Спидометр одометр часы на pic16f628a. Универсальный цифровой спидометр на PIC16F628 - Устройства на микроконтроллерах - Схемы устройств на микроконтроллерах. Описание работы цифрового спидометра
Спидометр-одометр, идея не нова, а вот реализация такого устройства имеют разные варианты, предлагаю вашему вниманию, несложную схему на распространенном МК ATmega8 , к схеме имеется два вида прошивок под индикаторы; 16х2 и 16х4. , а также проект работы схемы в протеусе.
Схема данного спидометра-одометра,
Коэффициенты под датчик скорости, можно настраивать прямо из пользовательского меню, под любой датчик скорости с любым (с количеством импульсов от 1 и до 9999……), а также задается и корректируется из пользовательского меню, количество импульсов на километр.
Характеристики схемы
Отображение текущей скорости, (отображение на ЖКИ, для 16х2 от 0.1 км/ч, для 16х4 от 0.001 км/ч)
километраж общий, (отображение на ЖКИ, для 16х2 от 0.1 км/ч, для 16х4 от 0.001 км)
километраж суточный (держитесь …..20 !!! суточных счетчиков, выбор № из меню),
отображение время активности каждого счетчика (общего и для суточных) проще говоря время в пути.
Возможность настроить сигнал о превышении скорости.
пользовательское меню, позволяет выставить все коэффициенты (скорости и учета километров) непосредственно с клавиатуры прибора.
Все данные сохраняются в память контроллера.
Здесь привожу описание работы меню и вывода показаний для дисплея 16х2 (под дисплей 16х4 это описание работы также полностью подходит, только вывод информации на экран 16х4 происходит более полный без сокращений).
Описание меню.
1) Выбор № персонального суточного счетчика км с учетом времени периода активности ячейки
2) Просмотр персонального суточного счетчика км (та которая выводится в первой строке, при нажатии кнопок вправо enter обнуляется.)
3) Сброс общего (тотального) км, (на суточные счетчики не влияет)
4) Сброс текущего счета км, (в EEPROM не сохраняется)
5) НАСТРОЙКИ
5.1) Частота кварца настройка коррекции тактов кварцевого резонатора ATmega8 на 1 секунду (влияет только на расчет скорости км/ч)
5.2) Количество импульсов датчика скорости (по умолчанию 6 имп.)
5.3) Импульс на км, это количество импульсов со счетчика на 1 километр (по умолчанию 600 имп.)
5.4) Тактов в секунду - внутренняя переменная внутренних часов на выводе PB1 она выдаёт коротенький импульс 0.5Гц, если часы спешат - число надо увеличивать, если отстаёт - число надо уменьшать.
5.4) максимальная скорость,- настройка порога макс. скорости (зумер) .
5.5) Вост. умолчания - восстановить настройки умолчания.
5.6) Сохранить настройки - пока вы не нажали этот пункт - всё действует только до выключения.
Сохраняются в EEPROM такие данные;
а) общие настройки,
б)тотальные показания (общая сумма всех счетчиков) с фиксацией и отображением часов, периода работы активного состояния спидометра - одометра.
в)20 персональных ячеек показаний км, с фиксацией и отображением часов, периода работы активного состояния отображаемой ячейки.
Для тотальных и персональных данных за сохранение в память при обесточке схемы, отвечает вывод INT 0, он подсоединен через резисторный делитель, который подсоединен 2кОм на землю и 4.7кОм на + 12 V питания кренки.
Добавлено описание, схема,печатка, скрин фьюзов для понипрог, подкорректировал в исходнике надписи вывода информации и меню, под прямое назначение прибора спидометра-одометра, а в принципе программа довольно таки универсальна и может быть спидометром, и частотомером, и тахометром, и вообще что только душе угодно….суть в том, что она считает, очень точно, частоту умножая на коэффициент, и считает общее кол-во импульсов деля его на коэффициент, в принципе подобрав коэффициенты, оно может работать чем угодно ……
Схема в протеусе.
Выполняя пожелания посетителей, я разработал этот девайс. Прибор измеряет скорость в диапазоне 0…254 км в час, а также имеет аж 4 счетчика пробега — это общий, суточный, пробег от последнего включения зажигания и до замены масла. Суточный одометр считает не только сотни, но и десятки метров, а также еще и тысячи километров, что можно назвать особенностью прибора. А управление всеми функциями возложено на одну единственную кнопку. Индикация выполнена на 7-ми сегментных светодиодных индикаторах: 3-х значный без точки для скорости, и два 3-х значных с точкой для счетчиков пробега. Кроме того, имеется светодиод SERVICE NOW, который сигнализирует о том, что пора срочно заменить масло. Прибор откалиброван под 6-ти импульсный датчик скорости и на соотношение пробега 6 импульсов на 1 метр пути (все переднеприводные ВАЗы). Но калибровка может быть изменена практически под любой автомобиль.
Подробнее о работе девайса (на первый взгляд сложно и без стакана не разберешься ). Когда зажигание выключено, индикаторы погашены и ток потребления ничтожно маленький. Если включить зажигание, прибор включает все сегменты индикаторов, это своего рода самодиагностика, сразу будет видно, если какой сегмент не исправен. Также зажигается и светодиод SERVICE NOW. Далее через пару секунд прибор начинает индикацию скорости и ранее выбранного пробега (после 1-го подключения прибора будет индикация общего пробега). Коротким нажатием на кнопку переключается режим индикации суточного или общего пробега. Когда на дисплее суточный пробег, длинное нажатие (более 2 сек) обнуляет счетчики суточного пробега. Когда на дисплее общий пробег длительное нажатие на кнопку ничего не делает. После выключения зажигания прибор, на несколько секунд, индицирует пробег от последнего включения зажигания, когда индикаторы потухнут этот счетчик обнулится, а также все значения одометров будут записаны в энергонезависимую память EEPROM, поэтому даже отключение АКБ не вызовет сброс состояний всех одометров, кроме одометра от последнего включения зажигания. Если же зажигание выключили и на дисплее еще не потухла индикация пробега и тут же включить зажигания — сброса пробега не произойдет, пробег от последнего включения зажигания сбрасывается только тогда, когда все индикаторы погашены. Если до замены масла осталось менее 100 км то при включении зажигания на дисплее одометра будет не выбранный пробег, а остаток до техобслуживания, коротким нажатием кнопки будет включен ранее выбранный режим общего или суточного одометра. Если счетчик до замены масла полностью исчерпан, то будет постоянно гореть светодиод SERVICE NOW. Когда зажигание выключено и все индикаторы потухли, коротким нажатием на кнопку вызывается на несколько секунд текущее состояние счетчика пробега до замены масла. Когда масло заменили сброс счетчика на новый цикл осуществляется так: нужно при выключенном зажигании нажать и удерживать кнопку в течение 5 секунд, далее не отпуская кнопку нужно включить зажигание, спидометр включиться в обычном режиме, перейдя к индикации скорости и пробега (суточного или общего), а счетчики пробега до техобслуживания будут установлены на следующие 10 тысяч километров, точнее на 9999,99 км.
Чтобы небыло путаницы в одометрах, каждый счетчик имеет свой формат индикации.
Данный девайс изначально откалиброван для датчика имеющего 6 импульсов на один оборот и на соотношение 1 метр пробега равен одному обороту датчика, но он также может быть откалиброван для работы с практически любым датчиком и соотношением пробега к импульсам. Пока это реализовано вручную, путем правки 1-й и 2-й ячейки EEPROMа. 1-я ячейка это время измерения скорости * 10 миллисекунд (т.е. если в ячейке 60, то реальное время 600 мс). 2-я ячейка это количество импульсов датчика на 10 метров пути (пример для ВАЗ-2109 — 6 импульсов = 1 метру, следовательно 10 метров это 60 импульсов). Изменение остальных ячеек EEPROM может привести к неправильной работе прибора, но их изменение может понадобиться для задания начального значения общего одометра.
Перечень ячеек EERPOM:
Адрес ячейки — (значения) — описание | (все значения указаны в десятичной системе, а адреса в шестнадцатеричной.
00 — (0..255) — Время измерения скорости * 10 мс.
01 — (0..255) — калибровка одометра (кол-во импульсов на 10 метров пути)
02 — (0..99) — сотни тысяч и десятки тысяч километров общего пробега.
03 — (0..99) — тысячи и сотни километров общего пробега
04 — (0..99) — десятки и единицы километров общего одометра
05 — (0..99) — сотни и десятки метров общего одометра
06 — (0..99) — тысячи и сотни километров суточного пробега
07 — (0..99) — десятки и единицы км суточного пробега
08 — (0..99) — сотни и десятки метров суточного пробега
09 — (0..99) — тысячи и сотни километров пробега до ТО
0A — (0..99) — десятки и единицы километров пробега до ТО
0B — (0..99) — сотни и десятки метров пробега до ТО
0C — (90) — служебная константа (не менять!)
Спидометр предназначен для измерения скорости автомобиля(мотоцикла), особенность прибора - очень широкий диапазон калибровки, что позволяет ему работать практически в любом автомобиле с любым датчиком скорости. Изначально калибровка сделана для датчика скорости, имеющего 6 импульсов на 1 оборот и при соотношение пробега к обороту датчика 1 метр пробега = 1 оборот. Диапазон измерения скорости 0...255 км в час. Шаг измерения - 1 км в час. Программа имеет гистерезис измерения, что исключает "дрожание" младшего разряда индикации.
После включения питания - спидометр кратковременно включает все сегменты (самодиагностика) и переходит к измерению скорости. Флаг нулевой скорости устанавливается (открывается транзистор) - когда скорость равна нулю, и сбрасывается, когда скорость не нулевая. Этот флаг можно использовать для чего угодно, например, для подсвечивания ручек дверей, чтобы они светились зеленым, когда автомобиль останавливается. Эту часть схемы можно вообще никак не использовать.
Спидометр собран на 2-х печатных платах соединенных под углом 90 градусов. На первой плате расположен индикатор, на второй все остальное. Такое решение позволяет очень компактно разместить спидометр в корпусе штатной панели, либо в отдельном корпусе.
Калибровка выполняется так: нужно кратковременно замкнуть (можно и отверткой) любой из джамперов. На дисплее появиться калибровочная константа, в первом случае она равна 150. Это некая условная величина, не имеющая каких либо единиц измерения. Далее замыкая один из джамперов можно уменьшать или увеличивать эту константу в пределах 0...255. Если не прикасаться к джамперам несколько секунд - прибор выйдет из режима калибровки обратно в режим измерения скорости. Калибровочная константа будет сохранена в энергонезависимой памяти EEPROM. Точное значение калибровочной константы подбирается экспериментально.
Время индикации самодиагностики хранится в 1-й ячейке EEPROM, изменяя это значение можно изменять время заставки. Что-бы совсем выключить заставку в EEPROM нужно записать ноль. Все это касается только 1-й ячейки EEPROM, а не нулевой. В нулевой ячейке хранится константа калибровки спидометра и изменяется она джампарами-кнопками.
|
Приведенный в данной статье автомобильный цифровой спидометр , возможно, установить в автомобиле взамен заводского аналогового спидометра обрабатывающего сигналы, поступающие от стандартного датчика скорости.
Описание работы цифрового спидометра
Устройство спроектировано на основе широко известного микроконтроллера PIC16F628A. Для отображения измеренной скорости применен светодиодный индикатор имеющий высоту знака равного 25,4 мм с общим катодом (SC1021YWA – цвет свечения желтый). Данный цифровой спидометр подключается к тому же разъему, что и штатный аналоговый спидометр.
Путем нажатия на кнопку SA2 есть возможность менять степень свечения цифрового индикатора, каждое нажатие на SA2 сопровождается акустическим сигналом. Если дверь автомобиля закрыта не до конца на вход 2 PIC16F84A поступает низкий уровень напряжения. При скорости движения автомобиля более девяти километров в час, звучит прерывистый акустический сигнал и на дисплее на полную яркость высвечивается надпись «dor».
Питание схемы цифрового автомобильного спидометра осуществляется непосредственно от клеммы замка зажигания. Схема индикации построена так, что незначащие нули гаснут. С схеме применен звукоизлучатель с встроенным генератором, имеющий частоту звучания в районе 1400 Гц. и рассчитанный на работу от 5 вольт.
Существуют несколько видов датчиков скорости, все они отличаются друг от друга количеством импульсов на 1 километр пробега автомобиля. Прошивка, которую нужно записать в память PIC16F84A посредством , обрабатывает входной сигнал 5 типов датчиков, вырабатывающие 2500, 4000, 6000, 8000 и 10000 импульсов на 1 километр пробега.
Чтобы активизировать необходимый режим, нужно установить перемычку SA1. Включить питание и нажать на 2 сек. кнопку SA2. Каждое нажатие будет соответствовать: от 1 (2500) до 5 (10000) и далее по кругу. Если после последнего нажатия прошло более 3 сек., то спидометр выдаст звуковой сигнал, указывая на то, что выбранный режим был записан в память микроконтроллера. После этого необходимо убрать перемычку SA1 и теперь спидометром можно пользоваться.
Предлагаемый ниже автомобильный цифровой спидометр предназначен для установки в автомобили со штатными аналоговыми спидометрами, управляемые электрическими импульсами, поступающими от установленных датчиков скорости. Также возможно использование такого устройства в случае самостоятельной установки на автомобиль подобных датчиков. Спидометр выполнен на базе недорогого и доступного микроконтроллера PIC16F628A . В качестве устройств отображения информации использованы светодиодные индикаторы SC10-21YWA (высота знака 25,4 мм, жёлтый свет, общий катод) фирмы «Kingbrihgt». |
Подключается устройство к сигнальному контакту штатного аналогового спидометра. Нажатием кнопки (дублируется звуком), можно изменять яркость свечения индикаторов «по кругу». При желании можно дополнительно установить кнопку с фиксацией для отключения питания спидометра (на схеме не показано).
При неплотно закрытой двери автомобиля (сигнал низкого уровня относительно корпуса) и скорости движения более 9 км в час, раздаётся прерывистый сигнал, и показание скорости на индикаторе сменяется включенной на полную яркость аббревиатурой ‘dor’ (сокращённое от англ. «door» – дверь).
Питание на спидометр берётся с замка зажигания (контакт – «зажигание»). При каждом включении яркость свечения индикаторов устанавливается такой, какой она была выставлена пользователем ранее. Все незначащие нули на индикаторе кроме младшего разряда отключаются. При использовании других подобных индикаторов, возможно, потребуется подборка токоограничивающих резисторов в цепи анодов их сегментов. Звукоизлучатель со встроенным генератором HA1, можно заменить любым самодельным генератором звука с частотой 1000-1500 Гц, способным работать от источника питания напряжением 5 вольт.
Программа, которую необходимо занести в МК с помощью программатора, позволит пользователю выбрать один из пяти вариантов работы спидометра в зависимости от кол-ва импульсов поступающих с датчика скорости автомобиля. Предлагаемый цифровой спидометр «понимает» датчики, выдающие: 2500 имп/км, 4000 имп/км, 6000 имп/км, 8000 имп/км и 10000 имп/км. Список можно расширить, внеся соответствующие изменения в программу. На сегодняшний день автор этих строк сталкивался только с вышеперечисленными датчиками.
Для выбора нужного варианта необходимо войти в сервисный режим, для чего потребуется установить перемычку S1 и затем подать питание на устройство. Теперь нажатием кнопки SB1 «Яркость» (на 1-2 с, с паузой между нажатиями 1-2 с) выбирается нужный вариант:
1 нажатие - 2500 имп/км;
2 нажатия - 4000 имп/км;
3 нажатия - 6000 имп/км;
4 нажатия - 8000 имп/км;
5 нажатий - 10000 имп/км.
Через 3 секунды после последнего нажатия, раздастся соответствующее количество коротких звуковых сигналов НА1, подтверждая запись в EEPROM микроконтроллера нужного варианта. Если при первом включении сервисный режим не выбирать, автоматически будет установлен режим для датчика скорости 2500 имп/км. При количестве нажатий более 5, будет также установлен японский стандарт (2500). Для выбора другого режима работы достаточно повторить сервисную процедуру с начала.
После выбора нужного режима работы перемычку S1 необходимо убрать. Устройство готово к работе.
Погрешность показаний составляет для:
1 варианта (2500) +0,2 км;
2 варианта (4000) менее 0,1 км;
3 варианта (6000) +0,2 км;
4 варианта (8000) - 0,4 км;
5 варианта (10000) менее 0,1 км;
Если количество импульсов от датчика скорости неизвестно, необходимо выполнить следующую процедуру. На ровном участке дороги от колеса автомобиля отмерить 10 метров. Подключить стрелочный вольтметр (тестер) к сигнальному контакту аналогового спидометра и медленно двигаясь, подсчитать кол-во «дёрганий» стрелки вольтметра. Умножить полученный результат на 100.
Загрузка...