Вимірювач параметрів або міні комп’ютер для авто-схема - Схема-авто - вироби для авто своїми
Для водія автомобіля в процесі руху потрібен постійний контроль за станом механізмів, тиск олії в двигуні, напруга акумуляторної батареї, кількість обертів колінчастого валу, витрата палива, температура антифризу в системі охолодження, спідометр.
Всі ці дані можна переглядати в режимі реального часу за допомогою мікроконтролера. Схема пристрою зображена нижче у статті. Подібну схему також можна використовувати у мотоциклі, вантажівці та інших колісних засобах пересування.
Передісторія моєї розробки така. У минулому я мав автомобіль вітчизняного виробництва. Задумавши реалізацію цієї схеми, після підбору всіх компонентів та установки на автомобіль, знадобилося не так багато часу. У нових автомобілях подібна схема вже реалізована, вона чудово вписалася в дизайн панелі приладів. Всі функції гармонійно реалізовані, нічого вбудовувати та вносити будь-які зміни немає потреби.
Тому, маючи у своїй власності новий автомобіль, вам не потрібно втілювати в життя схему, побудовану на мікроконтролері. У статті описується розробка показника інформації про процес роботи автомобіля.
В електричній схемі реалізовано:
- вольтметр, зі шкалою поділу 0 - 30 В;
- Манометр 0 - 10 кг / см;
- тахометр 0 - 10000об/хв;
- Термометр -55 - +125 ° С;
- Вимірювач рівня палива в баку (далі в статті докладно розглянемо канал універсального вимірювача, який тут представлений як «МММетр»).
Усі перелічені прилади, які є у пристрої, можна настроювати за допомогою меню. Можна також встановити значення граничного порогу, який подія у часі. Сигнали надходятьу вигляді логічного "0" або "1", керують портами МК на виході пристрою.
На рис.1 зображена схема пристрою РКІ розміром 8х2 см, побудованим на базі контролера HD44780 або KS0006.
Реалізація схеми вольтметра дуже проста. На вході використовується схема резисторного дільника. Резистор R1 регулює правильність показань вольтметра.
Манометр використовує датчик ММ393А. Замість нього можуть підійти будь-які датчики всіх серій ММ3ххх на LM2904 або Lm328.
Для посилення напруги, яка знімається з датчика, використовується класична схема ОУ. Ця схема посилює напругу з мілівольт у вольти. Тонку настройку можна здійснити за допомогою резистора R2.
Тахометр вимірює кількість обертів колінчастого валу за хвилину. У схемі тахометра використовується кварцовий резонатор з робочою частотою 8MHz, більш точного вимірювання частоти обертання, і навіть стабільності роботи. Якщо точні показники тахометра немає для вас більшого значення, можна провести конфігурацію FUSE на вбудований внутрішній генератор МК.
Схема вхідного фільтра, яка використовується в автомобільних тахометрах різних країн виробництва, застосовується для підключення до виводу запалювання котушки. Тахометр у такому схематичному виконанні добре зарекомендував себе в автомобілях із пристроєм контактного запалення так і у разі сучасного безконтактного запалення.
Мікроконтролер для обчислення кількості обертів колінчастого валу за хвилину використовує формулу P=F*60/t. Кінцевий результат відображається на екрані. У формулі Р – показання (про/хв); F – частота імпульсів, що подаються на вхід пристрою; 60/t – коефіцієнт розподілу, який ви можете обрати самостійно. За замовчуванням коефіцієнт встановлений на позначці 2 із різних восьмиваріантів відображення показника частоти обертів.
Термометр – показує дані про стан рідини у системі охолодження двигуна. Для вимірювання температури охолодження двигуна датчик DS18620 із точністю до 1°С.
МММетр - це вимірювач для радіоаматорів, який має широкий спектр застосування в електроніці. Він легко налаштовується через меню користувача. Ось приклад параметрів, які підлягають налаштуванню:
- Інверсія вхідного сигналу;
- регулювання та встановлення положення точки роздільника;
— діапазон вимірювань пристрою становитимуть від 10,0 до 90,0 або від 100 до 900;
- Можливість заміни літери у значенні, яке вимірюється.
За замовчуванням канал вимірювання відображений як якийсь «банометр» з літерою L. Тут також можна включити фантазію і використовувати цей канал для всього, що може виміряти канал АЦП: рівень охолоджуючої рідини, вимірювання тиску, вимірювання освітленості, вологості та температури повітря, сили струму, напруги і т.д. Результат, який відображатиметься на дисплеї буде виглядати приблизно так: 0,0 А, 0,0 V-300L-100% і т.д. За допомогою алфавіту та вибору додаткових символів ви зможете самостійно підлаштувати виведення інформації.
Нижче розглядається можливість застосування цього каналу вимірювання «МММетр» як вимірник рівнів, у цьому випадку назву можна підібрати будь-яку.
У більшості сучасних машин кількість палива в баку вимірюється за допомогою датчика поплавця рівня рідини. Такі датчики встановлюються під час збирання автомобілів на заводі виробника. Принцип дії вони – резистивний, що означає, що положення поплавця визначає вихідний опір датчика рівня палива.
У меню користувача можна вибрати інверсію вхідного сигналу, щодозволяє змінювати параметр положення реостата-датчика, залежно від опору, що змінюється при повному або марнування часу.
У меню користувача можна налаштувати обсяг паливного бака, який може бути в межах 10,0 ... 400 лL. У меню також потрібно встановити значення на мінімальний залишок палива. У меню також потрібно вказати значення мінімальний залишок палива. Коли палива в баку стає менше, ніж встановлено мінімумом, будуть подані сигнали Рві для світлової або звукової сигналізації. Резистивний датчик до системи приєднується так само, як і датчик тиску масла.
Нескладно додати до каналу АЦП (порт PC3) варіанти схем A, V, %, C, S для різних вимірювань. Пристрій, який ми розробляємо корисне у всіх значенні цього слова. Можливість побудувати поріг спрацьовування у вимірювальному каналі, а також керування та вихід цих команд на виконавчі пристрої, що сигналізують про зміну стану. На фотографії зображено приклади показань.
У стаціонарному (базовому) режимі дисплея нашого пристрою кнопки "Кн1" та "Кн3" встановлюються на вибір користувача, що дозволяє відображати функції в режимі основного екрана.
Кн1 - відповідає за верхній рядок екрану,
Кн3 - відповідає за нижній рядок. Одночасно може відображатись не більше 2-х функцій одночасно.
Перехід із одного пункту меню на інший здійснюється за допомогою кнопки Кн2. Кнопками КН1 і КН3 також зручно здійснювати вибір підменю (вольтметр, «МММетр», тиск, тахометр), а також більш точне регулювання кожної з цих функцій. FUSE схема мікроконтролера працює на частоті 8 МГц.
Симуляція проекту в proteus дозволяє зручніше здійснювати навігацію меню. Усеустановки та параметри пристрою, вибрані користувачем, автоматично зберігаються в пам'яті МК.
У схему також включений частотомір, цілком придатний для вимірювання частоти аж до 10000Гц. Випробування частотоміра проводилися за допомогою генератора, побудованого на мікросхемі К176ІЕ12. Частоти фіксування: 1,2,60,128,1024 Гц.