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:

Преимущества апельсинового сока перед свежими фруктами 13.01.2025

Апельсиновый сок - один из самых популярных напитков во всем мире, ассоциируемый с пользой для здоровья и укреплением иммунитета. Однако ученые продолжают изучать, как его свойства соотносятся с эффектами употребления самих свежих апельсинов. Недавние исследования показали, что сок может обладать даже большими преимуществами для организма, чем цельные плоды. Апельсины известны высоким содержанием витамина C, который является важным элементом для поддержания иммунной системы. Кроме того, в их составе присутствуют каротиноиды и флавоноиды, которые оказывают антиоксидантное действие и помогают организму бороться с воспалительными процессами. Один средний апельсин покрывает суточную потребность организма в этом важнейшем витамине. Несмотря на это, исследователи Университета Хоэнхайма в Германии пришли к выводу, что апельсиновый сок может быть более полезным, чем сами плоды. Под руководством доктора Джулиана Ашоффа ученые изучали, как организм усваивает питательные вещества из свежих ...>>

Домашние устройства для майнинга и обогрева от Canaan Inc 13.01.2025

Компания Canaan Inc, лидер в производстве оборудования для майнинга криптовалют, представила два инновационных устройства - Avalon Mini 3 и Avalon Nano 3S. Эти новые модели открывают возможности для эффективной добычи биткоина в домашних условиях, предлагая при этом дополнительные функции, которые делают их привлекательными для широкого круга пользователей. Avalon Mini 3 выделяется своим уникальным подходом, объединяющим добычу криптовалюты и функцию обогрева. Устройство имеет хешрейт 37,5 Th/s, что позволяет эффективно добывать биткоин, а выделяемое тепло может использоваться для обогрева жилых помещений. Этот подход делает устройство двойного назначения особенно актуальным в холодное время года, помогая снизить затраты на электроэнергию. Управление установкой осуществляется через мобильное приложение, что делает ее использование удобным и интуитивным. Компания подчеркивает экологическую составляющую своего продукта. По словам представителей Canaan, Avalon Mini 3 способствует ум ...>>

Мозг сохраняет старые воспоминания, не вытесняя их новыми 12.01.2025

Новое исследование нейробиологов проливает свет на удивительный процесс, благодаря которому новые воспоминания не замещают старые. Ученые обнаружили, что в мозге млекопитающих процессы формирования новых воспоминаний и закрепления старых происходят в разные моменты, чередуясь во время медленной фазы сна. Хотя исследования проводились на мышах, ученые предполагают, что аналогичные механизмы действуют и у человека, что открывает перспективы лечения таких нарушений памяти, как деменция. Известно, что во время сна мозг активирует воспоминания, способствуя их закреплению. В этом процессе ключевую роль играет гиппокамп - структура мозга, которая воспроизводит воспоминания, передавая их для долгосрочного хранения в неокортекс. Активность гиппокампа можно отслеживать по так называемым резким мозговым волнам, которые сигнализируют о воспроизведении определенной информации. Однако долгое время оставалось загадкой, как мозг разделяет новые и старые воспоминания, чтобы избежать их смешивания. ...>>

Случайная новость из Архива Всевидящее око армии Израиля 30.05.2012 ВВС Израиля планируют испытать гиперспектральную систему разведки MASINT, разработанную компанией Elbit Systems. MASINT представляет собой новое поколение систем наблюдения и разведки, которое позволяет не только обнаруживать видимые объекты, например, пехоту и бронетехнику, но и выявлять спектральные подписи различных материалов, в том числе, урана и отравляющих веществ. В настоящее время опытный образец MASINT развернут на борту беспилотного летательного аппарата Hermes 450S. MASINT обнаруживает спектральные подписи различных веществ, а не просто выдает электронно-оптические или радиолокационные изображения цели. Благодаря этому новая система наблюдения способна выявлять замаскированные хранилища ядерного оружия и других опасных материалов, даже если они размещены, например, в простом частном доме. Минобороны Израиля уже провело предварительные испытания системы, и этим летом возможно оснащение по крайней мере одного военного БПЛА Hermes 450S системой MASINT для проверки в боевых условиях. До сегодняшнего дня системы, подобные MASINT, с борта БПЛА не применялись. Современные электронно-оптические сенсоры способны эффективно обнаруживать замаскированную излучающую тепло технику или пехоту. Однако, что именно находится в бункере или кузове грузовика, до сих пор определить было невозможно. MASINT автоматически дистанционно фиксирует спектральные подписи вблизи цели и может точно определить, какой именно груз содержит тот или иной объект. MASINT не выдает картинку, а лишь выявляет наличие определенного спектра и затем сверяет результаты наблюдений с базой данных спектральных подписей. Вместе с электронно-оптическими датчиками MASINT создает мощнейшую систему наблюдения, дающую максимальную информацию о поле боя. Подвесной контейнер MASINT весит менее 60 кг и включает первичный гиперспектральный сенсор и вторичную камеру, способную делать стереоскопические изображения. По информации Elbit Systems, система может "обрабатывать" 100 квадратных километров поверхности в час с высоты 4,5 км.

Другие интересные новости:

▪ Мозговые имплантаты для управления роботизированными протезами

▪ Охлаждение лазером

▪ Томат вырабатывает витамин D

▪ Печать клавиатуры на бумаге

▪ Женщины испытывают меньше боли, если рядом мужчина

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Технологии радиолюбителя. Подборка статей

▪ статья Мальчик для битья. Крылатое выражение

▪ статья Что такое кислород? Подробный ответ

▪ статья Учитель-логопед. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Автомат управления освещением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь для питания радиоприемников. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025