Цифровой спидометр автомобиля на основе GLCD » Программирование устройств на PIC микроконтроллерах


Логин:
Пароль:
О сайте:

Pic.Rkniga.ru - Сайт как для начинающих, так и для опытных радиолюбителей, разрабатывающих свои устройства на популярных PIC микроконтроллерах.
Здесь можно обмениваться сообщениями на форуме, а также добавлять на сайт статьи и схемы своих устройств.

Меню сайта
Главная Форум по PIC микроконтроллерам Форум Статьи по PIC микроконтроллерам Статьи Справочная информаци по PIC микроконтроллерам Справочник Литература по PIC микроконтроллерам Литература Схемотехника Схемотехника устройств на PIC микроконтроллерах Микроконтроллеры Программаторы Все по программированию PIC микроконтроллеров Программы, Софт Программы Ссылки Написать нам
Опрос

Какие микроконтроллеры вы используете?


Atmel
MicroChip
STM
Motorola
Texas Instruments
Другие


Последние материалы
  • Каршеринг в Москве - это Просто, Удобно и Недорого.
  • Кнопка On/OFF на PIC12F629.
  • Часы с синхронизацией от китайского будильника
  • ШИМ регулятор на PIC16F628A.
  • Счетчики прямого и обратного счета на PIC16F628A.
  • Таймер отключения питания для мультиметра и не только.
  • Программирование на C микроконтроллеров PIC24
  • Измеритель напряжения и тока
  • Маршрутный компьютер для электровелосипеда
  • Простой двухканальный термометр на PIC16F690 и датчиках DS18B20
  • Популярные материалы
    Случайная книга
    Программирование устройств на PIC микроконтроллерах » Схемотехника » Авто » Цифровой спидометр автомобиля на основе GLCD
    Цифровой спидометр автомобиля на основе GLCD
    Автор публикации: alex Просмотров: 11254 Добавлен: 4-10-2012, 08:07 Комментарии: 8

         Введение
         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/с2 с точностью до 0,01 м/с2
         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:
         №1 - +12В
         №2 – сигнал
         №3 – «масса»
         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
    Цифровой спидометр автомобиля на основе GLCD

         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:
    Фото платы цифрового спидометра

         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.
    Установленный спидометр в корпусе штатного прибора

    Используемая литература
    1. Описание микроконтроллера Microchip PIC18F2550
    2. Паспорт датчика скорости Ваз 2110
    3. Help языка CCS PICC
    4. Embedded C programming and the Microchip PIC – Richard Barnett, Larry O’cull, Sarah Cox, 2004
    5. Using_the_Siemens_S65_Display.pdf by Christian Kranz, 2005
    Материал взят с сайта cxem.net

    В архиве файл прошивки для микроконтроллера и печатная плата

    chifrovspidometravto.rar [32,72 Kb] (cкачиваний: 589)

    Категория: Авто, PIC18
    « Назад
    Комментарии
    yuron 31 декабря 2012 00:42 Группа: Посетители
    Здравствуйте alex. Статья отличная! Но мне непонятны некоторые нюансы... На схеме микросхемы подписаны как "U",а вот их названия и маркировки не указаны. И в архиве только одна сторона печатной платы - сторна с LCD дисплеем. Можно по подробнее список деталей огласить??
    alex 2 января 2013 18:02 Группа: Администраторы
    U4 - питание от аккумулятора, т.е. 12 В.
    U5 - к датчику скорости
    yuron 2 января 2013 20:51 Группа: Посетители
    U3 - L1117, U2 - LM317 верно? и ещё такой вопрос: если я вместо датчика скорости, применю датчик холла,это возможно?
    alex 2 января 2013 21:14 Группа: Администраторы
    U3 - любой стабилизатор напряжения на 3,3 В
    U2 - это разъем для программирования микроконтроллера
    на счет датчика сказать не могу. Попробуйте смоделировать в протеусе и проверить.
    MagSim 6 мая 2013 18:25 Группа: Посетители
    На схеме U4 - питание от аккумулятора, т.е. 12 В, как вы написали.
    Тогда зачем еще +12 В до стабилизатора?
    alex 15 мая 2013 21:43 Группа: Администраторы
    U4 - это разъем, подкючаемый к аккумуляторной батарее, а +12 это общий контакт, объединяющий все "+12" в схеме. Короче это не вход, а выход.
    MagSim 4 июня 2013 10:26 Группа: Посетители
    Стабилизатор напряжения нужен на 3.3В или на 5В?
    В даташите на микроконтроллер написано, что рабочее напряжение питани 4.2В....5В
    alex 12 июня 2013 11:16 Группа: Администраторы
    В мануале на PIC18F2550 указано рабочее напряжение 2,0 В - 5,5 В. Смотрите внимательней. Возможно вы смотрели мануал на другой контроллер.
    Ссылка на манул