$2 za prototyp PCBs
Witam wszystkich,
Od niedawna jestem posiadaczem motocykla, no i jako elektronik założyłem od razu, że będzie on poddawany mniejszym bądź większym modyfikacjom. Na początek postanowiłem wykonać wskaźnik załączonego biegu. Myślałem, że może to zmniejszyć ilość sytuacji typu próba wrzucenia siódemki na trasie, bądź hamowanie silnikiem przy jednoczesnym zrzucaniu biegów aż do jedynki (przy jedynce silnik na ogół wyje i pewnie nie jest to zbyt zdrowe dla skrzyni biegów). W necie jest spore zainteresowanie takim gadżetem.
W jaki sposób wykryć załączony bieg? Otóż część motocykli Suzuki ma wychodzący ze skrzyni biegów kabelek, na którym napięcie odpowiada biegowi - info można znaleźć w necie. Wystarczy podłączyć się z komparatorami, bądź przetwornikiem A/C i problem z głowy. Z kolei Kawasaki mają kilka kabelków i kombinacja jedynek na nich również odpowiada konkretnemu biegowi. W tej sytuacji układ może się składać z kilku diod i wyświetlacza. Nie wiem jak jest z Yamahą i Hondą, w każdym razie nie można mówić o jednolitym standardzie. Postanowiłem więc mierzyć stosunek obrotów silnika do prędkości pojazdu i w ten sposób wyznaczać przełożenie. Oczywiście przy jeździe ze sprzęgłem układ będzie kłamał; spodziewałem się też kłopotów ze wskazaniami przy hamowaniu i przyśpieszaniu. Jednakże dopiero praktyka pokazała, czy są to wady dokuczliwe czy też nie.
W przypadku wykrywania prędkości obrotowej jest łatwo. Jeżeli obrotomierz jest elektroniczny, to wystarczy zlokalizować przewód biegnący z silnika - przenoszony jest nim sygnał prostokątny o częstotliwości proporcjonalnej do obrotów i amplitudzie w moim przypadku ok 12V. Jeżeli obrotomierz jest mechaniczny - należy się sprzęgnąć elektrycznie z przewodem wysokiego napięcia do świecy i zapewniam, że ilość zakłóceń generowana przez układ zapłonowy wystarcza do łatwego detekowania obrotów. Trochę gorzej jest z prędkością. Układ elektroniczny - no problem: postępujemy analogicznie jak w przypadku obrotomierza. W przypadku mojego motocykla prędkościomierz jest mechaniczny, więc pozostają kombinacje typu magnes na tarczy hamulcowej i hallotron, bądź kontaktron (jak w w rowerowych prędkościomierzach). Na całe szczęście nie trzeba się uciekać do takich nieeleganckich rozwiązań, bo z zasady działania prędkościomierza wynika, że jest tam wirujący magnes. W moim wskaźniku wystarczyło trochę przerobić deskę rozdzielczą przez zamontowanie w pobliżu tego magnesu czujnika Halla i problem został rozwiązany.
Sercem układu jest mikrokontroler Atmega8, wyświetlanie odbywa się za pomocą wyświetlacza 7-segmentowego LED. Poza wskaźnikiem, do komunikacji z użytkownikiem służy superjasna dioda LED (błyskaniem informuje o przekroczeniu jakiejś określonej prędkości obrotowej) i przycisk typu microswitch (do programowania układu).
Obsługa wskaźnika.
Przedstawia się ona następująco: dłuższe naciśnięcie przycisku przełącza wskaźnik w tryb programowania przełożeń. Wejście w ten tryb kwitowane jest błyśnięciem wskaźnika i wyświetleniem cyfry 1. Następnie zapinamy jedynkę i ruszamy. Po krótkim naciśnięciu przycisku, następuje pomiar przełożenia i wyświetlana cyfra zmienia się na 2. Wrzucamy dwójkę, naciskamy przycisk, potem trójka, przycisk itd. Kiedy skończą się biegi, naciskamy dłużej przycisk i wskaźnik wchodzi w tryb programowania opcji informującej o przekroczeniu pewnych obrotów. Najprościej jest wówczas stanąć, po czym wykręcić silnik np na 10tys i nacisnąć przycisk, potem 11tys przycisk itd (do czterech granicznych obrotów). Wówczas po przekroczeniu 10tys dioda superjasna zaczyna błyskać, przy 11tys zaczyna błyskać szybciej. Docelowo ta opcja ma służyć jako "shift light" (jak w samochodach sportowych) lub jako ostrzegacz o jeździe ze zbyt wysokimi obrotami.
Słowo o elektronice.
Zadowolony jestem z rozwiązania pomiaru częstotliwości. Układ mierzy jednocześnie obroty i prędkość i korzysta przy tym z jednego 16-bitowego licznika i dwóch przerwań INT0 i INT1. Zaimplementowałem metodę synchroniczną pomiaru częstotliwości, więc pomiar jest bardzo dokładny, niezależnie od częstotliwości mierzonej. Z kolei jednoczesność pomiaru powoduje, że nawet podczas gwałtownego hamowania czy przyśpieszania jednocześnie zmienia się częstotliwość obydwu przebiegów, więc błędy się redukują. Atmega taktowana jest kwarcem ok 4MHz, jednakże jeżeli ktoś chce zrezygnować z opcji wskazania za dużych obrotów, może wystarczyć wewn. generator RC (mierzony jest stosunek częstotliwości, więc bezwzględne błędy pomiaru nie grają roli).
Wnioski.
Wyświetlacz LED troche zbyt słabo świeci i jest mało czytelny w przypadku jazdy w pełnym słońcu. Następna wersja wyposażona będzie w pojedyncze superjasne diody SMD ułożone w matrycę. Będzie tam również dokonywany pomiar jasności tła i w ciemnościach wyświetlacz będzie świecił słabiej. Wyświetlacz jest całkiem użyteczny i zarówno w korkach jak i na trasie faktycznie się przydaje. Udało mi się osiągnąć rozmiary porównywalne z urządzeniami fabrycznymi. Przeróbka tablicy rozdzielczej może się wydawać trochę kłopotliwa, ale uważam że łatwiej jest wyjąć tablicę i grzebać w niej na biurku niż kombinować z montażem przy motocyklu. Wyświetlacz trochę kłamie (na jedynce i dwójce, na ogół o jeden bieg w górę) przy gwałtownym hamowaniu. Ale są to sporadyczne sytuacje i przy jeździe z małą prędkością, więc mi to nie przeszkadza.
Na koniec dorzucam kilka fotografii wskaźnika i deski rozdzielczej po jej rozbraniu.
Pozdrawiam i szerokości!
Fajne! Ranking DIY
Projekt bardzo fajny.
.