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Velocímetro digital, relógio e termômetro para carro

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O dispositivo proposto é projetado para medir velocidade, distância percorrida, temperaturas externas e internas do carro, bem como temperatura do líquido de arrefecimento e tensão da bateria. O esquema é montado em elementos amplamente utilizados e contém um mínimo de detalhes. A base do dispositivo é um microcontrolador Atmel barato AT89S2051, HEX - o arquivo de firmware é fornecido.

Velocímetro digital, relógio e termômetro para carro. Esquema

(clique para ampliar)

Os resultados da medição estão disponíveis em um display LED de seis dígitos. Por padrão, quando o carro está em movimento, a velocidade é exibida e, durante uma parada ou estacionamento, a hora é exibida. Outros valores medidos são selecionados usando cinco botões de acordo com o algoritmo descrito abaixo.

Uma pressão curta de K1 ativa a fixação do parâmetro selecionado no indicador, que é confirmado por um ponto no dígito menos significativo. Pressionar novamente desliga a fixação e após 5 segundos. o modo original é restaurado.

Os valores medidos são exibidos no display em um anel na seguinte ordem: Time (tempo), Count (contador de distância), tout (temperatura externa), tin (temperatura interna), EnGinE (temperatura do motor), UbAtt (bateria) Voltagem). Quando você pressiona K2, a visualização ocorre em um anel completo, K3 inicia e termina a visualização da temperatura externa e K4 da temperatura do motor, o que permite que você passe com um número mínimo de cliques. Você pode alternar rapidamente para o modo original (velocidade ou tempo) pressionando o botão K5.

A transição de um parâmetro para outro é acompanhada por um breve aparecimento do nome do valor e posterior indicação de seu valor.

Para redefinir o contador de viagens, você precisa corrigir sua exibição e pressionar K4.

As informações no indicador são atualizadas a cada meio segundo, enquanto a velocidade é exibida em média no último segundo. A medição de temperaturas e tensão é acompanhada por "piscar" do indicador, devido ao algoritmo do ADC.

O diagrama de blocos do processador e do ADC é mostrado na Figura 1. O ADC é construído de acordo com um princípio simplificado, mas fornece um resultado de conversão completamente aceitável. Seu trabalho baseia-se na comparação da tensão medida pelo comparador interno MK e a tensão linearmente variável formada no capacitor C9, carregado através de uma fonte de corrente estável nos elementos R4, R5, R6, R7, VD7, VT2. O ciclo de medição começa com a descarga do capacitor pela porta do controlador e termina no momento em que as tensões nas entradas AIN0 e AIN1 coincidem. A duração do ciclo de medição é diretamente proporcional à tensão medida. O transistor VT1 serve como fonte de corrente para sensores de temperatura. O multiplexador DD1 comuta os sinais analógicos para a entrada do comparador do microcontrolador, bem como uma corrente estável para os sensores de temperatura. Os diodos VD1 - VD6 protegem as entradas do circuito contra surtos de tensão acidentais. Os capacitores C5 - C8 suavizam a ondulação da fonte de alimentação VCC, enquanto C5, C6 e C7 estão localizados próximos aos microcircuitos digitais. Para armazenar as constantes de calibração, é utilizado um chip de memória não volátil DD3 (AT24C02 - AT24C08). A quantidade de memória deste microcircuito é mais do que necessária, mas permite a gravação em bloco (por algum motivo, o analógico doméstico do PP1 não oferece essa oportunidade). O algoritmo de operação do dispositivo permite utilizar o chip de clock de tempo real DS24 em um circuito de comutação típico ao invés do AT02C1307 [3]. O programa determina automaticamente o tipo de microcircuito instalado e seleciona o algoritmo de clock apropriado. O uso do DS1307 melhora significativamente o funcionamento do relógio e permite desconectar o dispositivo da rede de bordo, mas requer o uso de uma bateria, se falhar (por exemplo, em baixas temperaturas), todos os dados de calibração são perdidos .

O display do dispositivo é montado em indicadores LED de sete segmentos com baixo consumo de energia, o que possibilitou conectar um microcircuito do tipo 74HC299 diretamente a cátodos comuns sem amplificadores (Fig. 4). A numeração dos cátodos no diagrama (CAT1 ... CAT6) do dígito menos significativo ao mais significativo, os símbolos são atribuídos aos anodos na ordem geralmente aceita. O teclado possui cinco botões e é combinado estruturalmente em um bloco com indicadores. O uso de registradores de deslocamento e indicação dinâmica permitiu reduzir o número de elementos e condutores entre os blocos.

O circuito de indicação foi montado por montagem saliente diretamente nos terminais dos indicadores colados entre si, e o restante na protoboard. Foram usados indicadores marcados com TOT5361PAMY, mas outros com baixo consumo de corrente e cátodo comum podem ser usados. Caso se pretenda utilizar indicadores com grande consumo de corrente (maior), o bloco deverá ser modificado de acordo com a lógica de seu funcionamento.

Os resistores da fonte de corrente e o capacitor C9 devem ter coeficientes de temperatura próximos de zero.

Ao usar o DS1307, um relógio de quartzo (1Hz) é ligado entre suas saídas 2 e 32768, uma bateria de 3V plus (por exemplo, CR3) é conectada à saída 2032, a saída 7 permanece livre, o restante das saídas de acordo ao circuito.

Como sensores paramétricos de temperatura são utilizados dois diodos de silício conectados em série (Fig. 3). Os sensores são conectados ao circuito com fios blindados de comprimento mínimo. O circuito usa diodos do tipo KD522.

Velocímetro digital, relógio e termômetro para carro

A ligação do sensor de velocidade depende do veículo. Os carros modernos, via de regra, são equipados com um sensor eletrônico de velocidade e podem ser conectados ao aparelho por meio de um circuito simples mostrado na Figura 2. carros.

Para alimentar o circuito, é necessária uma fonte de tensão estabilizada Vcc=5V. Não é mostrado no diagrama, porque. Atualmente, há um grande número de estabilizadores integrais (por exemplo, 7805).

A operação correta do dispositivo é impossível sem sua configuração (calibração). Você pode entrar no modo de calibração segurando o botão K1 por mais de 30 segundos, até que o indicador mostre brevemente "SPEEd" e depois "SP0000".

Durante a calibração, os botões executam as seguintes funções: K1 (manter pressionado por mais de 5 segundos) - salvar as constantes de calibração para o canal selecionado; K2 - ponto zero; K3 - ponto cem); K4 - mudança de canal de calibração (SPEEd, tin, tout, EnGinE, Ubatt); K5 - sair do modo de calibração.

Para calibrar o velocímetro e o contador de distância, você deve selecionar o canal "SPEEd", registrar o ponto zero (K2), dirigir exatamente um quilômetro, registrar o ponto cem (K3), registrar as constantes (K1). Ao dirigir, o display se parece com "SPXXXXX", onde XXXXX é o número hexadecimal de pulsos recebidos do sensor de velocidade.

Ao calibrar termômetros, os sensores de temperatura são colocados em gelo derretido (0°C), o ponto zero é memorizado, depois o sensor é colocado em água fervente (100°C), o ponto 1 é memorizado e, finalmente, pressionando e segurando K0, memorizamos as constantes no chip de memória. O voltímetro é calibrado no ponto 10V (ponto zero) e no ponto XNUMXV (ponto cem). Os pontos zero e cem devem ser estáveis (como indicado no display) e armazenados na memória para todos os canais. Se a constante for gravada com sucesso, a inscrição "SAVE" será exibida e, se ocorrer um erro, "Error", neste caso, você precisará tentar novamente e, se falhar, substitua o chip de memória.

Você pode alterar a hora mantendo pressionado o botão K1 por mais de 5 segundos até que a indicação da hora comece a "piscar". Use os botões K2 e K3 para alterar as horas e os minutos, respectivamente. Em seguida, pressione K5, o display mostrará "SAVE" se o salvamento foi bem-sucedido ou Error caso contrário.

(clique para ampliar)

Você pode usar o dispositivo não apenas em um carro, mas, por exemplo, na vida cotidiana, como um relógio - um termômetro.

O dispositivo foi operado em um carro por vários meses e, durante esse período, não houve uma única falha significativa, apesar de todas as simplificações.

Baixar arquivo de firmware

Autor: Andrey Irenokovich Klochko, andron74 {cão} mail.ru; Publicação: cxem.net

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