Це бортовий прилад призначений для вимірювання частоти обертання колінчастого вала чотиритактного бензинового двигуна внутрішнього згоряння (основний режим) і відображення поточного часу (додатковий режим). Табло приладу показує частоту обертання з дискретністю в 1 хв-1 і секунди, хвилини і години. Харчується тахометр від бортової мережі автомобіля і споживає струм близько 0,012 А.
Принципова схема тахометра зображена на рис. 1. Основа приладу - мікроконтролер DD1 PIC16F628 фірми Microchip. Можливо також і застосування іншого мікроконтролера цієї фірми, але потрібні незначні коригування програми і плати. Інші вузли приладу: вхідний формувач імпульсів (резистори R1-R3, стабілітрон VD1 і транзистор VT1); стабілізатор напруги (стабілітрон VD2, конденсатори C3 - С6, мікросхема DA1); рідкокристалічний індикатор (HG1); дільник напруги на резисторі R10 і світлодіоді HL1 для живлення індикатора HG1 (близько 1,7 В); органи управління: перемикач SA1 "Режим" для вибору режиму роботи приладу ("Тахометр" - "Годинник") і кнопки SB1 "НВ" для налаштування часу і SB2 "УВ" для установки часу в режимі годин.
Контролер встановлюється в початковий стан автоматично при включенні харчування. При високому рівні на вході MCLR контролер знаходиться в робочому режимі Програма передбачає також автоматичний перехід контролера у вихідне стан при зависанні, для чого використовується вбудований сторожовий таймер.
У приладі застосований десятирозрядний рідкокристалічний модуль - індикатор, оснащений контролером НТ1613 фірми Holtek з послідовною завантаженням інформації по лінії DI і синхронізацією по лінії CLK. Інформацію подають на вхід DI (висновок 4), вона фіксується по спаду тактирующих імпульсів на вході CLK (висновок 3).
Модуль являє собою друковану плату розмірами 67x36 мм, на якій розміщені власне індикатор і контролер. Розміри видимого поля індикатора - 35x12 мм, висота символу - 10 мм. Напруга живлення модуля - 1,2...1,7, споживаний струм - не більше 10 мкА.
Крім функції індикації вимірюваного значення частоти обертання, модуль виконує функцію годинника і таймера з висновком цієї інформації на індикатор у реальному часу. Для роботи в режимі тахометра вхід ПК (висновок 5) модуля необхідно з'єднати з загальним проводом, а входи S1, RST і S2 (висновки 6-8) залишити вільними.
Індикатор може відображати 16 різних символів, кожен з яких кодирован четырехразрядным двійковим числом. При завантаженні в модуль першого з них він відображається в крайній правій позиції табло. При завантаженні другого символу перший зсувається вліво і т. д.
Тимчасова діаграма завантаження кодів символів у індикатор показана на рис. 2. Мінімальні тимчасові параметри: ta=1 мкс, tв=2 мкс, tc=5 мкс. При цьому для повного оновлення показань індикатора потрібно приблизно 170 мкс. Період оновлення индицируемой інформації не слід вибирати меншим однієї секунди.
В автомобілі, обладнаному стандартною системою запалювання, вхід тахометра підключають до первинної обмотці котушки запалювання. Якщо переривач побудований на датчик Холу, то вхід тахометра підключають до виходу датчика (як правило, до його середнього висновку). Можливо також підключення входу через ємнісний датчик, встановлений на високовольтному виведення котушки запалювання. Дроти живлення тахометра найкраще підключати безпосередньо до акумуляторної батареї.
Всі деталі тахометра, крім модуля індикатора, змонтовані на однобічній друкованій платі розмірами 85x54 мм з фольгованого склотекстоліти товщиною 1 мм. Креслення плати представлений на рис. 3. Плата модуля індикатора з'єднана з платою тахометра короткими гнучкими ізольованими проводами. Плату модуля можна прикріпити на стійках паралельно основній платі (на ній передбачені відповідні кріпильні отвори) або під кутом.
(натисніть для збільшення)
Тахометр некритичний до вибору застосовуваних деталей. Резистори і конденсатори можуть мати допуск ±10 %. Стабілізатор напруги КР142ЕН5А (годиться і КР142ЕН5В або імпортний 7805) в тепловідвід не потребує. Транзистор КТ315Б можна замінити на КТ3102 з будь-яким буквеним індексом, стабілітрон КС133А - на КС139А, а КС515А - на КС518А або іншого на напругу 15... 19 (можна також застосувати спеціальний автомобільний варистор SIOV S10K14AUTO фірми Siemens Matsushita Components).
Світлодіод АЛ307Б або АЛ307БМ (годиться тільки "червоний"!), працює низьковольтним стабистором, замінимо стабистором КС113А (та і КС115А), але при цьому резистор R10 необхідно буде підібрати по робочому струму стабілізації. Конденсатори С1, С2, С4 і С5 - КМ-5, КМ-6; C3, C6 - оксидні імпортні. Резистори - МЛТ, С2-33. Перемикач SA1 - ПД9-2; кнопки SB1, SB2 - МП12. Модуль-індикатор можна замінити будь-яким іншим з контролером НТ1613
Програма у форматі Intel HEX, яку необхідно ввести в контролер DD1, представлена в таблиці.
(натисніть для збільшення)
Правильно зібраний з справних деталей прилад в налагодженні не потребує і починає працювати відразу після подачі живлення. Точність показань приладу залежить від частоти кварцового резонатора ZQ1.
Тим, хто захоче повторити описану конструкцію, рекомендую ознайомитися з публікаціями, зазначеними в списку літератури.
Програма роботи мікроконтролера DD1 на мові асемблера MPASM V2.50.02
Література
Автор: А. Ульянов, р. Великі Луки Псковської обл.