Подключение тахометра с отсечкой
Обновлено: 05.07.2024
Регистрируясь на данном ресурсе Вы соглашаетесь с действующими Правилами форума и обязуетесь их соблюдать.
Незнание правил не освобождает Вас от наказания за их нарушение!
Для участников клуба доступна различная клубная атрибутика: рамки, наклейки, футболки, толстовки, кружки, карты и т.д. Причем некоторые виды атрибутики распространяются бесплатно на встречах. Более подробную информацию узнавайте в своем региональном разделе или теме. Также если Вы хотите заниматься клубной атрибутикой в своем городе, то напишите об этом администрации.
wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали авторы-волонтеры.
Автомобильный тахометр — это прибор, который показывает, сколько оборотов в минуту совершает коленчатый вал двигателя. Иными словами, тахометр является измерителем скорости работы двигателя. Некоторые автомобили тахометрами не комплектуются; чаще всего это машины с автоматической трансмиссией. Скорее всего, дело в том, что одно из главных назначений тахометра — облегчить процесс смены передач, сделать его наглядным: водитель должен увидеть, что пора менять передачу. И даже если ваш автомобиль не оборудован ручной коробкой, то все равно очень полезно иметь возможность наблюдать за скоростью вращения двигателя. Читайте дальше, и вы узнаете подробности.
Данная тема не преследует рекламных и коммерческих целей и создана как информационная по указанным тахометрам.
Тахометры KUS и Мореман имеют практически одинаковую электронику и могут быть подключены абсолютно к любому ПЛМ.
Отличительной особенностью обоих моделей является то что стрелка тахометра работает от шагового микро двигателя, что полностью исключает её "дребезг" в условиях вибрации и "тряски" на волне.
О стандартных вариантах подключения и настройки рассказано в видеороликах ниже.
К этому добавлю не стандартные варианты подключения для моторов средней мощности с штатными или самодельными шунтирующими регуляторами напряжения.
Суть в том что шунтирующий регулятор оказывает сильное влияние на точность показаний тахометра и на определенных оборотах попросту не дает адекватно работать.
Этот момент был замечен довольно давно, соответственно схема подключения была изменена.
ПЛМ Нептун-23 с батарейной системой зажигания. На моторе установлен шунтирующий регулятор.
Сигнальный провод тахометра подключается к датчику Холла согласно схемы.
Подключение сигнального провода к датчику Холла не вызывает ни каких изменений в работе зажигания.
Вариант второй.
ПЛМ Джонсон-60. Специально для тахометра, установлен отдельный датчик Холла, он же датчик положения распределительного вала (ДПРВ)
Марка указана на фото. (годится абсолютно любой ДПРВ работающий по принципу датчика холла, с тремя проводами подключения)
Так же можно использовать датчик положения коленвала. (ДПКВ) Этому датчику не требуется подключение питания, поскольку датчик индуктивного типа. Об этом будет информация ниже.
Датчик на моторе установлен аналогично автомобилю и считывает количество зубцов маховика.
Количество импульсов за оборот на обоих моделях тахометров устанавливается по количеству зубцов маховика.
В моем случае это 73 импульса.
На моторах без венца стартера возможно использовать любые самодельные металлические пластины в количестве от одной штуки установленные на маховик.
Датчик к тахометру подключен очень просто.
Резистор МЛТ-05 сопротивлением 470 Ом распаян на клеммы прямо в разъеме датчика.
Резистор может быть любой марки и любой мощности с постоянным сопротивление от 330 до 470 ом.
Стандартные датчики для обеих марок приборов, которые имеются в продаже выглядят так.
Приобрести можно в торговой сети Мореман.
Информацию о стандартных датчиках и способах подключения можно получить просмотрев видео.
Добавлю к этому что данные тахометры прекрасно и довольно точно работают и от штатных катушек генератора мотора. (без подключенных шунтирующих Р) В отдельных случаях требуется установка блокирующего конденсатора.
Подключение конденсатора и номиналы указаны на схемах.
Для тех кто хорошо разбирается в электронике.
Оба указанных в теме тахометра прекрасно работают с любого прямоугольного сигнала амплитудой всего 4-5 вольт.
Держат довольно высокое переменное (импульсное с генератора) напряжение до 70 вольт.
На входе тахометра стоит мощный выпрямительный диод и ограничивающий резистор.
Теперь внимание! Подключать сигнальный провод данных тахометров к системе зажигания,
нельзя! Рассчитаны только на низковольтные катушки генератора. (заряд АКБ)
Количество полюсов генератора ПЛМ: именно это значение требуется переключать на задней стороне универсального тахометра. Лучше всего узнать эту цифру в инструкции по эксплуатации, если такой возможности нет, то смотрите здесь:
Хонда - BF 8A, BF9.9/15A, BF-25/30, BF 75/90 лс., BF25/30, BF 75/90, BF-115/130, BF 200/225 - 4 полюса
Хонда - BF-35/40, BF 40/50 - 6 полюсов
Хонда - BF-8D/9.9D, BF 15D/20D Включая водометные модели - 12 полюсов
Эвинруд/Джонсон - Все 2-цил. двигатели мощностью менее 70л.с. - 10 полюсов
Эвинруд/Джонсон - 9,9л.с. и 15л.с. (2-цил., 4-тактные), 25 – 35л.с. 3-цил., 40 – 50л.с., 2-цил. (1993 и позднее), 60л.с., 3-цил. (1985 и позднее), 70л.с. и большей мощности, включая судовые приводы всех моделей FICHT (системы впрыска топлива для подвесных двигателей) - 12 полюсов
Судзуки - менее 55л.с. все двигатели;60л.с., 65л.с. по 1985, 50 – 60л.с. Cabrea - 4 полюса.
Судзуки - DF 4л.с. по 30л.с. (4-тактные), 25л.с. и 30л.с. (1993 и позднее), 55л.с. и 65л.с. (1985 и позднее) - 6 полюсов
Судзуки - 75л.с. и большей мощности (1985 и позднее), 75л.с. и большей мощности (Cabrea), 115л.с. и больше (1988 и позднее), DF 40 по DF 250, DFV6 (4-тактные) - 12 полюсов
Тохатсу/Ниссан 8л.с. по М40С (все 2-цил.) - 4 полюса
Тохатсу/Ниссан - M40D по M90A (все 3-цил.) - 6 полюов
Тохатсу/Ниссан - 115л.с., 120л.с., 140л.с. (все 4-цил.) 8, 9, 9.9, 15, 18, 25 и 30л.с. (4-тактные) - 12 полюсов
Всем привет! Хотелось бы поделиться с сообществом своей историей модернизации тахометра ТХ-193
Неделю назад обратился ко мне один человек с довольно нестандартным заданием — нужно было обеспечить работу древнего тахометра ТХ-193(ВАЗ 2106) с современным двигателем ВАЗ21126(Приора), имеющем систему зажигания с индивидуальными катушками на каждый цилиндр, а значит просто подключить ТХ-193 к катушке зажигания уже не получится. К тому-же заказчик хотел повысить эксплуатационные качества прибора, оставив не тронутым его внешний вид и дизайн. В общем дело кончилось тем, что я взялся выпотрошить электронную начинку прибора и разработать свою, с блэкджеком и шлюхами. Информацию о частоте вращения коленчатого вала тахометр теперь будет получать от ЭБУ Январь 7.2, для чего в последнем имеется специальный вывод.
Под катом фото, видео, схема, исходники и много текста, повествующего о логарифмах и о том как правильно масштабировать данные и отделаться от запятой.
Хард
Начнем с устройства ТХ-193. Механическая часть прибора представляет из себя миллиамперметр классической конструкции, с постоянным магнитом и подвижной катушкой, приводящей в движение стрелку.
Софт
На самом деле ещё до вычерчивания схемы я оперативно собрал всё это дело на макетке, взяв контроллер в DIP корпусе и сразу же принялся махать стрелкой))
В общем то софт оказался немного интереснее харда.
Начнем с общей архитектуры:
Таймер 0 тикает с частотой 250кГц, а значит период тика = 4мкс прерывание по переполнению происходит с частотой 250кГц / 256 = 0.976кГц
а значит прерывание происходит один раз в 1024мкс. Можно было заморочиться и подогнать это дело ближе к одной миллисекунде путем обновления счетчика таймера в прерывании, но в данной задаче это не к чему. Т.е. мы можем измерять время с точностью 4мкс, что вполне достаточно для заданной точности прибора.
Таймер 0 у нас не только отсчитывает время, но ещё и выставляет флажки для запуска тех или иных задач с определенной периодичностью.
Задачи у нас две. Давать отмашку прерыванию INT0 на измерение периода импульсов на входе и изменять положение стрелки.
Таймер 1 тикает с частотой 16мГц, но т.к. он 16ти битный и используется режим Phase and Frequency Correct PWM — итоговая частота ШИМ оказывается очень небольшой и составляет что-то около 122Гц. Это потому, что таймер тикает сначала вверх, а потом вниз. Зато имеем тру 16битный ШИМ и можем очень точно рулить стрелкой! В даташите найдутся все подробности.
Механика, к слову сказать, оказалась отвратительного качества, плавно двигать стрелку было не реально из-за повышенного трения в механизме, который пришлось для начала хотя-бы смазать трансмиссионным маслом. Но это уже детали.
Была составлена таблица соответствия показаний прибора с соответствующим значением регистра таймера в ШИМ попугаях.
В исходниках это дело называется GAUGE_TABLE и вынесено по привычке в отдельный файл.
Текста почему-то получается всё больше, но не остановиться более подробно на этом моменте я просто не могу!
Итак, понятно, что нам нужна логарифмическая прогрессия. Шаг изменения тока в цепи миллиамперметра должен уменьшаться по мере приближения к целевой отметке. Ресурсы на вес золота, а значит только табличный метод. Точек тоже по возможности минимум.
Начнем с построения логарифмической таблицы.
Всё очень просто: запускаем excel и несколькими взмахами мыши получаем 50 значений логарифма по основанию 2 для последовательности от 1 до 50. Для наглядности строим красивый график.
Прекрасно! То, что нужно! Но во-первых — точек аж 50, а во вторых все числа с плавающей точкой. Это нам никак не подходит!
Поэтому отбираем из имеющегося массива 5 точек с шагом 10. Получаем что-то вроде этого:
Уже лучше. Последовательное приближение к цели всё ещё сохраняется, но точек в 10 раз меньше.
Дальше нужно нормировать полученный набор. Т.е. сделать так, чтобы все значения находились в диапазоне от 0 до 1. Для этого просто разделим каждый элемент на 5,64385618977472 (максимальное значение нашего массива).
Таким образом получаем всё ту-же логарифмическую зависимость, но уже в на много более удобном для дальнейших вычислений виде. Такую таблицу уже можно довольно легко применять, если бы не точка после нуля. Но с этим мы тоже довольно легко разберемся.
Теперь я хочу, чтобы мы приняли красивое значение 1024 за единицу и снова пересчитали нашу таблицу. Получаем
Как видим, форма графика не изменилась, но цифры теперь укладываются в 16битный диапазон и нет никаких дробей.
В исходниках полученный массив называется logtable[]
Масштабирующий коэффициент(если можно его так назвать) 1024 появился здесь не случайно и нужно очень хорошо понимать почему именно 1024.
Во-первых это степень двойки и выбрана она потому, что дорогие операции деления и умножения на степень двойки можно заменить дешевым сдвигом влево/вправо и было-бы глупо не использовать такую возможность.
Во-вторых коэффициент должен выбираться и исходя из масштабов тех данных, к которым он будет применяться. В нашем случае это значения регистра 16ти разрядного таймера, который управляет заполнением ШИМа. Экспериментально было выявлено, что неудовлетворительные колебания стрелки обнаруживаются даже при её резком смещении на 200 об/мин. Т.е. если нужно двинуть стрелку на более чем ~200 об/мин — потребуется сглаживание. Из таблицы GAUGE_TABLE видно, что соседние ячейки в среднем отличаются на 4000 ШИМ попугаев, что соответствует примерно 500 об/мин на шкале прибора. Не трудно прикинуть, что в цифрах смещение стрелки на 200об будет 4000 / 2,5 = 1600 ШИМ попугаев.
Следовательно масштабирующий коэффициент нужно выбрать таким образом, чтобы во-первых он был как можно бОльшим, потому что иначе мы теряем разряды и точность, а во-вторых как можно меньшим, чтобы не заставлять нас переходить от 16ти разрядных переменных к 32х разрядным и не расходовать ресурсы понапрасну. В итоге выбираем наименьшую степень двойки, которая меньше 1600 и обеспечивает достаточную точность. Это и будет 1024.
Этот момент очень важен. Я сам до сих пор порою испытываю трудности с выбором правильных коэффициентов и размеров переменных.
Ну а дальше уж пошло-поехало. Находим в коде реализацию display_rpm() и видим, что для определения конкретного значения в ШИМ попугаях используется таблица GAUGE_TABLE[] и предположение, что между соседними отметками шкала линейна. Для организации изменения тока по логарифмическому закону введен массив на 5 точек pwm_cuve[] в котором содержится набор значений, который нужно последовательно отнять или прибавить(в зависимости от направления движения стрелки) от pwm_ocr1a_cur_val чтобы заставить стрелку двигаться плавно и чётко.
каждый шаг формируется путем умножения значения pwm_delta на коэффициент из нашей таблицы logtable[];
Перед умножением значение предварительно масштабируется путем деления на 1024.
Конечный расчётный пункт назначения стрелки target_pwm записывается в pwm_cuve[] как есть, потому что из-за проблем с округлением и из-за ограничения размерности переменных 16битами точное значение в результате расчётов будет там образовываться весьма не часто, поэтому приходится обеспечить гарантию того, что стрелка окончит свой путь в заданной точке.
В общем то всё вышесказанное по сути заключено в одной строке
pwm_cuve[ table_i ] = pwm_ocr1a_cur_val + (pwm_delta / LOG_TABLE_MAX * logtable[ table_i ]);
Далее главный цикл по сигналу от таймера0 раз в PWM_UPD_PERIOD выгребает значения из pwm_cuve и присваивает их переменной pwm_ocr1a_cur_val, значение которой в прерывании будет присвоено регистру OCR1A, что немедленно приведет к изменению заполнения ШИМа и изменению тока в цепи миллиамперметра.
Вот, собственно и почти все хитрости, за исключением перевода периода, представленного в тиках таймера в частоту вращения коленчатого вала, которая измеряется в об/мин.
Сократилось всё это до engine_rpm = (uint16_t)(15000000UL / (uint32_t)rot_time);
О том как получилась эта цифра мы можем поговорить или не поговорить в следующий раз, потому что и без того текста получилось не мало и явно не многие дочитают даже до этого места.
Немного видео, как и обещал
На точность показаний не обращайте внимание, стрелка нормально не одета + циферблат не закручен.
Движение стрелки с шагом 1000об/мин одним скачком.
Дело ясное, что в реальности скачков в 1000об/мин не будет и те незначительные перелеты стрелки, которые всё-же можно наблюдать на видео не станут проблемой. Просто если устранить и их — то можно здорово потерять в быстродействии прибора и его показания будут отставать от реальности.
До новых встреч!
Проверка прибора на автомобиле
Клиент очень доволен!
А когда увидел эту статью и все исходники, включая некоторые фото самого процесса изготовления платы — сказал, что его мозг взорван!
Если в закрытом гараже снимать такие вещи, то можно заснять свои последние минуты.
А если подключить зелёный к клеме "Б" на катушке. То какая разница будит, что поизойдёт напряжение на клеме "б" и "к" одинаковое. Заранее спасибо, за ответ.
спасибо бро. помог)
У тебя стоит бесконтактное зажигание?
Как бы там не было парень старался и много чем помог!! Не смотря на слова паразиты и тд, я лично если бы рассказывал, вы бы вообще нихуя не поняли✋
А как настроить Shift-Light? Просто поставить на 5000 к примеру и будет загораться? Просто у некоторых всегда горит)
А как его на УАЗ подключить с Бесконтактным трамблёром и коммутатором?
Я себе подключил такой на ваз2108. Плюс подключил к прикуривателю,минус на кузов. Зелёный провод на трамплёр. Белый провод на кнопку включения габаритов и ближнего света. И всё. К Акуму продключать не надо. Я сталкнулся с тем что выключая массу машина была обесточена, а подсветка тахометра постоянно горела. Питаясь от акума напрямую.
Читайте также: