Якщо ви встановите це невелике за розмірами пристрій на панелі приладів свого автомобіля, вона зможе контролювати і виводити на цифрове табло за вашим бажанням до семи вельми важливих параметрів руху по трасі.
Описаний тут варіант приладу розрахований на монтаж у "вісімки" і "дев'ятки" Волзького автозаводу. Для роботи на інших автомобілях в пристрій необхідно буде внести більші чи менші зміни. Про доопрацювання маршрутного комп'ютера МК-21093 для установки на таких автомобілях, як "Москвич", "Волга", перші моделі ВАЗа, ми припускаємо розповісти в наступних публікаціях.
Маршрутний комп'ютер МК-21093, що випускається Курським ВАТ "Счетмаш", призначений для установки на карбюраторні автомобілі ВАЗ-2108 і ВАЗ-2109. Для нових моделей ВАЗ-2114 та автомобіля ВАЗ-2115 підприємство випускає модифікацію цього комп'ютера - МК-2114 - в тих же габаритах, але з дещо відмінними елементами індикації і великим числом виконуваних функцій. Передбачено також варіант МК-2112 іншого оформлення для установки на автомобілі ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112.
Маршрутний комп'ютер МК-21093 вимірює і відображає сім параметрів руху автомобіля. У кожен момент табло показує значення одного параметра. Вибирають той чи інший потрібний параметр натисненням на кнопки. Перелік контрольованих параметрів і межі їх значень подано в табл.1.
Таблиця 1
Контрольований параметр Позначення кнопки вибору параметра Розмірність параметра Межі значень параметра Дискрет відліку ("ціна ділення") Поточний час доби "Н" годину. хв 00.00 23.59... 1 Поточний витрата палива "МОМ" л/100 км 0 62,5... 0,1 Середня витрата палива за поїздку "L/100" л/100 км 0...99,9 0,1 Сумарний витрата палива за поїздку "L" л 0...624,9 0,1 Пробіг поїздки "КМ" км 0...999,9 0,1 Середня швидкість поїздки "КМ/Н" км/год 0...199,9 0,1 Час поїздки "Т" годину. хв 00.00...99.59 1Робочий інтервал напруги живлення комп'ютера - 10,8...15 Ст. Для збереження інформації у вузлі пам'яті воно не повинно бути менше 6 Ст. При напрузі живлення 13,5 В прилад споживає струм не більше 20 мА, коли індикація вимкнена, і не більше 300 мА - при включеній.
Ланцюг нічний підсвічування кнопок управління споживає струм близько 100 мА.
Час періодичного оновлення інформації на табло (крім тимчасових параметрів) - 1,7 с. Комп'ютер працездатний при температурі навколишнього повітря від -40 до +60 ° С. При включенні зовнішнього освітлення автомобіля яскравість світіння цифрового табло комп'ютера зменшується на 15...20 разів і включається нічне підсвічування символів.
Значення основної похибки комп'ютера при напрузі живлення 13,5+0,2 В і температурі навколишнього середовища 25+10 ° С для поточного витрати палива не перевищує +(2 x 10-3 x Ax + 0,1), а для інших (крім тимчасових) - не більше +(0,5 x 10-3 x Ax + 0,1), де Ax - значення індукованого параметра.
В комплект маршрутного комп'ютера входять датчики витрати палива і швидкості автомобіля. Перший з них встановлюють в паливну магістраль між насосом і карбюратором. Цей датчик має коефіцієнт перетворення 16 000 імпульсів на 1 літр протікає бензину.
Другий встановлюють на привід спідометра у коробки передач, при цьому можливість встановлення гнучкого валу для механічного приводу спідометра зберігається. Датчик виробляє 10 імпульсів на один оборот валу спідометра (один метр пройденого шляху). Автомобіль "Нива" має колеса збільшеного діаметра, і тому комп'ютер МК-21093 без доопрацювання буде давати неприпустимо велику похибку.
Взагалі, комп'ютер може бути встановлений на будь-який європейський автомобіль, що має карбюраторний двигун з сумарним об'ємом циліндрів до 2,8 л і привід спідометра, відповідний класу А2 DIN 75532 (зовнішня різьба штуцера М18х1,5 і один оборот гнучкого валу відповідає одному метру пробігу автомобіля).
Структурно комп'ютер складається з трьох основних блоків (рис. 1): процесора, цифрового індикатора і клавіатури, кожен з яких зібраний на окремій друкованій платі. Всі плати розміщені в пластмасовому кожусі, на лицьовій панелі якого розміщені кнопки управління, світлодіоди і табло цифрового індикатора. Живляча напруга і сигнали від датчиків надходять до комп'ютера через штиркової колодку роз'єму.
Вихідні сигнали датчиків витрат палива і швидкості руху автомобіля надходять на мікроеом DD1 через формувачі імпульсів, що складаються кожен з вхідного фільтра (Z1 і Z2) і компаратора (U1 і U2). Всі вузли процесора харчуються від стабілізованого блоку живлення, підключеного до бортової мережі автомобіля.
Перетворювач коду DD2 і індикатор HG1 блоку індикації живляться від перетворювача напруги блоку живлення процесора. Напруга на перетворювач надходить із замка запалювання. Стабілізатор напруги та перетворювач складають блок живлення G1 маршрутного комп'ютера.
Керують режимом роботи приладу та вибирають индицируемый параметр замиканням контактів S1-S10 клавіатури. До складу клавіатури входять також дешифратор DD3 і набір світлодіодів HL1, які индицируют вибраний параметр і підсвічують написи на панелі приладу в темний час доби.
Після підключення маршрутного комп'ютера до бортової мережі треба виконати початкові налаштування, в результаті чого він переходить в режим зберігання інформації. Включення запалювання переводить прилад у робочий режим, включаються цифрове табло світлодіодні індикатори на передній панелі. Перетворювач напруги забезпечує живлення анодних (15) і накальных (~ 2,4 В) ланцюгів індикатора.
При русі автомобіля мікроеом відповідно до записаної в ній на заводі-виробнику програмою обробляє інформацію, що міститься в сигналах, що надходять з датчиків швидкості і витрати палива. Результат обробки надходить на індикатор.
Для отримання бажаної інформації водій натискає на відповідну кнопку на клавіатурі, при цьому вибраний режим відображає на клавіатурі включився світлодіод і одночасно цифровий індикатор висвітлює значення параметра. При русі в темний час доби включають габаритні вогні автомобіля і напруга з бортової мережі надходить на вхідний до складу процесора вузол А1 регулювання яскравості світіння табло індикатора. У результаті яскравість світіння табло індикатора зменшується на 15...20 разів, що забезпечує більш комфортне зчитування інформації при малій зовнішньої освітленості.
Принципова схема процесора маршрутного комп'ютера показана на рис. 2. Всі зовнішні пристрої підключені до процесора через роз'єм Х1. З іншими блоками процесор пов'язаний тридцятьма шістьма провідниками, з них перші сімнадцять з'єднані з платою блоку індикації, а інші дев'ятнадцять - з платою клавіатури.
Напруга живлення з контакту 5 роз'єму Х1 через діод VD2, що захищає пристрій від аварійної зміни полярності, і струмообмежуючий резистор R3 надходить на микросхемный стабілізатор напруги DA1. Напівпровідниковий обмежувач VD3 захищає вхід стабілізатора від випадкових сплесків напруги. Поріг обмеження - 35; у нормальному режимі обмежувач закритий. Для придушення змінної складової напруги бортової мережі передбачені конденсатори С5 і С6.
Після включення запалювання і появи напруги на контакті 3 роз'єму Х1 відкриваються транзистори VT1, VT2 і живляча напруга (близько 12 В) надходить на датчик витрати палива (на контакт 4) і стабілізований перетворювач напруги, виконаний на транзисторах VT4, VT3, трансформаторі Т1 і працює з частотою 50...60 кГц. З виводів 1 і 3 трансформатора Т1 знімається підвищений змінна напруга, що після випрямлення діодом VD6 (~15 В) надходить на блок клавіатури. Змінне накальное (імпульсне) напруга для живлення люмінесцентного цифрового індикатора надходить з окремою обмотки (висновки 6-8) трансформатора.
Імпульсний вихідний сигнал датчика витрати палива з контакту 1 рознімання Х1 через ФНЧ R5C2 надходить на вхід елемента DD1.1, має прямокутну передатну характеристику (тригер Шмітта). Резистор R1 - навантажувальний резистор датчика. Імпульсний вихідний сигнал датчика швидкості з контакту 9 роз'єму Х1 через розв'язує діод VD1 надходить на навантажувальний резистор R4 і через ФНЧ R6C4 - на вхід такого ж тригера Шмітта DD1.2.
На елементі DD1.3 зібраний формувач сигналу "увімкнено - вимкнено". Поки запалювання не включено і закритий транзистор VT1, на вході елемента DD1.3 - низький рівень, на виході - високий. Цей високий рівень - сигнал "вимкнено" - утримує мікроеом в режимі зберігання інформації. Низький рівень з виходу елемента DD1.4 забороняє роботу генератора на елементах DD2.3, DD2.4. При включенні запалення на виході елемента DD1.3 формується сигнал на включення мікроеом у вигляді мінусового перепаду напруги.
Мікроеом виконана на мікросхемі DD3. Її робота синхронізована вбудованим генератором з кварцовим резонатором ZQ1. На входи мікроеом надходять сигнали від формувачів і кнопок управління вузла клавіатури.
Вузол керування яскравістю світіння табло виконаний по схемі автогенератора імпульсів на тригерах Шмітта DD2.3, DD2.4. Його робоча частота - 0,8...1,2 кГц при шпаруватості імпульсів 15...20. Напруга живлення зовнішнього освітлення автомобіля з контакту 6 рознімання Х1 надходить на автогенератор через фільтр R19R18C15 і запускає його. Вихідні імпульси генератора (з виходу елемента DD2.4) з контакту 5 вихідний гребінки контактів процесора надходять до блоку індикації, а з контакту 32 - на вхід клавіатури.
Одночасно імпульси цього генератора (з виходу елемента DD2.3) разом з сигналами з виходів D3 і G1 мікроеом підведені до входів елементів DD2.1, DD2.2 і до бази транзистора VT5. Вихідні імпульси цих елементів також надходять на блок індикації (з контактів 3 і 4 відповідно) для керування яскравістю світіння окремих елементів табло. Імпульсна послідовність з частотою автогенератора управління яскравістю, що знімається з колектора транзистора VT5 (контакт 31 гребінки), використана в блоці клавіатури.
Принципова схема блоку індикації наведена на рис. 3. Інформація про чисельному значення того чи іншого параметра руху, що виробляється мікроеом процесора, з вхідних контактів 6-8, 10, 12-15 надходить в двійковому коді на входи перетворювачів коду DD1-DD4. З виходу перетворювачів сигналів "семиэлементном" коді підведені до четырехразрядному вакуумного люмінесцентного цифрового індикатора HG1 працює в статичному режимі.
Як тільки на вхід До перетворювачів коду надійде імпульсна напруга (з контакту 5), постійна напруга на елементах-анодах стає послідовністю імпульсів з великою шпаруватістю. В результаті цього яскравість світіння включених елементів табло зменшується.
На рис. 4 показана схема блоку клавіатури. До його складу входять кнопки SB1-SB10 без фіксації, дешифратор DD1, дві групи світлодіодів - HL1-HL7 і HL8-HL15. Світлодіоди першої групи индицируют можливі режими роботи, а другий - підсвічують написи на панелі приладу в нічний час.
При натисканні на ту чи іншу кнопку клавіатури змінюється режим роботи мікроеом, і вона передає відповідну інформацію на блок індикації і одночасно на дешифратор DD1 клавіатури - включиться один з світлодіодів, сигналізуючи про вибраному режимі.
Подібно до того, як це відбувається в блоці індикації, тут з включенням габаритних вогнів автомобіля імпульсна напруга з генератора DD2.3, DD2.4 процесор надходить (з контакту 32) на інверсний стробирующий вхід SB дешифратора DD1 (вив. 4) клавіатури - яскравість світіння світлодіодів HL1-HL7 зменшується.
Яскравістю світіння підсвічують світлодіодів HL8-HL15 управляє переключательный транзистор VT5, розміщений в процесорі.
У маршрутному комп'ютері застосовані постійні резистори С2-33, С2-42в (R3 в процесор), оксидні конденсатори - К50-35, підлаштування - КТ4-21б (С18 в процесор), решта - К10-73-1б. Кнопки в клавіатурі - ПКн159-1 (допускається їх заміна на ПКн159-3).
Біполярні транзистори КТ9180Б і КТ817Г у процесорі можна транзисторами структури БСИТ КП965В і КП961В відповідно. Замість LM2931АТ-5 можна застосувати вітчизняний стабілізатор КР1158ЕН5А. Світлодіоди в клавіатурі використані зарубіжні для того, щоб забезпечити максимальну економічність апарату.
Маршрутний комп'ютер МК-21093 захищено свідоцтвом на модель і патентом на промисловий зразок.
Автори: І. Нечаєв, Р. Рудоминский, р. Курськ