Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Advanced Search
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA

ronaldo_poznan 14 Mar 2008 22:52 26880 72
Altium Designer Computer Controls
Reply Cool? Ranking DIY | New topic
Notify about new articles
  • Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA

    Witam!
    Postanowiłem pochwalić się na tym forum, czym od ponad roku się zajmuję...
    Kończę informatykę na UAM Poznań, a ponieważ moim hobby jest elektronika oraz motoryzacja, jako temat pracy magisterskiej wymyśliłem sobie, że wykonam cyfrową deskę rozdzielczą do samochodu.
    Tematów komputerów pokładowych do samochodu, na forum było wiele... Jednak mnie chodziło o wykonanie całej tablicy wskaźników, liczniki przejechanych kilometrów, prędkościomierz, obrotomierz, termometr wewnętrzny/zewnętrzny, wskaźnik temperatury cieczy chłodzącej, poziom paliwa, ciśnienie oleju.
    Jako, samochód bazowy posłużył mój prywatny Polonez.
    Mój projekt odróżnia od większości komputerów pokładowych, zastosowana technologia, otóż sercem układu jest FPGA – Spartan 3. Odpowiada on między innymi, za komunikację z wyświetlaczem LCD, steruje wyświetlaczami segmentowymi LED, sterownikami linijek LED (STP16C596), 1-Wire dla czujników temperatury DS18B20 oraz przetwornika A/D DS2450, oraz steruje pamięcią flash, gdzie przechowywany jest stan liczników. Dodatkowo, po przekroczeniu 13 km/h układ wysterowuje przekaźnik zamykający centralny zamek. Projekt zawiera również programowany sterownik wycieraczek (od 1 do 255 sekund).
    Jestem informatykiem, więc moja wiedza z zakresu elektroniki oraz elektroniki cyfrowej opierała się na 2 semestrach zajęć, gdy zaczynałem.
    Płytki wykonałem własnoręcznie metodą termotransferu. Nie posiadają solder-maski jednak ścieżki zabezpieczyłem poprzez pobielenie cyną. Tego musiałem się nauczyć :)
    Zasilanie układu stanowią stabilizatory 7809, 7805 oraz 1085 (początkowo jako źródło napięcia 3,3V był 317 ale ponieważ układ pobierał momentami prawie 2A, musiałem znaleźć inny). Dodatkowo przed stabilizatorami jest filtr dolnoprzepustowy.
    Wejścia układu zabezpieczone są izolacją galwaniczną w postaci transoptorów PC817.
    Prędkość jazdy ustalana jest poprzez zliczanie impulsów generowanych przez impulsator pochodzący z taksometru (na hallotronie). Prędkość obrotowa silnika obliczana jest poprzez zliczanie impulsów z czujnika położenia wału w aparacie zapłonowym.
    Obudowę wykonałem z blachy pochodzącej ze starej obudowy komputera, oraz profili aluminiowych z Castoramy. Obudowa stanowi klatkę Faradaya. Panel frontowy wykonany jest z panelu podłogowego polakierowanego czarnym matowym lakierem. Mogło być coś innego, ale niestety projekt trochę przerósł moje możliwości.
    Od dwóch tygodni testuję układ w samochodzie, oraz dokańczam okablowanie samochodu.
    To tyle, chętnie odpowiem na pytania.


    Zdjęcia
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Standardowe zegary jako punkt wyjścia
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Wersja prototypowa
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Serce układu, minimoduł f-my Propox z układem Spartan 3
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Trawienie
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Płytka z przetwornikiem A/D oraz driverami LED
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Sprawdzałem pomiar ciśnienia oleju
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Pomiar temperatury cieczy chłodzącej
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Płytki kontrolek, świateł, kierunkowskazów itp.
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Przymiarki do obudowy
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Wnętrze obudowy
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Wnętrze obudowy
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Pierwsze przymiarki w samochodzie
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA Podłączenie w samochodzie
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA

    Krótki filmik, niestety w kiepskiej jakości :/
    Cyfrowa deska rozdzielcza/komputer pokładowy w FPGA

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    ronaldo_poznan
    Level 11  
    Offline 
    ronaldo_poznan wrote 34 posts with rating 3. Live in city Poznań. Been with us since 2005 year.
  • Altium Designer Computer Controls
  • #2
    piotrekhbn
    Level 11  
    dla mnie bomba:) mógłbyś napisać ile cię to kosztowało czasu i pieniędzy?i jak się sprawuje? :D
  • #3
    Anonymous
    Anonymous  
  • Altium Designer Computer Controls
  • #4
    markovip
    Level 34  
    Projekt swietny, tylko co z policja i przegladem ?
  • #5
    neo_dc
    Level 32  
    Wszystko super ale wykonanie... mogłeś chociaz użyć linijki przy trasowaniu otworów na diody, a szczególnie wyświetlacz... psuje to cały efekt.

    Poza tym projekt podoba mi się :)
    Właśnie - co z przeglądem ?
  • #6
    Lukaszpin
    Level 13  
    Wszystko fajnie ,super.
    Ale za wykonanie takiego projektu proponuje zamknąć UAM. Przecież byle harcerz potrafi dokładniej wykonać taki projekt techniczny. Wstyd mi za takich magistrów.
    z łac. magister - "nauczyciel"- czyli mistrz, ktoś kto powinien dawać przykład....a tu mamy przykład

    pomysł-ok, wykonanie- katastrofa
  • #7
    ghost666
    Translator, editor  
    A po co do tego FPGA? Wystarczyłby mały prosty mikrokontroler przecież.

    A co do wykonania... cóż... ładne to to nie jest :/
  • #8
    Cooki13
    Level 21  
    Gdybyś dał duży wyświetlacz LCD graficzny np 460x160 który na allegro chodzi po 40zł był by zdecydowanie lepszy efekt...po drugie jest tam pełno diod LED które nie wiadomo do czego służą
  • #9
    Snikers
    Level 24  
    chcialem zapytac o impulsometr z taksometru - jaki byl jego koszt? nie moge nigdzie tego dostac chodziaz polonezow taksowek jest pelno. mam podobny projekt na ukonczeniu (dopasowany fabryczny digital z kadeta do p.caro) i za zliczanie impulsow sluzy mi oryginalny licznik z tarcza szczelinowa. niestety, zajmuje za duzo miejsca w obudowie licznika
  • #10
    ronaldo_poznan
    Level 11  
    Widzę, że jak każdy projekt, również ten wywołał różne opinie...
    Za pochlebne opinie dziękuję.
    Co do jakości wykonania... Pewnie, mogłem ten panel frontowy wykonać zupełnie inaczej. Wyciąć na ploterze kilka warstw folii, podświetlić od spodu kolorowe piktogramy. Tylko, że na sam panel straciłbym kolejne kilka tygodni pracy. Mogłem zamówić chociażby panel z wyciętymi otworami, z wygrawerowanymi piktogramami, itp... Niestety, nie dysponując wiertarką stołową, wiercąc otwory „na kolanie” trudno jest uzyskać jakość fabryczną.
    Hmm... Co do wyświetlacza graficznego... Pewnie, że mógłbym... Tylko w tym momencie, nie o to chodziło. Dysponowałem niewielką kością FPGA, w której musiałem zmieścić cały projekt. Obsługa wyświetlacza LCD ze sterownikiem Hitachi, jest wystarczająco „kłopotliwa” z poziomu VHDL’a, i nie miałem ochoty wnikać jak uruchomić LCD graficzny.
    Co do kosztów całego projektu. Najdroższy był moduł z FPGA, około 250 zł. Reszta to cena kilkudziesięciu rezystorów, kondensatorów, kilka metrów przewodu – taśmy, mnóstwo konektorków i goldpinów, trzy arkusze laminatu, itp.
    Kwestia impulsatora.... Ja pierwszy impulsator dostałem od kolegi. Niestety uszkodził się i dostałem za 20 zł impulsator w serwisie taksometrów. Ten jednak nie spełniał moich wymagań i musiałem naprawić poprzedni.
  • #12
    MADevil
    Level 18  
    Normalnie polski Knight Rider ;)

    Co do panelu psującego wsztstko: wymyśle sposoby, wymyślnymi sposobami, ale w domu na kolenie, bez wiertarki stołowej można było narysować rozstaw otworów na kartce zwykłej / na kompie i wydrukować na kartce, przyłożyć do płyty czołowej, gwoździem ponabijać środki otworów i już wiertarka zwykła wchodzi idealnie. Na przyszłość polecam.
  • #13
    ussooo
    Level 11  
    Gratuluje pomysłu, wykonania już mniej, ale może pomyślisz nad ładniejszą formą tego licznika (ja przykrył bym wszystko półprzeźroczystym filtrem). Pozdrawiam i życzę powodzenia na obronie:)

    ghost666 wrote:
    A po co do tego FPGA? Wystarczyłby mały prosty mikrokontroler przecież.

    Faktycznie by wystarczył prosty µC, ale jakoś na "mgr" trzeba zapracować;P

    Lukaszpin wrote:
    ...Wstyd mi za takich magistrów.
    z łac. magister - "nauczyciel"- czyli mistrz, ktoś kto powinien dawać przykład....a tu mamy przykład...


    Niestety mylisz się! Nauczyciel to nie to samo co mistrz i jeśli chodziłeś do jakiejkolwiek szkoły to pewnie tego doświadczyłeś, a jeśli nie to powinieneś posłuchać wykładu na pograniczu etyki i filozofii prof. Janusza Mroczki lub przeczytać dwa artykuły, które ukazały się w miesięczniku "Pryzmat":

    1. "Mistrz i uczeń" str. 36 - 37
    2. "Student w poszukiwaniu mistrza" str. 48
  • #15
    giniu
    Level 11  
    mnie tylko zastanawia czy została zaprojektowana opcja zmiany intensywności podświetlenia tablicy. jadąc na dłuższe trasy w nocy każdy kierowca wie jak silne podświetlenie może męczyć wzrok. szczególnie w takim przypadku gdy kolejne diody ciągle się zapalają i gasną
  • #16
    HUGO
    Level 15  
    Witam Wszystkich

    Wszyscy tak piszecie że kolega zrobił to nie estetycznie no może i tak ale żeby być dobrym programistą i elektronikiem to nie trzeba być plastykiem , urządzenie dla mnie super wygląd należy to dopracować ale liczy sie że idea się sprawdziła i można to pokazać światu, potraktujmy tą konstrukcję jako przejściową czyli będzie na pewno w czasie ewoluować i zmieni wygląd.

    Pozdrawiam wszystkich i dla konstruktora tak trzymać, żeby sie nie przejmował złymi komentarzami.

    Andrzej
  • #17
    andrzejek23
    Level 19  
    Cóż, jak na ponad rok pracy to wygląda to mizernie. Po pierwsze, odczyt kilku temperatur, przeliczanie impulsów i obsługa wyświetlaczy jest do zrobienia na byle jakiej atmedze za parę złotych (jak już ktoś wspomniał). Po drugie, wykonanie wybitnie nieestetyczne i tu faktycznie mogłeś się bardziej postarać. A po trzecie, jak ktoś ci kiedyś zleci jakiś projekt, to będziesz się musiał niestety liczyć z kosztami, a nie z chęcią wykazania znajomością fpga. Zresztą, to będzie drugie pytanie, jakie usłyszysz na obronie. Życzę powodzenia :D
  • #18
    tranzystor1204
    Level 18  
    Projekt Bardzo Ciekawy i super to pewnie wygląda tyle że w nocy... Musisz pewnie się uczyć i jeszcze w dodatku pracować skoro zajęło Ci to tyle czasu przy tak niedokładnym wykonaniu... Diody umocowałeś tak nie równo że aż razi noi otwory na wyświetlacze też są nieestetyczne;/ Ale trochę Cię rozumiem bo wiem jak trudno jest cos wykonać żeby było ładne, estetyczne i prawidłowo funkcjonowało... Ale jednak się da... Cóż... tobie sie to nie udało, podobnie jak mi jeszcze do tej pory:) Ale człowiek uczy się całe życie przecież...
    Pozdrawiam
  • #19
    johnny5001
    Level 12  
    Chylę czoło,wykonałeś kawał dobrej roboty.Wszystko pięknie pomyślane ale wizualny efekt końcowy żenujący.Powiedz szczerze czy Tobie samemu się podoba?Osobiście wolę chyba oryginalne rozwiązanie FSO :sm31:
  • #20
    waldek_x
    Level 10  
    Fajne. Jedyny polonez z taką deską, w sumie to jedyny samochód :) Jakie były koszty zbudowania takiej deski??
  • #21
    tomus2k
    Level 26  
    co bym dodał:
    - kontrola zapłonu , zmiany faz zapłonu , kontrola wtrysku ( jeśli nie posiada można dorobić kolektor wlotowy z jedno punktowym wtryskiem)
    - odpalanie z przycisku jak w renault - czyli kontrola obrotów jeśli osiągną pewien pułap odcięcie zasilania na rozrusznik.
    - sterowanie pwm światłami mijania aby w dzień mniej energii uciekało
    - odpalanie z pilota ( jeśli zrealizujemy poprzednie punkty to już formalność)
    - archiwizacja na PENie danych z silnika i drogi do dalszej analizy na PC.
    - dynamiczna zmiana odcięcia zapłonu jak dasz ostro gaz to przy 9000 normalnie przy 8000 ( bo nie mogę jak się wyprzedza a tu naraz odcięcie i rób co chcesz bo elektronika rządzi a nikt z producentów nie przemyślał że życie jest ważniejsze od silnika)
    -kontrola przepalenia żarówki w światłach stop
    -no i takie tam obliczanie zużycia paliwa itp.
    - można jak już nie szkoda ci 250 zł na procesor to 50 zł na moduł gps i masz dokładny odczyt prędkości jak i geograficzne położenie pojazdu
    i jeszcze można wyprowadzić jego złącze na zewnątrz i np. przez pc lub pda mieć "automapę"
    - i wiele innych...
    Opisy i panel przedni wydrukuj w kolorze i daj do zalaminowania ( punkt ksero) potem ładnie powycinaj co trzeba przyklej na to co masz i będzie ok.
  • #22
    Qiubiac
    Level 18  
    tomus2k kolego nic nie stoi na przeszkodzie byś sobie to zrobił ;)

    Sam projekt jest nie typowy ale ciekawy myślę że po obronie dyplomu kolega stworzy coś miłego dla oka ;) ! Nie doczytałem co na to policja i homologacja auta ??

    Pozdrawiam i życzę sukcesu
  • #23
    Brodowski
    Level 11  
    Bez urazy ale ten projekt nadaje sie na prace do technikum a nie na studia...po drugie po kiego dawać układ programowalny?Jeżeli chciałeś sie popisać umiejętnościami mogłeś zrobić inny projekt bardziej zaawansowany.To jak strzelanie z wyrzutni do muchy.Po trzecie układ jest całkowice bezużyteczny ponieważ nikt nie da ci homologacji.Dziwie sie tylko że promotor zgodził sie na taki temat:/
  • #24
    Qiubiac
    Level 18  
    Brodowski a ty przepraszam kim jesteś że pozwalasz sobie na tak niską ocenie? Co w Twoim mniemaniu jest tu nie tak ?? (Prócz problemów z homologacją) Znajdź mi gościu dzieciaka po technikum ze znajomością VDHL lub innego języka.... nawet asemblera dla 8051 nie nauczą cię w technikum jak sam nie przysiądziesz nawet nie poznasz podstaw! Wiem coś o tym kończyłem technikum elektroniczne ze specjalizacją systemy i sieci komputerowe... I nic sie tam nie nauczyłem o sieciach prócz tego czego nauczono mnie na praktykach w firmie dostarczającej internet... ja miałem szczecie moi koledzy nie... trafili na praktyki do PKP lub do sklepu komputerowego i nosili kawe... Więc nie mów że ktoś po technikum zrobi coś takiego!
  • #25
    skaktus
    Level 37  
    Ogólnie pomysł ciekawy, ale te diody - krzywe poprostu...i to wszystko psuje, ja daje tróję czyli zaliczenie ledwo co.
  • #26
    slavo666
    Level 20  
    Niestety, autor pracy chyba nie za często odwiedza forum elektrody. Gdyby tak było, zorientował by się, że te wszystkie funkcje obsłużyłby atmega8 za 3zł. Wykorzystanie do tego układu FPGA to marnotrawstwo pieniędzy i znaczne utrudnienie pracy. Muszę przyznać rację koledze Brodowskiemu - taki projekt można wykonać jako pracę dyplomową w technikum.
  • #27
    Qiubiac
    Level 18  
    Kolego Brodowski nie chodzi o to kto jaką szkołę kończył tylko o to jak teraz uczą... a faktycznie uczą h.... ;)
    Nie wiem czemu sie tak uniosłeś zrobił co chciał i co umiał a ,że to jest przerost formy nas treścią .. cóż cóż człowiek uczy się na błędach co do kolegi slavo666 fakt można jak ktoś jest ambitny to to zrobi...
    Niestety gdy ja zacząłem technikum w 2002 roku ministerstwo zadecydowało że nie będzie już prac dyplomowych :/ a z chęcią bym coś praktycznego zrobił bo lubię to i umiem. Po prostu nie rozumiem waszej "agresji" w stosunku do kolegi autora tego tematu. Wystarczyło napisać że to mało jak na prace magisterską... Promotor faktycznie nie popisał sie ambicją...
  • #28
    Brodowski
    Level 11  
    Nie chciałem cie urazić:) jednak h... dopiero będzie np na PWr wprowadzono system Boloński 3 lata i masz inżyniera a mam młodszego brata na tych studiach i to czego sie uczą to katastrofa jeszcze tak okrojonego materiału nie widziałem normalnie 5 lat to wg mnie za mało aby sie czegoś dowiedzieć a co dopiero 3..
  • #29
    Gibol
    Level 17  
    Wygląd tego mnie (nie wiem jak innych) po prostu z miejsca odrzuca, otwory powiercone niestarannie i krzywo. Po prostu brzydko to wygląda. Jaka by strona elektroniczna tego projektu nie było, deska jest po to żeby w nią patrzeć, a jak ja bym musiał patrzeć na coś takiego to by mnie szlag trafiał i zadawałbym sobie pytanie czy aż tak trudno było powiercić prosto i starannie te durne otwory.
  • #30
    EAndrzej
    Level 21  
    Nie jest to oszałamiający projekt niestety – szczególnie jako praca magisterska. Problem homologacji do którego autor nie chce się odnieś to w sumie jena z zasadniczych kwestii bo bez niej to ten projekt może służyć jedynie jako model , którym można się pochwalić w Internecie i ewentualnie wnukom w przyszłości jak będą zainteresowane.
    Nasuwają mi się – podejrzewam uzasadnione – wątpliwości co do:
    1. sposobu i metodyki kalibracji i ustalania charakterystyk czujników w tak prymitywnymi metodami jak przestawione na zdjęciach – min. w kubeczku na kuchence i w dodatku bez żadnych dodatkowych pomiarów takich jak między innymi temperatura a bez porządnych pomiarów to wszystko na marne niestety i całość staje się tylko zabawką – ciekawe co na to promotor ale jak piszesz to kończysz informatykę a tam nie koniecznie muszą znać się na takich szczegółach.
    2. Cała koncepcja cyfrowa deska rozdzielcza – bo komputer pokładowy to na pewno nie jest - niby z pozoru nowoczesna a tak naprawdę to tylko mitręga i kolosalne utrudnienie dla kierowcy łamie niestety wszelkie zasady ergonomii. Człowiek jak na razie ma umysł analogowy i nawet po informatyce to się nie zmieni. Po prostu tego typy wskaźniki są nieczytelne z punktu widzenia kierowcy – na drodze trzeba szybko reagować. Były w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku próby wprowadzania przez producentów samochodów podobnych koncepcji - oczywiście profesjonalnie - wykonanych ale szybko się wycofano z powodów o których napisałem powyżej.

    Nadmieniam, e przedstawiam swoje przemyślenia jadynie z życzliwości, ponieważ autor podaje iż kończy studia informatyczne myślę więc, że powinien o tematu podchodzić poważnie.
Reply Cool? Ranking DIY | New topic
Notify about new articles
Popular Topics