Как сделать спидометр ярче
Обновлено: 13.05.2024
Индикаторы в приборной доске автомобиля всегда играли и играют важную роль в отображении важных показателей состояния средства передвижения. Одним из важных и устанавливаемых на всех автомобилях является спидометр – прибор для отображения скорости передвижения автомобиля.
Автомобильные спидометры, устанавливаемые при производстве современных автомобилей, обладают весьма привлекательным внешним видом, четко и ярко отображают показания в темное время суток. Но что делать тем, у кого автомобиль старого производства, а спидометр оставляет желать лучшего в плане восприятия отображаемой информации?
Ответ прост – купить готовый, но только для тех, кто не увлекается электроникой и не любит сделать что-то своими руками. Именно поэтому, я решил собрать цифровой спидометр на замену штатному в автомобиле ВАЗ 2106 друга-автолюбителя.
Описание прибора
Так как хотелось, чтобы прибор был современным и выглядел красиво, то было принято решение использовать современную элементную базу и графический дисплей для отображения информации.
После тщательного и долгого просмотра статей в интернете были выбраны для использования следующие основные компоненты:
Стабилизатор напряжения LM317 – регулируемый стабилизатор напряжения, который настроен на 10,5В, питает подсветку графического индикатора и стабилизатор напряжения, питающий логическую схему спидометра.
Стабилизатор напряжения L1117 – стабилизатор напряжения с фиксированным напряжением 3,3В, питающий логическую схему спидометра.
Графический LCD от телефона Siemens S65 (LS020) – используется для отображения всей информации, предоставляемой микроконтроллером.
Подробный список компонентов представлен в файлах проекта платы и схемы принципиальной электрической в формате программы Diptrace.
Функционал спидометра
При проектировании устройства захотелось добавить дополнительные функции, которые были бы интересны для автомобилиста, и которых не было в штатном спидометре:
Отображение напряжения бортовой сети автомобиля
Отображение ускорения автомобиля
Отображение времени разгона автомобиля с 0 до 100 км/ч
Спидометр способен показывать:
Скорость в диапазоне от 0 до 255 км/ч с точностью до 1 км/ч
Напряжение бортовой сети от 0 до 16В с точностью до 0,01В
Ускорение автомобиля от 0 до 255 м/с 2 с точностью до 0,01 м/с 2
Время разгона автомобиля до 100 км/ч от 0 до 255 с с точностью 0,1 с
Спидометр питается от бортовой сети автомобиля 12В
Работа спидометра
Для получения сведений о скорости автомобиля в коробку передач был установлен датчик скорости от автомобиля ВАЗ 2110, который сконструирован по принципу эффекта Холла и предназначен для преобразования частоты вращения приводного вала в частоту электрических импульсов.
Датчик скорости непосредственно подключен к плате спидометра. Для подключения датчика к спидометру необходимо правильно ориентировать контакты:
Датчик выдает 6 импульсов на один пройденный метр пути.
Сигнал от датчика является цифровым и имеет форму импульсов, что позволяет нам подсчитывать эти импульсы за равные промежутки времени.
Подсчет импульсов основан на том, что сигнал от датчика скорости приходит на порт микроконтроллера, настроенный на работу внешнего прерывания. В обработчике внешнего прерывания подсчитывается количество импульсов равное количеству прерываний за определенный промежуток времени, который отсчитывается внутренним таймером микроконтроллера.
Сам микроконтроллер работает на 48 МГц от кварцевого резонатора на 20 МГц. Такой мощный контроллер и запущен на такой высокой тактовой частоте не случайно. Для быстрого отображения информации на графическом LCD необходимо быстро выводить информацию, для чего и был выбран микроконтроллер PIC18F2550.
Вычисленная скорость отображается на графическом LCD.
Исходя из вычисленной текущей скорости, рассчитываются и другие показатели, такие как ускорение и время разгона до 100 км/ч, также отображаемые на графическом LCD.
Напряжение питания бортовой сети подается на АЦП микроконтроллера через делитель, чтобы напряжение, подводимое к контакту микроконтроллера, не превышало напряжение питания (3,3В). Напряжение измеряется через равные промежутки времени, отмеряемое одним из таймеров микроконтроллера. Измеряемое напряжение обрабатывается и выводится на графический LCD.
Таким образом, мы получаем на экране цифрового спидометра полную информацию о характере движения автомобиля, а также дополнительную информацию о состоянии аккумулятора.
Схема спидометра
Программа микроконтроллера
Программа микроконтроллера написана на языке CCS PICC. Для создания проекта программы микроконтроллера использовалась среда разработки MPLAB 8.66.
Корпус и установка
Плата спидометра выполнена из двустороннего фольгированного текстолита. Обе стороны соединены между собой переходными отверстиями.
Фото платы цифрового спидометра с двух сторон:
Плата с экраном были установлены в корпус штатного спидометра автомобиля ВАЗ 2106. Корпус штатного спидометра с платой цифрового спидометра был установлен в приборную панель на свое место.
Ниже показаны фото установленного цифрового спидометра в автомобиле.
Благодарности
Используемая литература
Описание микроконтроллера Microchip PIC18F2550
Паспорт датчика скорости Ваз 2110
Help языка CCS PICC
Embedded C programming and the Microchip PIC – Richard Barnett, Larry O’cull, Sarah Cox, 2004
Видеоурок: Как сделать бернаут на механической трансмиссии
Это, конечно, раздражает, но привыкнуть к такой неточности можно, высчитав через устройство с GPS (подойдет и обычный смартфон) вашу реальную скорость и всегда держать в уме погрешность спидометра. К счастью, на современных автомобилях достаточно давно устанавливается цифровой датчик считывания скорости, а его показатели легко скорректировать в нужную сторону, чтобы приборы вашего автомобиля перестали подвирать, главное в этом деле, знать, как. Один из простых способов покажет наш завсегдатай и по совместительству автомобильный Кулибин Джейсон Фенске с YouTube канала Engineering Explained. В качестве подопытного кролика как всегда выступит Honda S2000.
Решение проблемы будет работает на любом автомобиле с электронным спидометром, это означает, что если вы являетесь владельцем старых Жигулей, BMW или Mercedes-Benz 90-х годов, то вам не повезло, у вас скорость на спидометре и одометре считывается при помощи троса, идущего от коробки передач.
Даем подсказку по моделям корректировщиков:
SpeedoHealer (5.000 рублей)
Yellow Box (стоимость в США $95- 100, 5.500 рублей)
Для исправления показаний спидометра первым делом вы должны высчитать процент его погрешности, который создают ваши новые шины или шестерня. Для этого вам понадобится GPS на подключаемом устройстве, смартфоне с приложением, портативной навигационной системой, или более точного устройства типа VBox.
Для высчитывания процента погрешности воспользуйтесь несложной формулой, представлена на 40 секунде видеоролика. В примере американца, после замены главной шестерни ведущей передачи, его спидометр начал завышать реальную скорость на 6 миль/ч. Получив данные с GPS Смартфона он разделил показания спидометра 87 миль/ч на показания GPS, то есть на 81 милю/ч. В результате получилось 107.4% или 7.4%.
После того как вы получили процент погрешности, подключите устройство калибровки к датчику скорости. В случае с примером на видео, на S2000 датчик подсоединен к трансмиссии.
Следуйте инструкциям для того чтобы внести необходимую корректировку. В качестве дополнительного преимущества, исправление показаний спидометра также отразится на цифрах на одометре, выставив их в соответствии с реальным пробегом, поскольку оба прибора автомобиля используют один и тот же датчик.
Инструкция к использованию:
Устройство считывает показания датчика скорости, производит коррекцию показаний и передает скорректированные данные спидометру. Коэффициент коррекции, используемый в алгоритмах устройства, выставляется вручную с помощью индикатора и двух кнопок. (Представлено на видео)
Таким образом час неспешной работы будет потрачен не зря. В видео получилось скорректировать показания спидометра с GPS практически в ноль. Технический прогресс помог значительно упростить бремя настройки спидометра, сделав работу гораздо проще чем в былые времена, когда для корректировки приходилось изменять передаточное число звезд в самом спидометре, надеясь, что подсчеты ремонтника были верны.
Спидометр, в частности электронный, являет собой довольно важный элемент в любом авто. В соответствии с параметрами этого девайса водитель всегда сможет знать, когда проводить техническое обслуживание машины. В этом материале мы расскажем о подмотке в домашних условиях.
Какой принцип работы?
Электронный тип устройств монтируется на любых современных авто, механический и электромеханический девайсы характерны для машин более старших годов выпуска. Пробег на электронном спидометре и скорость измеряются в соответствии с оборотами колеса. Бортовой компьютер, получая информацию о размере окружности колеса, переводит количество оборотов в пройденный путь. Вся нужная информация демонстрируются на дисплее на контрольном щитке.
Спидометр автомобиля электронного типа
Для чего менять километраж?
Как работает узел, мы рассказали. Но как скрутить пробег на своем автомобиле и как отмотать цифровой спидометр своими руками? Как известно, автовладельцам периодически приходится прибегать к этому действию. Причем водитель может как скручивать, так и наматывать этот показатель. Со скручиванием показателей все ясно.
Подмотка электронного спидометра своими руками необходима:
- Если требуется поменять силовой агрегат либо контрольный щиток. Меняя в своем авто эти элементы, хозяину потребуется привести все нужные параметры, опираясь на характеристики нового мотора и учитывать особенности устанавливаемой приборки.
- Когда машина используется на коммерческой основе, подмотать показания может быть полезно для повышения финансовых затрат на топливо. Ведь увеличенный километраж позволяет многим водителям списывать для своей машины больший объем топлива. Скрученный километраж дает возможность не только осуществлять махинации с документацией. Когда машина сама по себе очень старая, она в любом случае будет потреблять больше топлива. Так что водителю порой попросту приходится делать накрутку, чтобы не платить за лишние ГСМ самостоятельно.
- Машина оборудована колесами, отличающимися по диаметру от тех, использование которых предписано автопроизводителем. Размер дисков может быть как меньшим, так и большим. При эксплуатации таких дисков бортовой компьютер будет неправильно считывать пройденный путь. В этом случае полезно знать не только о том, как накрутить пробег, но и о том, как его снизить.
Руководство по подмотке
Если вы не знаете, как смотать электронный спидометр, то это, в целом, вполне реально осуществимая процедура. Махинации с приводом спидометра могут осуществляться с применением разнообразных девайсов. Подмотка электронного спидометра своими руками осуществляется в соответствии с инструкцией по эксплуатации к конкретному прибору, который будет использоваться. В процессе могут быть различия в зависимости от самого прибора, который используется. Ниже рассмотрим несколько основных типов электрических гаджетов, с помощью которых можно выполнить подключение и отмотку показаний километража (автор видео — Евгений Ушаков).
Приборы для подмотки
- CAN-устройство. Такой девайс разработан специально для эксплуатации на современных транспортных средствах. В данном случае CAN представляет собой специальную шину, по которой осуществляется обмен информацией между различными электронными узлами авто. Перед тем, как намотать или отмотать километраж, необходимо выполнить подключение прибора к специальному диагностическому разъему. Уже через этот выход, используя протокол обмена данными, гаджет сможет синхронизироваться с определенными узлами. CAN-крутилки позволяют производить регулировку содержания тех или иных ячеек в памяти, делая необходимые действия для того, чтобы получить конкретный итог. Даже если покупатель автомобиля попытается узнать с помощью диагностического оборудования, какие действия осуществлялись с пробегом, сделать он это не сможет.
- Импульсное устройство для подключения к OBD-2. Приборы такого типа разработаны специально для использования в машинах зарубежного производства, в которых нет шины CAN. Импульсный девайс подключается к блоку управления транспортным средством через соответствующий разъем OBD-2. Как правило, такой разъем располагается либо за бардачком, либо на центральной консоли со стороны водителя — под рулевым колесом или в районе него. При подключении импульсного гаджета на спидометр будет поступать определенная последовательность сигналов, имитирующих импульсы со скоростного датчика. Соответственно, это приведет к изменению километража.
- Генератор скорости. Такое устройство, как генератор скорости, производит имитацию работы соответствующего датчика. Только вместо датчика активируется генератор, выдающий определенную последовательность сигналов, которые впоследствии попадают на спидометр и меняют пробег транспортного средства.
- Крутилка для автомобилей с ABS — еще один тип девайсов. Функционирование такого устройства основано на мониторинге скорости передвижения и вращения самого колеса авто. При подключении прибора к блоку управления устройство начинает имитировать работу колес. В соответствии с полученными данными контроллер осуществляет подмотку или отмотку показаний.
Как своими силами произвести отмотку показаний километража на электронном спидометре — смотрите на видео ниже (автор ролика — Никита Кисляков).
Как сделать спидометр на светодиодах из шагового двигателя
Процесс изготовления спидометра:
Шаг первый. Устанавливаем датчик скорости
Для того чтобы сделать датчик можно использовать инфракрасные детекторы и светодиоды, различные сенсоры и так далее. Автор использовал для этих целей шаговый двигатель от струйного принтера. Из двух был выбран самый большой, который вырабатывает больше всего мощности и сигналов. Самое сложное — соединить двигатель с тросиком, то есть поставить шаговый двигатель вместо прежнего стрелочного спидометра.
Микросхемы LM3914 являются драйверами светодиодного дисплея. Каждый из этих драйверов нужен для управления десятью светодиодами, это может быть как сегментный режим, так и точечный. Режимы переключаются по приложенной инструкции. Что касается контроллера 7809 (9В), то он регулирует напряжение.
Шаг третий Сборка спидометра
Светодиодов всего должно быть 31 штука, свет выбирается индивидуально, главное, чтобы они были яркими. Автор использовал яркие светодиоды белого цвета. Можно сделать ленту разноцветной, к примеру, к концу поставить красные, что будет говорить о высокой скорости движения, а вначале зеленые или синие светодиоды.
Первый светодиод должен непрерывно гореть при подключении питания +12В. Остальные же 30 будут включаться последовательно при росте скорости автомобиля. Основа для светодиодов делается из картона, напротив них вырезаются прямоугольные отсеки, на которые затем приклеивается более тонкая бумага. При работе светодиодов свет будет проходить только через тонкую бумагу, образовывая эффект, который можно увидеть на фото. Бумагу можно покрасить в любой цвет. Естественно впоследствии вся эта конструкция ставится вместо внутренностей старого стрелочного спидометра.
Между диодами нужно сделать перегородки, чтобы свет не распространялся по всей ленте. Лучше всего использовать алюминий, он будет отлично отражать свет.
Как сделать цифровой спидометр в автомобиль
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:
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.
Цифровой спидометр автомобиля на основе GLCD
Индикаторы в приборной доске автомобиля всегда играли и играют важную роль в отображении важных показателей состояния средства передвижения. Одним из важных и устанавливаемых на всех автомобилях является спидометр – прибор для отображения скорости передвижения автомобиля.
Автомобильные спидометры, устанавливаемые при производстве современных автомобилей, обладают весьма привлекательным внешним видом, четко и ярко отображают показания в темное время суток. Но что делать тем, у кого автомобиль старого производства, а спидометр оставляет желать лучшего в плане восприятия отображаемой информации?
Ответ прост – купить готовый, но только для тех, кто не увлекается электроникой и не любит сделать что-то своими руками. Именно поэтому, я решил собрать цифровой спидометр на замену штатному в автомобиле ВАЗ 2106 друга-автолюбителя.
Описание прибора
Так как хотелось, чтобы прибор был современным и выглядел красиво, то было принято решение использовать современную элементную базу и графический дисплей для отображения информации.
После тщательного и долгого просмотра статей в интернете были выбраны для использования следующие основные компоненты:
Стабилизатор напряжения LM317 – регулируемый стабилизатор напряжения, который настроен на 10,5В, питает подсветку графического индикатора и стабилизатор напряжения, питающий логическую схему спидометра.
Стабилизатор напряжения L1117 – стабилизатор напряжения с фиксированным напряжением 3,3В, питающий логическую схему спидометра.
Графический LCD от телефона Siemens S65 (LS020) – используется для отображения всей информации, предоставляемой микроконтроллером.
Подробный список компонентов представлен в файлах проекта платы и схемы принципиальной электрической в формате программы Diptrace.
Функционал спидометра
При проектировании устройства захотелось добавить дополнительные функции, которые были бы интересны для автомобилиста, и которых не было в штатном спидометре:
Отображение напряжения бортовой сети автомобиля
Отображение ускорения автомобиля
Отображение времени разгона автомобиля с 0 до 100 км/ч
Спидометр способен показывать:
Скорость в диапазоне от 0 до 255 км/ч с точностью до 1 км/ч
Напряжение бортовой сети от 0 до 16В с точностью до 0,01В
Ускорение автомобиля от 0 до 255 м/с 2 с точностью до 0,01 м/с 2
Время разгона автомобиля до 100 км/ч от 0 до 255 с с точностью 0,1 с
Спидометр питается от бортовой сети автомобиля 12В
Работа спидометра
Для получения сведений о скорости автомобиля в коробку передач был установлен датчик скорости от автомобиля ВАЗ 2110, который сконструирован по принципу эффекта Холла и предназначен для преобразования частоты вращения приводного вала в частоту электрических импульсов.
Датчик скорости непосредственно подключен к плате спидометра. Для подключения датчика к спидометру необходимо правильно ориентировать контакты:
Датчик выдает 6 импульсов на один пройденный метр пути.
Сигнал от датчика является цифровым и имеет форму импульсов, что позволяет нам подсчитывать эти импульсы за равные промежутки времени.
Подсчет импульсов основан на том, что сигнал от датчика скорости приходит на порт микроконтроллера, настроенный на работу внешнего прерывания. В обработчике внешнего прерывания подсчитывается количество импульсов равное количеству прерываний за определенный промежуток времени, который отсчитывается внутренним таймером микроконтроллера.
Сам микроконтроллер работает на 48 МГц от кварцевого резонатора на 20 МГц. Такой мощный контроллер и запущен на такой высокой тактовой частоте не случайно. Для быстрого отображения информации на графическом LCD необходимо быстро выводить информацию, для чего и был выбран микроконтроллер PIC18F2550.
Вычисленная скорость отображается на графическом LCD.
Исходя из вычисленной текущей скорости, рассчитываются и другие показатели, такие как ускорение и время разгона до 100 км/ч, также отображаемые на графическом LCD.
Напряжение питания бортовой сети подается на АЦП микроконтроллера через делитель, чтобы напряжение, подводимое к контакту микроконтроллера, не превышало напряжение питания (3,3В). Напряжение измеряется через равные промежутки времени, отмеряемое одним из таймеров микроконтроллера. Измеряемое напряжение обрабатывается и выводится на графический LCD.
Таким образом, мы получаем на экране цифрового спидометра полную информацию о характере движения автомобиля, а также дополнительную информацию о состоянии аккумулятора.
Схема спидометра
Программа микроконтроллера
Программа микроконтроллера написана на языке CCS PICC. Для создания проекта программы микроконтроллера использовалась среда разработки MPLAB 8.66.
Корпус и установка
Плата спидометра выполнена из двустороннего фольгированного текстолита. Обе стороны соединены между собой переходными отверстиями.
Фото платы цифрового спидометра с двух сторон:
Плата с экраном были установлены в корпус штатного спидометра автомобиля ВАЗ 2106. Корпус штатного спидометра с платой цифрового спидометра был установлен в приборную панель на свое место.
Ниже показаны фото установленного цифрового спидометра в автомобиле.
Благодарности
Используемая литература
Описание микроконтроллера Microchip PIC18F2550
Паспорт датчика скорости Ваз 2110
Embedded C programming and the Microchip PIC – Richard Barnett, Larry O’cull, Sarah Cox, 2004
Using_the_Siemens_S65_Display.pdf by Christian Kranz, 2005
Универсальный цифровой спидометр
Предлагаемый ниже автомобильный цифровой спидометр предназначен для установки в автомобили со штатными аналоговыми спидометрами, управляемые электрическими импульсами, поступающими от установленных датчиков скорости. Также возможно использование такого устройства в случае самостоятельной установки на автомобиль подобных датчиков.
Через 3 секунды после последнего нажатия, раздастся соответствующее кол-во коротких звуковых сигналов НА1, подтверждая запись в EEPROM микроконтроллера нужного варианта. Если при первом включении сервисный режим не выбирать, автоматически будет установлен режим для датчика скорости 2500 имп/км. При кол-ве нажатий более 5, будет также установлен японский стандарт (2500).Для выбора другого режима работы, достаточно повторить сервисную процедуру с начала.
После выбора нужного режима работы перемычку S1 необходимо убрать. Устройство готово к работе.
Погрешность показаний составляет для:
2 варианта (4000) менее 0,1 км;
5 варианта (10000) менее 0,1 км;
Читайте также: