Тахометр от датчика холла схема подключения

Тахометр от датчика холла схема подключения

Автор: Spider
Опубликовано 19.08.2009Ну что, приступим!
Я многословно обещал писать статьи и всё мазался, что нет времени. Вот шев отметил вчера день рожденье товарища, а я вроде как отладил железяку над которой трудился, и в итоге есть минутка написать статью.
Начну с того, что был (да теперь уже был) в нашей конторе автомобиль Toyota Corona Wagon 1991 г.в. Тот ещё агрегат с карбюраторным двигателем 3E объёмом1500 см 3 . Но не было в том автомобиле тахометра. Мелочь, а досадно. И решили мы исправить сие неудобство. В результате была собрана следующая схема.Схема не претендует на идеальность и изящество, но она выполняет возложенную на неё функцию. Немного о принципе работе: Импульс с датчика Холла преобразованные в 12вольтовые уровни поступают на вход схемы именованный JP1. Кстати эти самые импульсы автомобиль преобразовывает сам и предоставляет в красивейшем виде в диагностической колодке, которая находится под капотом за левой (если смотреть из-за руля) стойкой. Имя контакта в колодке вроде ING, да там не ошибёшься, он один там большой и под резинкой, написано, что ни в коем случае нельзя этот контакт коротить на кузов, ну нельзя так нельзя. Эти импульсы вызывают прерывание INT1, в теле которого засекается значение таймера TIMER0 и сбрасывается на ноль. Тем самым мы имеем мгновенное значение времени между двух импульсов. Далее набираем 10 таких значений и берём среднее. Раз в 300 мСек выводим это значение, помноженное на коэффициент, на «дисплей». Собственно и вся арифметика. Коэффициент выводится из расчёта, что на 1 оборот коленчатого вала двигателя 4 импульса датчика Холла.
Вся схема запитывается от шины ACC автомобиля. Это, если кто не знает, такой проводок, напряжение на котором появляется только после поворота ключа. Если смотреть на схему, то этот самый ACC нужно подводить к контакту JP2, а кузов автомобиля на JP3.В результате испытаний было много попыток «фильтровать» значения тахометра, ибо они то прыгали, то были не читаемым. Но в итоге то что получилось было оптимальным. Если будут предложения — вперёд, я только ЗА!
В конце концов всё работало, но было как-то скучно, когда двигатель не заведён. И приделали мы туда Вольтметр. Последний снимает значения с делителя на порту PC0 и считает среднее арифметическое по 20ти значениям. Когда показания тахометра 0 (двигатель не заведён) через 5 сек устройство переходит в режим отображения напряжения сети, до следующего включения двигателя. В коде модно найти преобразование показаний АЦП в вольты с точностью до 2х знаков после запятой. В виду того, что при пайке использовались дешёвые 10% резисторы, то разброс показаний был бешенный. В результате был внесён поправочный коэффициент, который опять же подобран был экспериментально с помощью китайского мультиметра.
После некоторой эксплуатации было выявлено, что яркость свечения индикаторов очень велика, и «бьет» по глазам в тёмное время суток. На что был добавлен ещё один контакт JP4 который был подсоединён к габаритам автомобиля. В результате при включении габаритов, яркость свечения приглушается в четверо (в 4 раза), что было подобрано экспериментально.
Вот вроде и всё. Ах да! При подаче питания на устройство оно отображает что-то близкое к надписи ВОВА (Так звать нашего водилу) и прогоняет в виде бегущей строки последовательность от 0 до 9 дабы протестировать дисплей и устройство в щелом.
В процессе разработки было создано 2 схемы, одна отладочная настольная, и в итоге чистовик, с геометрией под врезку в штатную приборную панель. Оба варианта прилагаются к статье. В последнем можно узреть контакт JP5 непонятного назначения. Разъясняю. Это For Future Use, а именно под какую-нить кнопку. Прошивку переписать пол беды, а кнопку потом делать напряжно, вот и заложил сразу.
Так же хочу обратить ваше внимание на отсутствие внутрисхемного программирования. Это означает, что прошивайте проц либо до пайки, либо паяйте кроватку, а в неё проц.К сожалению я не могу приложить к статье ни одной фотографии готового устройства, ибо машину продали вместе с устройством. Но выглядело я вам скажу зашибательски. Было аккуратно вырезано окошко в приборной панели чуть выше индикаторов уровня топлива и температуры двигателя размером ровно на 4 циферки 7ми сегментного индикатора. Был подобран в фотошопе цвет панели и на цветном лазерном принтере на самоклеющейся прозрачной плёнке напечатан светофильтр такого цвета, в последствии наклеенный на индикаторы. В результате при выключенных индикаторах они были практически не видны и «окошко» сливалось с фоном панели. Но при включении видны были только светящиеся сегменты.
Напоминаю, что данное устройство разрабатывалось под автомобиль Toyota c Карбюраторным двигателем. Но в процессе разработки на чём тока не проверялось. А именно:
Toyota Cotona Premio 1998 г.в. — работало идеально, разве что покащания были ровно в 2 раза меньше с реальными (на этой машине есть штатный тахометр и было с чем сравнивать)
Nissan Pulsar чёрт знает какого года выпуска. Работало.
ВАЗ 21083 подключалось к выводу катушки зажигания. Работало.ИсточникУниверсальный тахометр на МК PIC16F628AСхема тахометра была воссоздана и модифицирована по мотивам авторской схемы многорежимного тахометра Вадима Корнелюка. В сети предостаточно перепечаток этой статьи и вот ссылка на одну из них: https://volt-index.ru/podelki-dlya-avto/tsifrovoy-tahometr-na-mikrokontrollere-pic16f628.html.К авторской схеме были добавлены входные узлы для согласования с различными цепями съема сигнала, был введен входной формирователь, генератор для проверки и калибровки тахометра, несколько изменены цепи питания. В соответствии с модификацией схемы была разработана новая печатная плата.В результате модификации тахометр приобрел несколько большую универсальность в виде трех входов для работы: с датчиком Холла, с индуктивным датчиком, с выходным ключом коммутатора катушки зажигания. Наличие разных входных узлов предохранит вход МК от случайного попадания импульсов большой амплитуды и позволит без проблем произвести необходимое подключение. Введенный в схему тахометра узел формирования импульса, уменьшает вероятность дребезга на входе МК и повышает качество счета МК на высоких оборотах.Принципиальная схема изображена на рис.1Рис.1 Принципиальная схема тахометраКак видно и было написано выше, тахометр имеет три входа — «DH» (для подключения к датчику Холла), «IND» (для подключения к индуктивному датчику), «КЗ» (для подключения к выходному ключу коммутатора). Вход «DH» является объединяющим для прочих входов. Светодиод HL3 индицирует изменения по любому из трех входов, что может быть полезно при проверке работоспособности датчиков и их цепей. Вход «КЗ» работает по замыканию выходного ключа коммутатора и может быть использован совместно с механическим прерывателем или любым другим датчиком, работающим на замыкание. Сигналы с любого из датчиков подаются с объединенного входа на формирователь импульсов U2, выполненном на таймере LM555, формирующем на выходе укороченные по времени относительно входного сигнала импульсы, длительность которых регулируется потенциометром PR2. На транзисторе VT6 выполнен преобразователь уровня для входа МК, т.к. входная часть схемы запитана напряжением 12В и имеет соответствующую амплитуду выходных импульсов. В эмиттерную цепь VT6 включен светодиод HL4, индицирующий импульсы по входу МК. Встроенный в тахометр генератор так же выполнен на таймере LM555 и генерирует импульсы в диапазоне 6-90Гц (приблизительно). Предназначен исключительно для проверки и калибровки тахометра, но при необходимости может быть полезен и в иных ситуациях (лишь бы не мешал). Для включения генератора используется контактная группа кнопки S1, подключающая генератор к входу «DH». Вторая контактная группа кнопки используется для зажигания светодиода HL1, свечение которого и означает подключение генератора. МК работает в нескольких режимах (определяемых прошивкой), допускающих использование тахометра с ДВС различной конфигурации (тактность-количество цилиндров-количество катушек зажигания). Режимы работы тахометра выбираются с помощью кнопки S2 и последний выбранный режим запоминается, автоматически запуская тахометр при следующем включении питания именно в этом режиме. Т.к. автор оригинальной версии тахометра предложил к использованию сразу три версии прошивки («базовая», «исправленная», «новая»), мною были проверены все три. Принцип использования тахометра при использовании любой из них — не меняется. Однако время счета и индикации в «исправленной» прошивке уменьшено (по сравнению с «базовой»), введено большее количество режимов, несмотря на избыточное количество режимов в «базовой» прошивке. «Новая» прошивка пытается тестировать исправность входных цепей. Ввиду переизбытка режимов в «исправленной» прошивке и довольно частым мельканием цифр, бесполезностью функции проверки входных цепей (в «новой» прошивке) при наличии буферных цепей между датчиками и МК, решено было воспользоваться «базовой» прошивкой.Режимы работы тахометра, выбираемые в меню, следующие (при использовании резонатора 8МГц):Количество цилиндров — количество катушек зажигания — тактностьТак, например, если счет в режиме 1 (Р.1.0/4-14) соответствует 4200об/м, то в режиме 2 (Р.1.5/6-1-4) количество об/м составит 2800; для режима Р.2.0 – 2100; для Р.2.5 – 1680 и т.д. С одним датчиком на валу выбирается режим Р.1.0 – 4-1-4. При использовании кварцевого резонатора на 4МГц результат измеренных тахометром показаний возрастает вдвое. Итак, всего 16 режимов, из которых первые 4 довольно часто бывают востребованными, остальные же из указанных являются достаточно редкими, не указанные – экзотическими и явно ни количество тактов, ни количество цилиндров, ни количество КЗ к этим режимам не отображены.Что же касается явно указанных (цилиндры-КЗ-такт) режимов, то они могут быть использованы в прочих конфигурациях (так же, как и не отображенные режимы), где экспериментально выяснится или документально подтвердится совпадение количества оборотов в минуту с режимом счета. В случае, если указанный режим не соответствует реальному количеству оборотов, следует режим подобрать из прочих имеющихся, т.к. (еще раз отмечаю) конфигурация датчиков и ДВС на разных авто могут быть различными. Так, например, количество оборотов в минуту для ДВС в конфигурации 4-2-4, 6-3-4 и 8-4-4 (без учета прочих их особенностей) будут одинаковыми. Выбор пунктов меню осуществляется «по кругу» и МК начинает работать в выбранном режиме практически сразу после отпускания кнопки. Однократное нажатие кнопки — просмотр текущего режима. Двукратное нажатие — переход на следующий режим.Тахометр собран на печатной плате, изображенной на рис.2Рис.2 Печатная плата тахометра в сбореДисплей может быть применен любой 4-разрядный с общим анодом и располагается вне печатной платы. Для проверки и демонстрации работы платы тахометра на макетной плате был собран адаптер для однотипных (по цоколевке) достаточно популярных 0,36-, 0,56-дюймовых дисплеев. Адаптер стыкуется с разъемами, расположенными на плате тахометра, что может стать одним из способов расположения дисплея относительно платы (показано на рис.3).Рис.3 Вид платы с дисплеямиПредварительна настройка тахометра (перед встраиванием в панель авто, например) может быть выполнена с помощью встроенного генератора (что очень удобно) и подключенного внешнего осциллографа или частотомера. При подаче сигнала (кнопка S1) на вход тахометра, измеряется частота сигнала, сопоставляемая с показаниями на дисплее тахометра. Частота генератора выставляется при необходимости с помощью потенциометра PR1. Длительность импульсов на выходе формирователя необходимо установить в пределах 1,5-3мс для предотвращения сбоев счета при высоких оборотах коленчатого вала.Выбор подходящего режима для конкретной конфигурации ДВС можно произвести по формуле: F=N*I/30*U*G, где F — частота Гц, U — тактность, G — число катушек зажигания, N — обороты в минуту, I — число цилиндров. Сопоставимые показаниям измерения показаны на рис.4.При питания от бортовой сети автомобиля потребление прибора с четырех-разрядным светодиодным дисплеем 0,56″ ток потребления прибора, при указанных на схеме номиналах резисторов в цепи питания дисплея, не превышает 50мА. Погрешность показаний тахометра не превышает +/-50об/м.Резисторы R15, R16 предназначены для альтернативной версии схемы формирователя и не используются в схеме.Источник

Оцените статью
REMNABOR
Adblock
detector