Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Motocyklowy uniwersalny wskaźnik biegów

Jest to nowy projekt uniwersalnego wskaźnika biegów, który może być zamontowany w każdym motocyklu jako akcesorium na rynku wtórnym. Jego główną zaletą jest to, że jego działanie zależy całkowicie od ruchu dźwigni zmiany biegów, zamiast podłączania do czujników prędkościomierza i obrotomierza (spotykanych w drogich urządzeniach komercyjnych), które są rzadko dostępne w starszych motocyklach. Składa się on z głównego układu zawierającego 7-segmentowy wskaźnik LED, dwóch czujników Halla, które są przymocowane do ramy motocykla, oraz małego magnesu umieszczonego na dźwigni zmiany biegów.
Article Image
Dwa czujniki Halla, które są przymocowane do ramy motocykla, oraz mały magnes umieszczony na dźwigni zmiany biegów

Główny układ jest oparty na mikrokontrolerze AVR ATTINY25/45/85, który odczytuje sygnały z dwóch czujników Halla oraz przełącznika neutralnego i poprzez licznik/dekoder 4026 podaje aktualny numer biegu na 7-segmentowy wskaźnik LED.

Przy maksymalnej mocy wyjściowej układ IC1 wytwarza znaczną ilość ciepła i z tego powodu zamontowaliśmy go bezpośrednio na płaszczyźnie uziemienia, aby uzyskać maksymalne odprowadzanie ciepła.

Schemat elektryczny układu

Kod źródłowy

Kod źródłowy jest napisany w AVR-GCC (WinAVR) i może być zaprogramowany z domyślnymi bezpiecznikami przy użyciu programatora AVR (domyślnie: mikrokontroler ATTINY25 i programator USBTiny). Ponadto, stała TOP_GEAR 5 powinna być zmieniona na 6 dla motocykli sześciobiegowych. Kod źródłowy można pobrać w sekcji download poniżej.

Projekt PCB

Sugerowana implementacja dla głównego układu to niewielkich rozmiarów dwustronna płytka PCB, z pakietami SMD dla mikrokontrolera oraz układów scalonych dekodera. 7-segmentowa dioda LED jest umieszczona na dodatkowej płytce drukowanej, połączonej pionowo z płytką główną w sposób modułowy (zobacz zdjęcia). W zestawie znajdują się również dwie płytki PCB dla różnych diod LED Kingbright (czerwona i niebieska).

Wykaz elementów
Ilość
Symbol
Nazwa/opis/gdzie kupić
2
R2, R3
10k
1
COUNTER
4026
1
IC3
7805
1
Wyświetlacz czerwony
SC03-12EWA
1
Wyświetlacz niebieski
SC03-11PBWA/A

Ewentualne ulepszenia

W obecnym projekcie, gdy przełącznik neutralny jest otwarty (jest włączony bieg), wydaje się, że przez R3 płynie bardzo mały prąd (< 0,5 mA), z powodu różnicy napięć pomiędzy połączeniem przełącznika neutralnego (TO_POWER-4) a mikrokontrolerem. Jeśli wskaźnik neutralny jest typu LED (nie jest to żarówka), istnieje możliwość, że pozostanie on przyciemniony, zamiast całkowicie zgaszony. W takim przypadku, mała dioda przełączająca (1N4148) może zastąpić R3 (na tej samej płytce PCB) w celu zablokowania tego małego prądu przychodzącego, gdy przełącznik neutralny jest otwarty, jak pokazano na rysunku poniżej.

Dioda przełączająca (1N4148)

Dla lepszego wglądu w to zagadnienie, można zaimportować poniższy skrypt do doskonałego symulatora obwodów Paula Falstada.

$ 1 5.0E-6 10.20027730826997 62 5.0 50
R 192 96 192 48 0 0 40.0 5.0 0.0 0.0 0.5
R 512 96 512 48 0 0 40.0 12.0 0.0 0.0 0.5
r 192 96 192 176 0 10000.0
x 231 142 309 145 0 12 zaciąg wewnętrzny
x 125 25 277 31 0 24 Wskaźnik biegu
x 456 26 571 32 0 24 motocykl
M 192 176 96 176 0 2.0
x 65 157 118 160 0 12 wejście AVR
w 192 176 192 256 0
162 512 96 512 160 1 2.1024259 1.0 0.0 0.0
r 512 160 512 256 0 470.0
d 512 320 512 400 1 0.805904783
x 413 388 499 391 0 12 dioda zabezpieczająca
s 512 400 640 400 0 1 fałszywe
g 640 400 640 448 0
x 539 422 615 425 0 12 przełącznik neutralny
x 309 240 391 246 0 24 1N4148
x 132 377 269 380 0 12 w miejsce R3, i obserwować
d 304 256 400 256 1 0.805904783
r 304 336 400 336 0 10000.0
x 337 371 367 377 0 24 R3
S 192 320 272 320 0 1 false 0
w 192 256 192 320 0
w 304 256 272 256 0
w 272 256 272 304 0
w 304 336 272 336 0
w 400 256 400 304 0
w 400 304 448 304 0
w 400 336 400 304 0
w 448 304 512 304 0
w 512 304 512 320 0
w 512 304 512 256 0
x 131 359 276 362 0 12 odwrócić przełącznik, aby wstawić diodę
x 134 394 272 397 0 12 spadek prądu do zera, gdy
x 134 412 254 415 0 12 przełącznik neutralny jest otwarty

... lub kliknij tutaj, aby uzyskać bezpośredni link do symulatora obwodu (współpracował Brett Walach)

Podłączenie

Udany układ wykona autotest, gdy jest podłączony wyłącznie do zasilania 12V (piny TO_POWER_1 i TO_POWER_2), poprzez cykliczne przełączanie przez wszystkie cyfry na 7-segmentowym wyświetlaczu (zobacz film poniżej). Po zakończeniu autotestu wyświetlony zostanie aktualny bieg, który można zmienić ruchem dźwigni zmiany biegów. Należy pamiętać, że bieg jest zmieniany, gdy południowy biegun magnesu zostanie odciągnięty od czujnika (północny biegun nie będzie działał). Ponadto, jeśli zostanie wykryty bieg neutralny (z przełącznika neutralnego podłączonego do TO_POWER_4), wyświetlacz resetuje się do zera (działając również jako funkcja samokalibracji, jeśli coś pójdzie nie tak). Wreszcie, gdy zasilanie jest wyłączone, ostatni pokazywany bieg jest przechowywany w pamięci flash EEPROM MCU i przywracany po ponownym włączeniu urządzenia.

Test układu

Poniższy film pokazuje procedurę inicjalizacji wskaźnika biegu.

Kabel czujnika

Poniższe zdjęcia przedstawiają budowę 4-przewodowego kabla czujników, który podłącza się do złącza TO_SENSORS. Widoczne części pinów czujników powinny być pokryte plastikowym lakierem w celu ochrony.

 

 

Po złożeniu wszystkiego w całość układ jest sprawny i gotowy do zamontowania w motocyklu. Film pokazujący symulację zmiany biegów (ręcznie) jest dostępny poniżej.

Zdjęcia z instalacji

Oto kilka zdjęć i filmów z instalacji na moim Suzuki Intruder VS400

Galeria
Wideo
Do pobrania
Download icon Pliki Eagle'a Download icon Kod Download icon PCB - góra Download icon Schemat elektryczny Download icon PCB - dół Download icon PCB nadruk

Artykuł MOTORCYCLE UNIVERSAL GEAR INDICATOR opracowano w wersji polskiej na podstawie współpracy z portalem www.electronics-lab.com.

Tematyka materiału: AVR, ATtiny25
AUTOR
Źródło
www.electronics-lab.com
Udostępnij
UK Logo