Маршрутный компьютер МК-21093. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

Комментарии к статье

Если вы установите это небольшое по габаритам устройство на панели приборов своего автомобиля, оно сможет контролировать и выводить на цифровое табло по вашему желанию до семи весьма важных параметров движения по трассе.

Описанный здесь вариант прибора рассчитан на монтаж в "восьмерки" и "девятки" Волжского автозавода. Для работы на других автомобилях в устройство необходимо будет внести большие или меньшие изменения. О доработке маршрутного компьютера МК-21093 для установки на таких автомобилях, как "Москвич" "Волга", первые модели ВАЗа, мы предполагаем рассказать в последующих публикациях.

Маршрутный компьютер МК-21093, выпускаемый Курским ОАО "Счетмаш", предназначен для установки на карбюраторные автомобили ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109. Для новых моделей ВАЗ-2114 и ВАЗ-2115 предприятие выпускает модификацию этого компьютера - МК-2114 - в тех же габаритах, но с несколько отличающимися элементами индикации и большим числом выполняемых функций. Предусмотрен также вариант МК-2112 иного оформления для установки на автомобили ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112.

Маршрутный компьютер МК-21093 измеряет и индицирует семь параметров движения автомобиля. В каждый момент табло показывает значение одного параметра. Выбирают тот или иной интересующий параметр нажатием на кнопки. Перечень контролируемых параметров и пределы их значений представлены в табл.1.

Таблица 1

Рабочий интервал напряжения питания компьютера - 10,8...15 В. Для сохранения информации в узле памяти оно не должно быть менее 6 В. При напряжении питания 13,5 В прибор потребляет ток не более 20 мА, когда индикация выключена, и не более 300 мА - при включенной.

Цепь ночной подсветки кнопок управления потребляет ток около 100 мА.

Время периодического обновления информации на табло (кроме временных параметров) - 1,7 с. Компьютер работоспособен при температуре окружающего воздуха от -40 до +60 ° С. При включении наружного освещения автомобиля яркость свечения цифрового табло компьютера уменьшается в 15...20 раз и включается ночная подсветка символов.

Значение основной погрешности компьютера при напряжении питания 13,5+0,2 В и температуре окружающей среды 25+10 ° С для текущего расхода топлива не превышает +(2 x 10-3 x Ax + 0,1), а для остальных (кроме временных) - не более +(0,5 x 10-3 x Ax + 0,1), где Ax - значение индуцируемого параметра.

В комплект маршрутного компьютера входят датчики расхода топлива и скорости автомобиля. Первый из них устанавливают в топливную магистраль между насосом и карбюратором. Этот датчик имеет коэффициент преобразования 16 000 импульсов на 1 литр протекающего бензина.

Второй устанавливают на привод спидометра у коробки передач, при этом возможность установки гибкого вала для привода механического спидометра сохраняется. Датчик вырабатывает 10 импульсов на один оборот вала спидометра (один метр пройденного пути). Автомобиль "Нива" имеет колеса увеличенного диаметра, и поэтому компьютер МК-21093 без доработки будет давать недопустимо большую погрешность.

Вообще, компьютер может быть установлен на любой европейский автомобиль, имеющий карбюраторный двигатель с суммарным объемом цилиндров до 2,8 л и привод спидометра, соответствующий классу А2 DIN 75532 (наружная резьба штуцера М18x1,5 и один оборот гибкого вала соответствует одному метру пробега автомобиля).

Структурно компьютер состоит из трех основных блоков (рис. 1): процессора, цифрового индикатора и клавиатуры, каждый из которых собран на отдельной печатной плате. Все платы размещены в пластмассовом кожухе, на лицевой панели которого размещены кнопки управления, светодиоды и табло цифрового индикатора. Питающее напряжение и сигналы от датчиков поступают к компьютеру через штыревую колодку разъема.

Выходные сигналы датчиков расхода топлива и скорости движения автомобиля поступают на микроЭВМ DD1 через формирователи импульсов, состоящие каждый из входного фильтра (Z1 и Z2) и компаратора (U1 и U2). Все узлы процессора питаются от стабилизированного блока питания, подключенного к бортовой сети автомобиля.

Преобразователь кода DD2 и индикатор HG1 блока индикации питаются от преобразователя напряжения блока питания процессора. Напряжение на преобразователь поступает с замка зажигания. Стабилизатор напряжения и преобразователь составляют блок питания G1 маршрутного компьютера.

Управляют режимом работы прибора и выбирают индицируемый параметр замыканием контактов S1-S10 клавиатуры. В состав клавиатуры входят также дешифратор DD3 и набор светодиодов HL1, которые индицируют выбранный параметр и подсвечивают надписи на панели прибора в темное время суток.

После подключения маршрутного компьютера к бортовой сети надо выполнить начальные предустановки, в результате чего он переходит в режим хранения информации. Включение зажигания переводит прибор в рабочий режим, включаются цифровое табло и светодиодные индикаторы на передней панели. Преобразователь напряжения обеспечивает питание анодных (15 В) и накальных (~ 2,4 В) цепей индикатора.

При движении автомобиля микроЭВМ в соответствии с записанной в ней на заводе-изготовителе программой обрабатывает информацию, содержащуюся в сигналах, поступающих с датчиков скорости и расхода топлива. Результат обработки поступает на индикатор.

Для получения желаемой информации водитель нажимает на соответствующую кнопку на клавиатуре, при этом выбранный режим индицирует на клавиатуре включившийся светодиод и одновременно цифровой индикатор высвечивает значение параметра. При движении в темное время суток включают габаритные огни автомобиля и напряжение из бортовой сети поступает на входящий в состав процессора узел А1 регулировки яркости свечения табло индикатора. В результате яркость свечения табло индикатора уменьшается в 15...20 раз, что обеспечивает более комфортное считывание информации при малой внешней освещенности.

Принципиальная схема процессора маршрутного компьютера показана на рис. 2. Все внешние устройства подключены к процессору через разъем Х1. С остальными блоками процессор связан тридцатью шестью проводниками, из них первые семнадцать соединены с платой блока индикации, а остальные девятнадцать - с платой клавиатуры.

(нажмите для увеличения)

Напряжение питания с контакта 5 разъема Х1 через диод VD2, защищающий устройство от аварийной смены полярности, и токоограничивающий резистор R3 поступает на микросхемный стабилизатор напряжения DA1. Полупроводниковый ограничитель VD3 защищает вход стабилизатора от случайных всплесков напряжения. Порог ограничения - 35 В; в нормальном режиме ограничитель закрыт. Для подавления переменной составляющей напряжения бортовой сети предусмотрены конденсаторы С5 и С6.

После включения зажигания и появления напряжения на контакте 3 разъема Х1 открываются транзисторы VT1, VT2 и питающее напряжение (около 12 В) поступает на датчик расхода топлива (на контакт 4) и стабилизированный преобразователь напряжения, выполненный на транзисторах VT4, VT3, трансформаторе Т1 и работающий с частотой 50...60 кГц. С выводов 1 и 3 трансформатора Т1 снимается повышенное переменное напряжение, которое после выпрямления диодом VD6 (~15 В) поступает на блок клавиатуры. Переменное накальное (импульсное) напряжение для питания люминесцентного цифрового индикатора поступает с отдельной обмотки (выводы 6-8) трансформатора.

Импульсный выходной сигнал датчика расхода топлива с контакта 1 разъема Х1 через ФНЧ R5C2 поступает на вход элемента DD1.1, имеющего прямоугольную передаточную характеристику (триггер Шмитта). Резистор R1 - нагрузочный резистор датчика. Импульсный выходной сигнал датчика скорости с контакта 9 разъема Х1 через развязывающий диод VD1 поступает на нагрузочный резистор R4 и через ФНЧ R6C4 - на вход такого же триггера Шмитта DD1.2.

На элементе DD1.3 собран формирователь сигнала "включено - выключено". Пока зажигание не включено и закрыт транзистор VT1, на входе элемента DD1.3 - низкий уровень, на выходе - высокий. Этот высокий уровень - сигнал "выключено" - удерживает микроЭВМ в режиме хранения информации. Низкий уровень с выхода элемента DD1.4 запрещает работу генератора на элементах DD2.3, DD2.4. При включении зажигания на выходе элемента DD1.3 формируется сигнал на включение микроЭВМ в виде минусового перепада напряжения.

МикроЭВМ выполнена на микросхеме DD3. Ее работа синхронизирована встроенным генератором с кварцевым резонатором ZQ1. На входы микроЭВМ поступают сигналы от формирователей и кнопок управления узла клавиатуры.

Узел управления яркостью свечения табло выполнен по схеме автогенератора импульсов на триггерах Шмитта DD2.3, DD2.4. Его рабочая частота - 0,8...1,2 кГц при скважности импульсов 15...20. Напряжение питания внешнего освещения автомобиля с контакта 6 разъема Х1 поступает на автогенератор через фильтр R19R18C15 и запускает его. Выходные импульсы генератора (с выхода элемента DD2.4) с контакта 5 выходной гребенки контактов процессора поступают к блоку индикации, а с контакта 32 - на вход клавиатуры.

Одновременно импульсы этого генератора (с выхода элемента DD2.3) вместе с сигналами с выходов D3 и G1 микроЭВМ подведены к входам элементов DD2.1, DD2.2 и к базе транзистора VT5. Выходные импульсы этих элементов также поступают на блок индикации (с контактов 3 и 4 соответственно) для управления яркостью свечения отдельных элементов табло. Импульсная последовательность с частотой автогенератора управления яркостью, снимаемая с коллектора транзистора VT5 (контакт 31 гребенки), использована в блоке клавиатуры.

Принципиальная схема блока индикации показана на рис. 3. Информация о численном значении того или иного параметра движения, вырабатываемая микроЭВМ процессора, с входных контактов 6-8, 10, 12-15 поступает в двоичном коде на входы преобразователей кода DD1-DD4. С выхода преобразователей сигналы в "семиэлементном" коде подведены к четырехразрядному вакуумному люминесцентному цифровому индикатору HG1, работающему в статическом режиме.

(нажмите для увеличения)

Как только на вход К преобразователей кода поступит импульсное напряжение (с контакта 5), постоянное напряжение на элементах-анодах становится последовательностью импульсов с большой скважностью. В результате этого яркость свечения включенных элементов табло уменьшается.

На рис. 4 показана схема блока клавиатуры. В его состав входят кнопки SB1-SB10 без фиксации, дешифратор DD1, две группы светодиодов - HL1-HL7 и HL8-HL15. Светодиоды первой группы индицируют выбираемые режимы работы, а второй - подсвечивают надписи на панели прибора в ночное время.

При нажатии на ту или иную кнопку клавиатуры изменяется режим работы микроЭВМ, и она передает соответствующую информацию на блок индикации и одновременно на дешифратор DD1 клавиатуры - включится один из светодиодов, сигнализируя о выбранном режиме.

Подобно тому, как это происходит в блоке индикации, здесь с включением габаритных огней автомобиля импульсное напряжение с генератора DD2.3, DD2.4 в процессоре поступает (с контакта 32) на инверсный стробирующий вход SB дешифратора DD1 (выв. 4) клавиатуры - яркость свечения светодиодов HL1-HL7 уменьшается.

Яркостью свечения подсвечивающих светодиодов HL8-HL15 управляет переключательный транзистор VT5, размещенный в процессоре.

В маршрутном компьютере применены постоянные резисторы С2-33, С2-42в (R3 в процессоре), оксидные конденсаторы - К50-35, подстроечный - КТ4-21б (С18 в процессоре), остальные - К10-73-1б. Кнопки в клавиатуре - ПКн159-1 (допускается их замена на ПКн159-3).

Биполярные транзисторы КТ9180Б и КТ817Г в процессоре заменимы транзисторами структуры БСИТ КП965В и КП961В соответственно. Вместо LM2931АТ-5 можно применить отечественный стабилизатор КР1158ЕН5А. Светодиоды в клавиатуре использованы зарубежные для того, чтобы обеспечить максимальную экономичность аппарата.

Маршрутный компьютер МК-21093 защищен свидетельством на модель и патентом на промышленный образец.

Авторы: И.Нечаев, Г.Рудоминский, г. Курск

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива 4К дисплей со сверхшироким цветовым охватом 03.06.2015 Специалистами исследовательского подразделения NHK (Science & Technology Research Laboratories, STRL) создан 50-дюймовый жидкокристаллический дисплей 4К, имеющий рекордно широкий цветовой охват, то есть способный отобразить максимальное число оттенков. В нем используется подсветка на лазерных светодиодах трех основных цветов. При создании дисплея в STRL ставили перед собой цель получить устройство, способное отобразить цвета пространства, определенного спецификацией ITU-R Recommendation BT.2020. Стандарт BT.2020 для дисплеев 4К и 8К был разработан при активном участии NHK. Цветовое пространство BT.2020 примерно на 70% шире пространства ITU-R Recommendation BT.709, стандартизованного телевидения высокой четкости, и шире пространств Adobe RGB и NTSC. Пока создать дисплей, охватывающий его полностью, не удается, даже используя технологии OLED и квантовых точек. Отметим, что дисплей, о котором идет речь, тоже охватывает BT.2020 не полностью, но близок к этому — охват составляет 98%. По словам STRL, при сравнении нового дисплея с дисплеями, охватывающими пространство BT.709, разница видна при отображении зеленых, голубых и зелено-голубых оттенков.

Другие интересные новости:

▪ Скоростной роутер Asus RT-AC3200

▪ Цветное зрение слабеет к периферии

▪ Huawei уже работает над связью 6G

▪ Прививка от атеросклероза

▪ Биоробот-трансформер Морфобот

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электропитание. Подборка статей

▪ статья Чем ночь темней, тем ярче звезды. Крылатое выражение

▪ статья Когда был изобретен механический дифференциал? Подробный ответ

▪ статья Облицовщик-плиточник. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Бытовая электроника. Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки. Справочник

▪ статья Высоковольтный стабилизатор напряжения постоянного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025