Например TDA7294

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Измерительная техника >

Автомобильный тахометр с трансформатором тока

Автор: BorisSPB, beware_modern@rambler.ru
Опубликовано 19.08.2013.
Создано при помощи КотоРед.

Предлагаю вашему вниманию еще один автомобильный тахометр. Подобных устройств в Сети — море. Может быть мой вариант кому-то понравится.

С чего все началось? Купил несколько дешевых китайских дисплеев на основе от Nokia 5110, надо же их применить! Примерил к приборной панели своего ВАЗ-2105 — вроде подходит по размеру. Чего не хватает в стандартной вазовской панели приборов, так это часов и тахометра. Приборы нехитрые, однако, полезные. В итоге было принято решение заменить стандартный вольтметр на свой «многофункциональный» прибор.

Очень не хотелось что-нибудь резать в стандартной проводке и поэтому сигнал для тахометра поступает с трансформатора тока. Этот трансформатор висит на одном из проводов идущих от ЭБУ к катушке зажигания. Да, у моей машины инжекторный двигатель. Кто-то может скажет, опрашивал бы ЭБУ через OBD и получал бы все что надо! Я сначала попробовал пойти по этому пути, но застопорился с разбором получаемых данных. Программы диагностики показывали вроде правильные данные: температура, напряжение, обороты. Только проблема где эти данные в пакете. Для моего контроллера M7.9.7 в Сети есть описание пакетов, но когда я попытался пересчитать данные пакета, то для оборотов формула пересчета давала правильный результат, а для температуры — какую-то ерунду. И еще один момент, не хочу мучить ЭБУ во время движения.

Решение было принято и в итоге получилось минималистское и в тоже время довольно универсальное устройство. Контроллер PIC18F2450 был взят потому что их у меня много. Без особых усилий можно переделать программу под какой-нибудь PIC16, главное условие — наличие двух 16-битных таймеров, один для часов, другой для тахометра.

Схема устройства

Как уже отмечалось выше, главная особенность — это трансформатор тока в качестве датчика. Я взял катушку фильтра индуктивностью 10мГн производства SUMIDA. Сердечник у этой катушки ферритовый, поэтому импульсы на выходе слабенькие и коротенькие, со стальным сердечником будет лучше. Короче, можно взять любую катушку или трансформатор с замкнутым сердечником. На коллекторе Q1 должны быть импульсы при работающем двигателе. Если импульсов нет — увеличить номинал R8 или поменять полярность обмотки трансформатора тока.

Чтобы установить транформатор тока, надо разъединить его сердечник и пропустить провод катушки зажигания рядом с обмоткой трансформатора и снова соединить сердечник. Таким образом получаем трансформатор тока у которого первичная обмотка состоит из провода идущего к катушке зажигания, а вторичная намотана на каркасе.

Трансформатор тока

Тахометр способен измерять обороты до 65535 об/мин. В моем случае не потребовался ни делитель, ни умножитель входных импульсов. При желании можно изменить коэффициент пересчета.

Так как в устройстве есть часы, питание должно быть подано постоянно, но при выключенном зажигании ток потребления должен быть минимальным. Посмотрел по характеристикам, какие-нибудь LM1117 жрут как слоны, до 10 мА. Поэтому навертел схему на TL431 и транзисторе и … ничего не выиграл! Контроллер с дисплеем при выключенном зажигании потребляет 200 мкА, а схема со стабилизатором 5 мА. Ну ладно, не так уж и много.

Теперь несколько слов о вольтметре. Опорное напряжение АЦП задается делителем R1-R2 и должно быть 2,048 В. Резисторы R3-R4 предназначены для подстройки опорного напряжения. Если напряжение питания ровно 3,3 В и точность резисторов R1,R2,R19,R20 хорошая, вольтметр не требует настройки. В моем случае так и было, сразу получил правильные результаты.

Собранная плата без дисплея

Немного о прекрасном. Чудесная голубая подсветка поначалу включалась при включении зажигания, а при выключении гасла. Экземпляр на фото был так и сделан сначала, но это оказалось неудобно, ночью остановился, выключил зажигание, панель приборов подсвечивается, а часы нет — неудобно. Пришлось добавить транзистор Q5 и пару резисторов R21-R22. Теперь подсветка тахометра включается и гаснет одновременно с подсветкой всей панели приборов. Скажу по секрету, хотел запитать подсветку через ШИМ, чтобы регулировать яркость, именно поэтому использован вывод RC2 контроллера, который является выходом ШИМ, да потом решил не мучиться.

Тахометр с дисплеем

Для установки времени использована кнопка с коммутацией на корпус. Изменить время можно только при включенном зажигании. Для коррекции времени надо нажать кнопку и подождать около 2 секунд, цифры часов станут инверсными. Нажимать кнопку пока не будет установлено нужное значение. Чтобы перейти к корректировке минут надо нажать кнопку и удерживать, цифры минут станут инверсными, установить нужное значение. Выход из режима установки происходит при неактивности кнопки в течении 2 секунд.

Размещение кнопки

Хотелось бы запихнуть устройство в корпус от штатного вольтметра, но плата дисплея туда не влазит. Поэтому разместил тахометр в углублении вольтметра. Спереди декоративная крышка со стеклом, а сзади, за приборной панелью — пластина. Все это стянуто стойками с резьбой М3. Для кнопки прорезал отверстие в заглушке рядом с приборной панелью.

Приборная панель при неработающем двигателе

Подключил с помощью двух автомобильных разъемов. Один штатный от вольтметра, на нем сигналы GND, IGNITION, BACKLIGHT, так как вольтметр включается при включении зажигания, а его подсветка — при включении подсветки панели приборов. На втором разъеме кнопка, трансформатор тока и дежурное питание (от прикуривателя). На плате установлен PLS-R, а от него провода разветвляются на два автомобильных разъема.

Приборная панель при работающем двигателе

Схема, печатная плата и прошивка со всеми изменениями. Печатная плата сделана с расчетом на ЛУТ. Слои совмещал по двум отверстиям в углах платы, получилось неплохо.


Файлы:
Исходные файлы прошивки для Microchip C18
Прошивка
Сборочный чертеж в формате pdf
Чертеж платы в формате pdf
Схема в формате pdf


Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

30 7 0