מד טכומטר מובנה במיקרו-בקר PIC16C84. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מיקרו-בקרים

 הערות למאמר

המגזין "רדיו" מתאר מכשירים רבים למדידת מהירות גל ארכובה של מנוע בעירה פנימית - אנלוגי ודיגיטלי כאחד. מד הטכומטר הדיגיטלי עם סולם כמו-אנלוגי, המוצג לתשומת לבכם, פשוט יותר באופן ניכר מאלה דומים אחרים בעיצוב ובו בזמן בעל מאפייני דיוק טובים יותר. המחבר הצליח להשיג תוצאות כה גבוהות באמצעות מיקרו-בקר PIC16C84 מודרני. מד הטכומטר מתוכנן בצורה כזו שהוא נוח לשימוש באותה מידה הן בזמן נסיעה והן בעת ​​כוונון המנוע במוסך.

בעת הפעלת מכונית שאין לה מד טכומטר מובנה, משתמשים במדי טכומטרים אלקטרוניים לניטור מהירות המנוע. מיוצרים על פי תוכניות שונות, הם מציגים את מהירות הסיבוב הנמדדת באופן דיגיטלי או בצורה של סולם LED [1]. מכשירי קנה מידה נוחים יותר, אך פחות מדויקים בשל המספר הסופי של יסודות הסולם. בהתבסס על עיבוד מעגלים של רצפי פולסים, מכשירים כאלה רגישים מאוד לפרמטרי התזמון של הפולסים, מה שמתבטא בחוסר יציבות של קריאות כאשר הטמפרטורה משתנה והסקאלה מהבהבת. זה מגביל את היקף היישום של טכומטרים בקנה מידה אלקטרוני, למעשה, רק לאינדיקציה של מהירות הסיבוב, מכיוון שהוא אינו מאפשר רישום הקריאות בדיוק הדרוש, למשל, להתאמת הקרבורטור או אבחון המנוע.

השימוש בתוכנה של עיבוד פולסים מחיישן מהירות הסיבוב מאפשר לך לשלב את הנוחות של קנה מידה ודיוק גבוה של קריאות, ולהפוך את מחוון מהירות המנוע למכשיר מדידה אמיתי. מיקרו-בקרים היקפיים ניתנים לתכנות מבית Microchip Technology Inc. מתאימים ביותר למטרה זו. (ארה"ב), עם מהירות גבוהה ויכולת עומס של יציאות.

הטכומטר המתואר להלן משתמש במיקרו-בקר PIC16C84, אותו הקוראים כבר מכירים מהפרסום [2]. התכונה שלו היא נוכחות של התקן זיכרון ניתן לתכנות עם מחיקה חשמלית של תוכניות ומידע (EEPROM) בקיבולת של 1K (14 סיביות ו-64 בתים, בהתאמה. זה איפשר להסתדר ללא זיכרון חיצוני ולפשט משמעותית את המכשיר. מד טכומטר קל לייצור, אמין בתפעול ואינו דורש התאמה.

באיור. איור 1 מציג את המראה של מד הטכומטר האלקטרוני. הוא מצויד בשני מאזני LED ויכול לפעול בשני מצבים: חיווי ומדידה. במצב תצוגה, כל טווח המהירות בין 0 ל-6000 דקות^-1 מחולק ל-12 חלקים - חלוקות היוצרות סולם סקירה ברזולוציה של 500 דקות^-1. במצב מדידה, המכשיר פועל בטווח שבין 300 ל-3000 דקות^-1 ולסולם הביקורת יש רזולוציה של 250 דקות^-1.

יחד עם מצב הסקירה, סולם מורחב של 0...200 דקות פועל במצב זה^-1. הוא נוצר על ידי ארבע נוריות LED ולכן יש לו רזולוציה של 50 דקות^-1.

ערך התדר n מחושב על ידי הוספת שני מרכיבים: n = 250N₀ +50N_p, שבו נ₀ ו-N_p - מספר האלמנטים הזוהרים של הסקירה הכללית והסולמות המורחבים, בהתאמה.

טעות המדידה שווה לערך החלוקה של הסולם המורחב, כלומר 50 דקות^-1, וזה די מספיק לפתרון בעיות מעשיות.

עקרון הפעולה של הטכומטר מבוסס על מדידה ישירה של תקופת החזרה של פולסים שנלקחו ממגעי המפסק, ולאחר מכן חישוב מהירות סיבוב גל המנוע והצגת התוצאה בקנה מידה נפרד. במקרה זה, מדידת מרווחי הזמן מתבצעת על ידי ספירת מרווחי זמן מכוילים - בדידים, המופקים באופן תוכניתי מפולסי שעון. מרווח הממוצע הוא 10 תקופות.

באיור. איור 2 מציג תרשים חשמלי סכמטי של מד הטכומטר. הוא מורכב ממעבד מרכזי, מנהל התקן קלט, יחידת חיווי וספק כוח.

המעבד המרכזי עשוי על מיקרו-בקר DD1. יש לו שתי יציאות: A עם חמישה ו-B עם שמונה פינים, שניתן להגדיר בתוכנה הן לקלט והן לפלט של מידע. כניסות RA0-RA3, RB2-RB5 מוגדרות עבור פלט מידע, RB0 ו-RB1 - עבור קלט, ו-RA4, RB6 ו-RB7 אינם בשימוש. המעבד המרכזי מופעל על ידי מחולל שעון מובנה, שתדירותו נקבעת על ידי מהוד הקוורץ ZQ1. המעבד מאופס כאשר המתח מופעל על ידי מעגל R2C1 בכניסת MCL. הנגד R3 משמש להגבלת הזרם של קלט זה, ודיודה VD1 משמשת לפרוק מהיר של הקבל C1 כאשר החשמל כבוי.

דרייבר הקלט מורכב על אלמנט DD2.1 ומפעיל את DD3.1 בהתאם למעגל מ-[3] והוא משלים על ידי מגבר קדם בטרנזיסטור VT1. מעגל הבסיס של טרנזיסטור זה כולל אלמנטים המגבירים את חסינות הרעש של דרייבר הקלט [4].

מהפלט של המעצב, פולסים מסופקים לכניסה של אלמנט DD2.2, שפועל כמאגר, ולכניסה של D-trigger DD3.2, המופעל על ידי מחלק תדרים בשניים. ביציאה של טריגר זה, נוצר רצף פולסים מסוג "מתפתל" עם תדר חזרות של חצי מהקלט.

אלמנט החיץ DD2.2 מיועד לחיבור התקני אלקטרוניקה אחרים לרכב (לדוגמה, יחידת הצתה) אליו. הפלט של אלמנט זה משמש גם לשליטה על פעולת מנהל הקלט. תדר חזרת הפולסים במוצא של אלמנט DD2.2 שווה לתדר הניצוץ. אלמנט DD2.2 והטריגר DD3.2 אינם חובה, הם רק נותנים לפתרון הטכני של המכשיר גמישות נוספת.

רצף הפולסים שנוצר נשלח לכניסת RB0 של מעבד DD1, אשר מעבד אותו לפי התוכנית המובנית באמצעות פסיקות. סוג המדידה הנדרש נבחר באמצעות מתג SA1, אשר משנה את מצב כניסת RB1 של המעבד.

יחידת התצוגה מורכבת משני מאזני LED HL1-HL4 ו-HL5-HL17 ומפענח DD4, DD5. סולם הסקירה נוצר על ידי נוריות LED HL6-HL17, המחוברות ליציאות של המפענח המורכב על ממירי הקוד DD4 ו-DD5 [5]. כניסת המפענח מיציאה A של מעבד DD1 מקבלת אות הנושא את הקוד הבינארי של ערך מהירות הסיבוב, מה שמוביל להכללה של המספר התואם של נוריות LED בקנה מידה. נורית ה-HL5 מציינת שהמכשיר מופעל, מכיוון שהזוהר שלו מתאים לקוד האפס בכניסת המפענח.

הסולם השני - מתוח - נוצר על ידי נוריות LED HL1-HL4, המחוברות לפינים RB2-RB5 של המעבד דרך נגדים מגבילי זרם R5-R8.

המכשיר מופעל מהרשת המובנת של 2 וולט של הרכב. דרך מתג ההפעלה SA15 ומסנן הכניסה R7C1 מסופק מתח ה-DC למייצב DA5, שמפלט שלו מסופק מתח של XNUMX V לכל רכיבי המכשיר.

תוכנית העיבוד מוזנת לזיכרון המעבד באמצעות מתכנת; זה לוקח בערך 400 בתים (ראה טבלה).

חלקי הטכומטר, למעט נוריות, מתגי מתג ומייצב DA1, מותקנים על לוח מעגלים מודפס, שציורו מוצג באיור. 3.

מייצב שבב DA1 מותקן על גוף קירור עם משטח קירור של 25 ס"מ². למייצב המשמש את המחבר יש גוף פלסטיק מבודד לחלוטין. אם אתה משתמש במייצב ביתי KR142EN5A (או KR142EN5V), עדיף להתקין אותו על גוף הקירור דרך אטם מבודד.

תצוגת הטכומטר, שהיא הפאנל הקדמי של המכשיר, מורכבת באמצעות נוריות LED מסדרת KIPM11. שני מתגי חילוף SA1 ו-SA2 מורכבים גם כאן - כל מתגי מיניאטורי יצליחו.

התדר של מהוד הקוורץ ZQ1 קובע את ההגדרות בתוכנית כך שערך הזמן הבדיד, תוך התחשבות ב-prescaler של המעבד, נמצא בטווח של 20...160 μs. ערך תדר גבוה יותר מוביל לגלישה של מונה המעבד, ערך תדר נמוך יותר מפחית את הרזולוציה של המכשיר. בפועל, ניתן להשתמש במהודים בתדרים של עד 4 מגה-הרץ, רצוי במארז מתכת עם מובילי תיל (לדוגמה, RK-374). המהוד מחובר ללוח עם תושבת תיל, מולחם בקצוות לשני חורים A.

שתי קבוצות מגעים על הלוח, המסומנות 1-4, חייבות להיות מחוברות בהתאם עם צרור של ארבעה מוליכים.

ניתן להחליף את הבקר PIC16C84-04/P ב-PIC16C84-10/P ולהשתמש במהוד קוורץ בתדר של עד 10 מגה-הרץ. אפשר גם להשתמש במיקרו-בקר PIC16F84 המשתלם יותר, השונה מה-PIC16C84 בסוג זיכרון התוכנית (זיכרון פלאש). יש לציין כי טווח טמפרטורת הפעולה של מעגל מיקרו זה הוא בין 0 ל +70 מעלות צלזיוס. אם יש צורך להשתמש בטכומטר ובטמפרטורות מתחת לאפס, עדיף להשתמש בבקר עם האות I בייעוד (המתאים לטווח הטמפרטורות -40...+85 מעלות צלזיוס).

טרנזיסטור VT1 יכול להיות כל מבנה סיליקון n-p-n בעל הספק נמוך עם מקדם העברת זרם סטטי של לפחות 100.

ספרות

1. Lomakin L. Electronics מאחורי ההגה (אינדקס מוער). - רדיו, 1996, מס' 9, עמ'. 55, 56.
2. Ganzhenko D., Kabakov E., Korshun I. PIC ויישומה. - רדיו, 1995, מס' 10, עמ'. 47-49.
3. Biryukov S. דיכוי דחפים "הקפצה" של אנשי קשר. - רדיו, 1996, מס' 8, עמ'. 47, 51.
4. מסלוב א. מודרניזציה של מד טכומטר מעין אנלוגי. - רדיו, 1993, מס' 9, עמ'. 36, 37.
5. Chudnov V. סולם ליניארי בטכומטר. - רדיו, 1993, מס' 3, עמ'. 13.

פרסום: cxem.net

ראה מאמרים אחרים סעיף מיקרו-בקרים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

התמצקות של חומרים בתפזורת 30.04.2024

יש לא מעט תעלומות בעולם המדע, ואחת מהן היא ההתנהגות המוזרה של חומרים בתפזורת. הם עשויים להתנהג כמו מוצק אבל פתאום הופכים לנוזל זורם. תופעה זו משכה את תשומת לבם של חוקרים רבים, ואולי סוף סוף נתקרב לפתרון התעלומה הזו. דמיינו חול בשעון חול. בדרך כלל הוא זורם בחופשיות, אך במקרים מסוימים החלקיקים שלו מתחילים להיתקע, והופכים מנוזל למוצק. למעבר הזה יש השלכות חשובות על תחומים רבים, מייצור תרופות ועד בנייה. חוקרים מארה"ב ניסו לתאר תופעה זו ולהתקרב להבנתה. במחקר ערכו המדענים סימולציות במעבדה באמצעות נתונים משקיות של חרוזי פוליסטירן. הם גילו שלרעידות בתוך קבוצות אלה יש תדרים ספציפיים, כלומר רק סוגים מסוימים של רעידות יכלו לעבור דרך החומר. קיבלו ... >>

ממריץ מוח מושתל 30.04.2024

בשנים האחרונות התקדם המחקר המדעי בתחום הנוירוטכנולוגיה ופותח אופקים חדשים לטיפול בהפרעות פסיכיאטריות ונוירולוגיות שונות. אחד ההישגים המשמעותיים היה יצירת ממריץ המוח המושתל הקטן ביותר, שהוצג על ידי מעבדה באוניברסיטת רייס. מכשיר חדשני זה, הנקרא Digitally Programmable Over-brain Therapeutic (DOT), מבטיח לחולל מהפכה בטיפולים על ידי מתן יותר אוטונומיה ונגישות למטופלים. השתל, שפותח בשיתוף מוטיב נוירוטק ורופאים, מציג גישה חדשנית לגירוי מוחי. הוא מופעל באמצעות משדר חיצוני באמצעות העברת כוח מגנו-אלקטרי, ומבטל את הצורך בחוטים ובסוללות גדולות האופייניות לטכנולוגיות קיימות. זה הופך את ההליך לפחות פולשני ומספק יותר הזדמנויות לשיפור איכות החיים של המטופלים. בנוסף לשימוש בטיפול, להתנגד ... >>

תפיסת הזמן תלויה במה מסתכלים 29.04.2024

המחקר בתחום הפסיכולוגיה של הזמן ממשיך להפתיע אותנו בתוצאותיו. התגליות האחרונות של מדענים מאוניברסיטת ג'ורג' מייסון (ארה"ב) התבררו כמדהימות למדי: הם גילו שמה שאנו מסתכלים עליו יכול להשפיע רבות על תחושת הזמן שלנו. במהלך הניסוי, 52 משתתפים עברו סדרה של מבחנים, העריכו את משך הצפייה בתמונות שונות. התוצאות היו מפתיעות: לגודל ולפרטי התמונות הייתה השפעה משמעותית על תפיסת הזמן. סצנות גדולות יותר ופחות עמוסות יצרו אשליה של זמן מאט, בעוד שתמונות קטנות ועמוסות יותר נתנו תחושה שהזמן מואץ. חוקרים מציעים שעומס חזותי או עומס יתר על הפרטים עלולים להקשות על תפיסת העולם סביבנו, מה שבתורו יכול להוביל לתפיסה מהירה יותר של זמן. לפיכך, הוכח שתפיסת הזמן שלנו קשורה קשר הדוק למה שאנו מסתכלים עליו. יותר ויותר קטן ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון דלפק מראה כרזת פרסום 10.06.2007 מדענים קנדיים הבינו איך לספור את האנשים שמסתכלים על כרזת פרסום כזו או אחרת. "במשך חמש עשרה שנה אנחנו עובדים על מכשיר שיאפשר לך לשלוט במחשב בעיניים בחופשיות כמו עכבר. אבל התברר שאפשר להשתמש בטכנולוגיה הזו בפרסום", אומר רואל ורטגל, פרופסור באוניברסיטת קווינס. (קנדה). המכשיר שהומצא על ידו ועל ידי עמיתיו הוא מצלמה מיניאטורית. ממרחק של 20 מטר היא תראה אם ​​אדם מסתכל עליה. כמה תשומת הלב מושכת פרסומת מוערכת באינטרנט לפי מספר ההקלקות על באנר. במקרה של סוגי פרסום אחרים, מדידות ישירות קשות. עם זאת, אם תשימו מצלמה ליד מגן או מסך פלזמה שיכולים "להבחין" שמבטו של מישהו מופנה אליו, ואפילו מודדים כמה זמן המבט הזה מתעכב על האובייקט, אז תופיע שיטת בקרה. עד לאחרונה, מכשירים כאלה היו יקרים ועבדו רק במרחק של חצי מטר. "השתמשנו בטכנולוגיה פסיבית. המצלמה סופרת רק כמה אנשים הסתכלו על שלט החוצות וכמה זמן הם בהו בו, כך שהמכשיר לא יקר. עם זאת, בעזרתו אפשר לעשות מהפכה של ממש: אפשר למכור מודעות ממש על ידי מספר הצפיות, אופן מכירת הפרסומות המקוונות לפי מספר ההקלקות, והמפרסם יידע אם הכסף שלו הוצא היטב", אומר פרופ' ורטגל.

עוד חדשות מעניינות:

▪ הפקת משאבים שימושיים על הירח

▪ מטאוריט אורגני

▪ חיישני לחץ עם מתנד קוורץ ודיוק מדידה גבוה

▪ מושבות מאדים מאווירג'ל

▪ טעינה אלחוטית מבית אינטל

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ מדור אתר טלוויזיה. מבחר מאמרים

▪ מאמר מכשור ומערכות לניקוי פליטות. יסודות חיים בטוחים

▪ מאמר מהו CDMA? תשובה מפורטת

▪ מאמר בחוף השלד. נס טבע

▪ מאמר התקנה, חיבור המתג. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מגברים חזקים עם מצב A +. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר

www.diagram.com.ua
2000-2024