava raste s brojem razliˇcitih modula
koje je potrebno izvesti. Komunikacijski kanali odnosno njihov broj i kapacitet su
ograniˇcavaju´ci ˇcimbenici prilikom projektiranja takvog sustava. Predloženo rješenje
koristi vremensku raspodjelu komunikacijskih resursa, ali rješenje je mogu´ce ostvariti
i uvo ¯denjem dodatnih komunikacijskih kanala i pove´canjem procesorske mo´ci.
Prikaz podataka o vozilu je kritiˇcan dio sustava vozila te je bitna pouzdanost istoga
u radu. Sadržaj koji se predstavlja vozaˇcu mora biti pregledan i ne dvosmislen. Za
potrebe razvoja potrebno je omogu´civanje udaljenog pristupa podacima o vozilu. Tako
prikupljeni podatci služe za analizu podataka tijekom i nakon testiranja.
Uvo ¯denjem predloženog objedinjenog sustava mogu´ce je ostvariti nadogradnju bez
promjene i prilagodljivost. Time se ostvaruje ušteda prilikom proizvodnje i jednos-
tavnija daljnja gra ¯da elektroniˇckog i elektriˇcnog sustava vozila.
21

27. LITERATURA
AIM. AIM protocol documentation, 2014. URL http://www.aim-sportline.
com/download/ecu/ECU-AIM_Logger_145_eng.pdf.
Espressif Systems. AT Instruction Set, 2014. URL http://bbs.espressif.
com/download/file.php?id=84.
European Parliament. DIRECTIVE 98/69/EC OF THE EUROPEAN PARLIA-
MENT AND OF THE COUNCIL, 1998. URL http://eur-lex.europa.
eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1998L0069:
19981228:EN:PDF.
GlobalTop Tech Inc. PMTK command packet, 2014. URL http://www.
adafruit.com/datasheets/PMTK_A11.pdf.
Ratko Magjarevi´c, Zoran Stare, Mario Cifrek, Hrvoje Džapo, Matko Ivanˇci´c, i Igor
Lackovi´c. Projektiranje tiskanih veza. 2009.
David A Patterson i John L Hennessy. Computer organization and design: the hard-
ware/software interface. Newnes, 2013.
Davor Petrinovi´c i Mladen Vuˇci´c. Osnove projektiranja raˇcunalnih sustava. 2007.
Slobodan Ribari´c. Gra ¯da raˇcunala, arhitektura i organizacija raˇcunarskih sustava.
2011.
Society of Automotive Engineers. 2014 Formula SAE Rules, 2014. URL students.
sae.org/cds/formulaseries/rules/2014_fsae_rules.pdf.
VEMS. VEMS v3.3 installation instructions, 2014. URL http://www.vems.hu/
wiki/index.php?page=MembersPage%2FPhatBob%2FUserGuide.
Mladen Vuˇci´c. Upotreba mikrokontrolera u ugra ¯denim raˇcunalnim sustavima. 2007.
22

28. Dodatak A
Shematski dijagrami razvijenog
sustava
23

29. 1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 22.11.2014.Bruno Vunderl
System Distribution
00-Driver_Information_System.SchDoc
Rev: v0
UART_RX
UART_TX
SPI_MOSI
SPI_MISO
SPI_SCK
I2C_SCL
I2C_SDA
UART_MUX0
UART_MUX1
SPI_CS0
SPI_CS1
SPI_CS2
SPI_CS3
DISP_BACKLIGHT
SHIFT_CLK
SHIFT_DATA
SHIFT_LATCH
CAN_IRQ
GPIO_0
GPIO_1
GPIO_2
GPIO_3
GPIO_4
GPIO_5
GPIO_6
GPIO_7
DISP_D/C
CAN_H
CAN_L
BLUETOOTH-CMD
MPU
02-MPU-module.SchDoc
SPI_MOSI
SPI_SCK
SPI_CS0
LED_display
03-LED-display.SchDoc
SPI_CS1
SPI_MOSI
DISP_BACKLIGHT
SPI_MISO
SPI_SCK
DISP_D/C
SPI_CS2
TFT_display
01-TFT_display.SchDoc
SPI_MOSI
SPI_MISO
SPI_SCK
SPI_CS0
SPI_CS1
SPI_CS2
SPI_CS3
SPI_CS0
SPI_CS1
SPI_CS2
SPI_SCK
SPI_SCK
SPI_MOSI
SPI_MOSI
SPI_MISO
SPI_MOSI
SPI_SCK
SPI_CS3
SPI_MISO
CAN-IRQ
CAN_H
CAN_L
CAN-module
06-CanBus-module.SchDoc
SPI_CS3
SPI_SCK
SPI_MOSI
SPI_MISO
Voltage Regulator
04-Voltage_Regulator.SchDoc
SHIFT_CLK
SHIFT_DATA
SHIFT_LATCH
Aditional LED control
05-Additional-LED-control.SchDoc
UART_RX
UART_TX
UART_MUX0
UART_MUX1
WIFI-TX
WIFI-RX
BLUETOOTH-TX
BLUETOOTH-RX
GPS-TX
GPS-RX
RS232-TX
RS232-RX
UART multiplexer
08-UART-multiplexer.SchDoc
BLUETOOTH-TX
BLUETOOTH-RX
BLUETOOTH-CMD
Bluetooth module
07-Bluetooth-module.SchDoc
WIFI-TX
WIFI-RX
WiFi module
09-WiFi-module.SchDoc
GPS-TX
GPS-RX
GPS module
10-GPS-module.SchDoc
RS232-TX
RS232-RX
RS232 module
11-RS232-module.SchDoc
I2C_SCL
I2C_SDA
Accelerometer module
12-Accelerometer-module.SchDoc
CAN_IRQ
GPIO_0
GPIO_1
GPIO_2
GPIO_3
GPIO_4
GPIO_5
GPIO_6
GPIO_7
CAN_H
CAN_L
IO connectors
13-IO-ports.SchDoc
NLSPI0CS0
NLSPI0CS1
NLSPI0CS2
NLSPI0CS3
NLSPI0MISO
NLSPI0MOSI
NLSPI0SCK

30. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 28.12.2014.Bruno Vunderl
TFT Display Module
01-TFT_display.SchDoc
Rev: 1
GND
3V3 MISO
1
LED
2
SCK
3
MOSI
4
D/C
5
RST
6
CS
7
GND
8
VCC
9
H101
HEADER_9P3V3
GND
SPI_CS1
SPI_MOSI
VCC
1
O1
2
I1
3
O3
6
GND
8
O2
4
I2
5
I3
7
I4
9
O4
10
I5
11
O5
12
NC
13
I6
14
O6
15
NC
16
IC101
74HC4050
SPI_SCK
DISP_D/C
DISP_BACKLIGHT
3V3
SPI_MISO
SPI_CS2
SCK
1
MISO
2
MOSI
4
CS
7
H102
SD_card
10µ
C101
3V3 GNDPIC10101 PIC10102
COC101
PIH10101
PIH10102
PIH10103
PIH10104
PIH10105
PIH10106
PIH10107
PIH10108
PIH10109
COH101
PIH10201 PIH10202 PIH10204 PIH10207
COH102
PIIC10101
PIIC10102
PIIC10103
PIIC10104
PIIC10105
PIIC10106
PIIC10107
PIIC10108 PIIC10109
PIIC101010
PIIC101011
PIIC101012
PIIC101013
PIIC101014
PIIC101015
PIIC101016
COIC101
PIC10101
PIH10106
PIH10109
PIIC10101
PIC10102
PIH10108
PIIC10108
PIH10101
PIH10202
POSPI0MISO
PIH10102
PIIC101012
PIH10103
PIH10201
PIIC10106
PIH10104
PIH10204
PIIC10104
PIH10105
PIIC101010
PIH10107
PIIC10102
PIH10207
PIIC101015
PIIC10103POSPI0CS1
PIIC10105POSPI0MOSI
PIIC10107POSPI0SCK
PIIC10109PODISP0D0C
PIIC101011PODISP0BACKLIGHT
PIIC101013
PIIC101014POSPI0CS2
PIIC101016
PODISP0BACKLIGHT
PODISP0D0C
POSPI0CS1 POSPI0CS2
POSPI0MISO
POSPI0MOSI
POSPI0SCK

31. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 27.12.2014.Bruno Vunderl
uProcessor Breakout
02-MPU-module.SchDoc
Rev: 1
1
2
3
4
5
H201
1
2
3
4
5
H202
1
2
3
4
5
H203
1
2
3
4
5
H204
1
2
3
4
5
H207
1
2
3
4
5
H206
1
2
3
4
5
H205
1
2
3
4
5
H208
UART_RX
UART_TX
GND
SPI_MOSI
SPI_MISO
SPI_SCK
GND
I2C_SCL
I2C_SDA
5V 5V
GND
GND
GND
GND
UART_MUX0
UART_MUX1
SPI_CS0
SPI_CS1
SPI_CS2
SPI_CS3
DISP_BACKLIGHT
SHIFT_CLK
SHIFT_DATA
SHIFT_LATCH
CAN_IRQ
GPIO_0
GPIO_1
GPIO_2
GPIO_3
GPIO_4
GPIO_5
GPIO_6
GPIO_7
DISP_D/C
3V3 3V3
CAN_H
CAN_L
BLUETOOTH-CMD
PIH20101
PIH20102
PIH20103
PIH20104
PIH20105
COH201
PIH20201
PIH20202
PIH20203
PIH20204
PIH20205
COH202
PIH20301PIH20302PIH20303PIH20304PIH20305
COH203
PIH20401PIH20402PIH20403PIH20404PIH20405
COH204
PIH20501
PIH20502
PIH20503
PIH20504
PIH20505
COH205
PIH20601
PIH20602
PIH20603
PIH20604
PIH20605
COH206
PIH20701PIH20702PIH20703PIH20704PIH20705
COH207
PIH20801 PIH20802 PIH20803 PIH20804 PIH20805
COH208
PIH20701 PIH20705PIH20801 PIH20805
PIH20103
PIH20203
PIH20503
PIH20603
PIH20703PIH20803
POCAN0H
POI2C0SDA
PIH20101POUART0MUX1
PIH20102POUART0TX
PIH20104POUART0RX
PIH20105POUART0MUX0
PIH20201POSPI0SCK
PIH20202POSPI0MISO
PIH20204POSPI0MOSI
PIH20205POBLUETOOTH0CMD
PIH20301
POGPIO04
PIH20302
POGPIO03
PIH20303
POGPIO02
PIH20304
POGPIO01
PIH20305
POGPIO00
PIH20401PIH20402
POCAN0L
PIH20403
POGPIO07
PIH20404
POGPIO06
PIH20405
POGPIO05
PIH20501POSPI0CS0
PIH20502POSPI0CS1
PIH20504POSPI0CS2
PIH20505POSPI0CS3
PIH20601POSHIFT0CLK
PIH20602POSHIFT0DATA
PIH20604POSHIFT0LATCH
PIH20605POCAN0IRQ
PIH20702
PODISP0D0C
PIH20704
PODISP0BACKLIGHT
PIH20802 PIH20804
POI2C0SCL
POBLUETOOTH0CMD
POCAN0H
POCAN0IRQ
POCAN0L
PODISP0BACKLIGHTPODISP0D0C
POGPIO00POGPIO01POGPIO02POGPIO03POGPIO04 POGPIO05POGPIO06POGPIO07
POI2C0SCLPOI2C0SDA
POSHIFT0CLK
POSHIFT0DATA
POSHIFT0LATCH
POSPI0CS0
POSPI0CS1
POSPI0CS2
POSPI0CS3
POSPI0MISO
POSPI0MOSI
POSPI0SCK
POUART0MUX0
POUART0MUX1
POUART0RX
POUART0TX

32. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 27.12.2014.Bruno Vunderl
LED display module
03-LED-display.SchDoc
Rev: 1
DIG2
6
DIG6
5
GND
4
SEG E
21
SEG G
17
ISET
18
V+
19
SEG C
20
DIG4
3
SEG D
23
DIN
1
DIG0
2
SEG F
15
SEG B
16
SEG A
14
GND
9
DIG1
11
DIG5
10
CLK
13
SEG DP
22
DIG3
7
DIG7
8
DOUT
24
LOAD
12
IC302
MAX7219EWG
GND
5V
2K8
R301
1µ
C301
10K
R302
GND
10µ
C302
5V GND
Green
LED301
Green
LED302
Green
LED303
Green
LED304
Green
LED305
Green
LED306
Green
LED307
Green
LED308
Green
LED309
Green
LED310
Green
LED311
Green
LED312
Green
LED313
Green
LED314
Green
LED315
Green
LED316
Yellow
LED317
Yellow
LED318
Yellow
LED319
Yellow
LED320
Yellow
LED321
Yellow
LED322
Yellow
LED323
Yellow
LED324
Red
LED325
Red
LED326
Red
LED327
Red
LED328
Red
LED329
Red
LED330
Red
LED331
Red
LED332
DIG0
DIG1
DIG2
DIG3
SEG0 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7
SEG[0..7]
DIG[0..7]
SEG0
SEG1
SEG2
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
SEG7
DIG0
DIG1
DIG2
DIG3
DIG4
DIG5
DIG6
DIG7
GND
SPI_MOSI
VCC
1
O1
2
I1
3
O3
6
GND
8
O2
4
I2
5
I3
7
I4
9
O4
10
I5
11
O5
12
NC
13
I6
14
O6
15
NC
16
IC301
74HC4050
SPI_SCK
SPI_CS0
5V
1µ
C303
10µ
C304
5V GND
PIC30101 PIC30102
COC301
PIC30201 PIC30202
COC302
PIC30301 PIC30302
COC303
PIC30401 PIC30402
COC304
PIIC30101
PIIC30102
PIIC30103
PIIC30104
PIIC30105
PIIC30106
PIIC30107
PIIC30108 PIIC30109
PIIC301010
PIIC301011
PIIC301012
PIIC301013
PIIC301014
PIIC301015
PIIC301016
COIC301
PIIC30201
PIIC30202
PIIC30203
PIIC30204
PIIC30205
PIIC30206
PIIC30207
PIIC30208
PIIC30209
PIIC302010
PIIC302011
PIIC302012
PIIC302013
PIIC302014
PIIC302015
PIIC302016
PIIC302017
PIIC302018
PIIC302019
PIIC302020
PIIC302021
PIIC302022
PIIC302023
PIIC302024
COIC302
PILED3010APILED3010K
COLED301
PILED3020APILED3020K
COLED302
PILED3030APILED3030K
COLED303
PILED3040APILED3040K
COLED304
PILED3050APILED3050K
COLED305
PILED3060APILED3060K
COLED306
PILED3070APILED3070K
COLED307
PILED3080APILED3080K
COLED308
PILED3090APILED3090K
COLED309
PILED3100APILED3100K
COLED310
PILED3110APILED3110K
COLED311
PILED3120APILED3120K
COLED312
PILED3130APILED3130K
COLED313
PILED3140APILED3140K
COLED314
PILED3150APILED3150K
COLED315
PILED3160APILED3160K
COLED316
PILED3170APILED3170K
COLED317
PILED3180APILED3180K
COLED318
PILED3190APILED3190K
COLED319
PILED3200APILED3200K
COLED320
PILED3210APILED3210K
COLED321
PILED3220APILED3220K
COLED322
PILED3230APILED3230K
COLED323
PILED3240APILED3240K
COLED324
PILED3250APILED3250K
COLED325
PILED3260APILED3260K
COLED326
PILED3270APILED3270K
COLED327
PILED3280APILED3280K
COLED328
PILED3290APILED3290K
COLED329
PILED3300APILED3300K
COLED330
PILED3310APILED3310K
COLED331
PILED3320APILED3320K
COLED332
PIR30101
PIR30102
COR301
PIR30201
PIR30202
COR302
PIC30101
PIC30201
PIC30301
PIC30401
PIIC30101
PIIC302019
PIR30101
PIC30102
PIC30202
PIC30302
PIC30402
PIIC30108
PIIC30204
PIIC30209
PIIC30102
PIIC30103
PIIC30104
PIIC30105
PIIC30106
PIIC30107
PIIC30109POSPI0SCK
PIIC301010
PIIC302013
PIIC301011POSPI0CS0
PIIC301012
PIIC302012
PIR30202
PIIC301013
PIIC301014POSPI0MOSI
PIIC301015
PIIC30201
PIIC301016
PIIC30206
PIIC302018
PIR30102
PIIC302024
PIR30201
PIIC30202
PILED3040K PILED3080K PILED3120K PILED3160K PILED3200K PILED3240K PILED3280K PILED3320K
NLDIG000070
NLDIG0
PIIC302011
PILED3030K PILED3070K PILED3110K PILED3150K PILED3190K PILED3230K PILED3270K PILED3310K
NLDIG000070
NLDIG1
PILED3020K PILED3060K PILED3100K PILED3140K PILED3180K
PILED3220K PILED3260K PILED3300K
NLDIG000070
NLDIG2
PIIC30207
PILED3010K PILED3050K PILED3090K PILED3130K PILED3170K PILED3210K PILED3250K PILED3290K
NLDIG000070
NLDIG3
PIIC30203
NLDIG000070
NLDIG4
PIIC302010
NLDIG000070
NLDIG5
PIIC30205
NLDIG000070
NLDIG6
PIIC30208
NLDIG000070
NLDIG7
PIIC302014
PILED3010A
PILED3020A
PILED3030A
PILED3040A
NLSEG000070
NLSEG0
PIIC302016
PILED3050A
PILED3060A
PILED3070A
PILED3080A
NLSEG000070
NLSEG1
PIIC302020
PILED3090A
PILED3100A
PILED3110A
PILED3120A
NLSEG000070
NLSEG2
PIIC302023
PILED3130A
PILED3140A
PILED3150A
PILED3160A
NLSEG000070
NLSEG3
PIIC302021
PILED3170A
PILED3180A
PILED3190A
PILED3200A
NLSEG000070
NLSEG4
PIIC302015
PILED3210A
PILED3220A
PILED3230A
PILED3240A
NLSEG000070
NLSEG5
PIIC302017
PILED3250A
PILED3260A
PILED3270A
PILED3280A
NLSEG000070
NLSEG6
PIIC302022
PILED3290A
PILED3300A
PILED3310A
PILED3320A
NLSEG000070
NLSEG7
POSPI0CS0
POSPI0MOSI
POSPI0SCK

33. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 12.1.2015.Bruno Vunderl
Voltage regulators
04-Voltage_Regulator.SchDoc
Rev: 1
3.3V Voltage Regulator
Voltage In
R401
0.33R
GND
GND
L401
220uH
3V3
GND
R403
18K
R402
11K
GND
GND
100uF
C403
470uF
C402
GND
470pF
C401
DS401
1N5819
SW COLL
1
SW EM
2
TIM CAP
3
GND
4
IN-
5
VCC
6
IPK
7
DRV COLL
8
IC401
MC34063AD
VIN
5V Voltage Regulator
Voltage In
R454
0.33R
GND
GND
L451
220uH
5V
GND
R453
3.3K
R452
330R
R451
1,2K
GND
GND
100uF
C453
470uF
C452
GND
470pF
C451
DS451
1N5819
SW COLL
1
SW EM
2
TIM CAP
3
GND
4
IN-
5
VCC
6
IPK
7
DRV COLL
8
IC451
MC34063AD
VIN
VI
1
VO
3
2
GND
U491L7805
GND
GND
100µ
C492
100µ
C493
VCC 5V_SENS
5V Linear Voltage Regulator
PIC40101
PIC40102
COC401
PIC40201
PIC40202
COC402
PIC40301
PIC40302
COC403
PIC45101
PIC45102
COC451
PIC45201
PIC45202
COC452
PIC45301
PIC45302
COC453
PIC49201
PIC49202
COC492
PIC49301
PIC49302
COC493
PIDS4010A
PIDS4010K
CODS401
PIDS4510A
PIDS4510K
CODS451
PIIC40101
PIIC40102
PIIC40103PIIC40104
PIIC40105
PIIC40106
PIIC40107
PIIC40108
COIC401
PIIC45101
PIIC45102
PIIC45103PIIC45104
PIIC45105
PIIC45106
PIIC45107
PIIC45108
COIC451
PIL40101
PIL40102
COL401
PIL45101
PIL45102
COL451
PIR40101
PIR40102
COR401
PIR40201
PIR40202
COR402
PIR40301 PIR40302
COR403
PIR45101
PIR45102
COR451
PIR45201 PIR45202
COR452
PIR45301 PIR45302
COR453
PIR45401
PIR45402
COR454
PIU49101
PIU49102
PIU49103
COU491
PIC40201
PIL40101
PIR40302
PIC45201
PIL45101
PIR45302
PIC49302PIU49103
PIC40102
PIC40202
PIC40302
PIC45102
PIC45202
PIC45302
PIC49201 PIC49301
PIDS4010A
PIDS4510A
PIIC40104
PIIC45104
PIR40201
PIR45101
PIU49102
PIC40101
PIIC40103
PIC45101
PIIC45103
PIDS4010K
PIIC40102
PIL40102
PIDS4510K
PIIC45102
PIL45102
PIIC40101
PIIC40107
PIIC40108
PIR40101
PIIC40105
PIR40202 PIR40301
PIIC45101
PIIC45107
PIIC45108
PIR45401
PIIC45105
PIR45102 PIR45201 PIR45202 PIR45301
PIC49202PIU49101
PIC40301
PIC45301
PIIC40106
PIIC45106
PIR40102
PIR45402

34. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 22.11.2014Bruno Vunderl
Additional LED control
05-Additional-LED-control.SchDoc
Rev: 1
SHIFT_CLK
SHIFT_DATA
SHIFT_LATCH
VCC
16
GND
8
G
13
RCK
12
SER
14
SRCLR
10
SRCK
11
QA
15
QB
1
QC
2
QD
3
QE
4
QF
5
QG
6
QH
7
QH1
9
U501 74HC595
GND
5V
CR
CG
CB
A
D501
CR
CG
CB
A
D502
CR
CG
CB
A
D504CR
CG
CB
A
D503
T501 T502 T503
T504 T505 T506
R501
R502
R503
R504
R505
R506
R507
R508
R509
R510
R511
R512
5V
5V 5V
5V
Coolant temperature warning
Oil pressure warning
GND
T507
GND
R513 R515 R516 R517
LED501
LED502
LED503
LED504
5V 5V 5V 5V
Shift light
10µ
C501
5V GND
GND
5V
PIC50101 PIC50102
COC501
PID5010A
PID5010CB PID5010CG PID5010CR
COD501
PID5020A
PID5020CB PID5020CG PID5020CR
COD502
PID5030A
PID5030CBPID5030CGPID5030CR COD503
PID5040A
PID5040CBPID5040CGPID5040CR COD504
PILED5010A
PILED5010K
COLED501
PILED5020A
PILED5020K
COLED502
PILED5030A
PILED5030K
COLED503
PILED5040A
PILED5040K
COLED504
PIR50101
PIR50102
COR501
PIR50201
PIR50202
COR502
PIR50301
PIR50302
COR503
PIR50401
PIR50402
COR504
PIR50501
PIR50502
COR505
PIR50601
PIR50602
COR506
PIR50701
PIR50702
COR507
PIR50801
PIR50802
COR508
PIR50901
PIR50902
COR509
PIR51001
PIR51002
COR510
PIR51101
PIR51102
COR511
PIR51201
PIR51202
COR512
PIR51301
PIR51302
COR513
PIR51501
PIR51502
COR515
PIR51601
PIR51602
COR516
PIR51701
PIR51702
COR517
PIT5010B
PIT5010C
PIT5010E
COT501
PIT5020B
PIT5020C
PIT5020E
COT502
PIT5030B
PIT5030C
PIT5030E
COT503
PIT5040B
PIT5040C
PIT5040E COT504
PIT5050B
PIT5050C
PIT5050E COT505
PIT5060B
PIT5060C
PIT5060E COT506
PIT5070B
PIT5070CPIT5070E
COT507
PIU50101
PIU50102
PIU50103
PIU50104
PIU50105
PIU50106
PIU50107
PIU50108
PIU50109
PIU501010
PIU501011
PIU501012
PIU501013
PIU501014
PIU501015
PIU501016
COU501
PIC50101
PID5010A PID5020A
PID5030A PID5040A
PILED5010A PILED5020A PILED5030A PILED5040A
PIU501010
PIU501016
PIC50102
PIT5010E PIT5020E PIT5030E
PIT5040E PIT5050E PIT5060E
PIT5070E
PIU50108
PIU501013
PID5010CB
PIR50101
PID5010CG
PIR50201
PID5010CR
PIR50301
PID5020CB
PIR50401
PID5020CG
PIR50501
PID5020CR
PIR50601
PID5030CB
PIR50902
PID5030CG
PIR50802
PID5030CR
PIR50702
PID5040CB
PIR51202
PID5040CG
PIR51102
PID5040CR
PIR51002
PILED5010K
PIR51301
PILED5020K
PIR51502
PILED5030K
PIR51602
PILED5040K
PIR51702
PIR50102 PIR50402
PIT5010C
PIR50202 PIR50502
PIT5020C
PIR50302 PIR50602
PIR50701 PIR51001
PIT5040C
PIR50801 PIR51101
PIT5050C
PIR50901 PIR51201
PIT5060C
PIR51302 PIR51501 PIR51601 PIR51701
PIT5070C
PIT5010BPIU50102 PIT5020B
PIU50101
PIT5030B
PIU501015
PIT5030C
PIT5040B
PIU50103
PIT5050B
PIU50104
PIT5060B
PIU50105
PIT5070B
PIU50106
PIU50107
PIU50109
PIU501011POSHIFT0CLK
PIU501012POSHIFT0LATCH
PIU501014POSHIFT0DATA
POSHIFT0CLK
POSHIFT0DATA
POSHIFT0LATCH

35. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 22.11.2014Bruno Vunderl
CAN module
06-CanBus-module.SchDoc
Rev: 2
5V
5V
GND
5V
GND
GND
5V
GND
TXCAN
1
RXCAN
2
CLKOUT/SOF
3
TX0RTS
4
TX1RTS
5
TX2RTS
7
OSC2
8
OSC1
9
VSS
10
RX1BF
11
RX0BF
12
INT
13
SCK
14
SI
16
SO
17
CS
18
RESET
19
VDD
20
NC
6
NC
15
IC601
MCP2515-I/ST
TXD
1
VSS
2
VDD
3
RXD
4
VREF
5
CANL
6
CANH
7
RS
8
IC602
MCP2551-I/SN
LED1
Green
LED2
Red
LED3
Green
LED4
Blue
470R
R603
470R
R604
470R
R605
470R
R606
1K
R602
16.00MHz
XT1
100n
C603
100n
C604
22p
C601
22p
C602
4.7K
R607
1
2
J601
Jumper
120R
R608
GND
10K
R601
5V
SPI_CS3
SPI_SCK
SPI_MISO
SPI_MOSI
CAN-IRQ
CAN_H
CAN_L
PIC60101 PIC60102
COC601
PIC60201 PIC60202
COC602 PIC60301
PIC60302COC603
PIC60401
PIC60402
COC604
PIIC60101PIIC60102
PIIC60103
PIIC60104
PIIC60105
PIIC60106
PIIC60107
PIIC60108
PIIC60109
PIIC601010
PIIC601011
PIIC601012
PIIC601013
PIIC601014
PIIC601015
PIIC601016
PIIC601017
PIIC601018
PIIC601019
PIIC601020
COIC601
PIIC60201
PIIC60202
PIIC60203
PIIC60204
PIIC60205
PIIC60206
PIIC60207
PIIC60208
COIC602
PIJ60101 PIJ60102
COJ601
PILED10A
PILED10K
COLED1
PILED20A
PILED20K
COLED2
PILED30A
PILED30K
COLED3
PILED40A
PILED40K
COLED4
PIR60101
PIR60102
COR601
PIR60201 PIR60202
COR602
PIR60301
PIR60302
COR603
PIR60401
PIR60402
COR604
PIR60501
PIR60502
COR605
PIR60601
PIR60602
COR606
PIR60701 PIR60702
COR607
PIR60801
PIR60802
COR608
PIXT101
PIXT102
COXT1
PIC60301
PIC60401
PIIC601020
PIIC60203
PIR60101 PIR60201
PIR60301 PIR60401 PIR60501 PIR60601
PIC60101
PIC60201
PIC60302
PIC60402
PIIC601010
PIIC60202
PILED40K
PIR60701
PIC60102
PIIC60109
PIXT102
PIC60202
PIIC60108
PIXT101
PIIC60101
PIIC60201
PILED20K
PIIC60102
PIIC60204
PILED10K
PIIC60103
PIIC60104
PIIC60105
PIIC60106
PIIC60107
PIIC601011
PIIC601012
PIIC601013
PILED30K
POCAN0IRQ
PIIC601014POSPI0SCK
PIIC601015
PIIC601016POSPI0MOSI
PIIC601017POSPI0MISO
PIIC601018
PIR60102POSPI0CS3
PIIC601019PIR60202
PIIC60205
PIIC60206
PIR60802
POCAN0L
PIIC60207
PIJ60102
POCAN0H
PIIC60208PIR60702
PIJ60101
PIR60801
PILED10A
PIR60302
PILED20A
PIR60402
PILED30A
PIR60502
PILED40A
PIR60602
POCAN0IRQ
POCAN0H
POCAN0L
POSPI0CS3
POSPI0MISO
POSPI0MOSI
POSPI0SCK

36. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 16.1.2015.Bruno Vunderl
Bluetooth module
07-Bluetooth-module.SchDoc
Rev: 1
BLUETOOTH-TX
BLUETOOTH-RX BLUETOOTH-CMDTX
1
RX
2
RST
11
GND
13
3V3
12
CMD
34
LED_1
31
LED_2
32
U701
HC-05
GND
3V3
GND
LED701
LED702
R701
R702
GND GND
10µ
C701
3V3 GNDPIC70101 PIC70102
COC701
PILED7010A
PILED7010K
COLED701PILED7020A
PILED7020K
COLED702
PIR70101 PIR70102
COR701
PIR70201 PIR70202
COR702
PIU70101
PIU70102
PIU701011
PIU701012
PIU701013
PIU701031
PIU701032
PIU701034
COU701
PIC70101
PIU701012
PIC70102
PILED7010KPILED7020K
PIU701011
PIU701013
PILED7010A
PIR70102
PILED7020A
PIR70202
PIR70101PIU701032
PIR70201PIU701031
PIU70101POBLUETOOTH0RX
PIU70102POBLUETOOTH0TX
PIU701034POBLUETOOTH0CMDPOBLUETOOTH0CMDPOBLUETOOTH0RX
POBLUETOOTH0TX

37. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 22.11.2014Bruno Vunderl
UART-multiplexer
08-UART-multiplexer.SchDoc
Rev: 1
UART_RX
UART_TX
UART_MUX0
UART_MUX1
WIFI-TX
WIFI-RX
BLUETOOTH-TX
BLUETOOTH-RX
GPS-TX
GPS-RX
RS232-TX
RS232-RX
Y2
2
Y0
1
Y
3
Y3
4
VCC
16
Y1
5
EN
6
X
13
VEE
7
GND
8
X0
12
B
9
A
10
X3
11
X2
15
X1
14
U801
MC74HC4052D
GND
5V
GND GND
10µ
C801
5V GNDPIC80101 PIC80102
COC801
PIU80101
PIU80102
PIU80103
PIU80104
PIU80105
PIU80106
PIU80107PIU80108
PIU80109
PIU801010
PIU801011
PIU801012 PIU801013
PIU801014
PIU801015
PIU801016
COU801
PIC80101
PIU801016
PIC80102
PIU80106
PIU80107PIU80108
PIU80101POBLUETOOTH0TX
PIU80102POGPS0TX
PIU80103POUART0TX
PIU80104PORS2320TX
PIU80105POWIFI0TX
PIU80109POUART0MUX1
PIU801010POUART0MUX0
PIU801011PORS2320RX
PIU801012POBLUETOOTH0RX PIU801013POUART0RX
PIU801014POWIFI0RX
PIU801015POGPS0RX
POBLUETOOTH0RX
POBLUETOOTH0TX
POGPS0RX
POGPS0TX
PORS2320RX
PORS2320TX
POUART0MUX0
POUART0MUX1
POUART0RX
POUART0TX
POWIFI0RX
POWIFI0TX

38. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 19.1.2015.Bruno Vunderl
WiFi module
09-WiFi-module.SchDoc
Rev: 1
WIFI-TX
WIFI-RX TX
1
RX
2
RST
11
GND
13
3V3
12
ESP901
ESP8266 WiFi module
GND
GND
3V3
10µ
C901
3V3 GNDPIC90101 PIC90102
COC901
PIESP90101
PIESP90102
PIESP901011
PIESP901012
PIESP901013
COESP901
PIC90101
PIESP901012
PIC90102
PIESP901011
PIESP901013
PIESP90101POWIFI0RX
PIESP90102POWIFI0TX
POWIFI0RX
POWIFI0TX

39. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 20.1.2015.Bruno Vunderl
GPS module
10-GPS-module.SchDoc
Rev: 1
GPS-TX
GPS-RX TX
5
RX
6
EN
2
GND
7
3V3
8
GPS1001
GPS-Ultimate
GND
3V3
10µ
C1001
3V3 GNDPIC100101 PIC100102
COC1001
PIGPS100102
PIGPS100105
PIGPS100106
PIGPS100107
PIGPS100108
COGPS1001
PIC100101
PIGPS100108
PIC100102
PIGPS100107PIGPS100102
PIGPS100105POGPS0RX
PIGPS100106POGPS0TX
POGPS0RX
POGPS0TX

40. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 20.1.2015.Bruno Vunderl
RS232-module
11-RS232-module.SchDoc
Rev: 1
RS232-TX
RS232-RX
C1+
1
+5.5v
2
C1-
3
C2+
4
C2-
5
-5.5v
6
7
89
10
11
12 13
14
GND
15
VCC
16
5k
5k
U1101
MAX3232
1
6
2
7
3
8
4
9
5
K1101
DB9
3v3
GND
GNDC1101
0.1uF
C1102
0.1uF
C1103
0.1uF
C1104
0.1uF
GND
GND
10µ
C1105
3V3 GND
PIC110101
PIC110102
COC1101
PIC110201
PIC110202
COC1102
PIC110301PIC110302
COC1103
PIC110401PIC110402
COC1104
PIC110501 PIC110502
COC1105
PIK110101
PIK110102
PIK110103
PIK110104
PIK110105
PIK110106
PIK110107
PIK110108
PIK110109
COK1101
PIU110101
PIU110102
PIU110103
PIU110104
PIU110105
PIU110106
PIU110107
PIU110108PIU110109
PIU1101010
PIU1101011
PIU1101012 PIU1101013
PIU1101014
PIU1101015
PIU1101016
COU1101
PIC110501
PIU1101016
PIC110301
PIC110401
PIC110502
PIK110105
PIU1101015
PIC110101 PIU110103
PIC110102 PIU110101
PIC110201 PIU110105
PIC110202 PIU110104
PIC110302PIU110102
PIC110402PIU110106
PIK110101
PIK110102PIU1101014
PIK110103
PIU1101013
PIK110104
PIK110106
PIK110107
PIK110108
PIK110109
PIU110107
PIU110108PIU110109
PIU1101010
PIU1101011PORS2320TX
PIU1101012PORS2320RXPORS2320RX
PORS2320TX

41. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 22.11.2014Bruno Vunderl
Accelerometer module
12-Accelerometer-module.SchDoc
Rev: 1
I2C_SCL
I2C_SDA
INT
5
SDA
4
SCL
3
GND
2
5V
1
GY1201
Magnetometer
5V
GND
10µ
C1201
5V GNDPIC120101 PIC120102
COC1201
PIGY120101
PIGY120102 PIGY120103
PIGY120104
PIGY120105
COGY1201
PIC120101
PIGY120101
PIC120102
PIGY120102 PIGY120103POI2C0SCL
PIGY120104POI2C0SDA
PIGY120105
POI2C0SCL
POI2C0SDA

42. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 22.11.2014Bruno Vunderl
IO ports
13-IO-ports.SchDoc
Rev: 1
CAN_IRQ
GPIO_0
GPIO_1
GPIO_2
GPIO_3
GPIO_4
GPIO_5
GPIO_6
GPIO_7
CAN_H
CAN_L
1
2
J1301
1
2
J1302
1
2
J1303
1
2
J1304
1
2
J1305
1
2
J1306
1
2
J1307
1
2
J1308
1
2
J1309
1
2
J1310
1
2
J1311
1
2
J1312
GND
VIN 5V 3V3 5V SENS
CAN_L
CAN_H
1
2
J1313
GND
PIJ130101PIJ130102
COJ1301
PIJ130201PIJ130202
COJ1302
PIJ130301PIJ130302
COJ1303
PIJ130401PIJ130402
COJ1304
PIJ130501PIJ130502
COJ1305
PIJ130601PIJ130602
COJ1306
PIJ130701PIJ130702
COJ1307
PIJ130801PIJ130802
COJ1308
PIJ130901PIJ130902
COJ1309
PIJ131001PIJ131002
COJ1310
PIJ131101PIJ131102
COJ1311
PIJ131201PIJ131202
COJ1312
PIJ131301PIJ131302
COJ1313
PIJ130501PIJ130502PIJ130401PIJ130402 PIJ130601PIJ130602PIJ130101PIJ130102 PIJ131301PIJ131302PIJ130301PIJ130302
POCAN0H
PIJ130701
POGPIO01
PIJ130702
POGPIO00
PIJ130801
POGPIO03
PIJ130802
POGPIO02
PIJ130901PIJ130902
POCAN0L
PIJ131001
POGPIO05
PIJ131002
POGPIO04
PIJ131101
POGPIO07
PIJ131102
POGPIO06
PIJ131201PIJ131202
POCAN0IRQ
PIJ130201PIJ130202
POCAN0H POCAN0IRQPOCAN0LPOGPIO00POGPIO01 POGPIO02POGPIO03 POGPIO04POGPIO05 POGPIO06POGPIO07

43. 1
1
2
2
3
3
4
4
D D
C C
B B
A A
Document Title:
Sheet Title:
Author: Date: 22.11.2014Bruno Vunderl
STM32 ARM Board
STM32_ARM_Board.SchDoc
Rev: 1
BOOT0
44
NRST
7
OSC_IN/PD0
5
OSC_OUT/PD1
6
PA0-WKUP
10
PA1
11
PA2
12
PA3
13
PA4
14
PA5
15
PA6
16
PA7
17
PA8
29
PA9
30
PA10
31
PA11
32
PA12
33
PA13/JTMS/SWDIO
34
PA14/JTCK/SWCLK
37
PA15/JTDI
38
PB0
18
PB1
19
PB2/BOOT1
20
PB3/JTDO
39
PB4/JNTRST
40
PB5
41
PB6
42
PB7
43
PB8
45
PB9
46
PB10
21
PB11
22
PB12
25
PB13
26
PB14
27
PB15
28
PC13-TAMPER-RTC
2
PC14-OSC32_IN
3
PC15-OSC32_OUT
4
VBAT
1
VDD_1
24
VDD_2
36
VDD_3
48
VDDA
9
VSS_1
23
VSS_2
35
VSS_3
47
VSSA
8
UC1
STM32F103C8T6
GND
VCC
1
43
2
B1
RESET
100n
C1
GND
10K
R1
GND
BOOT0
XTAL1
8MHz
27p
C3
27p
C4
GND
XTAL2
32KHz
27p
C6
27p
C5
GND
UART_RX
UART_TX
SPI_MOSI
SPI_MISO
SPI_SCK I2C_SCL
I2C_SDA
UART_MUX0
UART_MUX1
SPI_CS0
SPI_CS1
SPI_CS2
SPI_CS3
DISP_BACKLIGHT
SHIFT_CLK
SHIFT_DATA
SHIFT_LATCH
CAN_IRQ
GPIO_0
GPIO_1
GPIO_2
GPIO_3
GPIO_4
GPIO_5
GPIO_6
GPIO_7
DISP_D/C
BLUETOOTH-CMD
CAN_H
CAN_L
1
2
3
4
SWD1
GND
3V3
PIB101PIB102
PIB103 PIB104
COB1
PIC101 PIC102
COC1
PIC301 PIC302
COC3
PIC401 PIC402
COC4
PIC501
PIC502
COC5
PIC601
PIC602
COC6
PIR101
PIR102
COR1
PISWD101
PISWD102
PISWD103
PISWD104
COSWD1
PIUC101
PIUC102
PIUC103
PIUC104
PIUC105
PIUC106
PIUC107
PIUC108PIUC109
PIUC1010
PIUC1011
PIUC1012
PIUC1013
PIUC1014
PIUC1015
PIUC1016
PIUC1017
PIUC1018
PIUC1019
PIUC1020
PIUC1021
PIUC1022
PIUC1023PIUC1024
PIUC1025
PIUC1026
PIUC1027
PIUC1028
PIUC1029
PIUC1030
PIUC1031
PIUC1032
PIUC1033
PIUC1034
PIUC1035PIUC1036
PIUC1037
PIUC1038
PIUC1039
PIUC1040
PIUC1041
PIUC1042
PIUC1043
PIUC1044
PIUC1045
PIUC1046
PIUC1047PIUC1048
COUC1
PIXTAL101
PIXTAL102
COXTAL1
PIXTAL201 PIXTAL202
COXTAL2
PISWD101
PIB102
PIB103
PIC101
PIC301
PIC401
PIC501PIC601
PIR102
PISWD103
PIUC108
PIUC1023
PIUC1035
PIUC1047
PIB101
PIB104
PIC102
PIUC107
PIC302 PIUC105
PIXTAL101
PIC402
PIUC106
PIXTAL102
PIC502
PIUC103
PIXTAL202
PIC602
PIUC104
PIXTAL201
PIR101
PIUC1044
POBOOT0
PISWD102
PIUC1037
PISWD104
PIUC1034
PIUC102
PIUC1010POUART0MUX0
PIUC1011POUART0MUX1
PIUC1012POUART0TX
PIUC1013POUART0RX
PIUC1014POGPIO04
PIUC1015POSPI0SCK
PIUC1016POSPI0MISO
PIUC1017POSPI0MOSI
PIUC1018POGPIO07
PIUC1019POGPIO06
PIUC1020POGPIO05
PIUC1021POSHIFT0LATCH
PIUC1022POCAN0IRQ
PIUC1025POSPI0CS0
PIUC1026POSPI0CS1
PIUC1027POSPI0CS2
PIUC1028POSPI0CS3
PIUC1029POBLUETOOTH0CMD
PIUC1030POCAN0H
PIUC1031POCAN0L
PIUC1032POGPIO02
PIUC1033POGPIO01
PIUC1038POGPIO00
PIUC1039PODISP0D0C
PIUC1040PODISP0BACKLIGHT
PIUC1041POI2C0SCL
PIUC1042POI2C0SDA
PIUC1043POGPIO03
PIUC1045POSHIFT0CLK
PIUC1046POSHIFT0DATA
PIUC101
PIUC109
PIUC1024
PIUC1036
PIUC1048
POBLUETOOTH0CMD
POBOOT0
POCAN0H
POCAN0IRQ
POCAN0L
PODISP0BACKLIGHT
PODISP0D0C
POGPIO00
POGPIO01
POGPIO02
POGPIO03
POGPIO04
POGPIO05
POGPIO06
POGPIO07
POI2C0SCL
POI2C0SDA
POSHIFT0CLK
POSHIFT0DATA
POSHIFT0LATCH
POSPI0CS0
POSPI0CS1
POSPI0CS2
POSPI0CS3
POSPI0MISO
POSPI0MOSI
POSPI0SCK
POUART0MUX0
POUART0MUX1
POUART0RX
POUART0TX

44. Izvedba i implementacija sustava za prikaz i dijeljenje podataka u mobilnom
okruženju
Sažetak
Potrebno je definirati sustav za prikaz i obradu podataka te potom dizajnirati i
izvesti predloženo rješenje za rad u stvarnom vremenu. Ostvariti komunikaciju izme ¯du
sustava za prikupljanje podataka i modula za prikaz podataka. Prilagoditi sustav za rad
s podatcima u mobilnom okruženju i udaljeno dijeljenje podataka. Omogu´citi podršku
za rad na više razliˇcitih razvojnih platformi.
Kljuˇcne rijeˇci: prikaz podataka, udaljeno dijeljenje podataka, motorna vozila, bežiˇcna
komunikacija, suˇcelje ˇcovjeka i stroja
Design and Implementation of Data Visualization and Distribution System in
Mobile Environment
Abstract
The aim of this thesis is to define a module for data processing and visualization.
Module is to be designed and implemented to support real time operation. Communi-
cation between data collection and visualization units is to be established. System is
configured in such a way that it operates in mobile environment and supports remote
data distribution. System supports multiple development platforms and architectures.
Keywords: data visualization, remote data distribution, motor vehicles, wireless com-
munication, human-machine interface