Как сделать цифровой спидометр своими руками. Из каких компонентов состоит устройство. Какие функции выполняет самодельный спидометр. Как правильно собрать и настроить прибор. Какие преимущества дает установка цифрового спидометра.
Компоненты для сборки самодельного цифрового спидометра
Для изготовления цифрового спидометра своими руками потребуются следующие компоненты:
- Микроконтроллер ATmega8 или ATmega16 — основной элемент схемы, обеспечивающий программное управление
- Светодиодный семисегментный индикатор — для отображения значения скорости
- Стабилизатор напряжения на 5В (например, КР142ЕН5) — для стабилизации питания схемы
- Конденсаторы 47 мкФ (2 шт) — для фильтрации напряжения
- Резисторы: 1 кОм (3 шт), 10 кОм (1 шт), 150 Ом (7 шт)
- Датчик скорости автомобиля (штатный или отдельный)
Все компоненты доступны в магазинах радиодеталей или могут быть заказаны через интернет по невысокой цене. Важно использовать качественные детали для надежной работы устройства.
Принцип работы цифрового автомобильного спидометра
Принцип работы самодельного цифрового спидометра достаточно прост:
- Датчик скорости автомобиля генерирует импульсы, частота которых пропорциональна скорости движения
- Микроконтроллер считывает и обрабатывает импульсы от датчика
- На основе частоты импульсов вычисляется текущая скорость автомобиля
- Полученное значение скорости выводится на светодиодный индикатор
Микроконтроллер также может выполнять дополнительные функции — подсчет пробега, хранение максимальной скорости и т.д. Все зависит от прошивки, которую можно модифицировать под свои нужды.
Сборка схемы цифрового спидометра
Процесс сборки цифрового спидометра включает следующие этапы:
- Разработка и изготовление печатной платы по принципиальной схеме
- Монтаж и пайка компонентов на плату
- Подключение светодиодного индикатора
- Программирование микроконтроллера (прошивка)
- Подключение входа от датчика скорости
- Настройка и калибровка устройства
При сборке важно соблюдать полярность компонентов и правильность соединений. Рекомендуется использовать качественный паяльник и припой для надежной пайки.
Программирование и настройка спидометра
Ключевой этап создания цифрового спидометра — программирование микроконтроллера. Для этого потребуется:
- Написать или скачать готовую прошивку под используемый микроконтроллер
- Загрузить прошивку в микроконтроллер с помощью программатора
- Произвести калибровку под конкретный автомобиль
Калибровка выполняется путем сравнения показаний самодельного и штатного спидометров на разных скоростях. При необходимости в прошивку вносятся корректировки для точного отображения скорости.
Дополнительные функции самодельного спидометра
Помимо отображения текущей скорости, самодельный цифровой спидометр может выполнять ряд дополнительных полезных функций:
- Подсчет общего пробега автомобиля
- Измерение пробега за поездку
- Запись максимальной достигнутой скорости
- Звуковое оповещение о превышении заданной скорости
- Отображение среднего расхода топлива
- Напоминание о необходимости технического обслуживания
Расширение функционала ограничено только возможностями выбранного микроконтроллера и фантазией разработчика. Дополнительные функции делают устройство более информативным и полезным.
Преимущества самодельного цифрового спидометра
Установка самодельного цифрового спидометра взамен штатного аналогового дает ряд преимуществ:
- Более точное измерение скорости движения
- Удобное цифровое отображение значения скорости
- Возможность добавления дополнительных функций
- Простота считывания показаний в любых условиях
- Современный внешний вид приборной панели
- Низкая стоимость по сравнению с заводскими цифровыми спидометрами
Самодельный спидометр позволяет улучшить информативность и функциональность приборной панели автомобиля при небольших затратах.
Возможные проблемы при эксплуатации
При использовании самодельного цифрового спидометра могут возникнуть некоторые проблемы:
- Погрешность измерения скорости из-за неточной калибровки
- Сбои в работе при сильных электромагнитных помехах
- Отказ устройства из-за некачественных компонентов
- Несоответствие показаний требованиям ПДД
Большинство проблем решается правильной сборкой, настройкой и периодической проверкой работы устройства. Важно помнить, что самодельный спидометр не является сертифицированным измерительным прибором.
Заключение
Изготовление цифрового спидометра своими руками — интересный проект для автолюбителей с навыками электроники. Такое устройство позволяет модернизировать приборную панель автомобиля, получив более информативный и функциональный прибор для контроля скорости. При правильном подходе самодельный спидометр может стать надежным помощником водителя.
Если вы давно хотели что-то поменять на приборной панели или просто обновить ее, предлагаем вам собрать цифровой спидометр. Делается он просто, требует минимум элементов и немного усилий. Зато позволит преобразить панель и придать ей новый образ. Придавая вашему автомобилю некий элемент отличия от остальных представителей этого же класса.
Конструкция схемы предельна, проста, для ее сборки вам понадобятся:
- – микроконтроллер ATmega8 – основная часть схемы, на нем задаются программное управление;
- – светодиодный семисегментный индикатор – на нем непосредственно отображается значение скорости, определенное датчиком и обработанное на микроконтроллере;
- – стабилизатор напряжения на 5 В (КР142ЕН5), на схеме он не указан, цепляется к схеме со стороны «+5 В», нужен для стабилизации напряжения;
- – конденсаторы (2 шт) номиналом 47 мкФ не менее 25В, на схеме также не указаны служат для фильтрации напряжения до и после стабилизатора напряжения;
- – Резисторы номиналом 1 кОм (3 шт), 10 кОм (1 шт) и 150 Ом (7 шт).
Понятно, что конструкция действительно очень проста, приступаем к самой сложной части. Прошивка микроконтроллера, будет зависеть от типа, установленного у вас датчика скорости. Один из самых распространенных датчиков выдает 6 импульсов на 1 метр пути. Прошивочный файл представленный в конце статьи сделан именно под такой датчик. Обновление показаний скорости запрограммировано на частоту в 2 Гц.
Принцип работы довольно простой, навесных элементов минимум, как видно из схемы.
Микроконтроллер ATmega8 не требует внешнего генератора импульсов или навесного конденсатора, т.к. содержит внутренний генератор, достаточно просто подать на него питание, и он генерирует сам для себя тактовую частоту в 1 МГц.
С фьюзами микроконтроллера также ничего не делаем, достаточно просто прошить. Микроконтроллер замеряет количество поступивших с датчика скорости импульсов в определенный период времени, вычисляет скорость, преобразует это значение в км/ч и выводит это значение на индикатор. Все это справедливо именно для семисегментного индикатора с общим анодом в случае использования любого другого схема работать не будет.
На фотографиях представлена трассировка платы, для установки всех необходимых элементов и окончательный вид устройства. И указано местонахождения датчика скорости в автомобиле, если вдруг возникнет проблема, где его искать.
Архив к статье; скачать…
РадиоКот :: Цифровой спидометр.
РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Измерительная техника >Цифровой спидометр.
Глава 1. Немного предистории, или как я люблю отечественный Автопром.
После того, как на моей машине, а машина прямо скажем почти эксклюзивная (в смысле запчасти фиг найдешь), благополучно скончался очередной спидометр, то ли седьмой, то ли восьмой, я решил замутить электронный девайс, чтоб и скорость показывал и километры щелкал.
Как обычно, начал поиск того, что уже натворили собратья по разум и коллеги по несчастью обладания данным типа авто. Пролистав не одну страницу и посетив не один форум, обнаружил что ничего подходящего для моего авто нет, либо девайс собран на PICе, у меня даже программатора нет и приходится просить друзей-знакомых, да и AVRки мне как-то роднее, либо состоит из 2х отдельных блоков, и у всех значения пробега пишутся во внутреннюю EEPROM, что не есть гут. Пораскинув мозгами, не широко так, чтобы потом можно было собрать в кучу, решился на отчаянный шаг — лепить самому. Что из этого получилось — решать вам, многоуважаемые коты.
Фото 1. Общий вид:
Фото 2. Основной блок:
Фото 3. Датчик ДСА-9 + «двигло»:
Глава 2. О выборе компонентов, или «я его слепила из того, что было».
Итак, за источник сигнала о продвижении авто по тернистому пути наших автодорог был выбран ДСА-9, имеющий: 6 импульсов на 1 метр пути, выход ОК и резьбовое соединение М22 х не помню на сколько, как раз по размеру, НО можно использовать любой датчик скорости с 6имп/метр, в зависимости от авто.
С проциком было труднее. Любимой меге48 не хватало пары ног, но тут на глаза попалась старая макетка с мегой16, что ж так тому и быть. Итого: МП=ATmega16-16PI
С выбором тактовой частоты долго мучаться не пришлось, после не больших подсчетов выяснилось, что период повторения импульсов при скорости 250 км/ч составляет 2,4 мс, или 2400 тиков при тактовой частоте в 1 МГц, маловато будет, было решено использовать кварц на 8 МГц, это уже 19200 тиков процессора, а для удобства подсчета, с помощью таймера Т1, использовать «предделитель на 8».
KingDright BA56-12GWA (можно любые с ОА) — для отображения текущей прыткости
МЭЛТ MT-08S2A-2YLG (опять же можно любой 8х2 LCD с аналогичным контроллером и тактовой не ниже 250 кГц) — для подсчета того, что будет пройдено по тем направлениям, что в России гордо именуется дорогами.
Ну и AT24C04B (наследство от той самой макетки, но можно любую из серии 24Схх), чтобы «помнить» от тех незабываемых километрах пути.
Глава 3. О самом главном, или без теории ни туды, и ни сюды.
Переходим, собственно, к методике определения скорости. Как всем известно, если автомобиль движется, то с датчика скорости поступают импульсы, если никуда не движется — то и импульсов тоже не дождетесь! И что самое поразительное — частота (или кому удобнее — период повторения) прямо пропорциональна (обратно пропорциональна, для периода повторения) скорости движения, вот тут-то, не при котах будь она упомянута, собака и порылась. Что такое частота — это количество импульсов в секунду (просто гениально, спасибо Герцу) N(в секунду)=Fп, поэтому получаем:
V=Fп/6 (м/сек) (мы же помним, что на 1 метр приходится 6 импульсов)
Но минуточку, где вы видели спидометры со шкалой «М/СЕК»? Да и ГАИшники, (ДАИшники — это чтобы для тех, кто в Украине проживает, было понятно) штрафуют за лишние км/час. Отсюда вывод — надо пересчитать, а как? Все гениальное просто: умножаем на 3600 (это столько секунд в 1 часе) и делим на 1000 (столько метров в 1 км) после сложнейших математических преобразований получаем волшебную формулу:
V=0,6*Fп (км/час) — то что доктор прописал.
Из это формулы следует гениальное (жаль, что не я первый додумался) умозаключение — если организовать «временные ворота» длительностью 0,6 сек, в которые проталкивать импульсы от датчика, на выходе получим скорость! 1 импульс — 0,6 км/час, 10 импульсов — 6 км/час, 100 импульсов — 60 км/час и т.д. Но, опять это «НО», как сказал один из главных героев любимого фильма из детства «Айболит-66» — «Нормальные герои всегда идут в обход», вот этим путем пойдем и мы, т.е. заменим в формуле Fп на Тп (оно же 1/Fп), в результате получим:
V=0,6/Тп (км/час)
Возникает законный вопрос — «ЗАЧЕМ?». Напрашивается еще одна цитата: «А я объясню!» («Ирония судьбы, или с легким паром»). Дело в том, что как любой цифровой прибор, нашему спидометру присущи те же недостатки — погрешность. Может кто помнит, обычно пишут: «+/- 2 знака мл.разряда» (например). Так вот, чтобы уменьшить, всякие там, погрешности умные люди придумали «складывать и умножать» (шучу), накапливать и усреднять.
Теперь посмотрим, сколько нужно времени, чтобы усреднить 2 показания, ну скажем на скорости 60 км/ч.
При первом способе получается: 2 временных отрезка по 0,6 сек — итого 1,2 сек, авто при этом проедет примерно 33м. (временем выполнения сложения-деления можно пренебречь)
Второй способ нам дает: 2 интервала по 10 мс — итого 0,02 сек, авто проедет — 0,33м.
Вот поэтому в программе происходит накопление и усреднение 8-ми отсчетов скорости. Почему 8? Просто удобнее усреднять, не мне — микропроцику.
Тогда зачем я тут подробно описывал первый способ расчета? А чтоб было, вдруг кому-то понадобится!
Что? Забыл про одометр? Ну, там все просто: считаем импульсы, делим на 6 — получаем метры, потом делим на сто — сотни метров (нужны для учета суточного пробега), еще на 10 получили — км. Как вы поняли в девайсе всего два счетчика пробега: полный и суточный.
Опять же, количество счетчиков ограничено только моей фантазией (или ее отсутствием) и теми самыми 19200 тиками (по секрету скажу — тиков ушло примерно 1/3), можно конечно добавить счетчиков, прицепить часы на DS1307 и считать км за 1 час, скажем, или расстояние от работы до магазина с пивом, но зачем?
Глава 4. Описание работы, или «а оно вам надо?»
Основная часть схемы изображена на рис.1.
И так, что у нас в наличии:
таймеры: Т0, Т1, Т2 — отлично,
аппаратный TWI — пригодится,
1 свободная нога от АЦП — вполне достаточно,
есть еще ноги для организации внешних прерываний,
ну еще куча всего — оно нам не пригодится, по крайней мере в этом проекте.
Основную работу выполняет Т1, заполняет время между 2-мя нарастающими фронтами от приходящих импульсов датчика скорости, импульсами 1МГц (считать удобно: 1 импульс — 1 мкс) попутно подсчитывая их (импульсы от датчика). Работает он в режиме ICR, и использует 2-а прерывания, собственно Input Capture1 Interrupt Vector и Overflow1 Interrupt Vector, второй нужен только для расчета скоростей ниже 10 км/ч, к сожалению на таких скоростях Т1 успевает переполняться и не один раз, поэтому и переменная 3-х байтовая.
На счетчике Т2, работающем в нормальном режиме, организовано формирование интервалов времени для динамического отображения информации на 7-ми сегментных индикаторах и вывода данных на LCD (здесь все понятно, пояснить нечего).
Т0 — тоже, ничего особенного режим Fast PWM, управляет ключем регулирующим яркость свечения индикаторов. АЦП — меряет напругу на переменном резисторе R7, выравнивает результат влево, и записывает его в OCR0.
Ну что еще? Гальваническая развязка входов МК от бортовой сети авто, так проще, ключ на элементах VT5,VT6 (если кому-то больше нравятся полевики, пожалуйста — можно и на полевике) нужен только для того, чтобы процик успел записать данные по километражу в 24С04, после выключения зажигания. Забыл пояснить Vп — цепь питания постоянно находящаяся под напряжение ботовой сети , Vз — цепь питания, на которой напряжение бортовой сети появляется после включения зажигания и соответственно пропадающее после отключения оного.
Для эстетов на выводах PC3, PC4 организован вывод скорости до 200км/ч с дискретностью 2,5км/ч на линейку светодиодов (рис.3), всего-то: 10 — 74ALS164, 81- светодиод (один светится постоянно изображая «0км/ч), но это на любителя (кто надумает лепить сие безобразие — не забудьте поменять источник питании на более мощный, а если и яркость регулировать захотите — то и транзистор на ШИМе.)
Питается все это безобразие от преобразователя (рис.2) на МС33063А, заменять на, что-то типа 7805, не рекомендую. Девайс кушает около 0,2А и на 7805 будет рассеиваться мощность около (14,5В-5В)*0,2А = 1,9Вт, многовато, греться будет как «собака», плюс еще тепловой режим под панелью авто, без радиатора не обойтись.
Эпилог.
Вот в принципе и все. Работка скромненькая, но я честно старался.
Не пинайте слишком сильно — в конкурсе участвую первый раз, да и «писатель» я начинающий.
С надеждой на вашу благосклонность.
Файлы:
Прошивка МК.
Вопросы, как обычно, складываем тут.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
После того как спидометр с квазианалоговой шкалой стал комерческим, то из интернета сразу пропали его исходники и прошивки,без которых спидометр было не построить. Было решено создать прибор по функциям похож на его прибор. Но прибор вышел на многофункциональней, чем прибор МАМЕДА. И так,переходим к просмотру-схема спидометра+одометр с прошивкой своими руками.
Схема устройства:
Отображение:
1: Общий пробег от 0 до 999 999 км. Не значащие нули не высвечиваются.
2: Суточный пробег от 0 до 999, 99 км. Десятки, сотни метров (при переполнении сброс на нули).
3: Сервисный счетчик до замены масла. Остаток пробега до замены масла от 10 000 км. до 0, по умолчанию. В меню можно выставить любой.
Функции:
1: Сервисный (желтый) светодиод . При остатке до замены масла 100 км. начинает мигать, а при 0 загорается постоянно.
2: Выход на зуммер. При достижении определенной скорости единовременно подает четыре коротких сигнала. Скорость при которой срабатывает зуммер, выставляется в меню от 0 до 999 км. г.
3: Выход для управления реле света. При начале движения появляется сигнал на включение ближнего света или ходовых огней. При остановке огни будут продолжать гореть еще 5 минут, чтобы избежать светового шоу в тянучках и на светофорах. Больше пяти минут в тянучках и на светофорах не стоим, а если и стали, то это очень редко и не так страшно, если огни погаснут. Время можно выставить в меню от 0 до 99 минут. При «0» свет не будет включаться!
4: При включении ближнего света индикаторы и светодиоды притухают на 50%. Можно изменить в меню от 0 до 99%.
Управление:
1: В обычном режиме коротким нажатием на кнопку, переходим на отражение
«общий одометр – суточный одометр – остаток пробега до замены масла»
И так по кругу, при этом незначащие нули не светятся.
В режиме суточного одометра длительное (более 2 секунд) нажатие на кнопку вызовет сброс счетчика на 0,00
В режиме остаток до замены масла длительное (более 2 секунд) нажатие на кнопку вызовет сброс счетчика то на 10 000.
В режиме общего одометра длительное (более 2 секунд) нажатие на кнопку вызовет переход в сервисное меню.
Сигналом перехода будет мигающая надпись на индикаторе спидометра “od.c»(od. common — од. общий), меню настройки общего стартового пробега. Он будет мигать 10 секунд, в течение этого времени нужно провести последующие действия. Если ничего не делать, после окончания 10 секунд одометр возвращается в исходное состояние, общий одометр, из любой точки программирования,
Регулировка от 0 до 999 999. По умолчанию выставлено 0 км.
Короткое нажатие вызовет переход к следующему меню “od.d» (od. daily — од. суточный), меню установки суточного стартового пробега. (Если уж точно хотите выставить стартовый пробег) Регулировка от 0 до 9 999.99. По умолчанию 0.00 км.
Далее переход в меню “od.o» (od. oil — од. масла), меню установки пробега до замены масла, регулировка от 0 до 999 999. По умолчанию 10 000 км.
Далее переход в меню «diu» (data interface unit — блок интерфейса данных), меню настройки количества импульсов на 1 метр пути, регулировка от 1 до 19. По умолчанию 6 имп.м.
Далее переход в меню «SPd» (speed — скорость), меню установки скорости при котором сработает зуммер, регулировка от 0 до 999. По умолчанию 80 км. ч.
Далее переход в меню «L. OF» (lamp off — выключить лампы), меню установки времени, по истечении которого выключается ближний свет, регулировка от 0 до 99 минут, при значении 00 свет включаться не будет. По умолчанию 5 минут.
Далее переход в меню «HAb» (Here Adjustment — Здесь Регулирование, brightness –яркость), меню установки яркости индикаторов при включенных габаритах. Если в этот момент включены габариты, то можно наблюдать какая будет яркость индикаторов, регулировка от 0 до 99%. По умолчанию 50%
Далее выход из сервисного режима.
Программирование в сервисном режиме;
В меню “od.c», длительное нажатие (более 2 сек.) кнопки переведет нас к установке общего пробега, “od.c» перестанет мигать и на индикаторе одометра появится мигающий первый разряд, не значимые нули засветятся. Короткими нажатиями выставляем километры стартового пробега.
Длительное нажатие вызовет переход на следующий разряд десятки километров, он начнет мигать. И так далее.
Аналогичные действия и в других меню. После 10 секунд от последнего действия одометр перейдет к начальному состоянию!
Запуск:
После включения зажигания на 2 секунды загораются все сегменты индикаторов и все светодиоды, показывая исправность.
Далее в течение 2 секунд на индикаторе спидометра проходит бегущая строка с именем разработчика прошивки и знаком UA, а на индикаторе одометра слово «HELLO».
Далее еще на 2 секунды задерживается «UА HELLO». После этого прибор переходит в рабочий режим.
Первые две секунды нужны для диагностики элементов индикации.
Вторые две секунды заставки, обязательное условие разработчика программного обеспечения! Третьи две секунды мое обязательное условие. Я так ХОЧУ!
Удаляться и меняться не будет!!! Кому не нравится, не начинайте проект!!!
Прибор и прошивка были проверены и обкатаны на макете, и все работает безупречно.
Индикаторы применены с общим АНОДОМ (меняться тоже не будет!!!), они не являются дефицитом, и приобрести их возможно в любом интернет магазине.
В архиве есть проект в ПРОТЕУСЕ, и там выставлены точные частоты для соответствующей скорости. После 40 км\ч и до 80 км\ч, спидометр будет показывать на 1 км\ч больше. 90 – 120 + 2 км\ч. 130 -150 + 3 км\ч. 150 — 180 + 4 км\ч. и так далее. В реальной ситуации отклонение от истинной скорости может достигать до + 5 км/ч. в интервале от 10 до 100 км\ч. и +10 км\ч. в интервале 100 — 200 км\ч. Все заводские спидометры имеют большую погрешность!
Вот выдержка с форума на эту тему:
Одометры всех видов установленные на транспортные средства не относятся к классу точных приборов. Для каждого вида данных приборов установлены допустимые погрешности. Надо учитывать, что данные погрешности установлены только для самих приборов, все конструктивные изменения, а так же физический износ некоторых узлов автомобиля в эту погрешность не включены. Также, по техническим требованиям ЕЭК ООН N39 спидометры не могут занижать показания, поэтому и одометр конструктивно связанный со спидометром так же, как правило, дает завышенные показания. Средняя погрешность спидометра по правилам ЕЭК ООН N39 (ГОСТ Р 41.39-99) может быть только положительной и не превышать истинную скорость движения более чем на 10%+6 км/ч
Также есть текстовый файл с скоростью и частотами округленными до целого числа.
Формула расчета частоты с датчиком 6 импульсов до третьего знака 1.667 * ХХХ
( где ХХХ нужна скорость )
Скачать файл проекта
Самодельный спидометр на авто – Все о Лада Гранта
Если вы давно хотели что-то поменять на приборной панели или просто обновить ее, предлагаем вам собрать цифровой спидометр. Делается он просто, требует минимум элементов и немного усилий. Зато позволит преобразить панель и придать ей новый образ. Придавая вашему автомобилю некий элемент отличия от остальных представителей этого же класса.
Конструкция схемы предельна, проста, для ее сборки вам понадобятся:
- – микроконтроллер ATmega8 – основная часть схемы, на нем задаются программное управление;
- – светодиодный семисегментный индикатор – на нем непосредственно отображается значение скорости, определенное датчиком и обработанное на микроконтроллере;
- – стабилизатор напряжения на 5 В (КР142ЕН5), на схеме он не указан, цепляется к схеме со стороны «+5 В», нужен для стабилизации напряжения;
- – конденсаторы (2 шт) номиналом 47 мкФ не менее 25В, на схеме также не указаны служат для фильтрации напряжения до и после стабилизатора напряжения;
- – Резисторы номиналом 1 кОм (3 шт), 10 кОм (1 шт) и 150 Ом (7 шт).
Понятно, что конструкция действительно очень проста, приступаем к самой сложной части. Прошивка микроконтроллера, будет зависеть от типа, установленного у вас датчика скорости. Один из самых распространенных датчиков выдает 6 импульсов на 1 метр пути. Прошивочный файл представленный в конце статьи сделан именно под такой датчик. Обновление показаний скорости запрограммировано на частоту в 2 Гц.
Принцип работы довольно простой, навесных элементов минимум, как видно из схемы.
Микроконтроллер ATmega8 не требует внешнего генератора импульсов или навесного конденсатора, т.к. содержит внутренний генератор, достаточно просто подать на него питание, и он генерирует сам для себя тактовую частоту в 1 МГц.
С фьюзами микроконтроллера также ничего не делаем, достаточно просто прошить. Микроконтроллер замеряет количество поступивших с датчика скорости импульсов в определенный период времени, вычисляет скорость, преобразует это значение в км/ч и выводит это значение на индикатор. Все это справедливо именно для семисегментного индикатора с общим анодом в случае использования любого другого схема работать не будет.
На фотографиях представлена трассировка платы, для установки всех необходимых элементов и окончательный вид устройства. И указано местонахождения датчика скорости в автомобиле, если вдруг возникнет проблема, где его искать.
Любопытным элементом тюнинга салона автомашины является профессиональная доработка спидометра. Замена обыкновенного стрелочного спидометра на цифровой – это уже шик, а если к нему добавить пару полезных дополнительных функций, то авторитетность владельца, несомненно, будет на высоте.
Описание устройства.
Данный спидометр-одометр способен измерять скорость движения автомобиля в диапазоне от 0 до 254 км/ч. В комплект сборки входят также четыре счетчика пробега:
1. Общий счетчик – показывающий дистанцию, которую машины проехала за все время. Особенностью этого счетчика является то, что он считает не только сотни, но и десятки метров;
2. Суточный счетчик – дистанция за сутки;
3. От зажигания – показывает дистанцию, которую преодолела автомашина от последнего зажигания;
4. До замены масла — дистанция, которую может еще проехать машина, после чего необходимо заменить масло, светодиод «Service Now» и оповещает об этом.
Управление всеми счетчиками осуществляется только через одну кнопку.
Индикация осуществлена на 7-ми сегментных индикаторах: два трехзначных с точкой для счетчиков, а один трехзначный – для скорости. Сборка калибровалась под шести импульсный датчик скорости, а соотношение пробега – 6 импульсов на 1 метр дороги. Данная калибровка не является константой, ее можно без проблем откалибровать под любой автомобиль.
Принцип работы.
При выключенном зажигании прибор потребляет энергию, но она настолько мала, что можно ею пренебречь. При включении зажигания на спидометре включаются все индикаторы, показывая, что все устройства работает исправно (режим самодиагностики), также включается индикатор «Service Now». После начала движения прибор начинает фиксировать скорость и начало пробега.
При первом подключении схемы, показанию будут выдаваться из расчета общего пробега. Непродолжительным нажатием на кнопку переключения можно легко перейти на режим фиксирования суточного пробега. В режиме суточного пробега, двух секундное нажатие кнопки управления сбрасывает показания суточного пробега. После отключения зажигания одометр на несколько секунд высвечивает дистанцию, которую прошла автомашина от последнего зажигания. Все данные одометра записываются на энергонезависимую память «EEPROM», следовательно даже отключение аккумулятора не вызовет обнуление показателей.
Единственное, что удаляется из памяти – это показания пробега от последнего зажигания. Индикация светодиода «Service Now» будет инициирован, если до замены масла осталось проехать менее 100 км. В случае, когда счетчик замены масла полностью исчерпан, горение режима «Service Now» будет постоянным. При выключенном зажигании непродолжительным нажатием на кнопку управления можно вызвать текущее состояние счетчика, показывающий дистанцию, пройдя которую уже необходимо будет заменить масло.
После замены масла необходимо: выключить зажигание, дождаться пока индикаторы все будут отключены, затем нажать на кнопку и держать ее нажатой в течение 5 секунд. Не отпуская кнопку, включите зажигание, на индикаторе высветятся показания скорости и пробега, а показания счетчика «Service Now» будут сброшены на 10 000 км.
Формат индикации счетчиков:
? ХХХХХХ – показания общего одометра;
? ХХХХ.ХХ – показания суточного одометра,
? ХХХ.Х – показания дистанции от последнего зажигания
? ХХХХ – режим «Service Now» — показания до замены масла.
Принципиальная схема самодельного цифрового спидометра, который подойдет в качестве замены для штатного спидометра в автомобиле. Схема умеет измерять частоту импульсов на выходе датчика скорости, позволяет самостоятельно собрать простой трехразрядный цифровой частотомер. При этом слишком уж большой точности не требуется, вполне достаточно такой же, как и у стрелочного прибора.
Принципиальная схема прибора
Прибор собран на микросхемах CD4521, CD4026 и CD4011. Все эти микросхемы, а так же, кварцевый резонатор и индикаторы можно приобрести на китайском сайте AliExpress (набираете в поиске, например, CD4521, и получаете несколько предложений). Во всяком случае, автор приобретал их именно через этот сайт, с почтовой доставкой.
Измерение частоты импульсов на выходе датчика скорости показало, что при скорости движения 10 км/час частота колеблется в пределах 27-30 Гц. То есть, при частоте на входе 27 Гц спидометр должен показать «10». Выходит, что период измерения должен быть 0,37 секунды.
Задающий генератор выполнен на микросхеме D1 типа CD4521. Эта микросхема содержит логические элементы для построения схемы мультивибратора и 24-х разрядный двоичный счетчик. Мультивибратор сделан кварцевый, с кварцевым резонатором на частоту 4,194304 МГц.
В результате на выводе 12 D1 логическая единица появляется первый раз через 0,125 секунды, на выводе 13 – через 0,25 секунды, на выводе 15 – через одну секунду, на выводе 1 – через две секунды.
Если объединить выводы 12 и 13 логическим элементом «2И-НЕ» (D5.3), то на его выходе будет появляться логический ноль через 0,25+0,125=0,375 секунды. То есть, чуть больше 0,37 секунды, что, учитывая допустимую погрешность спидометра, вполне приемлемо.
Измерительно – индикаторный счетчик выполнен на трех микросхемах CD4026, каждая из который представляет собой десятичный счетчик со встроенным дешифратором под семисегментный светодиодный индикатор с общим катодом.
Входные импульсы нужно подавать на вывод 1. Вход можно закрыть, подав логическую единицу на вывод 2 микросхемы. А выключить индикацию можно подав логический ноль на вывод 3.
Таким образом, чтобы начать период измерения, нужно на выводы 2 и 3 подать нули. При этом вход откроется, а индикация отключится. Чтобы начать период индикации нужно на эти же входы подать единицы, – вход закроется, а индикация включится. Поэтому у счетчика младшего разряда (D2) выводы 3 и 2 соединены.
А у остальных счетчиков выводы 2 соединены с общим минусом, чтобы их входы всегда были открыты.
Рис. 1. Принципиальная схема самодельного цифрового спидометра (частотомера).
Еще есть вывод 15 – обычный вход обнуления, для обнуления на него нужно подать единицу. Еще вывод 5 – вывод переноса для каскадирования, к нему подключается вход счетчика более старшего разряда.
Цикл начинается с нулевого состояния счетчика D1, и измерительных счетчиков. В момент обнуления RS-триггер D5.1-D5.2 установлен в состояние с логическим нулем на выводе 3 D5.1. При этом, измерительный счетчик подсчитывает импульсы, поступающие на его вход от датчика скорости. А индикаторы выключены.
Через 0,375 секунды на выходе D5.3 появляется логический ноль, и RS-триггер D5.1-D5.2 переключается в противоположное положение. Теперь на выводе 2 D2 и выводах 3 D2-D4 – логическая единица. Вход измерительного счетчика закрывается, и включаются индикаторы. Начинается период индикации.
Еще через 1,625 секунды появляется логическая единица на выводе 1 D1. Обнуляется измерительный счетчик, гасится индикация, обнуляется счетчик D1, и начинается следующий период измерения. Таким образом, период измерения длится 0,375 секунды, период индикации длится 1,625 секунды. А общий цикл составляет 2 секунды.
Если хотите ускорить работу, можно к входам D5.4 и R6 подключить вывод 15 D1 вместо вывода 1. Но тогда, субъективно, индикация скорости не такая четкая. Хотя, и показания меняются быстрее.
Монтаж
Монтаж выполнен на макетной печатной плате. Индикаторы можно заменить любыми одиночными семисегментными светодиодными с общим катодом.
Индикаторы склеены в один блок, и соединены с основной схемой ленточным кабелем. Индикаторы помещены в неисправную приборную панель, под её стекло. Индикаторы красного свечения, чтобы улучшить их зрительное восприятие, на их лицевую сторону наклеена полоска красной прозрачной ленты.
Яркость свечения индикаторов зависит от сопротивлений резисторов R7-R27. Индикаторы расположены в приборной панели, поэтому они защищены от внешнего света солнцезащитным козырьком, и большой яркости свечения не требуется. В другом случае установки, может потребоваться увеличение яркости свечения, что можно сделать уменьшением сопротивлений R7-R27.
Отечественных полных аналогов микросхем CD4521 и CD4026 нет. Можно заменить на . 4521 и . 4026 других фирм (первые две-три буквы другие).
Пробег автомобиля – это один из основных показателей, по которому определяют необходимость проведения технического обслуживания автомобильных систем. Пройденные километры имеют значение при продаже подержанного автомобиля. Километраж показывает одометр, который находится на панели приборов вместе со спидометром. У водителей по разным причинам возникает необходимость в скручивании пробега. Для этого используется крутилка спидометра. В статье рассматриваются виды спидометров и приборы их подкрутки.
Разновидности спидометров
Спидометр – это прибор, показывающий, с какой скоростью движется автомобиль. Одометр – устройство, измеряющее пройденный километраж. Оба счетчика находятся на щитке приборов.
Существуют следующие виды спидометров:
- Механические. Это первые приборы, которые стали устанавливать на машины. В их основе используется механический привод. С помощью небольшого троса обороты коробки передач передаются на счетчик, колесики крутятся, и показатели скорости отражаются на панели. По количеству оборотов на одометре отражается километраж.
- Хронометрические. В них объединены одометр и часовое устройство.
- Центробежные. Прибор основан на центробежной силе. Она действует на плечо измерителя, смещая его на некоторое расстояние. Регулятор вращается со шпинделем, поэтому расстояние, на которое смещено плечо, равно скорости движения.
- Вибрационный. Его применяют с быстровращающимися механизмами. На градуированные язычки оказывает механическое действие рама или подшипники. Частота вибраций зависит от количества оборотов автомобиля.
- Индукционный. В его конструкцию входит диск из меди или алюминия, система постоянных магнитов, шпиндель. Диск непосредственно присоединен к стрелке, показывающей скорость.
- Электромеханические. Они являются усовершенствованной версией механического прибора. Их конструкция дополнена специальным контролером скорости. Он передает сигналы на электродвигатель, который вращает ротор. Этим приборы отличаются между собой, в остальном они похожи.
- Электронные. Счетчик производит замеры количества оборотов непосредственно колеса. Прибор анализирует длину окружности колеса, на основании полученных данных и количества оборотов, которые сделали колеса, вычисляется количество пройденных километров. Полученная информация отражается на ЖК мониторе.
- Спидометры, которые определяют скорость с использованием системы навигации GPS.
Механические спидометры постепенно вытесняются электронными аналогами. На современных транспортных средствах чаще всего устанавливаются спидометры электронного типа. Механические приборы встречаются на автотранспорте старого образца.
Фотогалерея
1. Устройство механического типа 2. Электронный тип спидометра
Инструкция по подмотке одометра своими руками
Причины, по которым водители хотят сделать корректировку спидометра, могут быть разные. Тех, кто хочет продать авто по более выгодной цене, интересует, как отмотать спидометр назад. Знания о том, как намотать счетчик, интересны тем водителям, кто делает махинации с горючим. Намотка дает возможность показать больший пробег, списать больший объем топлива, чем было израсходовано. Разницу водитель забирает себе. Естественно, в этом случае свидетели не нужны, поэтому нужно уметь делать подмотку одометра своими силами (автор видео — Канатбек Куатбеков).
Необходимость в калибровке спидометра может возникнуть, если демонтировалась панель приборов. В этом случае необходима коррекция для выравнивания условий эксплуатации. Подмотку спидометра делают при использовании дисков, диаметром, не соответствующих рекомендациям производителя. Если диаметр отличается от рекомендованного, то в расчетах одометра может наблюдаться ошибка, поэтому требуется коррекция показаний счетчика.
Механического типа
Подмотка спидометра, в основе работы которого лежит исключительно механика, очень проста. Отмотать счетчик в этом случае можно двумя способами. Самый простой – это отсоединить трос от датчика скорости конец, прикрепленный к коробке, присоединить его к дрели и включить ее в реверсивном режиме.
Благодаря быстрому вращению дрель за короткое время можно прилично отмотать спидометр. Во втором способе придется демонтировать и разобрать панель приборов. После демонтажа вынимается одометр, на котором выставляется необходимый километраж. Эти методы подходят для большинства отечественного автотранспорта.
Электромеханического прибора
Электромеханические спидометры, как и механические аналоги, установлены на старых моделях авто. Но подмотку на них выполнить сложнее, чем на счетчиках механического типа. Намотка и отмотка отличаются и требуют разных подходов. Для уменьшения пробега на электромеханическом приборе обязательно потребуется демонтаж и разборка приборного щитка. Для отмотки показаний счетчик нужно снять и вручную отрегулировать числа.
Процедуру увеличения пробега можно выполнить только с использованием генератора. Он формирует сигналы, поступающие на вход управления. В зависимости от количества импульсов корректируются показания прибора (автор видео — max gladkiy).