Указатель включенной передачи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

Комментарии к статье

Основой для разработки и изготовления этого указателя включенной передачи коробки переключения передач автомобиля стал прибор, описанный в статье С. Гуляева "Индикатор включенной передачи" ("Радио", 2010, № 6, с. 41). О том, что такой указатель полезен как новичкам, так и опытным водителям, в ней сказано достаточно, чтобы появилось желание такой прибор изготовить и установить в свой автомобиль. Но автору предлагаемой статьи захотелось усовершенствовать его, дополнив некоторыми новыми функциями.

Отличительная особенность предлагаемого указателя включенной передачи - индикация включения не только прямых передач, но и заднего хода, а также стояночного тормоза. Кроме того, в определенных случаях на индикатор выводятся стрелки, рекомендующие водителю перейти на повышенную или пониженную передачу.

При установке в автомобиле несложного датчика нейтрального положения рычага перемены передач указатель сигнализирует и о нем. А когда двигатель заведен, но автомобиль не движется, указатель превращается в квазианалоговый тахометр.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема указателя изображена на рис. 1. Поскольку собранный мной прибор установлен в автомобиле ВАЗ-2110, позиционные номера разъемов X1 и X2 и номера их контактов соответствуют принципиальной схеме комбинации приборов этого автомобиля.

Основа указателя - микроконтроллер DD1, работающий от внутреннего тактового RC-генератора. Начиная свою работу, программа микроконтроллера конфигурирует выводы его портов как входы и выходы в соответствии с их назначением в указателе, отключает неиспользуемые внутренние модули. Затем циклически происходит анализ сигналов датчиков скорости движения и частоты вращения коленчатого вала двигателя, выключателя фонарей заднего хода, контактных датчиков состояния стояночного тормоза, нейтральной передачи и выключателя режима калибровки SA1, проверяется наличие перемычки S1. По результатам анализа этих сигналов на матричном светодиодном индикаторе HG1 формируются изображения символов, характеризующих включенную передачу и некоторые особые ситуации.

Информация на индикатор HG1 выводится в динамическом режиме. Если применен индикатор с общими анодами светодиодов каждого столбца матрицы, например TA07-11EWA, перемычка S1 должна отсутствовать. При этом на каждом из выходов RB3-RB7 микроконтроллера программа поочередно, через определенные промежутки времени, устанавливает напряжение высокого логического уровня при низком уровне на остальных четырех выходах. Этим выбирается один из столбцов светодиодов индикатора HG1.

Какие из светодиодов выбранного столбца будут включены, определяет код, загруженный микроконтроллером через выходы RA0 и RA1 в сдвиговый регистр DD2. Низкий уровень на выходе регистра означает, что соединенный с ним катодом светодиод активного в данный момент столбца матрицы включен, а высокий - выключен. По истечении установленного времени программа выбирает следующий столбец и загружает в сдвиговый регистр предназначенный для него код. За счет инерции зрения все светодиоды, образующие выводимый символ, кажутся включенными одновременно.

Если применен индикатор с общими катодами светодиодов каждого столбца, например TC07-11EWA, перемычку S1 следует установить. В этом случае импульсы на выходах RB3-RB7 и коды, загружаемые в сдвиговый регистр DD2, будут программно проинвертированы, что и требуется для работы такого индикатора.

Рис. 2

Большинство деталей указателя размещены на печатной плате, показанной на рис. 2, а индикатор HG1 с гасящими резисторами R11-R17 - на отдельной небольшой печатной плате, изображенной на рис. 3. Платы соединяют между собой жгутом монтажных проводов, причем номера контактных площадок, к которым их припаивают, на обеих платах совпадают с номерами проводов согласно схеме рис. 1. Платы рассчитаны на установку резисторов и конденсаторов для поверхностного монтажа типоразмера 1206. Диоды VD1-VD3 и сдвиговый регистр DD2 - также в корпусах для поверхностного монтажа.

Рис. 3

Плату с индикатором помещают в удобном для наблюдения его показаний водителем месте. Основную плату крепят на стойках к обратной стороне комбинации приборов автомобиля или помещают в корпус подходящих размеров. Соединения указателя с комбинацией приборов выполняют отрезками монтажного провода.

Если автомобиль неподвижен и при этом включен стояночный тормоз (на катоде диода VD1 установлен логически низкий уровень напряжения), на индикатор выводится буква P. Если включена передача заднего хода, на индикаторе отображается буква R и звучит серия прерывистых звуковых сигналов, подаваемых излучателем звука HA1, дополнительно привлекающих внимание водителя. Буква R имеет приоритет перед P. Значит, если передачу заднего хода и стояночный тормоз включить одновременно, будет выведена буква R и подан звуковой сигнал.

Если не включены стояночный тормоз или передача заднего хода и при этом автомобиль не движется, индикатор превращается в шкалу псевдоаналогового тахометра. Высота столбца светящихся светодиодов пропорциональна частоте вращения коленчатого вала двигателя. Импульсный сигнал с датчика частоты вращения поступает на вход RA4 DD1 через резистор R2 и защитный диод VD2. По каждому импульсу выполняется инкремент содержимого регистра TMR0 внутреннего таймера микроконтроллера. В результате число импульсов, подсчитанных таймером за определенное время, пропорционально частоте вращения коленчатого вала.

Если двигатель остановлен, столбец погашен. При частоте вращения не более 1000 мин-1 его высота - один светодиод, при частоте 1000...2000 мин-1 - два, при 2000.3000 мин-1 - три. И так далее до шести светодиодов при частоте 5000 мин-1. Если частота более 5500 мин-1, вспыхивает весь индикатор, предупреждая водителя о недопустимости дальнейшего повышения частоты без нагрузки на двигатель.

Когда автомобиль движется, импульсный сигнал от датчика скорости его движения поступает на вход RB0 DD1 через резистор R1 и защитный диод VD3. Программа микроконтроллера подсчитывает число этих импульсов за промежутки времени между переполнениями таймера TMR0, обратно пропорциональные частоте вращения коленчатого вала. Поэтому результат счета пропорционален отношению частот вращения выходного вала коробки передач и коленчатого вала двигателя, т.е. при полностью включенном сцеплении - передаточному числу коробки. Образцовые значения, на основании сравнения с которыми программа выносит заключение о включенной передаче (с первой по пятую), хранятся в EEPROM микроконтроллера.

По текущей частоте вращения коленчатого вала двигателя программа анализирует правильность выбора передачи. На первой и второй передачах двигаться рекомендуется при частоте вращения коленчатого вала не более 3000 мин-1. На третьей и четвертой передачах допустимая частота увеличена до 4000 мин-1, а ее минимальное значение на третьей-пятой передачах принято равным 1400 мин-1. При выходе за эти пределы на индикаторе цифр номера включенной передачи заменяются стрелками, подсказывающими, что нужно сменить передачу и в каком направлении. Через 1,5.2 с вновь выводится номер включенной передачи.

При нажатой педали сцепления результаты счета импульсов могут не соответствовать ни одной из имеющихся передач. О такой ситуации сигнализирует буква С на индикаторе.

Иногда при движении двигатель глохнет. Причины этого могут быть разными, но в такой ситуации наибольшую опасность представляет потеря эффективности тормозов. О необходимости запустить двигатель предупреждает буква Д на индикаторе.

Зная передаточные числа зубчатых пар коробки перемены передач автомобиля и характеристики установленных на нем датчиков частоты вращения коленчатого вала двигателя и скорости движения, можно заранее рассчитать образцовые числа импульсов для определения включенной передачи и занести их в EEPROM микроконтроллера при его программировании. Но предусмотрен и другой способ.

Выберите достаточно длинный прямолинейный участок дороги с небольшим движением. После запуска двигателя замкните выключатель SA1. На индикатор будет выведена буква K. Включите первую передачу и начните движение. Микроконтроллер подсчитает импульсы датчика скорости и вычислит среднее арифметическое значение результатов трех измерений. На индикатор будет выведен номер передачи - первый. Не прекращая движения, включите вторую передачу и дождитесь, когда на индикаторе появится ее номер. Такие же операции выполните с остальными передачами, вплоть до пятой. После этого полученные результаты будут автоматически записаны в EEPROM. Прозвучит звуковой сигнал. Разомкните выключатель SA1. Указатель готов к эксплуатации.

Датчик нейтрального положения рычага перемены передач можно изготовить из постоянного магнита и геркона. Магнит укрепляют на рычаге, а геркон располагают поблизости так, чтобы он был замкнут под действием магнитного поля только при нейтральном положении рычага. При этом на индикатор будет выведена буква N.

Программу микроконтроллера можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/08/indvkp.zip.

Автор: С. Кашутин

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Твердотельные накопители Kingston KC1000 типоразмера M.2 26.05.2017 Компания Kingston анонсировала выпуск твердотельных накопителей KC1000, оснащенных интерфейсом PCIe 3.0 x4 и поддерживающих протокол NVMe. В них используется флэш-память типа MLC NAND и контроллер Phison PS5007-E7. Скорость последовательного чтения Kingston KC1000 достигает 2700 МБ/с. Максимальная скорость последовательной записи составляет 900 МБ/с в случае модели наименьшего объема и 1600 МБ/с - в случае двух других моделей. Производительность на операциях чтения с произвольным доступом блоками по 4 КБ достигает 190 000 IOPS. На операциях записи этот показатель равен 160 000 IOPS в случае накопителей объемом 240 и 480 ГБ, 165 000 IOPS - в случае накопителя максимального объема. В течение срока службы накопители объемом 240, 480 и 960 ГБ гарантированно выдерживают запись 300, 550 и 1000 ТБ данных соответственно. Поставки устройств типоразмера M.2 2280 объемом 240, 480 и 960 ГБ должны начаться в середине июня.

Другие интересные новости:

▪ Чат-бот Nvidia, работающий без интернета

▪ Фотокамера Canon EOS 6D Mark II

▪ Графеновый агент для сушки обуви

▪ Компактный кулер ID-COOLING IS-40v3

▪ Чайные пакетики опасны для человека

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. ПТЭ. Подборка статей

▪ статья Финансовый менеджмент. Шпаргалка

▪ статья Кто победил в матче, когда Федерер играл на половине с травяным покрытием, а Надаль - с грунтовым? Подробный ответ

▪ статья Персонал оздоровительного лагеря. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Испытатель операционных усилителей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Скрытое сообщение. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025