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:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Случайная новость из Архива Шерстяная ткань с памятью формы 22.06.2021 Материалы, обладающие способностью после деформации возвращаться в исходное состояние, находят широкое применение в аэрокосмической промышленности, робототехнике и даже в сфере моды. Исследователям из Гарвардского университета удалось получить из шерстяных отходов новый материал со свойствами, которые позволяют использовать его для создании меняющей форму одежды. Основа материала - волокнистый белок кератин, содержащийся в волосах, ногтях, раковинах моллюсков, а также в шерсти. Кератин обладает рядом полезных свойств, которые могут заинтересовать материаловедов, поскольку он образует спиралевидную структуру в виде единой цепи - альфа-спирали. Соединив их в достаточном количестве, ученые получили прочное волокно, обладающее памятью формы. Исследователи начали с 3D-печати кератиновых листов различной формы, запрограммировав их "исходное" состояние путем помещения в раствор перекиси водорода и мононатрийфосфата. Оказывая на листы различные виды воздействия, материалу можно на какое-то время придавать самые разные формы. Например, в одном из экспериментов команда жестко "зафиксировала" кератиновый лист в форме сложной звезды оригами. Однако, когда звезду поместили в воду, она развернулась и сделалась податливой, что позволило ученым свернуть ее в плотную трубку. Далее по мере высыхания форма трубки стала ее новой стабильной структурой, но после очередных "водных процедур" трубка вновь превратилась в звездочку оригами.

Другие интересные новости:

▪ Виртуальный мобильный оператор Google Project Fi

▪ Самое древнее колесо

▪ Ночное зрение доступно каждому

▪ Монитор Samsung U32D970Q с разрешением UHD

▪ Пульт дистанционного управления клетками

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья Ипокрена. Крылатое выражение

▪ статья Моют ли еноты свою пищу? Подробный ответ

▪ статья Слесарь-ремонтник механосборочных работ. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Искатель скрытой проводки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Питание светодиодов от сети 120-230 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026