Что такое вообще тахометр ? Тахометр – это устройство, используемое для измерения об/мин (обороты в минуту) любого вращающегося тела. Тахометры делают на основе контактных или безконтактных. Бесконтактные оптические тахометры обычно используют лазерный или инфракрасный луч для контроля вращения любого тела. Это делается путем вычисления времени, затраченного на одно вращение. В этом материале, взятом на одном английском сайте, мы покажем вам, как сделать портативный цифровой оптический тахометр с помощью Arduino Uno . Рассмотрим расширенную версию прибора с ЖК-дисплеем и модифицированным кодом. Схема тахометра на микроконтроллереСписок деталей для схемы
Тут вместо щелевого датчика задействован оптический – отражение луча. Так им образом не придется беспокоиться о толщине ротора, количество лопастей не изменит показания, и он может считывать обороты барабана – а щелевой датчик не может. Итак, прежде всего для датчика вам потребуется излучающий ИК-светодиод и фотодиод. Как его собрать – показано в пошаговой инструкции. Нажимаем на фото для увеличения размера.
Номиналы резисторов могут различаться в зависимости от того, какой фотодиод вы используете. Потенциометр помогает уменьшить или увеличить чувствительность датчика. Припаяйте провода датчика как показано на рисунке. Схема тахометра использует 8-разрядный регистр сдвига 74HC595 с LCD дисплеем 16х2. Сделайте в корпусе небольшое отверстие, чтобы зафиксировать LED индикатор. Припаяйте 270-омный резистор на светодиод и вставьте в контакт 12 Arduino. Датчик введён в кубическую трубку, чтобы дать дополнительную механическую прочность. Всё, устройство готово для калибровки и программирования. Скачать программу вы можете по этой ссылке . Видео работы самодельного тахометра |
Цифровой тахометр на 555 таймере и КР572ПВ2
Главное отличие этого тахометра от многих описания, которых встречаются в литературе в том, что по способу измерения частоты вращения коленчатого вала автомобиля – это аналоговый прибор, но результат измерения отображается на трехразрядном цифровом табло. В журналах есть публикация, и которой описывается аналоговый тахометр на преобразователе частота – напряжение на таймере 555 и выход – светодиодный индикатор уровня на А277. В этой схеме входная часть на таймере оставлена как есть, а индикатор сделан на основе цифрового измерителя напряжения с трехразрядном индикацией на микросхеме ICL7107 (аналог КР572ПВ2) и трехразрядном светодиодном индикаторе.
Схема показана на рисунке.
Как уже сказано, на таймере 555 (D2) сделан преобразователь частота-напряжение. Вернее, формирователь импульсов фиксированной длительности, а сам преобразователь сделан на VT3. На вход от обмотки катушки зажигания поступают импульсы, каждый отрицательный перепад которых делает запуск таймера. После каждого входного импульса таймер D2 формирует один импульс, длительность которого установлена целью R11 С7 около 2 mS. Эти импульсы одинаковой длительности, но разной частоты, поступают на базу транзистора VT3. В результате на эмиттере VТ3 получается импульсная последовательность, скважность которой зависит от частоты. Эта последовательность интегрируется в постоянное напряжение с помощью цепи R14-C10. Далее, полученное постоянное напряжение, величина которого пропорциональна частоте входного сигнала (частоте вращения коленчатого вала) поступает на цифровой вольтметр постоянного тока на микросхеме D1. Микросхема D1 в схеме вольтметра включена необычно, питание осуществляется от источника имеющего общий минус с измеряемым напряжением. Такая схема точна менее обычной, особенно при измерении напряжении менее 1V, но для данного случая её точности достаточно. На транзисторах VT1 и VT2 сделан стабилизатор опорного напряжения. Величину опорного напряжения точно устанавливать не обязательно, но необходимо, чтобы установленное значение было стабильным. Индикация трехразрядная, на индикаторе из трех семисегментных светодиодных индикаторов. Частота вращения индицируется в тысячах и сотых долях, то есть например 1000 об/мин отображается как «1,00»
Схемы преобразователя частота – напряжение и вольтметра питаются от разных стабилизаторов А1 и А2. Таймер 555 можно заменить отечественным аналогом – КР1006ВИ1, микросхему ICL7170 – отечественной КР572ПВ2 с любым буквенным индексом. Светодиодные индикаторы можно заменить любыми аналогичными (с общим анодом), как одиночными, так и модульными, но обязательно с выводами от каждой цифры (индикаторные панели, например от часов предназначенные для динамической индикации здесь не подойдут). Монтаж выполнен на макетной печатной плате («сито» с круглыми площадками), а индикаторы сделаны в виде выносного блока соединенного с основной платой 22-х проводным ленточным кабелем. Индикаторы расположены на лицевой части приборного щитка автомобиля, а плата – за приборным щитком.
Налаживание.
Сначала нужно откалибровать вольтметр на D1. Для этого отпаяйте верхний по схеме вывод R16 и подпаяйте его к выходу A2. Подбором сопротивления R16 добейтесь, чтобы прибор показывал «5,00». Восстановите соединение R16. Теперь нужно установить коэффициент преобразования частота – напряжение. Для автомобиля с трехцилиндровым мотором при входной частоте 50 Гц прибор должен показать “200”. Этих показании добиваются, подстраивая R13. Данный тахометр пригоден для любого бензинового четырехтактного двигателя с любым числом цилиндров. Перед его налаживанием нужно определить сколько раз поступает импульс тока на обмотку катушки зажигания за один полный оборот коленчатого вала автомобиля. Сделать это можно контролируя искру визуально (или измеряя напряжение на первичной обмотке катушки зажигания) поворачивая при этом вал двигателя ключом.
Чтобы узнать, сколько прибор должен показать при входной частоте 50 Гц (какой частоте вращения коленчатого вала соответствует входная частота 50 Гц) нужно рассчитать по такой формуле N = (50 / М) • 60. где N – показания прибора при входной частоте 50 Гц, М сколько раз формируется импульс зажигания за один оборот вала двигателя. Таким образом (50 /1.5) • 60 = 2000, то есть на индикаторе «2,00» На основе этой схемы можно сделать приставку – тахометр для мультиметра. В этом случае используется только часть схемы на таймере D2, а напряжение с его выхода подают на вход мультиметра. Сопротивлений R13 можно сделать несколько и переключать их в зависимости от числа цилиндров двигателя. При правильной настройке преобразования частота-напряжение показания мультиметра в вольтах будут соответствовать тысячам оборотов в минуту (1000 об/мин = 1,00V).
Бортовой тахометр на PIC16C84 – РадиоСхема
В журнале «Радио» описаны приборы для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания — и аналоговых, и цифровых. Цифровой тахометр с квазианалоговой шкалой, представляемый вашему вниманию, заметно проще других подобных по схеме и при этом обладает лучшими точностными характеристиками.
Столь высоких результатов автору удалось добиться применением современного микроконтроллера PIC16C84. Тахометр построен таким образом, что им одинаково удобно пользоваться как во время движения, так и при регулировке двигателя в гараже.
При эксплуатации автомобиля, не имеющего встроенного тахометра, для контроля частоты вращения коленчатого вала двигателя используют электронные тахометры. Выполненные по различным схемам, они показывают измеряемую частоту вращения либо в цифровом виде, либо в виде светодиодной шкалы. Шкальные приборы более удобны, но менее точны из-за конечного числа элементов шкалы. Основанные на схемной обработке импульсных последовательностей, такие приборы весьма чувствительны к временным параметрам импульсов, что проявляется в нестабильности показаний при изменении температуры и мигании шкалы. Это ограничивает область применения электронных шкальных тахометров, по существу, только индикацией частоты вращения, так как не позволяет фиксировать показания с точностью, необходимой, например, для регулировки карбюратора или диагностики двигателя.
В описываемом тахометре применен микроконтроллер PIC16C84. Его особенностью является наличие программируемого запоминающего устройства с электрическим стиранием программ и информации (EEPROM) объемом 1К(14 бит и 64 байт соответственно. Это сделало возможным обойтись без внешней памяти и существенно упростить прибор. Тахометр прост в изготовлении, надежен в работе и не требует налаживания.Применение программной обработки импульсов с датчика частоты вращения позволяет совместить удобства шкалы и высокую точность показаний, превращает индикатор частоты вращения вала двигателя в настоящий измерительный прибор. Для этой цели наиболее подходят программируемые периферийные микроконтроллеры фирмы Microchip Technology Inc. (США), обладающие высокими быстродействием и нагрузочной способностью портов.
Тахометр оснащен двумя светодиодными шкалами и может работать в двух режимах: индикации и измерения. В режиме индикации вся полоса частоты вращения от 0 до 6000 мин-1 разбита на 12 частей — делений, образующих обзорную шкалу с дискретностью 500 мин-1. В режиме измерения прибор работает в интервале от 300 до 3000 мин-1 и обзорная шкала имеет дискретность 250 мин-1.
Вместе с обзорной в этом режиме работает растянутая шкала 0…200 мин-1. Она образована четырьмя светодиодами и, следовательно, имеет дискретность 50 мин-1.
Отсчет значения частоты n образуется сложением двух составляющих: n = 250N0 + 50Np, где N0 и Np — число светящих элементов обзорной и растянутой шкал соответственно.
Погрешность измерения равна цене деления растянутой шкалы, т. е. 50 мин-1 , что вполне достаточно для решения практических задач.
Принцип действия тахометра основан на прямом измерении периода следования импульсов, снятых с контактов прерывателя, с последующим вычислением частоты вращения вала двигателя и выведением результата на дискретную шкалу. При этом измерение временных интервалов реализуется путем счета калиброванных промежутков времени — дискрет, формируемых программно из тактовых импульсов. Интервал осреднения — 10 периодов.
На рис. 2 представлена принципиальная электрическая схема тахометра. В его состав входят центральный процессор, входной формирователь, узел индикации и блок питания.
Центральный процессор выполнен на микроконтроллере DD1. Он имеет два порта: А с пятью и В с восемью выводами, которые могут быть программно сконфигурированы как на введение, так и на выведение информации. Входы RA0-RA3, RB2-RB5 сконфигурированы на выведение информации, RB0 и RB1 — на введение, а RA4, RB6 и RB7 не использованы. Центральный процессор тактирован встроенным тактовым генератором, частоту которого задает кварцевый резонатор ZQ1. Процессор обнуляется при включении питания цепью R2C1 по входу MCL. Резистор R3 служит для ограничения тока этого входа, а диод VD1 — для быстрой разрядки конденсатора С1 при отключении питания.
Входной формирователь собран на элементе DD2.1 и триггере DD3.1 по схеме из [3] и дополнен предварительным усилителем на транзисторе VT1. В цепь базы этого транзистора включены элементы, повышающие помехоустойчивость входного формирователя [4].
С выхода формирователя импульсы поступают на вход элемента DD2.2, выполняющий функции буфера, и на вход D-триггера DD3.2, включенного делителем частоты на два. На выходе этого триггера формируется импульсная последовательность вида «меандр» с частотой следования, вдвое меньшей входной.
Буферный элемент DD2.2 предназначен для подключения к нему прочих устройств автомобильной электроники (например, блока зажигания). Выход этого элемента служит также для контроля работы входного формирователя. Частота следования импульсов на выходе элемента DD2.2 равна частоте искрообразования. Элемент DD2.2 и триггер DD3.2 не являются обязательными, они лишь придают техническому решению прибора дополнительную гибкость.
Сформированная импульсная последовательность поступает на вход RB0 процессора DD1, который обрабатывает ее по встроенной программе с использованием прерываний. Требуемый вид измерения выбирают тумблером SА1, изменяющим режим входа RB1 процессора.
Узел индикации состоит из двух светодиодных шкал HL1-HL4 и HL5-HL17 и дешифратора DD4, DD5. Обзорная шкала образована светодиодами HL6- HL17, которые подключены к выходам дешифратора, собранного на преобразователях кода DD4 и DD5 [5]. На вход дешифратора с порта А процессора DD1 поступает сигнал, несущий двоичный код значения частоты вращения, что приводит к включению соответствующего числа светодиодов шкалы. Светодиод HL5 индицирует включение прибора, поскольку его свечение соответствует нулевому коду на входе дешифратора.
Вторая шкала — растянутая — образована светодиодами HL1-HL4, которые подключены к выводам RB2-RB5 процессора через токоограничительные резисторы R5-R8.
Прибор питается от двенадцативольтной бортовой сети автомобиля. Через выключатель питания SA2 и входной фильтр R15C7 напряжение постоянного тока поступает на стабилизатор DA1, с выхода которого напряжение 5 В поступает на все узлы прибора.
Программу обработки вводят в память процессора с помощью программатора; она занимает около 400 байтов (см. таблицу).
Детали тахометра, за исключением светодиодов, тумблеров и стабилизатора DA1, смонтированы на печатной плате, чертеж которой изображен на рис. 3.
Микросхемный стабилизатор DA1 установлен на теплоотвод с поверхностью охлаждения 25 см2. Примененный автором стабилизатор имеет полностью изолированный пластмассовый корпус. В случае использования отечественного стабилизатора КР142ЕН5А (или КР142ЕН5В) его лучше установить на теплоотвод через изолирующую прокладку.
Табло тахометра, представляющее собой лицевую панель прибора, собрано на светодиодах серии КИПМ11. Здесь же смонтированы два тумблера SA1 и SA2 — годятся любые миниатюрные.
Частота кварцевого резонатора ZQ1 определяет установки в программе так, чтобы значение дискреты времени с учетом предделителя процессора лежало в пределах 20…160 мкс. Большее значение частоты ведет к переполнению счетчика процессора, меньшее — снижает разрешающую способность прибора. Практически можно использовать резонаторы на частоту до 4 МГц, желательно в металлическом корпусе с проволочными выводами (например, РК-374). Резонатор крепят к плате проволочной скобой, впаиваемой концами в два отверстия А.
Две группы контактов на плате, обозначенных цифрами 1-4, надо соответственно соединить жгутом из четырех проводников.
Контроллер PIC16C84-04/P можно заменить на PIC16C84-10/P и использовать кварцевый резонатор с частотой до 10 МГц. Возможно также применение более доступного микроконтроллера PIC16F84, отличающегося от PIC16C84 типом памяти программ (flash-память). Следует отметить, что рабочий температурный интервал указанной микросхемы — от 0 до +70°С. При необходимости использования тахометра и при минусовой температуре лучше использовать контроллер, имеющий в обозначении букву I (соответствующую температурному интервалу -40…+85°С).
Транзистор VT1 может быть любым маломощным кремниевым структуры n-p-n со статическим коэффициентом передачи тока не менее 100.
Литература
1. Ломакин Л. Электроника за рулем (аннотированный указатель). — Радио, 1996, № 9, с. 55, 56.
2. Ганженко Д., Кабаков Е., Коршун И. PIC и его применение. — Радио, 1995, № 10, с. 47-49.
3. Бирюков С. Подавление импульсов «дребезга» контактов. — Радио, 1996, № 8, с. 47, 51.
4. Маслов А. Модернизация квазианалогового тахометра. — Радио, 1993, № 9, с. 36, 37.
5. Чуднов В. Линейная шкала в тахометре. — Радио, 1993, № 3, с. 13.
<<< Схемы электрические
Russian Hamradio :: Автомобильный цифровой тахометр.
Этот тахометр предназначен для использования при регулировке холостого хода карбюраторов двигателей внутреннего сгорания. Его можно использовать и для контроля частоты вращения вала автомобильных или лодочных двигателей во время движения, принцип работы заимствован из статьи [1]. Для увеличения точности измерения оборотов введен предел измерения 3 секунды.
Тахометр имеет три разряда индикации с пределом измерения от 60 мин-1 до 7800 мин-1. Погрешность измерения на пределе 1 секунда равна 30 мин-1, а на пределе 3 секунды – 10 мин-1. Нижний предел ограничен погрешностью измерения, а верхний – количеством прерываний между индикацией. Из-за чего индикация разрядов становится прерывистой.
В статье-прототипе указана неверная формула [(2N x 3)/60] для вычисления частоты вращения коленчатого вала. Поскольку за один оборот коленчатого вала двигателя происходит два искрообразования, то мы подсчитываем за одну секунду 2N импульсов. Т.е. в два раза большее количество, чем произошло оборотов (N). Чтобы получить значение оборотов в минуту, необходимо умножить значение оборотов за секунду на 60 (Ns x 60 = Nm). Так как мы подсчитываем число импульсов не N, а 2N, то умножать нужно уже не на 60, а на 30. А поскольку аппаратно мы отбрасываем разряд единиц, то фактически делим значение оборотов на 10. Из этого следует расчетная формула: Nm = 2Nsx3 мин-1. Где Nm – значение оборотов в минуту, 2Ns – число импульсов с прерывателя за одну секунду.
Если подсчитывать число импульсов за 3 секунды, то Nm = 2Ns мин-1. Таким образом, подсчитанное число импульсов за секунду достаточно умножить на 3 и перекодировать в двоично-десятичное, чтобы получить значение оборотов в минуту без единиц. А на пределе 3-х секунд просто перекодировать полученное значение. Показания индикатора равные 100 будут соответствовать значению 1000 мин-1.Тахометр реализован на одной микросхеме микроконтроллера PIC16F84A. Алгоритм программы тахометра представлен на рисунке 1.
После включения питания происходит начальная инициализация всех регистров с последующей индикацией. После инициализации вступает в работу таймер TMR0. Таймер имеет коэффициент деления равный 256, что вместе с предделителем, имеющим коэффициент деления равный 32, и циклом процессора равным 4, дает прерывания каждую секунду (4 х 32 х 256 = 32768).
При замыкании контактов прерывателя с входа RB0 также происходит прерывание. При прерывании сохраняются значения регистров, задействованных на момент прерывания, и определяется происхождение прерывания. Если прерывание с входа RB0, то двоичный 16-ти разрядный счетчик увеличивается на единицу. Таким образом, подсчитывается количество прерываний с RB0 между прерываниями от переполнения таймера, то есть за 1 секунду. Каждое прерывание заканчивается восстановлением ранее сохраненных значений регистров, и процессор переключается на работу с индикацией.
Если прерывание произошло по переполнению таймера, то определяется состояние переключателя предела измерения и, если переключатель на пределе одной секунды, двоичное значение 16-ти разрядного счетчика умножается на 3 Nx3). 16-ти разрядный счетчик обнуляется, готовясь к новому циклу измерения. Полученное двоичное значение перекодируется в трехразрядное двоично-десятичное число и переписывается в регистры индикации. После восстановления значений регистров индикация происходит с новыми данными. То есть индикация обновляется каждую секунду.
Если установлен предел измерения равный 3 секундам, то при переполнении таймера значение счетчика секунд увеличивается на единицу. Если значение счетчика секунд еще не равно трем, прерывание завершается без обнуления 16-ти разрядного счетчика. В противном случае, в 16-ти разрядном счетчике накапливается количество прерываний с RB0 за три секунды. Это значение перекодируется в двоично-десятичное число и переписывается в регистры индикации. Двоичный счетчик обнуляется и цикл повторяется. В данном случае индикация обновляется каждые три секунды. Схема тахометра показана на рисунке 2.
Входной сигнал с контактов прерывателя стабилизируется стабилитроном VD1 на уровень ТТЛ и подается на вход RB0. При бесконтактной системе зажигания сигнал снимается с выхода коммутатора, выдающего перепад напряжения 3 В. Этого напряжения достаточно для срабатывания микроконтроллера.
Входы RA0-RA2 коммутируют аноды светодиодов, реализуя динамическую индикацию. Вход RA3 нагружен переключателем предела измерения “1s – 3s”. Внутренние подтягивающие резисторы на входах микроконтроллера программно отключены для исключения влияния на входной сигнал, поэтому возникла необходимость в установке резистора R2. Входы RB1 – RB7 использованы для вывода значений сегментов. Поскольку микроконтроллер работает при верхнем питающем напряжении 6В, то микросхему стабилизатора напряжения КР142ЕН5 можно взять с любой буквой, обеспечивающей это напряжение.
Потребляемый тахометром ток около 25 миллиампер, поэтому микросхема стабилизатора напряжения не нуждается в радиаторе. Диод VD2 защищает прибор от переполюсовки. Если тахометр будет использоваться при регулировке карбюраторов, то светодиоды АЛ304Г нежелательно заменять светодиодами с большими размерами цифр. Топология печатной платы и расположение элементов на ней показаны на рисунке 3.
Печатная плата может быть выполнена на одностороннем фольгированном стеклотекстолите, однако лучше сделать ее из двухстороннего стеклотекстолита. Фольгу со стороны установки элементов необходимо использовать в качестве экрана, раззенковав отверстия установки элементов сверлом большего диаметра.
Это улучшит помехозащищенность прибора, особенно если высоковольтные провода двигателя имеют микротрещины. После монтажа элементов выводы кварцевого резонатора ZQ1 и микросхемы стабилизатора DA1 изгибают так, чтобы резонатор и микросхема были параллельны плате. Печатная плата индикаторов со стороны их установки показана на рисунке 4.
Тонкими линиями обозначены проводники, идущие с обратной стороны платы. При монтаже и пайке выводов с изгибом по краю корпуса необходимо действовать аккуратно и быстро, чтобы не повредить соединение внутри пластмассового корпуса светодиода. Для желающих на плате предусмотрен вывод сегмента запятой во втором разряде, чтобы отделить значение тысяч. Его необходимо подключить через резистор 430 – 510 Ом на минус 5В.
Тахометр в настройке не нуждается. Только необходимо перед установкой проверить кварцевый резонатор на соответствие его номинальной частоте. В противном случае придется корректировать частоту кварца в готовом приборе параллельным или последовательным подключением к нему корректирующих конденсаторов, что не предусмотрено конструкцией платы.
Проверку работоспособности тахометра можно выполнить при помощи любого низкочастотного импульсного генератора. Зависимость частоты FГц от показаний тахометра N мин-1 следующая: FГц х 3 = N мин-1. И наоборот, чтобы иметь представление о частоте вращения коленчатого вала в Герцах, необходимо показания тахометра разделить на три.
Например, если подать на вход тахометра частоту 100 Гц, то показания индикатора должны быть равны 300, что соответствует 3000 мин-1. При показании тахометра равном150 (соответствует 1500 мин-1), частота вращения коленчатого вала в Герцах будет равна 50 Гц. Для определения частоты вращения двухцилиндровых двигателей, например, автомобилей “Ока” показания тахометра необходимо умножать на два.
Скачать файлы .hex и .asm для прошивки микроконтроллера PIC16F84A сгенерированные ассемблером MPLAB – 52,5kb.
Н. Заец [email protected]
http://www.radic.newmail.ru
Литература:
1. Радио – А. Бирюков, Цифровой тахометр – 1997, №11, с. 54, 55.
: Изготовление тахометра!
Только что получил сегодня по почте свой PIC16F628A. Я впервые буду использовать чип, отличный от 16F887. Я нашел здесь таблицу PIC 16F628 и начал изучать особенности. Внутренний осциллятор, 16 портов ввода / вывода, компаратор, ШИМ и пара таймеров. УРА!PIC16F628A Распиновка |
Первый проект, который я собираюсь сделать с ним, – это цифровой тахометр. Сигнал генерируется датчиком Холла и магнитом, преобразуется PIC в число оборотов в минуту, а затем отображается на четырех 7-сегментных дисплеях.Используйте его для велосипеда или, может быть, найдите способ подключить его к моей машине.
Плата для 4 7-сегментов. Я добавлю схему и дизайн, если кому-то интересно. |
Я начал с распиновки и подключения питания (Vdd) и земли (Vss). Потом посмотрел, как я собирался подключить осциллятор. Мне нужна довольно хорошая точность, а на внутренний генератор влияет температура, поэтому я решил использовать кристалл 4 МГц, подключенный между osc1 и osc2, вместе с двумя конденсаторами 68pf для заземления.Также установите крышку на 10 мкФ от +5 до земли рядом с источником питания и крышку на 0,1 мкФ на Vdd и Vss рядом с микросхемой. После этого я подключил PICKIT к источнику питания и заземлению, а также подключил PGD (данные) и PGC (часы) к микросхеме. Загрузил MPLab, и он сразу его распознал! После этого я подключил свою 7-сегментную плату. Индикаторы отдельных сегментов управляются PORTB (a = 0, b = 1, c = 2 и т. Д.), В то время как цифры включаются и выключаются нижним полубайтом порта a. (цифра 0 = 0, цифра 1 = 1 и т. д.) Отлично работает, но обратите внимание, что я использовал транзисторы PNP для дополнения тока светодиодам, поэтому логика обратная.(0 на порте включает светодиод, а 1 на порте выключает его)
Проводка неаккуратная. 7 Segment – это специальная печатная плата , которую я спроектировал и распечатал. Он имеет 8 проводов для сегментов и 4 провода для выбора цифр. Плюс один провод питания 5 В. |
Тахометр RCEXL – альтернативная прошивка :: P. Bittnar
Введение
В данной статье описывается техническое решение тахометра RCEXL (и изменение его прошивки).Эта компания известна прежде всего как производитель и поставщик электронного зажигания для двигателей различных компаний (DLE, DLA, Saito и др.). По этой причине я надеюсь, что это описание может быть интересен широкому кругу моделистов.
Идея обновления прошивки не нова и не оригинальна. Условие достаточно выполнено: оборудование (периферийное решение) и возможность сменить программное обеспечение (прошивку микроконтроллера). Тахометр удовлетворяет двум основным условиям (я тестировал версию 1.0 и 2.1 успешно), так почему бы и нет попытайся?
Что вам понадобится
- Оригинальный тахометр, конечно ..
- Программатор ICSP
- Немного навыков и базовых знаний электроники
Что вы получите
- Разрешение в 10 раз лучше (единицы в Гц, “x 1”) – точность осталась прежней
- Макс. Значение оборотов достигло
Что вы теряете
- Диапазон измерения> 10.000 об / мин (кому это нужно для газовых двигателей?)
- Обратный путь к оригинальной прошивке (так как она недоступна)
- Возможно гарантия (см. Выше)
Описание схемы
Чтобы можно было сменить вышеупомянутую прошивку (требуется написать свою программу для микроконтроллера, т. К. Оригинальная прошивка не public) необходимо знать внешнее решение соответственно.его поведение и свойства. Поэтому упоминание о нем хотя бы незначительно. В Основная часть – микроконтроллер Michrochip PIC16F628A с шиной ICSP на разъеме (5 точек на плате – см. фото). Это наверное самый Интересная для нас особенность – благодаря этому мы можем перепрошить микроконтроллер, который уже распаян на плате. Следующий элемент – 4-значный Светодиодный дисплей (общий катод) подключен к портам A и B микроконтроллера и работает в мультиплексном режиме (время переключения составляет около 1 мс).Последняя часть Состоит из стабилизатора напряжения LDO 5 В, кварцевого генератора 4 МГц (может быть для большей точности не используется внутренний генератор) и транзисторного усилителя входного сигнала.
Теория измерений
Входной сигнал (напрямую от датчика Холла или от выходного сигнала зажигания) подключается к выводу микроконтроллера RB3, а именно к внутреннему Модуль КПК. Понятно, что период измеряется. Итак, время, а не частота (частота импульсов в единицу времени).Этот метод обеспечивает более точный результаты, особенно на низких оборотах. Обратной стороной является необходимость преобразования в частотную (или скорость) – математическую операцию (RPM = 60x [1 / T]). Но микроконтроллер здесь для этой работы.
Дисплей обновляется прибл. каждые 300 мс. За это время повторяется измерение отдельных периодов сигнала (до 20, остальные «стираются»). Впоследствии для расчета средних значений и собственной скорости (об / мин). Хотя результат в единицах об / мин, показатель относительно стабильный.Во время разработки Я также попытался заменить среднее арифметическое на медианное значение (которое, как мы знаем, более невосприимчиво к одному экстремальному значению), но оказалось, что в этом нет необходимости. Несмотря на то, что вычисление медианы логически требует гораздо больше времени и «места» для микроконтроллера сложнее, чем вычисление арифметических в среднем. Для полноты картины этот период измеряется с разрешением 1 мс – для этого приложения этого вполне достаточно.
Программирование
Перепрошить память микроконтроллера относительно просто.Просто подключите программатор ICSP к разъему к соответствующим контактным площадкам на печатной плате. (Смотри фото). Для удобства ориентации первая точка (MCLR) – квадрат, остальные – круг. Следующим шагом будет загрузка скомпилированной программы (шестнадцатеричный) в ПО и записать (запрограммировать, прошить) микроконтроллер.
Конкретная настройка (hw, sw) индивидуальна для каждого. Я использую продукцию ELNEC уже много лет, но, конечно, вы можете использовать все, что есть предназначен для программирования микроконтроллеров и памяти.
Более новые версии оригинального тахометра (проверено на 2.1) иметь процедуру “автокалибровки”. Но я думаю, что это видно только при включении. Следовательно, Я тоже кое-что сделал. Успешно обновленный тахометр с новой программой можно идентифицировать по: COPY / 2011 / PEb / U_10 / “значение об / мин”
Калибровка
Каждый осциллятор (включая кристалл) будет колебаться с разной частотой. Это связано с точностью используемых компонентов в цепи генератора, соответственно из-за их отклонения допуска. По этой причине необходимо откалибровать тахомометр.Это делается экспериментальным путем, устанавливая калибровочное значение. Это значение находится в первых 4 байтах внутренней памяти микроконтроллера EEPROM. Если ничего не задано (данные по этим адресам равны FF или 00), программа автоматически будет использовать значение «по умолчанию», соответствующее идеальной частоте генератора (4 МГц).
Идеальная ситуация – использовать генератор сигналов точной частоты. Другое возможное решение – откалибровать тахометр с помощью второго блока. Оригинальные тахометры относительно точны (по моему опыту 0.От 3 до 0,5%). К сожалению, другого простого решения я не знаю. Но есть предположение, что перепрограммирование подойдет человеку с опытом, и у него не будет проблем с поиском правильного калибровочного значения.
Программа (прошивка)
Может показаться, что описание пока только теории. Поэтому переходим к тому, что действительно нужно – программе для микроконтроллера. Это свободно доступны для некоммерческих целей.
Исходная программа не является общедоступной (или я не знаю где), и поэтому ее невозможно изменить / обновить.Следовательно, альтернатива программа была написана заново с самого начала (и логически немного иначе). Результат такой же или лучше (надеюсь …). Программа занимает примерно 50% внутренней памяти. Так что если у кого-то есть идея по дополнению или расширению, значит, еще есть место.
Не знаю, что еще написать о программе. Возможно, что максимальное значение оборотов запомнено (от силовых подключений) и отображается примерно каждые 25 секунд (тройное мигание). После этого снова отображается текущая частота вращения.
Заключение
Не беспокойтесь о перепрошивке / обновлении прошивки. Для реального разрушения тахометра понадобится молоток. При перепрошивке не получится – оригинальная прошивка остаются без изменений (проверены). Единственная небольшая проблема может заключаться в поиске правильного калибровочного значения.
Файлы
Перейдите по ссылке “Скачать”
Фото
Видео
«Вернуться в категорию” Электроника ”
Мини-тахометр зажигания CDI
Положения и условияПожалуйста, не отправляйте сообщения, пытаясь сравнить цены с неизвестными магазинами .Мы будем сравнивать только с официальными магазинами, расположенными в Европе.
Магазин, у которого нет физического магазина, выставочного зала, физической контактной информации, политики невозврата, включая «домашние гаражные магазины», НЕ считается официальным магазином.
Мы прилагаем все усилия, чтобы предложить вам низкие цены. Но продавать товар без гарантии (послепродажное обслуживание) – это не наше видение. Иногда наша поддержка и советы важнее, чем сам продукт.
Чтобы получить совпадение цены, ознакомьтесь с условиями и убедитесь, что вы соответствуете критериям совпадения цены, а затем отправьте запрос, используя форму сопоставления цены на странице продукта.
Условия:
- Соответствие цен сохраняется только на идентичные товары. Одинаковая марка, одинаковые технические характеристики, одинаковые условия гарантии. *
- Товар должен быть новым и быть в наличии. Пожалуйста, убедитесь, что у компании, с которой вы хотите сопоставить , есть продукт В НАЛИЧИИ!
- У нас цены совпадают только с официальными магазинами в ЕС, и товары должны поступать от официального импортера / производителя в Европе.
- Участник должен быть физическим и официальным дилером предмета, который вы хотите приобрести.
- Специальные распродажи или мероприятия не могут быть покрыты политикой соответствия цен.
- Если вы найдете более низкую цену (пожалуйста, проверьте стоимость доставки!) На идентичный товар, просто покажите нам цену (включая стоимость доставки).
* Некоторые продукты в ЕС имеют разные розетки, например, британские зарядные устройства, которые не подходят для Европы.
Как подать заявку:
Просто заполните онлайн-запрос на сопоставление цен во время заказа, указав URL-адрес конкурента для товара в разделе комментариев формы заказа.
Это индивидуальный ответ. Мы подтвердим ваш запрос в течение 24–48 часов и предоставим инструкции по дальнейшим действиям.
Обратите внимание, что это ручной процесс, и вы не сможете физически изменить цену своего онлайн-заказа.
Если вам нужен более быстрый ответ, позвоните по телефону +32 486 808080.
Примечания:
Наше ценовое совпадение не распространяется на бонусные предложения конкурентов, бесплатные предложения, веб-сайты аукционов, некоммерческие (оптовые) веб-сайты, частные продажи , специальные заказы, типографские ошибки, распродажи, ликвидационные продажи, почтовые скидки или обязательства по оказанию услуг, включенные в транзакцию.
Интернет-предложения конкурентов должны включать в себя стоимость доставки и погрузочно-разгрузочных работ в качестве основы для сравнения.
На некоторые продукты для Великобритании не распространяется европейская гарантия. Свяжитесь с нами, чтобы узнать о проблемах совместимости.
Соответствие цены зависит от предоставления подтверждения номера детали производителя и наличия продукта. (т. е. текущая датированная реклама, квитанция о регистрации, копия веб-страницы или страницы каталога) по более низкой цене.
Пожалуйста, рассматривайте согласование цен как проявление доброй воли, мы оставляем за собой право отказать в любом запросе.
Эти условия могут быть изменены в любое время без предварительного уведомления.
gkdevelopers.com David-Brown-Tractor-Tachometer-Tempe-Oil-Pressure-Ammeter-Fuel-Gauge Запчасти и аксессуары для тяжелого оборудования Тяжелое оборудование, запчасти и навесное оборудование
gkdevelopers.com David-Brown-Tractor-Tachometer-Tempe-Oil-Pressure-Ammeter-Fuel-Gauge Запчасти и аксессуары для тяжелого оборудования Тяжелое оборудование, запчасти и навесное оборудование
5/8 “-18 UF (латунь) с трубной втулкой 2/2” NPT (входит в комплект).5) Указатель уровня топлива = 52 мм (2 дюйма) со шпилькой и кронштейном .. Состояние: Новое: Совершенно новый. Дэвид-Браун-Трактор-Тахометр-Темпе-Давление масла-Амперметр-Топливомер. (3) Датчик давления масла = наружная резьба 1/8 дюйма NPT (латунь) со шпилькой и кронштейном. Дэвид Браун Тракторы. 2) Датчик температуры 72 “Свинец, неоткрытый, неповрежденный товар в оригинальной упаковке (если применима упаковка). Упаковка должна быть такой же, как в розничном магазине, неиспользованной, если только товар не был упакован производителем в неповрежденной упаковке. розничная упаковка, например, коробка без надписи или полиэтиленовый пакет.См. Список продавца для получения полной информации. Просмотреть все определения условий : Торговая марка: : David Brown , MPN: : Не применяется , 。.
+91 7888093332
David-Brown-Tractor-Tachometer-Tempe-Oil-Pressure-Ammeter-Fuel-Gauge
David-Brown-Tractor-Tachometer-Tempe-Oil-Pressure-Ammeter-Fuel-Gauge
Дэвид-Браун-Трактор-Тахометр-Темпе-Давление масла-Амперметр-Топливомер, (3) Датчик давления масла = 1/8 “NPT Наружная резьба (латунь) со шпилькой и кронштейном, Тракторы Дэвида Брауна, 2) Температура Калибр 72 “Свинец, 5/8” -18 UF (латунь) с трубной втулкой 2/2 “NPT (в комплекте), 5) Топливный манометр = 52 мм (2”) со шпилькой и кронштейном, тип отламывания горячего штифта, самый горячий Дизайн, Лучшие цены, Акция со скидкой на интернет-активность! Дэвид-Браун-Трактор-Тахометр-Темпе-Давление масла-Амперметр-Топливомер, Дэвид-Браун-Трактор-Тахометр-Темпе-Давление масла-Амперметр-Топливомер.
Полупроводники и активные компоненты Другие интегральные схемы 50PCS MCU IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A Интегральные схемы (ИС)
Полупроводники и активные компоненты Другие интегральные схемы 50ПК IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A Интегральные схемы (ИС)
PIC16F628A 50PCS MCU IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F28 PIC16 SOPC-I-I-I Микроконтроллер IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A, IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A 50PCS MCU, Бесплатная доставка для многих подержанных продуктов, Найдите много отличных новых и отличных новых и отличных вариантов и получите лучшие предложения на 50PCS MCU IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A по лучшим онлайн-ценам, Heart move low price, Бесплатная доставка, Бесплатная доставка, БЕСПЛАТНЫЕ подарки и обещание цены, Магазин Authentic, Магазин одежды, красоты, обуви, товаров для дома и многого другого..
- Дом
- Бизнес и промышленность
- Электрооборудование и принадлежности
- Электронные компоненты и полупроводники
- Полупроводники и активные элементы
- Интегральные схемы (ИС)
- Другие интегральные схемы
- 50PCS MCU IC MICROCHIP SOP-18 PIC16 SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A
Найдите много отличных новых и бывших в употреблении опций и получите лучшие предложения для 50PCS MCU IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A в лучшем виде онлайн цены на! Бесплатная доставка для многих товаров !.Состояние: Новое : MPN: : Не применяется , Бренд: MICROCHIP : UPC: Не применяется ,.
50 шт. Микроконтроллер IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A
Рулон наждачной бумаги на основе наждачной бумаги DEERFOS 76 мм 100 мм 115 мм 150 мм GRIT 24-600. STANLEY 45-011 Квадрат для стропил, 16 x 24 дюйма. Каждый. Алюминиевые сварочные стержни Durafix, 50 шт., Для пайки, простой низкотемпературный инструмент для пайки. 50PCS MCU IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A .Редуктор скорости параллельной коробки передач 23L439 20: 1 TS. 1 шт. 3 “керамический шлифовальный круг шлифовальный круг с абразивным диском, вращающийся инструмент для металлического камня 100 # .250” 1/4 “4 ФЛЕЙТА ВЫСОКАЯ ДЛИНА КАРБИДНАЯ КОНЦЕВАЯ ФРЕЗА 1/4” x 1/4 “x 1-1 / 2”, 50PCS MCU IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A . НОВИНКА В КОРОБКЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ НАБОР WILKERSON HAF-6 HAF6, болты с шестигранной головкой 1/4 x 3 дюйма, гальванизированная сталь, сверхмощные шурупы по дереву, кол-во 100, светодиодный 4 Цифровой тахометр Измеритель скорости вращения красный + бесконтактный датчик Холла NPN Sen L4U8. 50PCS MCU IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A . New Holland с девушкой сверху Наклейка / наклейка Доступны разные цвета и размеры, 18,5-дюймовый ЖК-экран LM185TT3A 1366 × 768 30 контактов LVDS для панели дисплея PANDA.
50 шт. Микроконтроллер IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A
50 шт. Микроконтроллер IC MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A
PIC16F628A-I / SO PIC16F628AT-I / SO PIC16F628A 50PCS MCU IC MICROCHIP SOP-18, MICROCHIP SOP-18 PIC16F628A-I / SO PIC16F628 MICAT-I / SO PIC16F628A-50PCS MCU IC, 50PCS I / SO PIC16F628A-18 MCU IC28, 50PCS I / SO MC6 IC28 ТАК PIC16F628AT-I / ТАК PIC16F628A.
Микропрограмма ATmega8515 и исходный код для дистанционного управления громкостью и предусилителя Прошивка (файл HEX) и исходный код на языке ассемблера для проекта цифрового дистанционного управления громкостью. | |
Прошивка PIC16F628A для недорогого измерителя частоты 50 МГц, Mk.2 [freqenc2.hex] Прошивка (файл HEX) и исходный код на языке ассемблера для измерителя частоты 50 МГц, Mk.2. | |
Программное обеспечение PICAXE-18A для 4-канального удаленного радиочастотного переключателя Исходный код BASIC для соответствия записи в Circuit Notebook “4-канальный радиочастотный удаленный коммутатор PICAXE” от февраля 2007 г. | |
Прошивка PIC16F84A и исходный код для тахометра и накопителя прошедшего времени Прошивка (файл HEX) и исходный код на языке ассемблера для записи «Тахометр и накопитель прошедшего времени», февраль 2007 г. | |
Программное обеспечение PICAXE-08M для дверного звонка MP3 Исходный файл BASIC для записи Circuit Notebook «PICAXE-Controlled MP3 Doorbell», февраль 2007 г. | |
ATmega8515, запрограммированный для модуля дистанционного управления громкостью и предусилителя [DAVOL.HEX] 8-битный микроконтроллер Atmel, запрограммированный с прошивкой для цифрового дистанционного управления громкостью и предусилителя. | |
PIC16F628A-I / P, запрограммированный для недорогого частотомера 50 МГц, Mk.2 [freqenc2.hex] PIC16F628A-I / P 8-битный микроконтроллер с прошивкой для недорогого частотомера 50 МГц, Mk.2. | |
Рисунок основной печатной платы для дистанционного регулятора громкости и предусилителя (загрузка в формате PDF) [01102071] PDF-файл с дизайном основной печатной платы для цифрового дистанционного регулятора громкости (односторонний). | |
Образец печатной платы дисплея для дистанционного регулятора громкости и предусилителя (скачать PDF) [01102072] PDF с дизайном печатной платы дисплея для цифрового дистанционного регулятора громкости (односторонний). | |
Шаблоны печатных плат блока питания для дистанционного регулятора громкости и предусилителя (загрузка в формате PDF) [01102073/4] PDF с дизайном печатной платы блока питания для дистанционного цифрового регулятора громкости (односторонний). Полный образец печатной платы блока питания кодируется 01102073; существует также версия с кодом 01102074, которая является такой же, но без приспособления для тороидального трансформатора, установленного на печатной плате. | |
Образец печатной платы для управления переменным ускорением (загрузка PDF) [05102072] PDF с дизайном печатной платы дисплея для простого управления переменным ускорением для автомобилей с турбонаддувом (односторонний). | |
Образец печатной платы для устройства отключения отсечки топлива (загрузка PDF) [05102071] PDF с дизайном печатной платы устройства отключения отсечки топлива для регулируемого контроля наддува (односторонний). | |
Шаблоны печатных плат для недорогого частотомера 50 МГц, Mk.2 (загрузка PDF) [04110031/2/3] PDF-файлы с проектами печатных плат для недорогого частотомера 50 МГц, Mk.2 (односторонние ). Существует три версии для различных источников ЖК-панелей:
| |
Недорогой частотомер 50 МГц, Mk.2 панели (скачать PDF) PDF с передней и задней панелями для частотомера 50 МГц, Mk.2. |
Цифровой RPM
Цифровой RPMЦифровой об / мин
Я начал этот проект по двум основным причинам: 1- потому что в моей машине нет оборотов и часов 2- учиться и окунуться в удивительный мир микроконтроллеров Мой проект разделен на две основные части: Часть первая: проектируем схему и тестируем дома Часть вторая: установить схему в приборную панель моего автомобиля
Часть первая: проектирование схемы и тестирование дома
Список деталей
Микроконтроллер PIC16f628a (для этого проекта 16f84a работает также с небольшими изменениями) Символьный ЖК-дисплей на базе HD44780 16 * 2 Регулятор 7805 Вел .. . .
А ниже - окончательная диаграмма
А вот несколько фотографий схемы Alfa Version
И наконец стал
Теория схем:
Схема представляет собой общую схему счетчика, которая принимает сигналы от катушки зажигания двигателя (в зависимости от типа зажигания) и считает их каждые 0,5 секунды, а затем отправляет результат на ЖК-дисплей в трех форматах: графическом, об / мин и макс. Об / мин / мин.Что касается часов (которые также необходимы для подсчета импульсов об / мин), они основаны на алгоритме Романа Блэка.
Future Plane:
- добавить Temp & Speed
Часть вторая: для установки схемы в приборную панель моего автомобиля
Если вы собираетесь сделать аналогичную схему, вам необходимо собрать некоторую информацию о вашем автомобиле, типе зажигания, электрических проводах и т. Д.
Типы зажигания (многоцилиндровые двигатели):
Распределитель зажигания:
Чтобы считывать обороты в этой схеме, вам нужно только установить емкостный зажим на главный кабель высокого напряжения (от катушки к распределителю).Это выберет все импульсы оборотов (2 искры на оборот).
TCI зажигание (потеря искры):
Два цилиндра срабатывают одновременно. Один из них находится в фазе сжатия и воспламеняет топливовоздушную смесь при возникновении искры. Другой цилиндр находится в фазе выхлопа, и искра на него не действует. Чтобы считывать обороты в этой схеме, вам нужно только поместить емкостный зажим на любой из внешних высоковольтных линий (1 или 4), следя за тем, чтобы сенсорный кабель не касался других высоковольтных кабелей, чтобы предотвратить улавливание импульсов от другой катушки.Это будет снимать импульсы оборотов с одной катушки (1 искра на оборот).
Искровые катушки:
В этой схеме каждая искра имеет свою катушку, и нет кабеля высокого напряжения от катушки до искры. Эта схема может использоваться как для зажигания TCI, так и для CDI. ЭБУ может запускать каждую искру одну за другой. При чтении числа оборотов в минуту сложность токового емкостного метода заключается в том, что импульс высокого напряжения подается внутри катушки и отсутствует кабель высокого напряжения, поэтому трудно уловить импульсы зажигания с помощью емкостного зажима.Внутри катушки, выходящей за ее пределы, можно поместить толстую проволоку, чтобы на нее можно было поместить емкостный зажим.
ODD зажигание (V-образные двигатели)
Два цилиндра срабатывают одновременно (равно потраченной искре), но время зажигания не всегда одинаково, поскольку цилиндры имеют V-образную конфигурацию. Когда цилиндр 1 сжимает смесь, цилиндр 2 начинает фазу выхлопа, поэтому искра в цилиндре 2 не действует. И когда цилиндр 2 сжимается, цилиндр 1 заканчивает фазу выхлопа, но новая воздушно-топливная смесь не начала поступать, поэтому искра в этот момент не действует.При чтении таймингов вроде бы не стабильно. Например, при 3000 об / мин (20 мс) время будет: 25 мс, 15 мс, 25 мс, 15 мс и так далее ... Вы можете решить эту проблему в SP1 и SP3, всегда сгруппировав два образца: (25 + 15) / 2 = 40/2 = 20 мс -> 3000 об / мин и если последовательность взята назад, она тоже работает: (15 + 25) / 2 = 40/2 = 20 мс -> 3000 об / мин
Снова в машину ........
.... моя машина Hyundai Atos 2006 года, и она основана на зажигании TCI (потраченная искра), поэтому источник сигнала RPM будет следующим:
теперь приступают к работе.Для начала нам нужно выяснить место катушки:)
, затем отсоедините кабель и подсоедините сигнальный провод:
и после окончания работы в машинном отделении теперь приборная панель. У Hyundai Atos симпатичная приборная панель с тремя бесполезными для меня дополнительными клавишами:
(Это не мое, но похоже, так как я забыл поймать предыдущее изображение)
Снимите черную панель, на которой находятся все ключи:
Тест:
Ночной вид:
.