Ноутбук – маршрутний комп'ютер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Електронні пристрої

Коментарі до статті

Деякі моделі автомобілів ВАЗ обладнано маршрутним комп'ютером МК-21093. Цей прилад обробляє сигнали датчиків швидкості (ДСА) та витрати палива (ДРТ). виводить на індикатор час, що минув з початку поїздки, пройдена відстань, середню швидкість, витрата бензину (миттєвий, за поїздку або середній на 100 км). Модифікації комп'ютера для автомобілів сімейства ВАЗ-2110 вимірюють, крім того, деякі інші параметри - напруга бортової мережі, температуру в кабіні і за бортом. Вся ця інформація, безумовно, корисна, але, на жаль, на індикаторі в кожний момент відображається лише один із параметрів, причому при побіжному погляді важко визначити, який саме. Та й перемикати режими доводиться практично наосліп. Написи над кнопками майже не видно, особливо при поганому освітленні. А щоб вибрати, наприклад, економічний режим руху, водієві доводиться постійно стежити за індикатором комп'ютера, відволікаючись від дороги, а це вже небезпечно.

Користуючись таким маршрутним комп'ютером, водій через деякий час робить висновок, що прилад, звичайно, цікавий, але... не потрібен. Інша справа, якби показання датчиків можна було записати у своєрідну "чорну скриньку", а після поїздки відтворити. Тут уже з'явилася можливість у спокійній обстановці виявити всі закономірності і врахувати в наступних поїздках. Виникає також законне бажання оперативно отримувати інформацію, наприклад про залишок бензину в баку або відстань, яку можна на ньому проїхати. Непогано б мати звукову сигналізацію у тому. ню пройдено задану відстань, досягнуто (або перевищено) задану швидкість. А якщо встановити додаткові датчики, то можна вимірювати та індикувати багато іншого, аж до положення автомобіля на карті міста.

Ідея доопрацювати наявний бортовий комп'ютер досить швидко була відкинута. Справа в тому, що основа комп'ютера - спеціалізований мікроконтролер КР1820ВЕЗ-021 з масковим ПЗП. програму якого дуже складно "зламати", але ще складніше переробити. Навіть якби вдалося замінити мікроконтролер іншим, скажімо, серії КМ 1830. обмежені можливості індикатора (всього чотири десяткових розряду) і недостатня кількість керуючих кнопок на передній панелі комп'ютера, все одно не дозволять що-небудь поліпшити. Що ж до запису показань датчиків, то роботу з виготовлення цієї системи довелося б починати "з нуля".

Загалом залишається одне - створювати маршрутний комп'ютер заново. Але перед тим, як "кувати залізо", непогано перевірити на практиці та відпрацювати основні його алгоритми. А для цього найкраще підійде портативний комп'ютер ноутбук із великим РК екраном та повноцінною клавіатурою. Потрібно лише знайти спосіб з'єднати його із встановленими в автомобілі датчиками.

Щоб розробити та скоригувати програму такого комп'ютера, придатні всі відомі засоби програмування IBM PC. Накопичену інформацію записують на гнучкий або жорсткий диск (намагаючись уберегти дисків від пошкодження, робити це краще під час зупинок, хоча б біля світлофора). За бажання (і наявності коштів) можна вести запис на твердотільні карти пам'яті, яким не страшні механічні дії. Відтворюють запис на тому самому або будь-якому іншому комп'ютері, причому тут доступні будь-які методи математичної обробки та аналізу.

ДСА маршрутного комп'ютера МК-21093 встановлюють на валу спідометра, що робить один оберт на метр шляху. Вихідний ланцюг датчика замикається і розмикається десять разів за кожен оберт, генеруючи 10000 імпульсів на кілометр. ДРТ з того ж комплекту генерує 16000 імпульсів на кожен літр бензину, що пройшов через нього. Обидва датчики вимагають живлення напругою 12 від бортової мережі автомобіля.

Сигнали від датчиків, а також про натискання на педаль гальма і включення заднього ходу найзручніше подати на входи комунікаційного порту, що є в кожному комп'ютері. Схема пристрою сполучення показана на рис. 1. Його розміщують у будь-якому зручному місці автомобіля, а кабельну розетку XS1 з'єднують із вилкою СОМ1 або COM2 комп'ютера. Для прийому сигналів використано входи порту CTS, DSR, DCD та RI. Стандартний адаптер послідовного порту IBM-сумісного комп'ютера може автоматично генерувати запити переривання при зміні логічного рівня на будь-якому з них. Оптрони U1-U4 забезпечують взаємну гальванічну розв'язку ланцюгів автомобіля та комп'ютера. Напруга живлення колекторних та емітерних ланцюгів транзисторів оптронів формує випрямляч на діодах VD1-VD6. Для нормальної роботи пристрою сполучення необхідно встановити протилежні логічні рівні будь-яких двох із трьох наявних виходах (TXD, RTS, DTR).

Якщо в автомобілі комп'ютер МК-21093 вже встановлений, і датчики підключені до нього штатно. необхідні сигнали можна зняти і з МК, забезпечивши таким чином його роботу з комп'ютером ноутбук. Для цього потрібно доповнити вузол сполучення (рис. 1) двома транзисторними інверторами, як показано на рис. 2.

Ліві за схемою висновки резисторів підключають до зазначених висновків мікросхеми DDI (К561ТЛ1), встановленої процесорної платі маршрутного комп'ютера. Зверніть увагу, що на ній є дві мікросхеми K561TTU. DD1 – та з них, яка знаходиться приблизно в центрі плати. Напруга +12 на вузол сполучення подають з контакту 5 вилки ХР1, а загальний провід з'єднується з її контактами 2, 7 або 8.

В автомобілях, обладнаних електронним блоком управління (ЕБУ) фірми "Дженерал Моторс", сигнал ДСА можна зняти з контакту В4 рожевого роз'єму цього блоку або з контакту 2 восьмиконтактного (білого кольору) з'єднувача джгутів панелі приладів та системи керування двигуном. Сигнал ДРТ знімають із контакту С2 блакитного роз'єму ЕБУ або з контакту 3 згаданого з'єднувача. Провід сигналу ДСА в джгуті системи керування двигуном - блакитний з червоним і має номер 42. а ДРТ - жовтий з чорним, його номер 71. Для сполучення з СОМ-портом комп'ютера допустимо скористатися вже описаним вузлом з додатком згідно з рис. 2.

Початковий текст програмного модуля TripCOM. обробляє сигнали датчиків, наведено в таблиці. У процесі ініціалізації він запитує і отримує від операційної системи необхідний обсяг пам'яті для масивів даних, встановлює потрібний режим роботи послідовного порту, а годинник реального часу, що є в комп'ютері, за допомогою функції 06 переривання 1АН налаштовує так, що вони кожну секунду генерують запити переривання 4АН. Перш ніж завершити роботу, модуль автоматично викликає процедуру NewExrtProc. відновлюючу "статус кво".

(Натисніть для збільшення)

Переривання, генеровані адаптером послідовного порту, за зміни будь-якого з вхідних сигналів обробляє процедура NewComlnt. Вона визначає, від якого з датчиків надійшов імпульс і збільшує на два показання відповідного лічильника. Молодші розряди лічильників у підрахунку імпульсів не беруть участь. В один з них процедура записує логічну 1, якщо натиснута педаль гальма, а в іншій - якщо передача включена заднього ходу.

Щомиті переривання від годинника обробляє процедура RTCAIarm. зчитує показання лічильників імпульсів, що надійшли від ДСА та ДРТ. Так як після зчитування змінні обнуляються, числа, які заносять в масиви, адресовані покажчиками pDIST і pFUEL, пропорційні (без урахування молодших розрядів) відповідно до пройденої за останню секунду відстані та витраченого за цей же інтервал обсягу палива. Молодші розряди чисел говорять про стан педалі гальма та включення передачі заднього ходу. Змінна W містить індекс комірки (однаковий для обох масивів), в яку буде зроблено черговий запис. Після досягнення кінця масиву його заповнення розпочнеться з початку. Так як розмір звичайного масиву IBM PC не може перевищувати 64 Кбайт, необхідно через кожні 8.. 9 год безперервної роботи дані з оперативної пам'яті автоматично або по команді оператора переписувати на жорсткий диск (або інший зовнішній носій).

Читання та обробка даних із масивів - турбота основної програми, яка не наводиться через великий обсяг. Наші читачі можуть знайти її на сайті paguo.ru. Вона активно використовує модуль TripCOM. зокрема наявні у ньому функції перекладу показань лічильників миттєві значення швидкості руху у км/год (V). витрати палива в л/год (Fh) та на 100 км шляху (F100). Функція GX повертає обчислені за даними ДСА значення поздовжнього навантаження (в одиницях д). що виникає при розгоні та гальмуванні автомобіля.

Значення логічних функцій Brake та Reverse дорівнюють true, якщо відповідно натиснута педаль гальма або включена передача заднього ходу. Процедура GetSampIe служить для вказівки вищезгаданих процедур і функцій, який саме відлік показань лічильників слід обробляти, і виконує над ним деякі попередні операції. Цю процедуру слід викликати щоразу при зміні "секунди", що обробляється.

Параметри датчиків задані константами Nkm (число імпульсів ДСА на кілометр шляху) і N1 (число імпульсів ДРТ на літр палива, що пройшло через нього). Якщо в автомобілі встановлено датчики, що відрізняються від комп'ютера МК-21093, достатньо змінити відповідні значення в розділі констант секції інтерфейсу модуля TripCOM. Наприклад, для роботи з згаданим вище ЕБУ Nkm має дорівнювати 6000.

Декілька слів про особливості обчислення миттєвої витрати палива на 100 км шляху. У відповідній формулі швидкість руху автомобіля знаходиться в знаменнику, тому при повільній їзді можливе переповнення розрядної сітки процесора, а під час зупинок - поділ на 0. Щоб уникнути цих помилок, комп'ютер МК-21093 обчислює витрату палива на 100 км шляху тільки при русі зі швидкістю понад 27 км/год. У функції F100 розглянутого модуля вжито заходів проти переповнення, а значення, що повертається незалежно від швидкості обмежено значенням F100max (у нашому випадку рівним 30 л).

Приклад графіків, побудованих за даними, записаними під час руху автомобіля ВАЗ-21099 вулицями Москви, показано на рис. 3. Крива швидкості завдяки інерційності автомобіля – дуже плавна, чого не можна сказати про витрату палива. Саме його нерівномірність не дає можливості, дивлячись на показання цифрового індикатора комп'ютера МК-21093, що постійно змінюються. точно визначити поточне значення. Крива витрат палива на 100 км. показана на рис. 3, побудована за усередненим за кілька хвилин значенням, що робить її наочнішою.

Поїздка проходила в потоці транспорту в ранковий час пік. Швидкий рух (іноді з перевищенням встановлених обмежень швидкості) чергувався із зупинками біля світлофорів. Один із них (приблизно о 8 год 1 хв) вдалося подолати лише у другому циклі його роботи. Декілька хвилин, починаючи з 7 год 55 хв. автомобіль "повз" у пробці. Усього за 20 хв було пройдено трохи більше 11 км та витрачено 1,3 л бензину. Для порівняння, при їзді на тому самому автомобілі з приблизно постійною високою швидкістю (наприклад, Московською кільцевою автодорогою) на 100 км витрачається 5...7 л бензину.

Статистична обробка записаних даних дозволяє виявити закономірності, що становлять певний інтерес для водіїв та фахівців з автомобільної техніки. Наприклад, на рис. 4 наведено залежність витрати палива від середньої швидкості руху містом, але в рис. 5 - від прискорення автомобіля при розгоні та гальмуванні двигуном.

Графіки побудовані за середніми параметрами за кілька поїздок без додаткової обробки (згладжування).

Автор: А.Сергєєв, м.Москва

Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Електронні пристрої.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву Що співають кити 18.04.2018 Пісні гренландських китів схожі на джаз, дійшли такого висновку океанографи Вашингтонського університету. Вчені за три роки зібрали 184 пісні китів зі шпіцбергенської популяції. Гренландські, чи полярні, кити живуть у полярних широтах Північної півкулі. Вони можуть досягати 18 метрів у довжину та важити до 100 тонн, а жити – довше 100 років. Гренландські кити не мігрують на південь, як інші кити, а цілий рік живуть у багатих на зоопланктон арктичних водах. Полярні кити пересуваються частіше поодинці або невеликими групами, причому їх вокальний репертуар дуже багатий. За допомогою своїх пісень вони спілкуються під час годування та пересування. Крім того, самці полярних китів співають довгі складні пісні, особливо активно в період розмноження, з листопада до березня. Гренландські кити - одні з небагатьох ссавців, які співають пісень. Вони видають серії звуків зі змінною частотою та амплітудою, які поєднуються у своєрідний звукоряд, тривають щонайменше кілька хвилин і повторюються протягом годин чи днів. Серед китоподібних співають пісні також горбаті кити. Їхні пісні відрізняються ієрархічною структурою і будуються від звукових одиниць до звукоряду, а від них - до структурованих тем. З роками їхня структура змінюється, а іноді кити оновлюють репертуар. У кожній популяції свої пісні, але різні популяції обмінюються ними друг з одним. Пісні гренландських китів вивчені набагато гірше. Пік їхньої вокальної активності припадав на найтемнішу і найхолоднішу пору року.

Інші цікаві новини:

▪ Олія з коника

▪ Багаті живуть на 9 років довше за бідних

▪ Світло веде до квантового світу та прискорення надструмів.

▪ Штучний м'яз на основі природних білків

▪ Автомобільний пристрій Bluetooth

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Мистецтво відео. Добірка статей

▪ стаття Мертвий вистачає живого. Крилатий вислів

▪ стаття Коли з'явився простий олівець? Детальна відповідь

▪ стаття Комірник магазину. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Січень-4. Корпус дросельної заслінки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Енергія зі ставка: повернення у майбутнє. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024