Цифровий спідометр, годинник і термометр для автомобіля. Стаття Безкоштовної технічної бібліотеки

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Цифровий спідометр, годинник та термометр для автомобіля

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Електронні пристрої

Коментарі до статті

Пропонований пристрій призначений для вимірювання швидкості, пройденого шляху, температур зовні та всередині автомобіля, а також температури охолоджуючої рідини та напруги акумуляторної батареї. Схема зібрана на поширених елементах і містить мінімум деталей. Основою пристрою є недорогий мікроконтролер АТ89С2051фірми Atmel, HEX - файл прошивки наведено.

Цифровий спідометр, годинник і термометр для автомобіля. Схема

(Натисніть для збільшення)

Результати вимірювання доступні на шестирозрядному світлодіодному індикаторі. За умовчанням при русі автомобіля відображається швидкість, а в період зупинки або стоянки – час. Інші вимірювані величини вибираються за допомогою п'яти кнопок за алгоритмом, описаним далі.

Короткочасне натискання K1 включає фіксацію вибраного параметра індикаторі, що підтверджується точкою в молодшому розряді. Повторне натискання вимикає фіксацію через 5 сек. відновлюється вихідний режим.

Значення, що вимірюються, виводяться на дисплей по кільцю в наступному порядку: Time (час), Count (лічильник шляху), tout (зовнішня температура), tin (температура всередині), EnGinE (температура двигуна), UbАtt (напруга акумулятора). При натисканні K2 перегляд відбувається по повному кільцю, K3 починає і закінчує огляд із зовнішньої температури, а K4 - з температури двигуна, що дозволяє обійтися мінімальною кількістю натискань. Швидко перейти у вихідний режим (швидкість або час), натиснувши кнопку K5.

Перехід від одного параметра до іншого супроводжується короткочасною появою назви величини та наступною індикацією її значення.

Щоб обнулити лічильник шляху, необхідно зафіксувати його перегляд і натиснути K4.

Інформація на індикаторі оновлюється кожні півсекунди, швидкість виводиться усередненою за останню секунду. Вимірювання температур та напруги супроводжується "миготінням" індикатора, що обумовлено алгоритмом роботи АЦП.

Схема блоку процесора та АЦП представлена на рис 1. АЦП побудовано за спрощеним принципом, але дає цілком прийнятний результат перетворення. Його робота заснована на порівнянні внутрішнім компаратором МК вимірюваної напруги і напруги, що лінійно змінюється, що утворюється на конденсаторі С9, заряджається через джерело стабільного струму на елементах R4, R5, R6, R7, VD7, VT2. Цикл вимірювання починається з розрядки конденсатора через порт контролера і закінчується в момент збігу напруги на входах AIN0 і AIN1. Тривалість циклу вимірювання є величиною прямо пропорційною до вимірюваної напруги. Транзистор VT1 є джерелом струму для датчиків температури. Мультиплексор DD1 комутує аналогові сигнали на вхід мікроконтролера компаратора, а також стабільний струм на датчики температури. Діоди VD1 – VD6 захищають входи схеми від випадкових перевищень напруги. Конденсатори С5 - С8 згладжують пульсації джерела живлення VCC, при цьому С5 С6 і С7 розташовуються в безпосередній близькості до цифрових мікросхем. Для зберігання констант калібрування служить мікросхема незалежної пам'яті DD3 (АТ24С02 - АТ24С08). Об'єм пам'яті цієї мікросхеми більше необхідного, але дає можливість блокового запису (вітчизняний аналог РР1 чомусь такої можливості не дає). Алгоритм роботи пристрою дозволяє використовувати замість АТ24С02 мікросхему годинника реального часу DS1307 в типовій схемі включення [3]. Програма автоматично визначає тип встановленої мікросхеми та вибирає відповідний алгоритм роботи годинника. Використання DS1307 значно покращує хід годинника та дозволяє відключати пристрій від бортової мережі, але вимагає застосування елемента живлення, при виході якого з ладу (наприклад, при низьких температурах) губляться всі дані калібрування.

Дисплей пристрою зібраний на семисегментних індикаторах світлодіодних з малим енергоспоживанням, що дозволило підключити мікросхему типу 74HC299 безпосередньо до загальних катодів без підсилювачів (рис.4). Нумерація катодів на схемі (CAT1 ... CAT6) від молодшого до старшого розряду, анодам надано символи в загальноприйнятому порядку. Клавіатура має п'ять кнопок та конструктивно об'єднана в блок з індикаторами. Використання регістрів зсуву та динамічної індикації дозволило скоротити кількість елементів та провідників між блоками.

Схема індикації збиралася підвісним монтажем безпосередньо на висновках склеєних між собою індикаторів, а решта на макетній платі. Застосовувалися індикатори з маркуванням TOT5361PAMY, але можна використовувати інші з малим струмом споживання та загальним катодом. Якщо передбачається використовувати індикатори з великим споживаним струмом (більшого розміру), слід доопрацювати блок відповідно до логіки його роботи.

Резистори джерел струму та конденсатор С9 повинні мати температурні коефіцієнти близькі до нуля.

При використанні DS1307 між її 1 і 2 висновками включається годинниковий кварц (32768Гц), 3 висновку підключається плюс елемента живлення 3В (наприклад, CR2032), 7 висновок залишається вільним, інші висновки за схемою.

Як параметричні датчики температури використовуються по два з'єднаних послідовно кремнієвих діода (рис 3). Датчики підключаються до схеми екранованими проводами мінімальної довжини. У схемі використані діоди типу КД522.

Цифровий спідометр, годинник та термометр для автомобіля

Підключення датчика швидкості залежить від автомобіля. Сучасні автомобілі, як правило, обладнані електронним датчиком швидкості і можуть бути підключені до пристрою через нескладну схему, наведену на рис 2. Якщо автомобіль має механічний привід спідометра потрібно використовувати перетворювач, наприклад такий, як в автомобілях таксі.

Для живлення схеми потрібне стабілізоване джерело напругою Vcc=5В. На схемі не наводиться, т.к. в даний час існує велика кількість інтегральних стабілізаторів (наприклад, 7805).

Коректна робота пристрою неможлива без його налаштування (калібрування). Увійти в режим калібрування можна утримуючи кнопку K1 більше 30 сек, поки на індикаторі коротко не з'явиться напис "SPEEd", а потім "SP0000".

При калібруванні кнопки виконують такі функції: K1 (утримувати більше 5 с) - збереження констант калібрування для вибраного каналу; K2 – точка нуля; K3 – точка ста); K4 - зміна каналу калібрування (SPEEd, tin, tout, EnGinE, Ubatt); K5 - вихід із режиму калібрування.

Для калібрування спідометра та лічильника відстані необхідно вибрати канал "SPEEd", записати точку нуля (K2), проїхати рівно один кілометр, записати точку ста (K3), записати константи (K1). Під час руху дисплей має наступний вигляд "SPХХХХ", де ХХХХ - шістнадцяткова кількість імпульсів, що надійшли від датчика швидкості.

При калібруванні термометрів датчики температури поміщаються в лід, що тане (0°С), запам'ятовується точка нуля, потім датчик поміщається в окріп (100°С), запам'ятовується точка ста і, нарешті, натиснувши і утримуючи K1 запам'ятовуємо константи в мікросхемі пам'яті. Калібрування вольтметра проводиться в точці 0V (точка нуля), і в точці 10V (точка XNUMX). Точки нуля та ста повинні бути стабільними (за показаннями на дисплеї) і збережені в пам'яті для всіх каналів. При успішному записі константи видається напис "SAVE", а при помилці "Error", у разі потрібно повторити спробу, а при невдачі замінити мікросхему пам'яті.

Змінити час можна утримуючи кнопку K1 більше 5 сік, доки покази часу не почнуть "блимати". Кнопками K2 та K3 змінити показання годин та хвилин відповідно. Потім натиснути K5, на дисплеї з'явиться напис "SAVE" при успішному збереженні або Error в іншому випадку.

(Натисніть для збільшення)

Застосовувати пристрій можна не тільки в автомобілі, але, наприклад, і в побуті, як годинник – термометр.

Пристрій кілька місяців експлуатується на автомобілі, і за цей час не було жодного суттєвого збою, незважаючи на всі спрощення.

Завантажити файл прошивки

Автор: Клочко Андрій Іренокович, andron74 {собака} mail.ru; Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Електронні пристрої

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Водень у таблетках 03.08.2006

На думку багатьох учених, майбутнє належить до екологічно безпечної водневої енергетики. Однак водень важко зберігати: при нормальному тиску він займає дуже багато місця, балони зі стисненим воднем вибухонебезпечні та важкі. Рідкий водень потребує об'ємної теплоізоляції. Можна зберігати водень у складі металогідридів на основі рідкісних металів, але вони є дорогими.

Співробітники Технологічного університету Данії розробили спосіб зберігання водню у вигляді аміаку, що входить до складу комплексної солі, утвореної аміаком із хлористим магнієм.

З цієї солі можна пресувати пігулки. При нагріванні вище за 300 градусів Цельсія аміак виділяється з таблетки; його пропускають через каталізатор, і він розкладається на азот та водень. Хлористий магній не витрачається і його знову можна "зарядити" воднем. Запас таблеток у контейнері, що дорівнює об'єму звичайному автомобільному бензобаку, дозволяє автомобілю проїхати 600 кілометрів.

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Рекомендуємо скачати в нашій Безкоштовна технічна бібліотека:

▪ розділ сайту Блискавкозахист

▪ журнали Servo (річні архіви)

▪ книга Конструирование громкоговорителей со сглаженными частотными характеристиками. Виноградова Э.Л., 1978

▪ стаття Навіщо журавлина та багато інших ягод кислі? Детальна відповідь

▪ стаття Навчання у кабінеті Технологія. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Джерело безперебійного живлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ збірник Архів схем та сервіс-мануалів мобільних телефонів Nokia

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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