PIC16F628 da LCD displeyli avtomobil takometri. PIC16F628 mikrokontrolleridagi raqamli takometr

Bu mening fikrim emas edi. Bir do'stim mendan dvigatel milining aylanishlarini simlarsiz hisoblash, dizel uskunasini sozlash mumkin bo'lgan qurilmani taklif qilishimni so'radi. Va shuning uchun uni istalgan joyda ishlatishingiz mumkin.

O‘tirib, o‘ylab ko‘rganimdan so‘ng, men shunday xulosaga keldim:

Amaliyot printsipi oddiy: biz IR LEDni yoqamiz va fotodiod ko'zguni oladi. Biz signalni qabul qilish orasidagi vaqtni hisoblaymiz, uni daqiqada aylanishlarga aylantiramiz va uni ekranda ko'rsatamiz. Quvvat manbai batareya quvvatini bildiradi.

Umuman olganda, men qilmayman mushukni torting ...... :)

O'sha paytda menda shunday mikrokontroller bor edi - PIC16F88. Bu shunday bo'ldi.

Qurilma diagrammasi:

Men IR signal sensori bilan bezovta qilmadim. Garchi, agar xohlasangiz, fotodiod o'rniga TSOP1736 sensorini ulash mumkin edi (va qiziquvchanlar uchun bu J-ni yaxshilashga turtki bo'lishi mumkin) (aslida o'sha paytda menda mavjud edi). Asos sifatida, siz uni 555 taymerda yig'ilgan generatordan 36 kHz bilan ta'minlashingiz mumkin. Jeneratorni faqat IR LEDni yoqadigan signal bilan ishga tushirishingiz mumkin. Bu shunday ... Bundan tashqari, men bunday tajribalarni o'tkazdim. TSOP ga 36 kHz yorug'lik qo'llanilganda, uning chiqishi 5 volt edi. Yorug'lik nuri yopilganda, TSOP chiqishi nolga qaytarildi. Ammo vazifa minimal iste'mol bilan avtonom qurilmani yig'ish bo'lganligi sababli, men sensor va generatorga energiya sarflashni behuda deb hisobladim. Bundan tashqari, o'lchangan ob'ektga masofa juda muhim emas edi. Hatto santimetr masofa ham yaxshi edi. Umuman olganda, bu shunday bo'lib chiqdi.

Kutish rejimida quvvat sarfini kamaytirish uchun LCD quvvat manbai to'g'ridan-to'g'ri PIC portidan, LM358 quvvat manbai bilan bir xil.

Afsuski, birinchi prototipning jonli taxtasi qolmadi :(. Bu fotodetektordan signal kuchaytirilmagan taxta edi. Signal to'g'ridan-to'g'ri MK ga o'tdi.

Kengash shunday ko'rinishga ega edi:

Fotodetektordan signal darajasi mikrokontroller uchun har doim ham etarli bo'lmaganligi sababli, sxemani to'ldirish kerak edi. Men LM358 yordamida kuchaytirgich qurdim. Endi sxema xuddi shunday ko'rinadi.

Kosonni tanlab, taxtani unga moslashtirgandan so'ng, ushbu yoqimli qurilma yig'ildi:

Operatsion printsipi quyidagicha:

Oddiy ofis korrektori yordamida o'rganilayotgan ob'ektga belgi qo'yiladi. Taxminan 5-7 mm diametrli. Yoki oq qog'oz yorlig'i yopishtirilgan.

Quvvat birinchi marta yoqilganda, PIC yorliqdan aks ettirilgan fotodetektorga keladigan impulslar orasidagi davrning davomiyligini hisoblashni boshlaydi. . Taxminan 4 soniya davomida impulslar bo'lmasa, o'qish nolga qaytariladi. Taxminan 20 soniya davomida impulslar bo'lmasa, qurilma kam iste'mol rejimiga o'tadi. Ko'rsatkich o'chadi. Keyingi o'lchov uchun siz RB0 portiga ulangan tugmani bosishingiz kerak. va qurilma "uyg'onadi". Tsikl yana boshlanadi.

O'qishlarning aniqligi juda yaxshi, lekin butun diapazonda emas. Yuqori tezlikda o'qishlar "suzadi", lekin ozgina va tanqidiy emas.

Ushbu qurilmaning yagona kamchiliklari uning juda uzoq emasligi. Taxminan santimetr. Ammo buni yuqorida yozganimdek, TSOP1736 yoki TSOP1738 kabi fotodetektor va 555 taymerdagi generator yordamida hal qilish mumkin. Bunday holda, LM358 ga ehtiyoj qolmaydi.

Yana bir aniqlik shundaki, o'rganilayotgan ob'ektning materiali qorong'i bo'lishi kerak.

Proteus fayli va manbasi bilan arxiv bu yerda.

Aytgancha, men tortishish moduli yordamida impulslarni hisoblash tamoyilini amalga oshiradigan eski manba kodini topdim, ammo indikator LED. Ammo uni LCD uchun qayta tiklash qiyin emas, bu osonroq bo'ladi

Bu mikrokontrollerdagi takometr sxemasi deyarli har qanday ichki yonuv dvigatelining aylanishlar sonini o'lchash uchun xizmat qiladi. Ko'rsatkich to'rt xonali LED indikatorida amalga oshiriladi, o'lchov aniqligi 50 rpm.

PIC16F628 mikrokontrollerida takometr ishining tavsifi

Ta'minot kuchlanishini qo'llaganingizdan so'ng, raqamli takometr darhol aylanishlar sonini tekshirishni boshlaydi. “SELECT” tugmasi avtomobil sensori turiga qarab to‘qqizta tezlikni o‘lchash rejimidan birini tanlaydi.

"SELECT" tugmasini birinchi marta bosish datchik har bir volan aylanishida ishlab chiqaradigan impulslar sonining joriy qiymatini ko'rsatadi. Dastlab bir aylanish uchun 2 impulsga o'rnatiladi. Shunga ko'ra, indikatorda P-2.0 ko'rsatiladi. “SELECT” tugmasini har bir keyingi bosish barcha mavjud qiymatlar (0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8 impuls/inqilob) boʻylab aylanadi.

Zarur puls qiymatini tanlash tugallangandan so'ng, taxminan 5 soniyadan so'ng takometr uni PIC16F628 mikrokontrolleri xotirasida eslab qoladi va aylanishlarni o'lchash uchun ish rejimiga kiradi. Takometrni keyingi safar yoqsangiz, impulslarni qayta o'rnatishingiz shart emas.

Raqamli takometrning aniq ishlashi uchun kirish sxemasining dizayniga e'tibor berish kerak. Har bir alohida ateşleme tizimi uchun (avtomobil markasiga qarab) takometr yuqori harmoniklarga ta'sir qilmasligi va asosiysiga qattiq ta'sir qilishi uchun reytinglarni sozlash kerak bo'lishi mumkin.

Yangilangan proshivka versiyasida (tacho_univ_new) ularning mumkin bo'lgan nosozliklarini aniqlash uchun 2 soniyali indikator sinov funksiyasi qo'shildi.

Taxometr - bu mexanizmning (val, rotor, dvigatel diski) aylanish tezligini (aylanish tezligini) o'lchash imkonini beruvchi qurilma. Aylanish tezligining o'lchov birligi odatda daqiqada aylanishlardir. Aylanish tezligini o'lchashning an'anaviy usuli tezlikni qayta ishlashni amalga oshirishga asoslangan: to'g'ridan-to'g'ri oqim generatori ishlatiladi, u aylanadigan mexanizmga generator terminallarida induktsiya qilingan kuchlanish aylanish tezligiga mutanosib bo'ladigan tarzda ulanadi. mil.

Ushbu maqolada biz aylanish tezligini o'lchash uchun mexanizmning aylanadigan qismi bilan jismoniy aloqaga ega bo'lmagan PIC mikrokontrolleriga asoslangan takometrning dizaynini ko'rib chiqamiz. Ushbu texnika aylanish tezligini aniqlashning optik usuliga asoslangan bo'lib, u fotodiod bilan birgalikda infraqizil LEDni qo'llashni talab qiladi.

Bizning holatimizda qurilmaning asosi kompaniya tomonidan ishlab chiqarilgan ixcham disk raskadrovka taxtasidir.

Taxometr sizga 60 rpm o'lchamlari bilan 99960 rpm gacha aylanish tezligini o'lchash imkonini beradi. Natija ikki qatorli LCD indikatorda ko'rsatiladi.

PIC disk raskadrovka platasi uchun StartUSB USB 2.0 interfeysini qo‘llab-quvvatlaydigan Microchip mikrokontrolleriga asoslangan. Bundan tashqari, platada mikrokontrollerning kirish/chiqish liniyasi signallari bo'lgan kontakt yostiqchalari, shuningdek, prototiplash va qo'shimcha qurilmalarni ulash uchun maydon mavjud. Ushbu doska asosida USB ma'lumotlarni yig'ish qurilmalari, aloqa qurilmalari va USB mp3 pleerlar ishlab chiqilishi mumkin.

StartUSB for PIC platasining o‘ziga xos xususiyati shundan iboratki, plataga o‘rnatilgan mikrokontroller oldindan o‘rnatilgan USB yuklovchiga ega bo‘lib, bu qo‘shimcha dasturchidan foydalanish zaruratini bartaraf etadi. Bundan tashqari, kompaniya shaxsiy kompyuter uchun bepul USB bootloader dasturini taqdim etadi, uning yordamida foydalanuvchi mikrokontrollerni osongina dasturlashi mumkin. Mikrokontroller (proshivka) uchun USB yuklovchi ham taqdim etilgan.

Aylanish tezligini aniqlashning optik usuli bilan infraqizil LED infraqizil impulslarni uzatadi va fotodiod aks ettirilgan signalni ushlaydi. Aylanadigan qismning yuzasi qorong'i va qo'pol bo'lsa, aks ettirilgan signal ahamiyatsiz bo'ladi, shuning uchun biz aylanadigan qismga yopishtirilgan oq qog'ozdan foydalanamiz. Agar qismning butun yuzasi yorqin va aks etuvchi bo'lsa, unda siz to'liq inqilob paytida IQ nurlanishining bir qismi so'rilishi uchun quyuq qog'ozdan foydalanishingiz kerak. Har qanday holatda, biz aylanadigan qismning har bir to'liq aylanishi uchun signal konvertatsiyasi va mos keladigan sxemaning chiqishida impuls olamiz.

Fotodioddan IR sensori va signalni moslashtirish sxemasining sxematik diagrammasi

Diagramma shuni ko'rsatadiki, agar IR Tx pinida yuqori daraja paydo bo'lsa, IR LEDni boshqaradigan tranzistor (npn) ochiladi. Ko'rsatilgan signal signal konvertatsiyasida fotodiodga kiradi va mikrokontroller tomonidan hisoblash uchun normallashtirilgan impulslar vaqtinchalik kollektordan (pnp) olinadi; Oddiy sharoitlarda fotodiodning qarshiligi yuqori va tranzistor har doim yopiq. Devrenning chiqishi (tranzistor kollektori) erga tortiladi. Agar aks ettirilgan IQ signali fotodiodga tushsa, uning qarshiligi pasayadi va tranzistor ochiladi, shuning uchun chiqishda yuqori daraja paydo bo'ladi.

Biz sensor va LCD indikatorni mikrokontrollerga ulashni, muammoni hal qilish uchun mikrokontrollerning o'rnatilgan taymerini sozlashning asosiy nuqtalarini, shuningdek takometrning dizaynini ko'rib chiqamiz.

Qanday bo'lmasin takometr? Taxometr - bu har qanday aylanadigan jismning aylanish tezligini (daqiqada aylanish) o'lchash uchun ishlatiladigan qurilma. Taxometrlar kontaktli yoki kontaktsiz bo'lganlar asosida ishlab chiqariladi. Kontaktsiz optik takometrlar odatda har qanday tananing aylanishini kuzatish uchun lazer yoki infraqizil nurdan foydalanadi. Bu bir aylanish uchun ketadigan vaqtni hisoblash orqali amalga oshiriladi. Ingliz tilidan olingan ushbu materialda biz sizga portativ raqamli optik takometrni qanday qilishni ko'rsatamiz Arduino Uno. Keling, LCD displeyli va o'zgartirilgan kodli qurilmaning kengaytirilgan versiyasini ko'rib chiqaylik.

Mikrokontrollerdagi takometr sxemasi

Sxematik qismlar ro'yxati

• Mikrosxema - Arduino
• Rezistorlar - 33k, 270 ohm, 10k potansiyometr
• LED elementi - ko'k
• IR LED va fotodiod
• 16 x 2 LCD displey
• 74HC595 smenali registr

Bu erda tirqish sensori o'rniga optik ishlatiladi - nurning aksi. Shunday qilib, ular rotorning qalinligi haqida tashvishlanishga hojat yo'q, pichoqlar soni o'qishni o'zgartirmaydi va baraban aylanishlarini o'qiy oladi - bu slot sensori buni qila olmaydi.

Shunday qilib, birinchi navbatda sizga infraqizil nurli LED va sensor uchun fotodiod kerak bo'ladi. Uni qanday yig'ish kerakligi bosqichma-bosqich ko'rsatmalarda ko'rsatilgan. Fotosuratni kattalashtirish uchun ustiga bosing.

• 1. Avval siz LED va fotodiodni tekis qilish uchun silliqlashingiz kerak.
• 2. Keyin rasmda ko'rsatilgandek qog'oz varag'ining tasmasini katlayın. Ikkita shunday tuzilmani yarating, shunda LED va fotodiod unga mahkam joylashadi. Ularni elim bilan ulang va qora rangga bo'yang.
• 3. LED va fotodiodni joylashtiring.
• 4. Ularni superglue bilan yopishtiring va simlarni lehimlang.

Rezistor qiymatlari qaysi fotodioddan foydalanayotganingizga qarab farq qilishi mumkin. Potansiyometr sensorning sezgirligini kamaytirish yoki oshirishga yordam beradi. Sensor simlarini rasmda ko'rsatilganidek lehimlang.

Taxometr pallasida 16x2 LCD displeyli 74HC595 8 bitli siljish registridan foydalaniladi. LED indikatorini mahkamlash uchun korpusda kichik teshik qiling.

270 ohm rezistorni LEDga lehimlang va uni Arduino-ning 12-piniga joylashtiring. Sensor qo'shimcha mexanik kuch berish uchun kubik trubaga kiritiladi.

Hammasi shu, qurilma kalibrlash va dasturlash uchun tayyor. Dasturni ushbu havoladan yuklab olishingiz mumkin.

Uy qurilishi takometrining ishlashi haqida video

Ushbu raqamli takometr deyarli har qanday turdagi ichki yonish dvigatelining aylanishlarini hisoblash uchun javob beradi. Taxometrni o'lchash xatosi faqat 50 aylanish / daqiqa. Natijani ko'rsatish uchun to'rt xonali LED displey ishlatiladi.
Ishlash rejimini sozlash uchun siz "Tanlash" tugmasidan foydalanishingiz kerak. Birinchi bosish displeyda joriy ish rejimini ko'rsatadi. Standart ish rejimi uchinchi, sensor volanning aylanishida ikkita impuls hosil qilganda. Shunga ko'ra, displeyda P-2.0 yozuvi paydo bo'ladi.

Tugmani har bir keyingi bosish takometrning ish rejimini keyingisiga o'tkazadi. Ulardan jami to'qqiztasi bor: mos ravishda 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 impulslar / inqilob, ular volanning bir aylanishi uchun sensor tomonidan chiqarilgan impulslar sonini o'rnatadilar. Impulslar soni qanchalik ko'p bo'lsa, o'lchov qanchalik aniq bo'lsa.

Ishlash rejimini tanlagandan so'ng, siz 5-10 soniya kutishingiz kerak. Bu vaqt ichida takometr ish rejimini mikrokontroller xotirasiga yozib oladi va ish rejimiga kiradi. Kelajakda takometr quvvat yoqilganda darhol ish rejimiga o'tadi. Agar takometrni qayta sozlash zarurati tug'ilsa, siz "Tanlash" tugmasini bosishingiz va takometrni qayta sozlashingiz kerak.

Kirish sxemasining parametrlari va dizayniga e'tibor qaratish lozim. Muayyan turdagi ateşleme uchun, har xil turdagi avtoulovlarda turli xil ateşleme moslamalari tufayli reytinglarga ba'zi tuzatishlar kiritish mumkin. Bu takometr fundamental harmonikalar bilan yaxshi ishlashi va yuqori harmonikalarga ta'sir qilmasligi uchun kerak. Bunday sozlashsiz takometrning aniq ishlashi mumkin emas.

Yangilangan proshivka versiyasi ko'rsatkichlarni tekshirish funktsiyasini o'z ichiga oladi. Bu sensorning nosozliklarini aniqlash uchun ikki soniya sinovini o'tkazish uchun kerak.

Biriktirilgan fayllar:

Mikrodastur –

TDA1560Q asosidagi oddiy monoblokli avtomobil kuchaytirgichi Noutbuklar va mobil telefonlar uchun IRS2153 asosidagi avtomobil gazsiz quvvat manbai Avtomobil radiosidagi tashqi USB ulagichi