Как самому сделать спидометр
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 на Ардуино для автомобиля или мотоцикла и электронный одометр своими руками
В инструкции будет рассказано, как сделать цифровой спидометр для своего велосипеда. Да, это то же самое, что мы используем в автомобилях и мотоциклах, но он будет очень дешевым.
У собранного своими руками электронного спидометра будет три режима:
Спидометр собран на Ардуино, так что нет предела вашему воображению.
Шаг 1: Как всё работает
Принцип работы проекта прост, но для сборки его нужно понимать. В самом простом понимании, он состоит из Геркона или магнитного выключателя, установленного на раму велосипеда и еще одного магнита, установленного на спицу колеса.
Так как колесо вращается, то магнит активизирует выключатель при каждом обороте. Сигнал поступает на Ардуино, который считает количество оборотов и по ним определяет покрытую дистанцию (нужно будет сначала указать диаметр вашего колеса). Также Ардуино следит за временем и вычисляет скорость. Данные выводятся на дисплей, где они отображаются в милях в час (или в километрах, если доработать формулу).
Шаг 2: Необходимые материалы
Проект недорогой и может обойтись вам в 300-700 рублей. Сборка потребует от вас некоторые умения в пайке.
Материалы для сборки:
Список необходимого инструмента:
Шаг 3: Код
Перед тем, как мы перейдём к электронике, будет неплохо загрузить код, чтобы вы не испытывали конфуз, метаясь между неправильно подключенными проводами. Загрузите код на Ардуино, перед этим не забыв указать диаметр колеса вашего велосипеда.
Шаг 4: Электроника
Схема соединения компонентов приложена выше, но я также напишу её отдельно.
После соединения всех компонентов можно запитать девайс и проверить, что всё работает.
Шаг 5: Корпус
Корпус можно сделать из пластика или дерева, он должен быть прочным и в нём должно быть достаточно пространства.
После установки переключателей, экрана, кнопки и хедеров проверьте девайс на работоспособность. Постарайтесь сделать устройство водонепроницаемым, ведь оно окажется в самых худших для работы условиях.
Шаг 6: Тестирование и устранение неполадок
Запитайте устройство от батарейки 9V и проверьте все три режима. Поднесите магнит близко к Геркону и скорость с дистанцией должны начать увеличиваться.
Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.
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:
Микроконтроллер PIC18F2550 SOIC – «сердце» спидометра, выполняющее весь необходимый функционал.
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
Выражаю благодарность пользователям форума eletronix.ru за предоставленную информацию о работе с LCD Siemens S65.
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
Using_the_Siemens_S65_Display.pdf by Christian Kranz, 2005
Скачать прошивку и печатную плату вы можете ниже
Цифровой спидометр в автомобиль.
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.
Как накрутить одометр, спидометр, схема.
Системы прямого впрыска топлива на отечественных автомобилях позволили эффективно использовать горючее, увеличив при этом мощность двигателя. В последнее время на автомобильном рынке появился большой спрос на устройства, которые наматывают электронные одометры. Кому это выгодно, накручивать в своей машине километраж?
Ответ на этот вопрос очевиден. Водители государственных, служебных (корпоративных) автомобилей, таким образом, получают возможность списывать бензин. А он сегодня на вес золота.
Раньше на старые модели авто устанавливали механические одометры, и накрутить километры можно было произвести только механическим способом. Со временем изобрели электронный одометр, и умелые специалисты радиоэлектроники из различных автобаз, придумали простой и эффективный способ намотать одометр. Для этого процесса нужно подсоединить провод с дополнительной клеммы генератора до приборной панели, где размещен сам одометр.
Но инженеры радиоэлектроники разработали новые одометры, которые очень трудно взломать. И когда однажды в гараже подсоединили одометр способом, о котором говорилось выше, радиотехник обнаружил, что машина не заводится. Страждущего водителя, который лишился дополнительного заработка, отправили искать другие пути решения этого вопроса.
История началась еще с Газелей и Соболей с установленными 405 двигателями, которые потребляли много горючего. Именно эти моторы и стали глохнуть, когда народные умельцы пытались накрутить одометр. Методика эффективного взлома устройства очень простая. К ЭБУ (электронному блоку управления) автомобиля нужно подключить ПАК «Комбилоадер», с которого считывается специальная серийная программа управления двигателем.
Затем открываем программу СTPro и в меню из перечисленной комплектации убираем галочку напротив датчика скорости. По этому алгоритму записывается в ЭБУ с небольшими изменениями уже модифицированная программа управления двигателем.
После таких проведенных действий, можно вызывать хорошего знакомого автоэлектрика, который подсоединит провод с генератора на одометр панели приборов, и процесс пойдет быстрее, вы сами сможете намотать необходимое количество километров. Но этот метод уже ушел в прошлое. Сегодня мир насыщен продвинутыми гаджетами и всевозможной электроникой.
С помощью метода объемного монтажа изготавливают простейший генератор, который состоит из трех радиоэлементов (см. электрическую схему).
Тумблер S1 нужен для переключения электрического сигнала идущего на панель приборов, либо с нашего генератора, либо со штатного датчика скорости движения. Наш генератор получает напряжение от «плюса» замка зажигания. Это позволяет наматывать пробег, не заводя автомобиль (достаточно будет лишь включить зажигание). Также можно включать схему в работу прямо при движении автомобиля.
Автомобильный электрик обязательно порекомендует вам припаять в схему еще один резистор последовательно с подстроечным. Это нужно для того, чтобы при направлении регулирования в крайнее левое положение его движка, не происходил процесс срыва генерации.
Также в схеме должен присутствовать защитный диод, чтобы защитить электрическую цепь от переполюсовки. Указанные на схеме номиналы резистора и конденсатора вполне подходят для генерации прямоугольных импульсов амплитудой 12В, в диапазоне низких и высоких частот (от 180 Гц, до 1,5 кГц). Эти характеристики с лихвой перекрывают потребности данного устройства на разных автомобилях.
Для оперативного изменения диапазона частот требуется замена конденсатора. При уменьшении емкости конденсатора частота увеличивается и наоборот.
Следующая схема, с тем же принципом работы генератора построена на микросхеме 555 (1006ВИ1).
Следует помнить, что все варианту схем, приведенные в этой статье разрабатывались для напряжения 24В, в грузовике КАМАЗ.
На рисунке изображена схема генератора на 176(561)ЛА7 или HEF4011.
В таблице описаны авто с доработанными одометрами.
Марка автомобиля
Год производства
Краткое описание установки
Газель
KIA Magentis
Hyindai Sonata
контактов, большой разъем, датчик скорости присутствуетHyindai Elantra
желтый, большой – белый, маленький – былый. На рисунке указан большой разъем (провод ДС), вид со стороны контактов, провод серый с коричневой полосой.Forg Tourneo Connect, Mondeo
VOLVO S70
Toyota Camry
Мицубиси – Панджеро
дизель
Renault
KANGOO
500 герц, скважностью 50%, классической схемой генератора на 561серии, крутит за 200
Mazda Tribute (aka Ford Maverick, Escape), американец.
Внимание! +5V (средний верхний контакт) выходит из прибора! Беречь от замыканий при подаче напряжений. Мотается до 5 кГц.
Перед тем как приступить к некоторым изменениям в электронике вашего автомобиля, нужно выполнить все нижеперечисленные пункты. Наша задача обнаружить нужный проводок, через который на одометр панели приборов поступает в цифровом виде информация о пробеге автомобиля. Далее описан по пунктам порядок действий:
1) ——- Осмотр коробки передач, заднего моста, переднего привода (если автомобиль переднеприводный) с целью обнаружения датчика скорости.
2) ——– Если вы обнаружили что-то подобное на датчик скорости, но не уверенны в том, что это именно он, то необходимо провести испытания. Для этого нужно снять с него разъем и проехать несколько километров. Вы должны обнаружить прекращение работы спидометра или одометра. Если это не произошло, то значить вы отключили не датчик скорости движения автомобиля, а что-то другое.
3) ——— В этом случае если вы обнаружили трехпроводной датчик скорости, то обязательно необходимо промерить напряжение на его разъеме, чтобы определить сигнальный провод. Далее этот сигнальный провод нужно вызвонить на приборной панели. К концу этого провода нужно будет подключить намотчик. Для этого нужно вывесить ведущие колеса авто и заставить их крутиться, параллельно с этим контролировать сигналы проходящие на приборную панель с помощью осциллоскопа.
4) ——— Если в первом пункте датчик скорости не смогли обнаружить, то вероятно сигнал о скорости одометр получает с ABS. В таком случае единственным вариантом остается поиск выхода сигнала на панели приборов с помощью осциллоскопа.
Если у вас на руках присутствуют подробные информационные материалы, электрические схемы по той модели авто, которую вы собираетесь сделать «чип-тюнинг», то задача довольно сильно упрощается. Нужно помнить, что каждый автомобиль разных производителей индивидуален. Вы полностью персонально отвечаете за свои действия. Поэтому прежде чем приступить к присоединению выбранных проводов, нужно несколько раз все перепроверить.
В данном кратком обзоре по намотке одометра освещены общие принципы решения поставленной перед нами задачи. Конкретная реализация, на конкретном авто той или иной модели, может сильно отличатся в пользу усложнения. Если вы уже имели опыт работы другого типа авто, которого нет еще в нашем списке, присылайте информация нам, и мы с удовольствием пополним нашу таблицу.
Некоторые тонкости по созданию намотчика одометра на автомобилях Ford Mondeo и Ford Focus 2006 года, а также Toyota Camry.
Эти модели авто используют сигналы поступающие из ABS в качестве сигнала скорости автомобиля. Тип датчика используемого на этих авто является токовым, что означает перемена тока в цепи при вращении колеса. Изменения происходят в диапазоне 7 – 14мА. Если подключить осциллограф параллельно к датчику, то при вращении колеса мы получим меандр размахом примерно 0,5 В, при стандартных показателях в 12 В. Ниже приведена схема, которая полностью имитирует работу такого датчика.
На модели Ford Mondeo и Ford Focus плюсовой провод мы можем определить с помощью тестера напряжения, сняв разъем и проведя действия с проводом при включенном зажигании. В данном примере мы использовали эффект полной (ручной) перекомиутацию. Чтобы осуществить намотку одометра нужно открыть капот, затем вынуть заглушку из разъема, а на ее место подсоединяем намотчик.
Включаем зажигание автомобиля и производим необходимую намотку. После совершения необходимый действий, подсоединяем в разъемы заглушки, которые восстанавливают заводское соединение блока управления ABS с датчиками. Все эти провода можно было коммутировать на реле, но в результате наших действий появилось бы много лишних проводов. Следует при тестировании и работе нашей системы по накрутке одометра использовать два ведущих колеса, потому что при работе одного колеса, показатель скорости не будет превышать 30 км в час.
Модель автомобиля TOYOTA CAMRY, 2006 года производства имеет панель приборов, которая называется «оптитрон», и имеет неоновую подсветку. Объем двигателя 3,5 литра, коробка передач – автомат, сигнал о скорости поступающий на одометр берется с ABS и имеет форму синусоиды с амплитудой 1В, с частотой прямо пропорциональной скорости вращения. На этом автомобиле используется в работе индуктивный тип датчика ABS системы.
Электрическая схема, которая нужна нам для накрутки одометра, должна быть построена с использованием транзистора КТ3102. Резистивный делитель проводит операции над амплитудой выходного сигнала, уменьшая ее этим. Конденсатор емкостью от 0,1 мкФ до 0,47 мкФ убирает постоянную составляющую сигнала.
Напомним вам, что вмешиваться в работу системы ABS не рекомендуется, но если вы все ж е приняли решения, то вы должны полностью представлять последствия и в соответствии с этим выполнять работу на должном качественном уровне.