Главная » Электроника для авто
Призовой фонд
на май 2020 г.
1. Лабораторный БП NPS-1601 (0-32В, 0-5A)
Сайт Паяльник
2. 1050 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Тахометр с точечной шкалой на микросхемах 74НС

Шкала прибора состоит из 16 разноцветных диодов - по 4 светодиода одинакового свечения на сектор, где светодиоды синего свечения обозначают сектор малых оборотов (0-1600об/м), зеленые - средних (2000-3200об/м), желтые - повышенных (3600-4800), красные - условно предельных (5200-6400об/м). Шкала - точечная, т.е. количеству об/м соответствует 1 зажженный светодиод из 16.

Принципиальная схема тахометра с точечной шкалой
Рис.1 Принципиальная схема тахометра с точечной шкалой

Тахометр, принципиальная схема которого показана на рис.1, выполнен в основе на микросхемах серии К1554 / 74НС (счетчики U2, U3 - 74HC193 / К1554ИЕ7 , дешифратор U5 - 74HC154 / К555ИД3). Однако, ввиду отсутствия в составе 74НС/74АС-серий двухвходовых элементов с триггерами Шмитта на входе, тактовый генератор выполнен на микросхеме CD4093 (U1). Формирователь входных импульсов, ориентированный на работу с любым датчиком, выходные импульсы которого соответствуют ТТЛ- и КМОП-форматам (оптический, Холла), выполнен на таймере LM555, применение которого в ряде случаев - необязательно.

Генератор, формирующий временные интервалы разрешения счета, индикации и сброса, может быть выполнен в двух вариантах, для чего на печатной плате предусмотрена установка соответствующих перемычек. Различие лишь в построении цепей для формирования сигнала сброса (показано на рис 2). В первом случае при формировании сигнала сброса не используются резистор R3 и конденсатор C2 (рис.2а), во втором случае (рис.2б) без этих компонентов не обойтись.

Варианты формирования сигнала сброса

Рис.2 Варианты формирования сигнала сброса

Входные импульсы произвольной длительности (в зависимости от скорости вращения коленчатого вала) преобразуются таймером в импульсы практически одинаковой длительности (около 3мс), которые поступают на вход счетчика CPU U2 (вывод 5). В случае использования тахометра без формирователя на таймере (U6), установка элементов R2, R4, C3, VD1, VD2, - обязательна. При наличии формирователя эти компоненты на плату не устанавливаются.

Счет входных импульсов осуществляется при наличии логической "1" на входе CPD U2 (вывод 4). При этом количество считанных импульсов на выходах Q0-Q3 (U2) формируется в виде двоичного кода. Этим же сигналом по входу PL счетчика U3 (вывод 11) осуществляется запрет трансляции с входов D0-D3 на выходы Q0-Q3, сохраняя неизменным состояние индикации на выходе дешифратора U5. При смене сигнала на логический "0" счет импульсов для счетчика U2 запрещен, но по спаду происходит передача двоичного кода с его выходов Q0-Q3 на выходы Q0-Q3 счетчика U3 и индикация на выходе дешифратора U5 обновляется и будет сохранена до следующего спада управляющего сигнала на выходе генератора (вывод 3 U1.1). Сигнал сброса справедлив только для счетчика U2 и формируется по фронту тактового импульса. Диаграмма управляющих сигналов представлена на рис.3

Диаграмма управляющих временных интервалов

Рис.3 Диаграмма управляющих временных интервалов

Печатная плата для тахометра разработана в двух вариантах. Первый вариант предусматривает установку только DIP-корпусов микросхем при использовании пассивных SMD-компонентов (изображение платы на рис.4); второй вариант платы (рис.5) предусматривает вариант установки микросхем LM555, CD4093, 74HC154 в DIP- и SOIC-корпусах. Причем, для корпусов микросхем нумерация на печатной плате будет отличаться от нумерации на принципиальной схеме. CD4093 (U1 на принципиальной схеме) -  U1 (SOIC)=U6 (DIP); LM555 (U6 на принципиальной схеме) -  U8 (SOIC)=U7 (DIP); 74HC154 (U5 на принципиальной схеме) -  U9 (SOIC)=U5 (DIP). Для прочих компонентов нумерация сохранена в соответствии с принципиальной схемой. На платах обоих вариантов предусмотрена установка, как SMD-, так выводных светодиодов. И те и другие для отображения шкалы слева на право должны быть установлены с "нижней" стороны печатной платы. В случае установки выводных светодиодов, выравнивание их яркости может производиться установкой резисторов на места SMD-светодиодов. Разумеется, резисторы должны быть предварительно подобраны. Префикс выводных светодиодов начинается с буквы "D" (D1-D16).

Вариант 1 печатной платы
Рис.4 Вариант 1 печатной платы


Рис.5 Вариант 2 печатной платы

Настройка тахометра производится подбором частоты тактового генератора с помощью резистора PR1 и длительности формируемых импульсов посредством резистора PR2 (в случае использования входного формирователя). При подаче на вход схемы (In) сигнала в виде последовательности прямоугольных импульсов 10-300Гц необходимо добиться с помощью PR2 длительности положительного импульса на выходе таймера (вывод 3 U6) 2,5-4мс во всем диапазоне частоты последовательности импульсов, подаваемых на вход. Частота тактового генератора должна быть около 6,5Гц. При подаче импульсов на вход тахометра с частотой 210-215Гц (что соответствует оборотам коленчатого вала 4-тактного 4-цилиндрового ДВС 6300-6450об/м с одной катушкой зажигания) следует подстроить частоту тактового генератора по зажиганию последнего светодиода. На этом процесс настройки завершается.

Для 6- и 8-цилиндровых 4-тактных двигателей частота генератора может быть соответственно 11 и 14Гц (ориентировочные значения).

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
R1, R4, R7 Резистор
62 кОм
3 Поиск в AliexpressВ блокнот
R2 Резистор
1 кОм
1 Поиск в AliexpressВ блокнот
R3 Резистор
100 кОм
1 Поиск в AliexpressВ блокнот
R5 Резистор
5 oHm
1 Поиск в AliexpressВ блокнот
R6 Резистор4301 Поиск в AliexpressВ блокнот
R8, R9 Резистор2k21 Поиск в AliexpressВ блокнот
R10 Резистор
10 кОм
1 Поиск в AliexpressВ блокнот
PR1 Подстроечный резистор1MOm1 Поиск в AliexpressВ блокнот
PR2 Подстроечный резистор200k1 Поиск в AliexpressВ блокнот
C1 Конденсатор0.47 мкФ1 Поиск в AliexpressВ блокнот
C2 Конденсатор470 пФ1 Поиск в AliexpressВ блокнот
C3 Конденсатор10 нФ1 Поиск в AliexpressВ блокнот
C4 Конденсатор электролитический100 uF1 Поиск в AliexpressВ блокнот
C5 Электролитический конденсатор4.7uF1 Поиск в AliexpressВ блокнот
C6, C9 Конденсатор100 нФ2 Поиск в AliexpressВ блокнот
C8 Конденсатор2.2 нФ1 Поиск в AliexpressВ блокнот
VD1, VD2 Выпрямительный диод
1N4148
2 Поиск в AliexpressВ блокнот
U1 Микросхема логическаяCD40931 Поиск в AliexpressВ блокнот
U2, U3 Микросхема логическая74HC1932 Поиск в AliexpressВ блокнот
U5 Микросхема логическая74HC1541 Поиск в AliexpressВ блокнот
U4 Микросхема78L051 Поиск в AliexpressВ блокнот
U6 Программируемый таймер и осциллятор
LM555
1 Поиск в AliexpressВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.6 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (13) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
Borisenko #

Однако, ввиду отсутствия в составе 74НС/74АС-серий двухвходовых элементов с триггерами Шмитта на входе, тактовый генератор выполнен на микросхеме CD4093 (U1)
Не вводите читателей в заблуждение! Даташит во вложении...
Кроме того:
- аналогом серии 74HC является К1564
- аналогом серии 74AC является К1554
Прикрепленный файл: 74hc132.pdf
Ответить
0

[Автор]
riswel #
Да, разумеется, все верно, в составе-то этих серий микросхема эта есть. У меня не нашлось этой микросхемы. Что заботитесь о читателях, это хорошо. Однако, злого умысла вести кого-то в заблуждение, я не имел. Оттого и восклицательные знаки ваши напрасны. Можно изъясниться проще и скромно указать на допущенную ошибку. Насчет аналогов, сударь, вы тоже погорячились, ибо в контексте данной статьи совершенно неважно какую из этих серий (НС или АС) следует применить. Вроде явно я не указывал на какие-либо аналоги.
Ответить
0
_R_hobby_ #
Не проще было бы поставить цифры и подсветку тахометра сделать RGB светодиодами? Подсветка показывала бы цвет режима работы, а цифры точное значение.
Ответить
0

[Автор]
riswel #
Возможно, что - лучше. Но не уверен, что - проще.
Ответить
0
kos273 #
Опишите поподробнее варианты подключения непосредственно к авто.
Ответить
0

[Автор]
riswel #
Двухпроводное (экранированный провод или витая пара) подключение к механическому прерывателю или датчику Холла (вход "DH"). Провода питание подпаиваются к соответствующим контактам на печатной плате (+12V, GND). Вроде все просто.
Ответить
0
kos273 #
По вашей схеме, при подключении к прерывателю, почему то сгорает 555. Дело в том, что я написал программу для МК примерно такого же назначения, а вот входные импульсы нормальные получить не могу. Если использую просто на элементах R2 R4 C3 D1 D2, то проскакивает серия импульсов и МК их считает.... Как бы это устранить?
Ответить
0

[Автор]
riswel #
Не может там ничего сгорать. Если только статью прочли полностью и внимательно, то предусмотрены 2 варианта подключения. С таймером и без него. Абзац под рис.2. Схема включения таймера классическая (для одновибратора). Подача импульсов с прерывателя так же не должна приводить к выгоранию таймера. Ищите проблемы в монтаже. Проверяйте правильность работы устройства до установки на место. проверяйте правильность подключения устройства на месте.
Ответить
0
SiNuS #
Хорошо всё описано, жаль что не видно готового устройства, дабы в живую поглазеть как оно работает.
Ответить
0

[Автор]
riswel #
В это статье описан тахометр, аналогичный тахометру, описанному в другой статье https://cxem.net/avto/electronics/4-182.php. Там есть видео работы прототипа. Данный тахометр просто выполнен на других микросхемах.
Ответить
0
Turist #
Автор точно тахометро-манияк :) Скажите, а какой из описанных Вами вариант лучше всех?
Ответить
0

[Автор]
riswel #
Те два, что с точечной шкалой - равноценны. Ничем практически друг от друга не отличаются кроме элементной базы. Тот, что на контроллере, хорош многорежимностью, и даже избыточен. Лишний разряд индикации, ничего не значащий в процессе счета. На МС14553 наверное - оптимальный, легко перестраиваемый под разные ДВС. Не являюсь маньяком и любителем тахометров. Знакомый имеет свою мастерскую и регулярно заказывает какое-либо устройство (либо для конкретного клиента, либо - из чистого любопытства).
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Металлоискатель MD3010II
Металлоискатель MD3010II
AVR-программатор USB ASP Набор начинающего радиолюбителя
вверх