Электронный спидометр на классику

Распиновка (схема подключения) приборной панели ВАЗ 2107

Так случилось, что мне для установки приборной панели от ГАЗ 3110 в мою ненаглядную ВАЗ 2105 (с торпедой и проводкой от 2107) потребовалась распиновка комбинации приборов от ВАЗ 2107. К моему великому удивлению и ужасу поиск в Гугле и Яндексе не дал ни одного внятного результата, информация везде урывочная и не всегда корректная, поэтому я решил собрать всё воедино и написать сам для себя небольшой пост-инструкцию, а вдруг кому-нибудь ещё пригодится 🙂

На самом деле путаница возникает из-за того, что существует как минимум 2 самых популярных вида этих приборок: старого образца с указателем давления масла, а так же более новая – с эконометром. В общем, чтобы выяснить, какая у вас – смотрите на левый верхний прибор: если там нарисована маслёнка – значит у вас более старая, а если написано ECON – значит новая. Кстати, на моём фото – приборка с эконометром (видите – справа торчит его пипка).

Распиновка старой комбинации приборов (с указателем давления масла)

Кроме наличия указателя давления масла стоит отметить, что в этой приборной панели отсутствует лампа индикации воздушной заслонки (подсос), а лампа аварийного давления масла находится рядом с указателем давления. За то в ней присутствуют лампы низкого уровня тормозной жидкости и противотуманных фонарей.

Белая 6-клеммовая колодка X1:

1. Датчик уровня бензина
2. Контрольная лампа указателей поворота
3. Датчик заряда АКБ (вольтметр -)
4. Контрольная лампа уровля бензина
5. Общий плюс (+)
6. Датчик заряда АКБ (вольтметр +)

Белая 8-клеммовая колодка X2:

1. Контрольная лампа противотуманных фонарей
2. Контрольная лампа дальнего света
3. Контрольная лампа габаритов
4. Пустой
5. Контрольная лампа заряда АКБ
6. Контрольная лампа уровня тормозной жидкости
7. Пустой
8. Контрольная лампа стояночного тормоза (ручник)

Оранжевая 6-клеммовая колодка X3:

1. Общий минус (-)
2. Тахометр
3. Подсветка приборов
4. Датчик давления масла
5. Контрольная лампа давления масла
6. Датчик температуры охлаждающей жидкости

Распиновка новой комбинации приборов (с эконометром)

Здесь же всё наоборот – указатель давления масла отсутствует (вместо него эконометр), вместо лампы уровня тормозной жидкости – лампа подсоса (или лампа системы управления двигателем на инжекторах), а вместо лампы противотуманных фонарей – лампа давления масла.

Белая 6-клеммовая колодка X1:

1. Датчик уровня бензина
2. Контрольная лампа указателей поворота
3. Датчик заряда АКБ (вольтметр -)
4. Контрольная лампа уровля бензина
5. Общий плюс (+)
6. Датчик заряда АКБ (вольтметр +)

Белая 8-клеммовая колодка X2:

1. Контрольная лампа габаритов
2. Контрольная лампа дальнего света
3. Контрольная лампа давления масла
4. В моей приборке пустой, но в проводке присутствует клемма, идущая к датчику уровня тормозной жидкости
5. Контрольная лампа заряда АКБ
6. Контрольная лампа воздушной заслонки (подсоса) или блока управления двигателем для инжекторов
7. Пустой
8. Контрольная лампа стояночного тормоза (ручник)

Оранжевая 6-клеммовая колодка X3:

1. Общий минус (-)
2. Тахометр (если данный контакт пустой, значит тахометр на контакте #4)
3. Подсветка приборов
4. Пустой, а если не пустой – к тахометру
5. Пустой
6. Датчик температуры охлаждающей жидкости

Цвета проводов решил тут не приводить, чтобы не запутать никого окончательно, ведь цвета вообще во всех схемах разные 🙂 Если возникнут вопросы, буду рад помочь!

Электронный спидометр на классику

Автор: Олег Петрович
Опубликовано 03.09.2009

Добрый день и удачной охоты, всем котам и кошечкам!
А самое главное:
С днем рождения Кот!
Пусть живет и здравствует наш “РадиоКот”! Ура товарищи (ну или господа)!

Глава 1. Немного предистории, или как я люблю отечественный Автопром.

После того, как на моей машине, а машина прямо скажем почти эксклюзивная (в смысле запчасти фиг найдешь), благополучно скончался очередной спидометр, то ли седьмой, то ли восьмой, я решил замутить электронный девайс, чтоб и скорость показывал и километры щелкал.
Как обычно, начал поиск того, что уже натворили собратья по разум и коллеги по несчастью обладания данным типа авто. Пролистав не одну страницу и посетив не один форум, обнаружил что ничего подходящего для моего авто нет, либо девайс собран на PICе, у меня даже программатора нет и приходится просить друзей-знакомых, да и AVRки мне как-то роднее, либо состоит из 2х отдельных блоков, и у всех значения пробега пишутся во внутреннюю EEPROM, что не есть гут. Пораскинув мозгами, не широко так, чтобы потом можно было собрать в кучу, решился на отчаянный шаг – лепить самому. Что из этого получилось – решать вам, многоуважаемые коты.

Фото 1. Общий вид:

Фото 2. Основной блок:

Фото 3. Датчик ДСА-9 + “двигло”:

Глава 2. О выборе компонентов, или “я его слепила из того, что было”.

Итак, за источник сигнала о продвижении авто по тернистому пути наших автодорог был выбран ДСА-9, имеющий: 6 импульсов на 1 метр пути, выход ОК и резьбовое соединение М22 х не помню на сколько, как раз по размеру, НО можно использовать любой датчик скорости с 6имп/метр, в зависимости от авто.
С проциком было труднее. Любимой меге48 не хватало пары ног, но тут на глаза попалась старая макетка с мегой16, что ж так тому и быть. Итого: МП=ATmega16-16PI
С выбором тактовой частоты долго мучаться не пришлось, после не больших подсчетов выяснилось, что период повторения импульсов при скорости 250 км/ч составляет 2,4 мс, или 2400 тиков при тактовой частоте в 1 МГц, маловато будет, было решено использовать кварц на 8 МГц, это уже 19200 тиков процессора, а для удобства подсчета, с помощью таймера Т1, использовать “предделитель на 8”.
Для отображения всего, что будет измерятся и подсчитыватся предназначены:
KingDright BA56-12GWA (можно любые с ОА) – для отображения текущей прыткости
МЭЛТ MT-08S2A-2YLG (опять же можно любой 8х2 LCD с аналогичным контроллером и тактовой не ниже 250 кГц) – для подсчета того, что будет пройдено по тем направлениям, что в России гордо именуется дорогами.
Ну и AT24C04B (наследство от той самой макетки, но можно любую из серии 24Схх), чтобы “помнить” от тех незабываемых километрах пути.

Глава 3. О самом главном, или без теории ни туды, и ни сюды.

Переходим, собственно, к методике определения скорости. Как всем известно, если автомобиль движется, то с датчика скорости поступают импульсы, если никуда не движется – то и импульсов тоже не дождетесь! И что самое поразительное – частота (или кому удобнее – период повторения) прямо пропорциональна (обратно пропорциональна, для периода повторения) скорости движения, вот тут-то, не при котах будь она упомянута, собака и порылась. Что такое частота – это количество импульсов в секунду (просто гениально, спасибо Герцу) N(в секунду)=Fп, поэтому получаем:

V=Fп/6 (м/сек) (мы же помним, что на 1 метр приходится 6 импульсов)

Но минуточку, где вы видели спидометры со шкалой “М/СЕК”? Да и ГАИшники, (ДАИшники – это чтобы для тех, кто в Украине проживает, было понятно) штрафуют за лишние км/час. Отсюда вывод – надо пересчитать, а как? Все гениальное просто: умножаем на 3600 (это столько секунд в 1 часе) и делим на 1000 (столько метров в 1 км) после сложнейших математических преобразований получаем волшебную формулу:

V=0,6*Fп (км/час) – то что доктор прописал.

Из это формулы следует гениальное (жаль, что не я первый додумался) умозаключение – если организовать “временные ворота” длительностью 0,6 сек, в которые проталкивать импульсы от датчика, на выходе получим скорость! 1 импульс – 0,6 км/час, 10 импульсов – 6 км/час, 100 импульсов – 60 км/час и т.д. Но, опять это “НО”, как сказал один из главных героев любимого фильма из детства “Айболит-66” – “Нормальные герои всегда идут в обход”, вот этим путем пойдем и мы, т.е. заменим в формуле Fп на Тп (оно же 1/Fп), в результате получим:

Возникает законный вопрос – “ЗАЧЕМ?”. Напрашивается еще одна цитата: “А я объясню!” (“Ирония судьбы, или с легким паром”). Дело в том, что как любой цифровой прибор, нашему спидометру присущи те же недостатки – погрешность. Может кто помнит, обычно пишут: “+/- 2 знака мл.разряда” (например). Так вот, чтобы уменьшить, всякие там, погрешности умные люди придумали “складывать и умножать” (шучу), накапливать и усреднять.
Теперь посмотрим, сколько нужно времени, чтобы усреднить 2 показания, ну скажем на скорости 60 км/ч.
При первом способе получается: 2 временных отрезка по 0,6 сек – итого 1,2 сек, авто при этом проедет примерно 33м. (временем выполнения сложения-деления можно пренебречь)
Второй способ нам дает: 2 интервала по 10 мс – итого 0,02 сек, авто проедет – 0,33м.
Вот поэтому в программе происходит накопление и усреднение 8-ми отсчетов скорости. Почему 8? Просто удобнее усреднять, не мне – микропроцику.
Тогда зачем я тут подробно описывал первый способ расчета? А чтоб было, вдруг кому-то понадобится!
Что? Забыл про одометр? Ну, там все просто: считаем импульсы, делим на 6 – получаем метры, потом делим на сто – сотни метров (нужны для учета суточного пробега), еще на 10 получили – км. Как вы поняли в девайсе всего два счетчика пробега: полный и суточный.
Опять же, количество счетчиков ограничено только моей фантазией (или ее отсутствием) и теми самыми 19200 тиками (по секрету скажу – тиков ушло примерно 1/3), можно конечно добавить счетчиков, прицепить часы на DS1307 и считать км за 1 час, скажем, или расстояние от работы до магазина с пивом, но зачем?

Глава 4. Описание работы, или “а оно вам надо?”

Основная часть схемы изображена на рис.1.
И так, что у нас в наличии:
таймеры: Т0, Т1, Т2 – отлично,
аппаратный TWI – пригодится,
1 свободная нога от АЦП – вполне достаточно,
есть еще ноги для организации внешних прерываний,
ну еще куча всего – оно нам не пригодится, по крайней мере в этом проекте.

Основную работу выполняет Т1, заполняет время между 2-мя нарастающими фронтами от приходящих импульсов датчика скорости, импульсами 1МГц (считать удобно: 1 импульс – 1 мкс) попутно подсчитывая их (импульсы от датчика). Работает он в режиме ICR, и использует 2-а прерывания, собственно Input Capture1 Interrupt Vector и Overflow1 Interrupt Vector, второй нужен только для расчета скоростей ниже 10 км/ч, к сожалению на таких скоростях Т1 успевает переполняться и не один раз, поэтому и переменная 3-х байтовая.
На счетчике Т2, работающем в нормальном режиме, организовано формирование интервалов времени для динамического отображения информации на 7-ми сегментных индикаторах и вывода данных на LCD (здесь все понятно, пояснить нечего).
Т0 – тоже, ничего особенного режим Fast PWM, управляет ключем регулирующим яркость свечения индикаторов. АЦП – меряет напругу на переменном резисторе R7, выравнивает результат влево, и записывает его в OCR0.
Ну что еще? Гальваническая развязка входов МК от бортовой сети авто, так проще, ключ на элементах VT5,VT6 (если кому-то больше нравятся полевики, пожалуйста – можно и на полевике) нужен только для того, чтобы процик успел записать данные по километражу в 24С04, после выключения зажигания. Забыл пояснить Vп – цепь питания постоянно находящаяся под напряжение ботовой сети , Vз – цепь питания, на которой напряжение бортовой сети появляется после включения зажигания и соответственно пропадающее после отключения оного.

Для эстетов на выводах PC3, PC4 организован вывод скорости до 200км/ч с дискретностью 2,5км/ч на линейку светодиодов (рис.3), всего-то: 10 – 74ALS164, 81- светодиод (один светится постоянно изображая “0км/ч), но это на любителя (кто надумает лепить сие безобразие – не забудьте поменять источник питании на более мощный, а если и яркость регулировать захотите – то и транзистор на ШИМе.)

Питается все это безобразие от преобразователя (рис.2) на МС33063А, заменять на, что-то типа 7805, не рекомендую. Девайс кушает около 0,2А и на 7805 будет рассеиваться мощность около (14,5В-5В)*0,2А = 1,9Вт, многовато, греться будет как “собака”, плюс еще тепловой режим под панелью авто, без радиатора не обойтись.

Вот в принципе и все. Работка скромненькая, но я честно старался.
Не пинайте слишком сильно – в конкурсе участвую первый раз, да и “писатель” я начинающий.
С надеждой на вашу благосклонность.

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

Электронный спидометр на классику

В 2012 году АвтоВАЗом был завершен выпуск легковой машины ВАЗ 2107 как с инжекторной подачей топлива, так и с карбюраторным мотором. Две семерки отличались по сути лишь приводом.

В карбюраторных использовался механический способ измерения скорости, а в инжекторных уже применялся электронный привод. Попытаемся рассмотреть принципы работы двух способов замера скорости, наиболее частые причины поломок и пути их исправления.

Зачем и как поменять спидометр на ВАЗ 2107

Если электронный спидометр вышел из строя, то его необходимо заменить на новый. Такие приборы не восстанавливаются. Механические же замеры скорости порой можно отремонтировать, но только если имеются все запчасти и есть опытный мастер.

Во время ремонта или замены спидометра многие хотят восстановить или скрутить пробег. Корректировку механического спидометра можно произвести самостоятельно, с помощью электромоторчика, или других приспособлений. С электронным спидометром не все так просто, данную процедуру лучше доверить профессионалам, так как данные пробега записываются в память и чтобы их изменить, необходимы специальные инструменты, знания и программное обеспечение.

Принцип работы спидометра 2107

Механический привод заключен в передаче крутящего момента от МКПП на спидометр благодаря стальному тросу и червячным редукторам. Постоянная нагрузка на трос часто выводит его из рабочего состояния. Главными поломками считались обрыв троса и стирание его граней.

Убедиться в том, что неисправен гибкий вал устройства замера скорости можно лишь одним путем, выполнив такие действия:

• вывешиваем заднее колесо, с применением домкрата или прочих подручных средств;
• включаем любую переднюю передачу;
• прокручиваем руками заднее вывешенное колесо и убеждаемся в работоспособности троса спидометра;

Если вращательные движения отсутствуют, то значит, трос спидометра неисправен, а если они есть, то неисправно само устройство замера скорости. В любом из этих случаев вам придется заменить нерабочее устройство на новое. Нерабочий спидометр можно попробовать починить самому или обратиться к мастерам специализированных автомобильных сервисов, в которых имеются все нужные для ремонта инструменты и оборудование. Лучше всего заменять тросик спидометра или привода на подъемнике автомобиля, нежели делать это в яме или на эстакаде. Теперь вопрос о том, как поменять трос спидометра на ваз 2107 не поставит вас в тупик.

Как поменять спидометр на ваз 2107

Работники автомобильного сервиса с легкостью справляются с такими задачами, как замена троса спидометра или самого спидометра. Многие владельцы автомобиля самостоятельно могут не справиться с данной задачей, особенно если они не знают единственно верный порядок действий, который заключается в таких этапах:

• устанавливаем автомобиль на эстакаду или яму;
• при помощи инструментов откручиваем крепления троса спидометра от коробки передач;
• откручиваем второй наконечник от спидометра;
• вытаскиваем, запоминая расположение (можно сделать фото);
• устанавливаем новый трос, выполняя все действия с конца к началу;

После осуществления замены троса следует проверить работоспособность, для этого можно проехать всего несколько метров.

Часто причиной неисправности может являться плохой привод, который установлен в МККП. Неисправность этого устройства можно проверить так: отсоединяется трос спидометра и делаются прокручивания за окончание троса по часовой стрелке. Во время этого необходимо наблюдать за показанием скорости на спидометре. Если стрелка начала двигаться, то это значит, что трос спидометра и сам спидометр исправны, а проблема в механическом приводе.

Если трос уже снят, то заменить привод очень просто. Берем гаечный ключ и откручиваем гайку, далее необходимо аккуратно вытащить привод из его гнезда, для этого можно поддеть его монтировкой. Шестеренки должны легко разъединиться, а установка нового привода делается точно так же в обратном порядке, главное, не забыть подключить трос спидометра.