MENU
Главная » Статьи » АВТО & МОТО

Часы - Тахометр - Термометр - Вольтметр на базе МК ATmega16 и графического дисплея LCM12864

Хочу поделиться схемой прибора, включающего в себя функции:

  • индикации текущего времени
  • измерения температуры двигателя и окружающего воздуха 
  • измерения напряжения бортовой сети (со шкалой) 7 - 16В
  • измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя (со шкалой) 900 - 8000 об/мин

Проект разрабатывался как дополнительное измерительное оборудование на мокик китайского производства, но может быть установлен так же и в автомобиль в качестве бортового "миникомпьютера", особенно если использовать дисплей с синей подсветкой, как на фотографии ниже - выглядит очень красиво. Так же устройство имеет дополнительные функции, такие как

  • автоматическая смена яркости подсветки дисплея в зависимости от внешнего освещения

звуковые и визуальные: 

  • индикация включенных указателей поворота
  • предупреждение о низком уровне заряда аккумулятора 
  • предупреждение о перегреве двигателя 

настройки:

  • программная калибровка вольтметра
  • установка порога предупреждения о перегреве двигателя (80 - 125°C)
  • установка порога предупреждения о низком уровне заряда аккумулятора (10.0 - 12.5В)
  • возможность поменять показания датчиков температуры местами, т. к. используются два DS18B20 на шине 1-wire
  • установка значения "импульс/оборот" для тахометра (1 - 6)

Схема построена на базе микроконтроллера ATmega16(A), вывод информации осуществляется на графический дисплей LCM12864C. Можно использовать любые, разрешением 128х64 точек с контроллером KS0108/KS0107 и совместимые с ними, но при этом особое внимание следует уделить расположению выводов, так как у разных производителей оно различается.

Принципиальная схема

Датчики температуры и м/с часов реального времени подключены к МК по стандартным схемам. На входы АЦП ADC0 и ADC1 поступают напряжения с делителя R1-R2 для измерения напряжения бортовой сети, и с R17-R7 для измерения уровня освещенности. Подстроечником RV1 устанавливается контраст LCD. Управление яркостью подсветки осуществляется с помощью ШИМ через транзистор Q1 - яркость имеет 2 уровня (100 и приблизительно 60%). На транзисторе Q2 собран усилитель звука. PD5 микроконтроллера через делитель R9-R6 подключается к среднему выводу переключателя указателей поворотов. Наглядно это показано на схеме мопедов китайского производства, находящейся в прикрепленном архиве. Там же показана точка подключения входа сигнала с датчика вращения коленвала. Для обработки этого сигнала применен триггер Шмитта (CD4093). Питание элементов схемы осуществляется через линейный стабилизатор напряжения 7805 (U5). Предусмотрена защита от переполюсовки на диоде Шоттки D2.

Печатная плата двухсторонняя и разведена под комплектующие в SMD исполнении. Микросхема CD4093 в DIP корпусе, впаяна поверхностным монтажом, так как не было в наличии этих м/с в SMD. Файл платы с подписанными компонентами прилагается.

 

Для удобства прошивки микроконтроллера в корпусе TQFP-44 предусмотрен разъем ISP для внутрисхемного программирования. Фьюзы выставляются на работу МК от внешнего кварцевого резонатора:

Дисплей и плата помещены в подходящий корпус:

 

Управление осуществляется всего двумя кнопками, они располагаются на отдельной небольшой плате.
В основном режиме кнопкой HR/SEL устанавливаются часы, кнопкой MIN/+/OK - минуты. Чтобы попасть в меню настроек, нужно включить устройство с зажатой кнопкой HR/SEL:

Той же кнопкой выбираем нужный пункт. Калибровка вольтметра. Здесь производится программная калибровка показания вольтметра. Мультиметром измеряем напряжение питания устройства и выставляем кнопкой MIN/+/OK точно такое же. Двигатель перегрет. Устанавливается порог температуры предупреждения о перегреве двигателя. Аккумулятор разряжен. Устанавливается напряжение, ниже которого устройство будет сообщать о разряде аккумулятора. Поменять показания датчиков температуры местами на дисплее удобно, если они вследствие порядка своих серийных номеров оказались расположены наоборот. Просто в этом пункте жмём MIN/+/OK - показания датчиков сразу же меняются местами. Импульс/оборот. Устанавливается количество импульсов за один оборот коленвала двигателя. Все установленные настройки, за исключением смены датчиков, сохраняются при нажатии кнопки MIN/+/OK в выбранном пункте "Сохранить и выйти", после чего появляется основной экран.

Во время эксплуатации, при переходе температуры дв. и/или напряжения акк. через установленные пороги, начинает мерцать соответствующий параметр на дисплее и 1 раз в 2 секунды раздаётся звуковое предупреждение. При включении указателей поворота, в такт с работой прерывателя, слева от часов мигают стрелки, и раздается звуковой сигнал. Если функция индикации указателей поворота не нужна, то можно выбросить из схемы D1 и R6, R9 нужно подключить к VCC. Также при отсутствии необходимости в автоматической смене яркости подсветки LCD, нужно исключить из схемы R17 и R7, а вывод PA1 микроконтроллера (BR_SENS) нужно подтянуть через резистор 10 -15кОм к VCC, если нужен максимальный уровень яркости, или к GND, если требуется пониженная яркость. Датчик температуры двигателя подключается к устройству с помощью экранированного кабеля.

В прикрепленном архиве находятся прошивка и фьюзы для микроконтроллера, проект Proteus, печатная плата в формате Sprint Layoutсхема подключения входа сигналов поворотников и тахометра, схема устройства.

25.02.2015 Добавлена прошивка 12864_600-8000rpm.hex с измерением частоты вращения коленвала от 600 об/мин.

28.02.2015 Добавлена прошивка 12864_600-8000rpm+.hex . Поправлена библиотека дисплея, что позволило расширить список используемых дисплеев с контроллером KS0108/KS0107 от разных производителей.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазин
LCD1 LCD-дисплейLCM12864C1 С контроллером KS0108Поиск в ЧИП-Электроникс
U1 МК AVR 8-бит
ATmega16
1 Корпус TQFP-44Поиск в ЧИП-Электроникс
U2 Часы реального времени (RTC)
DS1307
1 Корпус SO-8Поиск в ЧИП-Электроникс
U3, U4 Датчик температуры
DS18B20
2
Поиск в ЧИП-Электроникс
U5 Линейный регулятор
L7805AB
1 L7805AB2TПоиск в ЧИП-Электроникс
U6 Вентиль
CD4093B
1
Поиск в ЧИП-Электроникс
Q1, Q2 Биполярный транзистор
PMBS3904
2
Поиск в ЧИП-Электроникс
D1, D3 Стабилитрон
BZV55C4V7
2
Поиск в ЧИП-Электроникс
D2 Диод Шоттки
SK24
1
Поиск в ЧИП-Электроникс
X1 Кварцевый резонатор32.768 кГц1
Поиск в ЧИП-Электроникс
X2 Кварцевый резонатор12 МГц1
Поиск в ЧИП-Электроникс
R1 Резистор
30 кОм
1 Все резисторы SMD 1206Поиск в ЧИП-Электроникс
R2, R6, R10 Резистор
10 кОм
3
Поиск в ЧИП-Электроникс
R3-R5 Резистор
4.7 кОм
3
Поиск в ЧИП-Электроникс
R7 Резистор
470 кОм
1
Поиск в ЧИП-Электроникс
R8 Резистор
47 кОм
1
Поиск в ЧИП-Электроникс
R9 Резистор
15 кОм
1
Поиск в ЧИП-Электроникс
R11 Резистор
12 кОм
1
Поиск в ЧИП-Электроникс
R12, R14 Резистор
1 кОм
2
Поиск в ЧИП-Электроникс
R13 Резистор
22 Ом
1
Поиск в ЧИП-Электроникс
R15 Резистор
200 Ом
1
Поиск в ЧИП-Электроникс
R16 Резистор
100 кОм
1
Поиск в ЧИП-Электроникс
R17 ФоторезисторGL5516 (500кОм)1
Поиск в ЧИП-Электроникс
RV1 Подстроечный резистор10кОм1
Поиск в ЧИП-Электроникс
C1 Конденсатор1 мкФ1 SMD 0805, кроме С5-С6Поиск в ЧИП-Электроникс
C2-C4, C7, C8, C12 Конденсатор0.1 мкФ6
Поиск в ЧИП-Электроникс
C5 Танталовый конденсатор47мкФ х 16В1
Поиск в ЧИП-Электроникс
C6 Танталовый конденсатор33мкФ х 6.3В1
Поиск в ЧИП-Электроникс
C9, C10 Конденсатор22 пФ2
Поиск в ЧИП-Электроникс
C11 Конденсатор0.33 мкФ1
Поиск в ЧИП-Электроникс

Кнопка тактоваяIT-1102w2
Поиск в ЧИП-Электроникс
LS1 Излучатель звуковойKC-12011
Поиск в ЧИП-Электроникс
BAT1 БатарейкаCR20321
Поиск в ЧИП-Электроникс

Держатель для батареекCR-20321
Поиск в ЧИП-Электроникс

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:



Источник: http://cxem.net/avto/electronics/4-157.php
Категория: АВТО & МОТО | (06.03.2015)
Просмотров: 7018 | Комментарии: 3 | Теги: Вольтметр, Proteus AVR, LCD, DS18B20. Sprint-Layout, термометр, Тахометр, часы | Рейтинг: 5.0/9
Похожие материалы
Всего комментариев: 3
avatar
Доброй ночи. если вы бы могли сделать такой приборчик, очень хотел бы его приобрести... Slauer@bigmir.net
Спасибо.
avatar
2 ilyavinogradov1996 • 17:55, 05.02.2016
Вопрос таков, по какой цене возможно будет заказать у вас его?
avatar
3 ilyavinogradov1996 • 17:56, 05.02.2016
http://vk.com/ilyavinqq - отпишитесь пожалуйста в ВК
avatar

Copyright MyCorp © 2022    Бесплатный конструктор сайтов - uCoz                               Яндекс.Метрика