Que bonito sim sr., documentação, assim é outro nível
O CAN foi mesmo desenhado para ser usado em sistemas automotivos, é um bus diferencial (e com um esquema de prioridades). Mas com as devidas precauções, e também porque é para potências baixas, devem safar-se bem com o i2c. Na diffTrike temos o bus a 0.5 Mbit/s e o "cabo i2c" é um cabo em V, com cerca de 50cm para cada lado (une um RasPI aos 2 controladores de motor). São 20 pedidos por segundo para cada ponte (uns 12+ bytes em cada pedido) e nunca vimos um único erro (temos checksums nas mensagens). O cabo é "especial", podes ver os comentários no lado esquerdo do esquema da placa da diffTrike que tem o isolador i2c:
https://github.com/vnevoa/DiffTrike/blob/MarkIV_RasPi_NJAY/Electronics/PowerBridge/hw/bridge-ctrller-addon-schematics.pdfNa prática usámos cabos ethernet básicos, que já têm vários pares entrançados. Não foi o que fizémos mas podes meter umas fichas ethernet e fica tudo fácil de montar e desmontar (não sei se há algum problema com vibração forte, mas no vosso caso a estrada deve ser "lisa").
Tenho uns comentários aos vossos esquemas, algumas coisas podem ser gafes, nota-se que foram feitos assim meio à pressa. Sei que são quase todos relativos à electrónica do ano passado, mas fica como dicas pó futuro. Vou referir-me a "ti" que é mais fácil.
1) Falta uma série de junções nos vários esquemas.
2) No esquema do plano B para 2015, o díodo de re-circulação é mesmo um 1N4004?
3) Na placa de potência, 2014:
3.1) na explicação teórica (Figura 22-10º) tens o sensor de corrente a medir a corrente no motor e dizes que o sensor tá em série com a bateria. No esquema da secção de potência tens o sensor de corrente a medir a corrente na bateria. Como é que querias fazer e como é que fizeste na prática? É uma diferença subtil, mas é diferente, e é importante.
3.2) se tivesses um bom layout não precisavas do snubber RC.
3.3) L4 está a dar mais trabalho aos condensadores "DC link" (C15 C17 C21 C22), aumentando neles a corrente de ripple e fazendo-os aquecer mais (pelo menos C15, que é electrolítico e tem uma ESR mais alta). Ainda por cima arriscas-te a que ambos entrem em ressonância; compara a tua frequência de PWM com a freq de ressonância de um LC f=1/(2xPIxSqrt(LC)), se estiverem "perto" corres riscos (só me apercebi disto em simulação, quando começam a ressonar é a loucura no bus de alimentação). Neste tipo de aplicação quere-se indutância baixa na malha da bateria, ou seja cabos curtos entre bateria e controlador, a viajar lado a lado (tudo para reduzir a indutância da malha). Pó lado do motor não faz mal os cabos serem compridos (até certo ponto, por causa da resistência), mais indutância aqui só ajuda.
4) Na placa do microcontrolador, 2014:
4.1) tens C20 e C11 no pino errado do LM2575, querias era no pino IN.
4.2) no conversor DC-DC podias usar um díodo para mais corrente, assim ficas limitado a uma corrente de saída muito mais baixa do que o chip consegue. Se começares a somar os consumos todos e mais os que poderão vir aí (com isoladores I2C, LEDs de status etc) ainda acabas a bater no limite actual (que é capaz de não andar muito longe de uns 100mA, num conversor de 1A; a bobina e o condensador de saída C4 tb têm que estar adequados). Além disso esse díodo é para 100V, e Schottky para maior tensão quer dizer maior V
fw para a mesma corrente.
4.3) um fusível de 5A para um módulo que não poderá consumir "nada" mais do que 1A não será muito alto? Parece ser coisa para fusível de 2A (ou mesmo 1A ou menos, nas condições actuais de consumo).
4.4) 680uH na entrada não será demasiado alto? E se começa a entrar em ressonância com C20 e C11 (que não estão lá mas hão-de estar)? É a mesma questão de 3.3)
4.5) pode valer a pena ter um díodo em série com a alimentação logo à entrada, para evitar estragar material se se enganarem na polaridade da alimentação durante os testes iniciais.
5) Na placa do volante, 2014:
5.1) tens um fusível de 5A à saída de um 7805 que dá se calhar 1.5A? Para começar o fusível devia estar à entrada e não à saída do módulo.
5.2) tenho ideia que o cap à saída do 7805 não precisa de ser tão grande, é melhor dares uma olhada na datasheet do 7805.
5.3) S2 não devia estar à entrada do 7805? É que assim ficas ali com ele a dissipar calor o tempo todo e não apenas quando se toca na buzina.
5.4) o cabo que liga a placa do microcontrolador à do volante é comprido? É que se for mais do que um "palmo" acho que o LCD vai-se baralhar com as reflexões dos sinais no cabo, não é um problema muito raro.