Projekty AVT

!!

Obrotomierz

2711

W samochodach z wytłumionymi silnikami z przerywacza cewki zapłonowej. Obroto-byłoby wywoływane kilkakrotnie, co prowa-jazda i przełączanie biegów na słuch stają się mierz charakteryzuje maksymalny pomiar dziłoby do fałszywych pomiarów prędkości coraz trudniejsze, zwłaszcza przy braku sto-obrotów do 9000 [obr./min] oraz rozdziel-obrotowej. Tak więc dodatkowy przerzutnik sownego obrotomierza. Jazda przy odpo-czość 250 [obr./min], która z pewnością U2A likwiduje wspomniane drgania, z które-wiednim zakresie obrotów silnika sprzyja wystarczy.

go wyjścia (Q\) czysty impuls wywołuje zmniejszeniu zużycia paliwa, oszczędza sil-przerwanie INT1. Stała czasowa tego prze-nik oraz ogranicza zanieczyszczenie środo-Opis układu

rzutnika nie może być zbyt duża, gdyż ogra-wiska. Należy pamiętać, że maksymalne Na rysunku 1 przestawiony został schemat niczy to pomiar maksymalnych wartości obroty nie zawsze prowadzą do osiągnięcia ideowy obrotomierza. Odbierane impulsy obrotów i wynosi około 3ms, co umożliwia najwyższej mocy.

z przerywacza cewki zapłonowej zostają pomiar prędkości do 9000 [obr./min]. Pomiar Opisany obrotomierz może znaleźć zasto-uformowane w układzie złożonym z elemen-prędkości obrotowej polega na pomiarze sowanie także jako dodatkowy, niepowta-tów R1, R2, R3, R4, D38, D39, C1 oraz T1.

czasu pomiędzy impulsami na wejściu prze-rzalny gadżet w samochodach, które mają Na kolektorze T1 uzyskuje się ujemne impul-rwania INT1 zgodnie ze wzorem:

fabryczne obrotomierze.

sy w takt pracy przerywacza. Impulsy te Obr [obr./min] = [60*(częstotliwość Układ został tak zaprojektowany, by była wyzwalają przerzutnik monostabilny U2A kwarcu/12)] / ilość zliczonych impulsów możliwa współpraca z silnikami dwu- lub o stałej czasowej ok. 3ms. Ponieważ styki Liczba zliczonych impulsów to wartość, czterocylindrowymi. Dzięki zastosowaniu przerywacza skłonne są do drgań tak jak nor-którą zliczy wewnętrzny licznik pomiędzy techniki mikroprocesorowej jest łatwy w wy-malny przycisk, potrzebne okazało się wytłu-dwoma impulsami na wejściu INT1. Zworka konaniu oraz nie wymaga kalibracji. Proste mienie tych drgań, gdyż impulsy z przerywa-JP1 umożliwia wybór rodzaju silnika. Wystę-

jest także podłączenie w dowolnym samo-cza wywołują przerwania INT1. Przy braku pują silniki, w których na jeden obrót wału chodzie, gdyż wykorzystywane są impulsy filtracji drgań styku przerywacza, przerwanie Rys. 1 Schemat ideowy

20

Elektronika dla Wszystkich





Projekty AVT

Listing 1

Do 'pętla główna programu

If Pom_zak = 1 Then

'jeżeli pomiar zakończony to

Disable Timer0

'zablokuj timer0

Temp = Counter0

'odczytaj wartość timera0

Zm_pom = Zm_pom + Temp

'dodaj ja do wartości zmiennej zm_pom Temp = 60000000 / Zm_pom

'oblicz prędkość ze wzoru 60*1MHz/zm_pom If Jp = 0 Then

'jeżeli zwora założona to podziel Temp = Temp / 2

'wynik przez 2, gdy na obrót przypadają dwa zapłony End If

Wynik = Temp

'zapisz wynik do zmiennej wynik Reset Pom_zak

'zeruj flagę zezwolenia na obliczenie prędkości Set Zez_pom

'ustaw flagÄ™ zezwalajÄ…cÄ… na pomiar Zm_pom = 0

'wyzeruj zmienne

Licz_czas = 0

Enable Timer0

Else

'w przeciwnym wypadku

If Wynik > 0 And Br_syg = 65 Then 'jeżeli wynik >0 oraz wartość br_syg=65 to Nop

'gdzie br_syg określa czas braku sygnału wejściowego Nop

'po którym zmienna wyniku jest zmniejszana do zera nop

Decr Wynik

'zmniejsz zmienna wyniku

End If

End If

Loop

'koniec pętli głównej programu

End

korbowego przypada jeden zapłon (silniki prędkości obrotowej, gdyż można ją będzie zmiennej wynik zostanie wcześniej obliczona dwucylindrowe np. maluch czy cinquecen-wykorzystać także przy innych pomiarach.

wartość. Wartość ta będzie wtedy wyświetla-to). Jeżeli w samochodzie będzie silnik czte-Na listingu 1 przedstawiona zastała pętla na, gdy silnik nie pracuje, co jest zachowa-rocylindrowy, to na każdy obrót wału korbo-główna programu. W tej pętli dokonywane są niem nieprawidłowym. Aby temu zapobiec, wego będą przypadać dwa zapłony. Tak więc przeliczenia zliczonych impulsów - na pręd-przy braku impulsów na wejściu INT1 przez otrzymany wynik prędkości obrotowej kość obrotową. Po ustawieniu w przerwaniu kilkadziesiąt milisekund zmienna wynik jest będzie trzeba dodatkowo podzielić przez 2, INT1 flagi Pom_zak dokonywane są oblicze-stopniowo zmniejszana do zera. Będzie to co ma miejsce przy założonej zworce JP1.

nia zgodnie z powyżej zamieszczonym wzo-powodować stopniowe wygaszanie wskazań Pozostałe porty mikrokontrolera wykorzysta-rem. Jeżeli zworka JP1 jest założona, dodat-obrotomierza. Listing 2 przedstawia prze-ne zostały do sterowania diodami tworzący-kowo wynik dzielony jest przez 2. Po doko-rwanie od timera0, który zlicza impulsy mi wyświetlacz obrazujący skalę obrotomie-naniu przeliczeń zmierzona wartość obroto-pomiędzy przerwaniami INT1. Przerwanie to rza. Ponieważ wyświetlacz składa się z 37

wa przechowywana jest w zmiennej wynik.

jest wywoływane po przepełnieniu 16-bito-diod LED, potrzebne okazało się jego mul-Podczas braku impulsów (przy zgaśnięciu wego licznika, gdyż jako taki został skonfi-tipleksowanie. Port P1 steruje wierszami silnika) mogłoby się zdarzyć, że nie będzie gurowany timer0. W przerwaniu tym doda-wyświetlacza, natomiast linie P3.5, P3,4, wywoływane już przerwanie INT1 i w wana jest wartość pojemności licznika do P3.2, P3.1, P3.0 sterują poprzez tranzystory T2-T6 jego kolumna-mi. Rezystory R11-R18 ograni-

czają prąd płynący przez diody do Listing 2

bezpiecznej wartości. Porty mik-Zw_licz_czasu:

'przerwanie przepełnienia timera0

rokontrolera majÄ… sporÄ… wydaj-

Zm_pom = Zm_pom + 65536 'dodaj wartość 65536 (licznik pracuje jako 16-bitowy) ność w stanie niskim, dlatego też Incr Licz_czas

'zwiększ zmienna licz_czas

możliwe było sterowanie wiersza-If Licz_czas = 10 Then

'jeżeli wartość tej zmiennej osiągnie 10 to mi wyświetlacza bezpośrednio

Stop Timer0

'zatrzymaj timer0

Set Zez_pom

'ustaw flagÄ™ zezwolenia na pomiar z portu. Stabilizator U3 ogranicza Br_syg = 0

'wyzeruj zmienna br_syg

napięcie zasilające do potrzebnej End If

wartości 5V. Elementy X1, C7,

Return

C8 odpowiedzialne sÄ… za popra-

wne taktowanie mikrokontrolera, Listing 3

natomiast kondensator C9 za

poprawne zerowanie mikrokon-

Pomiar:

'przerwanie od wejścia int1

trolera po włączeniu zasilania.

If Zez_pom = 1 Then

'jeżeli flaga zezwolenia pomiaru ustawiona to Counter0 = 0

'wyzeruj timer0

Program

Start Timer0

'start timer0

Program na mikrokontroler napi-

Reset Zez_pom

'wyzeruj flagÄ™ zezwolenia na pomiar Else

'w przeciwnym wypadku

sany został w Bascomie i można

Stop Timer0

'zatrzymaj timer0

go ściągnąć ze strony interneto-Set Pom_zak

'ustaw flagę pomiar zakończony

wej EdW. Chciałbym przestawić

End If

tylko tę jego część, która odpowie-Br_syg = 0

dzialna jest za pomiar i obliczenie Return

Elektronika dla Wszystkich

21

Projekty AVT

zmiennej przechowującej zmierzone impulsy pomiar. Po zakończeniu pomiaru ustawiana względu na dwustronną płytkę. Jeżeli montaż pomiędzy przerwaniami. Dodatkowa zmien-jest także flaga zezwolenia na obliczenie przebiegł prawidłowo, obrotomierz powinien na Licz_czas zabezpiecza układ przed tylko prędkości obrotowej. Dalsza część programu działać od razu po włączeniu zasilania.

jednym impulsem na wejściu INT1 (wyzwo-obrotomierza składa się z wyliczenia pro-Montaż obrotomierza w samochodzie nie lenie pomiaru a brak jego zakończenia).

gów zapalenia diod LED oraz z obsługi mul-jest skomplikowany. Mierzone impulsy Osiągnięcie wartości 10 przez tę zmienną tipleksowanego wyświetlacza, którego można pobrać wprost z cewki zapłonowej, automatycznie kończy pomiar. Na listingu 3

obsługa wyzwalana jest przerwaniami od natomiast zasilanie - z przewodu, na którym widoczne jest przerwanie od INT1. Pierwsze Timera1.

pojawia się napięcie po przekręceniu kluczy-wyzwolenie tego przerwania wyzwala ka. Umożliwi to działanie obrotomierza tylko pomiar (włączenie timera0), a następne Montaż i uruchomienie

po przekręceniu kluczyka. Choć, jak kto wyłącza timer0, kończąc tym samym Obrotomierz należy zmontować na dwu-woli, można dołączyć obrotomierz wprost do stronnej płytce,

zacisków akumulatora. Ze znalezieniem która widoczna jest

odpowiedniej obudowy oraz miejscem zain-na rysunku 2. Mon-

stalowania obrotomierza w samochodzie nie taż najlepiej rozpo-powinno był problemów.

cząć od elementów

W stanie spoczynku, gdy brak jest impul-najmniejszych, koń-

sów z cewki zapłonowej samochodu, świecić cząc na diodach

powinna pierwsza dioda LED sygnalizująca LED. Żeby prosto

brak obrotów.

wlutować diody

Do opisywanego układu zaprojektowana LED, należy w

została prosta płyta czołowa, która widoczna pierwszej kolejności

jest na rysunku 3. Rysunek ten, po przenie-wlutować po jednej

sieniu na papier samoprzylepny i wycięciu końcówce diod

otworów, można nakleić na obudowę obroto-5mm. Po ich odpo-

mierza. Tak wykonaną płytę czołową należy wiednim ułożeniu

polakierować lub zabezpieczyć samoprzy-można zalutować

lepną bezbarwną folią. W zależności od drugie końcówki.

rodzaju silnika należy nie zapomnieć Następnie należy

o poprawnym ustawieniu obrotomierza włożyć diody 3 mm

zworkÄ… JP1.

i lutować w ten sam

Proponowany obrotomierz, po zmianie sposób.

progów zapaleń diod oraz płyty czołowej, Przy montażu

może znaleźć zastosowanie także w innych elementów należy

urządzeniach, w których potrzebny jest unikać pomyłek,

pomiar prędkości obrotowej.

gdyż ich późniejsze

wylutowanie może

Marcin WiÄ…zania

być utrudnione ze

[e-mail]

Rys. 2 Schemat montażowy

Rys. 3 Rysunek płyty czołowej

Wykaz elementów

Rezystory

D21,D25 . . . . . . . . . . .LED 5mm zielona R1,R2,R6-R10 . . . . . . . . . . . . . . .4,7kâ"Åš

D2-D4,D6-D8,D10-D12,D14-D16,D18-R3,R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10kâ"Åš

D20, D22-D24,D26-D28 LED 3mm zielona R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15kâ"Åš

D29,D33 . . . . . . . . . . . . .LED 5mm żółta R11-R18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68â"Åš

D30-D32 . . . . . . . . . . . . .LED 3mm żółta D37 . . . . . . . . . . . . .LED 5mm czerwona Kondensatory

D34-D36 . . . . . . . . . .LED 3mm czerwona C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF

D38 . . . . . . . . . . . . . .dioda Zenera 4,7V

C2,C3 . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczne D39 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148

C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF

T1 . . . . . . . . . . . . . . . .BC547 lub BC548

C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V

T2-T6 . . . . . . . . . . . . .BC557 lub BC558

C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47µF/16V

U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89C2051

C7,C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33pF

U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74HCT123

C9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7µF/16V

U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7805

Inne

Półprzewodniki

JP1 . . . . . . . . . . . . . . .jumper ze zworkÄ… D1,D5,D9,D13,D17,

X1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .kwarc 12MHz Komplet podzespołów z płytką jest dostępny w sieci handlowej AVT jako kit szkolny AVT-2711

22

Elektronika dla Wszystkich