Электрическая схема электронного спидометра

Обновлено: 08.01.2025

Эта статья — оглавление группы статей о создании электронного спидометра/одометра полностью с нуля для автомобилей с электронным датчиком скорости (большинство "инжекторов"). Прибор полностью заменяет собой механический спидометр и одометр "восьмерки", показывает скорость как в цифровом виде, так и стрелкой, ведет подсчет пробегов нескольких видов.
Используются следующие технологии: микроконтроллер ATmega328, IDE Arduino, OLED-дисплей, шаговый двигатель X27 (Switec X25 и подобные).
В настоящее время проект реализован, устройство установлено и работает.

Предваряя вопросы и комментарии:
— мне хорошо известно, что можно поставить "приборку от пятнашки", GPS-спидометр и пр. Здесь речь идёт не о таких работах.
— цель разработки: изучение технологий и саморазвитие, а не доведение ВАЗа до уровня "мерседеса".
— да, устройство может быть использовано и на других автомобилях, не только на ВАЗ.

Кто читает БЖ "Чароита", знает, что я давно "веселюсь" с датчиками скорости. Много лет ДС работал исправно, а потом начались сбой за сбоем по причине некачественных датчиков, а может и изношенный трос играл свою роль. Так или иначе, а мне очень хотелось избавиться от троса и сделать спидометр с электронным приводом. Его внешний вид меня вполне устраивал, не устраивал именно механический привод.
Как-то раз мне удачно попалась приборная панель от ВАЗ-2110. Интересна она была тем, что в ней используется гибридный спидометр/одометр — он и электронный, и механический одновременно: получает сигнал по проводам от электронного датчика скорости, а одометр у него на механических барабанах, которые приводятся шаговым двигателем. Вот этот прибор меня и заинтересовал, появилась мысль внедрить его в "приборку" ВАЗ-2108. Как потом оказалось, ничего из этого не вышло, и пришлось искать другие, впрочем, более современные решения. Но обо всём этом в дальнейших статьях.

Мои благодарности:
— камраду Андрею vampo за качественную программу одометра и схему питания;
— камраду Виталию vitaliy455 , благодаря которому удалось найти программу спидометра;
— камраду Kevin Gale — именно его отличная программа спидометра легла в основу всего софта;
— всем, чьи проекты так или иначе пригодились.

Важной особенностью разработки было создание надежного рабочего устройства, т.к. в сети встречается много устройств недоведенных, непроверенных, "на попробовать", отлаженных только на столе.
В процессе разработки было перелопачено много информации: схем, спецификаций, программ — всё это опубликовать здесь нет возможности. Так что если есть вопросы — спрашивайте, постараюсь рассказать.
Всю техническую информацию по изготовлению смотрите на сайте "Чароита".

Устройство предназначено для проверки работы спидометра автомобиля оборудованного импульсным датчиком скорости. Как на эфекте-холла так и индуктивном датчике спидометра. Так же может применяться для подмотки электронных спидометров. Другими словами увеличивать километраж пробега на спидометре авто.

Особенности устройства:

Прибор выполнен съёмным в виде разъёма ОБД-2 можно легко подключить и спрятать в карман.
Скорость намотки плавно регулируется (Вы сами выставляете необходимую скорость).
Питание намотки осуществляется от диагностического разъёма автомобиля.
Простое подключение (необходимо вывести в разъём диагностики 1 провод).
Функция выбора сигнального контакта в OBD-II с помощью переключателя.
Функция выбора типа датчика (индукционный или на эффекте холла).
Удобная коммутация по выводам диагностического разъёма.
Не требует пайки для конфигурации и настройки устройства.
В устройстве нет лимита.

Характеристики:

Напряжение питания 12 вольт.
Диапазон допустимых напряжений питания 6 - 18 вольт.
Регулировка частоты (скорости) импульсов Плавная 80 - 2000 гц.
Номера контактов под сигнальный вывод 1,2,3,6,7,8,9,10
Амплитуда выходного сигнала (напряжение питания – 0.6 вольта).
Максимальный выходной ток 75мА.
Выход защищён от короткого замыкания на массу.
Короткое замыкание выхода на +12 вольт допустимо не более чем на 5 сек

Характеристики:

Документация и фото:

Доставка:

- Вы можете самостоятельно забрать ваш заказ у нас в магазине или оформить доставку домой или в офис.

- Мы надежно запакуем вашу покупку и передадим её в выбранный вами сервис для доставки в течении 5-24 часов. Затем сообщим вам трэк номер для отслеживания груза.

- Мы гарантируем, если вам, что то не подошло или не понравилось и товар не был в использовании и сохранил товарный вид. Вы можете легко вернуть его нам назад в течении 30 дней с момента получения.

- Мы доставляем заказы: Почтой России, СПСР, EMS, СДЭК, Транспортными компаниями: Энергия, ПЭК, Деловые линии и др.

Оплата:

- Все цены и наличие указанные на сайте актуальны.

- Вы можете оплатить свою покупку сразу после оформления заказа или наложенным платежом при получении товара на почте.

- Мы принимаем оплату с карт: VISA, MasterCard, Мир и систем: Яндекс деньги, QIWI, WebMoney, Сбербанк онлайн, ВТБ24, Альфаклик, Промсвязь банк и др платежных систем.

Помощь:

- Для покупки положите товар в корзину и нажмите кнопку "Оформить заказ". Затем введите контактные данные и подтвердите заказ.

- Если вам нужна помощь или информация о товаре, обращайтесь к нам через форму "Задать вопрос" вверху страницы.

- По вопросам, приобретения товара, статуса заказов, оплаты товаров вы можете обращаться по телефону +7 923 673 2200.

- Наш технический специалист доступен Пн-Пт с 10:00-19:00 часов по электронной почте support@web55

Все привет.
Решил заморочиться установкой электронного спидометра. Систематизировал информацию и написал в блог сообщества УАЗоводов.
Информация кому интересно тут.
В БЖ продублирую на всякий случай.

На новые модели Уаз Hunter устанавливается электронный спидометр, делают их на заводе Автоприбор в городе Владимир. Принцип действия прост, cпидометр измеряет и преобразует частоту вращения вала датчика скорости в показания скорости, а количество оборотов вала в показания пройденного автомобилем пути.

На первые модификации Уаз Hunter ставили спидометры AP 20.3802 производства завода RAR, город Рига. Спидометр Владимирского завода для УАЗиков по своим размерам, схеме подключения идентичны Рижскому спидометру.

Если с индикацией дальнего света все понятно, то на коэффициенте пересчета остановлюсь поподробнее.
Немного из истории и принципа действия механических спидометров УАЗ (ГАЗ, ИЖ и т.д.):
Важнейший параметр счетчика пробега механического спидометра это величина передаточного числа его внутреннего редуктора. Международным стандартом эта величина должна быть равна 1000, то есть на одну любую единицу пройденного пути приходится тысяча оборотов : 1000 оборотов на милю по английской системе мер, 1000 оборотов на километр по метрической системе мер.

Но на механических спидометрах которые изначально устанавливались на автомобилях Уаз/ГАЗ всего модельного ряда, число оборотов их гибкого приводного вала соответствующее одному километру пробега составляло 624 оборота, то есть 1000 оборотов он делает не на один километр пути, а на одну сухопутную милю — 1609 метров.

Теперь про датчики скорости и коэффициенты пересчета которые указаны в характеристиках спидометров:
Если раздаточная коробка старых годов выпуска, значит с большой долей вероятности надо ставить датчик скорости 10 импульсный, потому что привод спидометра выдает 624 оборота/километр, что на выходе датчика составляет — 624х6 = 3744 импульса.
Если раздаточная коробка более поздних годов выпуска, значит с большой долей вероятности надо ставить датчик скорости 6 импульсный, потому что привод спидометра выдает 1000 оборота/километр, что на выходе датчика составляет — 1000х6 = 6000 импульса.

Есть еще один нюанс на который стОит обратить внимание, это резьба на датчиках скорости. На УАЗиках и ИЖ-ОДАх резьба места установки М22. Чтобы не делать переходников, в штатное место подойдет датчик с маркировкой 345.3843/497.3843.

Исходя из вышеизложенного нетрудно понять, что при несоответствии параметров коэффициента пересчета спидометра и импульсов датчика скорости показания будут отличаться.
Например при езде в 60 км/ч прибор будет показывать около 100 км/ч.
Либо наоборот при скорости в 60 км/ч показания будут равны 37 км/ч.

При покупке компонентов для замены спидометра на электронный необходимо купить колодку, колодка гнездовая КГ-602207.

Как подключать:
При установке электронного спидометров Автоприбор вместо механического, нужно на раздатке вместо гибкого вала установить на привод спидометра датчик скорости подключить контакты следующим образом:
– контакт 1 датчика скорости с контактом 7 спидометра
– контакт 2 датчика скорости с контактом 4 спидометра
– контакт 3 датчика скорости с контактом 1 спидометра

Статья о том, как работает электронный спидометр: методы диагностики, причины поломок. В конце статьи — видео про GPS спидометр из Китая. Статья о том, как работает электронный спидометр: методы диагностики, причины поломок. В конце статьи — видео про GPS спидометр из Китая.

Спидометр – устройство, измеряющее скорость движения машины. От того, какие показания демонстрирует данный прибор, зависит очень многое:

Современная выпускающая автомобили промышленность использует в основном спидометры, основанные на электронике.

Устройство измерения скорости электронного типа

Изначально устройства для измерения скорости авто основывались на механике, но уже давно автомобильное строение перешло в этом плане на электронику. Сегодняшний спидометр основан на действии эффекта Холла.

В целом автомобильный блок контроля скорости движения включает в себя следующие составные элементы:

Задача датчика – выработка электрических импульсов. За каждый километр расстояния, который преодолевает машина, датчик отправляет на контроллер 6004 импульса. Частота и длительность импульсов зависит от того, с какой скоростью в данный момент движется автомобиль.

Эта информация получается путём анализа данных, которые поступают от вращающегося вала, выходящего из коробки передач. Получаемые данные датчик трансформирует в электроимпульсы: чем больше скорость авто, тем меньше временной интервал между импульсами.

Параллельно сформированные данные получает блок управления, который на основе этой информации выполняет корректировку работы мотора.

Например, если спидометр показывает, что автомобиль движется со скоростью около 20 км/ч накатом, подача горючего не происходит. Таким образом, спидометр косвенным образом помогает водителю экономить топливо.

Возможные неисправности электронного спидометра

Правильная работа спидометра крайне важна для работы всего автомобиля. Поэтому следует постоянно внимательно следить за его исправностью.

В случае, если спидометр неисправен, проблему следует искать в нескольких узлах. Поломки могут происходить в результате:

Методы диагностики

Если возникло подозрение в том, что работа спидометра осуществляется с ошибками, следует незамедлительно диагностировать проблему. Для определения неполадок в электронном спидометре потребуются:

Большинство моделей автомобилей с двигателями инжекторного типа, произведённых после 2000 года, имеют в бортовом компьютере функцию самодиагностики. При неисправном спидометре запущенная функция выдаст ошибку. Расшифровать сообщение об ошибке можно по соответствующей табличной информации, которая входит в состав инструкции к автомобилю.

Для того, чтобы самостоятельно попытаться определить, какая именно часть электронного спидометра вышла из строя, нужно взять осциллограф и соединить его со средним контактом скоростного датчика (это контактор, расположенный на месте привода спидометра) и положительным контактом аккумулятора. Выполнив соединение, нужно завести мотор на первой передаче.

Если датчик спидометра исправен, осциллограф должен показать импульс не менее 9 вольт напряжения и частоты от 4 до 6 Гц. В противном случае проблема – в датчике спидометра.

Если датчик работает нормально, нужно продолжить процесс тестирования. При выключенной передачи следует проверить исправность провода, идущего от датчика к модулю контроллера системы электронного управления. Сделать это можно, использовав тестер.

Второй вариант – установить, доходят ли сигналы, которые поступают от датчика, на вход блока электронного управления (это можно сделать, применяя всё тот же осциллограф).

Если сигналы от датчика поступают нормально, значит, данный участок электропроводки исправен.

Идём дальше. Следующий шаг – проверка проводов и клемм, задействованных в соединении между электронным блоком управления и индикатор электронного спидометра. Очень облегчает задачу наличие специального сканера, позволяющего проводить диагностику индикатора устройства.

Вариант диагностики при помощи индикаторной лампочки

Для данного метода диагностики потребуется любая лампа, рассчитанная на 12 В и два метровых провода. Один провод крепится на «плюс», другой – на «минус» лампочки. Сюда же подключается батарейка «Крона» или с аналогичными характеристиками.

Один из прикреплённых к лампе проводов соединяют с кузовом или корпусом аккумуляторной батареи, а свободным проводом выполнить серию частых касаний к среднему контакту скоростного датчика. Если между разъёмом и спидометром неисправностей нет, спидометр будет реагировать. В этом случае очевидно, что замены требует сам датчик спидометра.

Наиболее частые причины поломок

Статистика неполадок электронного спидометра показывает, что чаще всего проблемы возникают из-за того, что в клеммы соединений попадает влага, либо они загрязняются.

Вторая причина – перелом сигнальных проводов или их обрыв. Следовательно, наиболее вероятной будет необходимость заменить провода или почистить, и высушить контакты соединения.

Следует помнить, что ремонт спидометра зачастую может обойтись существенно дороже, чем его полная замена. Также не стоит забывать о том, что демонтаж-монтаж оборудования должен производиться профессионалами, или, по крайней мере, автолюбителем, который умеет разбираться в нюансах этой работы. В противном случае неправильный монтаж приборной панели может вызвать целый ряд проблем даже при условии, если спидометр исправен.

Видео про GPS спидометр из Китая:

Индикаторы в приборной доске автомобиля всегда играли и играют важную роль в отображении важных показателей состояния средства передвижения. Одним из важных и устанавливаемых на всех автомобилях является спидометр – прибор для отображения скорости передвижения автомобиля.

Автомобильные спидометры, устанавливаемые при производстве современных автомобилей, обладают весьма привлекательным внешним видом, четко и ярко отображают показания в темное время суток. Но что делать тем, у кого автомобиль старого производства, а спидометр оставляет желать лучшего в плане восприятия отображаемой информации?

Ответ прост – купить готовый, но только для тех, кто не увлекается электроникой и не любит сделать что-то своими руками. Именно поэтому, я решил собрать цифровой спидометр на замену штатному в автомобиле ВАЗ 2106 друга-автолюбителя.

Описание прибора

Так как хотелось, чтобы прибор был современным и выглядел красиво, то было принято решение использовать современную элементную базу и графический дисплей для отображения информации.

После тщательного и долгого просмотра статей в интернете были выбраны для использования следующие основные компоненты:

Микроконтроллер PIC18F2550 SOIC – «сердце» спидометра, выполняющее весь необходимый функционал.

Стабилизатор напряжения LM317 – регулируемый стабилизатор напряжения, который настроен на 10,5В, питает подсветку графического индикатора и стабилизатор напряжения, питающий логическую схему спидометра.

Стабилизатор напряжения L1117 – стабилизатор напряжения с фиксированным напряжением 3,3В, питающий логическую схему спидометра.

Графический LCD от телефона Siemens S65 (LS020) – используется для отображения всей информации, предоставляемой микроконтроллером.

Подробный список компонентов представлен в файлах проекта платы и схемы принципиальной электрической в формате программы Diptrace.

Функционал спидометра

При проектировании устройства захотелось добавить дополнительные функции, которые были бы интересны для автомобилиста, и которых не было в штатном спидометре:

Отображение напряжения бортовой сети автомобиля

Отображение ускорения автомобиля

Отображение времени разгона автомобиля с 0 до 100 км/ч

Спидометр способен показывать:

Скорость в диапазоне от 0 до 255 км/ч с точностью до 1 км/ч

Напряжение бортовой сети от 0 до 16В с точностью до 0,01В

Ускорение автомобиля от 0 до 255 м/с 2 с точностью до 0,01 м/с 2

Время разгона автомобиля до 100 км/ч от 0 до 255 с с точностью 0,1 с

Спидометр питается от бортовой сети автомобиля 12В

Работа спидометра

Для получения сведений о скорости автомобиля в коробку передач был установлен датчик скорости от автомобиля ВАЗ 2110, который сконструирован по принципу эффекта Холла и предназначен для преобразования частоты вращения приводного вала в частоту электрических импульсов.

Датчик скорости непосредственно подключен к плате спидометра. Для подключения датчика к спидометру необходимо правильно ориентировать контакты:

Датчик выдает 6 импульсов на один пройденный метр пути.

Сигнал от датчика является цифровым и имеет форму импульсов, что позволяет нам подсчитывать эти импульсы за равные промежутки времени.

Подсчет импульсов основан на том, что сигнал от датчика скорости приходит на порт микроконтроллера, настроенный на работу внешнего прерывания. В обработчике внешнего прерывания подсчитывается количество импульсов равное количеству прерываний за определенный промежуток времени, который отсчитывается внутренним таймером микроконтроллера.

Сам микроконтроллер работает на 48 МГц от кварцевого резонатора на 20 МГц. Такой мощный контроллер и запущен на такой высокой тактовой частоте не случайно. Для быстрого отображения информации на графическом LCD необходимо быстро выводить информацию, для чего и был выбран микроконтроллер PIC18F2550.

Вычисленная скорость отображается на графическом LCD.

Исходя из вычисленной текущей скорости, рассчитываются и другие показатели, такие как ускорение и время разгона до 100 км/ч, также отображаемые на графическом LCD.

Напряжение питания бортовой сети подается на АЦП микроконтроллера через делитель, чтобы напряжение, подводимое к контакту микроконтроллера, не превышало напряжение питания (3,3В). Напряжение измеряется через равные промежутки времени, отмеряемое одним из таймеров микроконтроллера. Измеряемое напряжение обрабатывается и выводится на графический LCD.

Таким образом, мы получаем на экране цифрового спидометра полную информацию о характере движения автомобиля, а также дополнительную информацию о состоянии аккумулятора.

Схема спидометра

Программа микроконтроллера

Программа микроконтроллера написана на языке CCS PICC. Для создания проекта программы микроконтроллера использовалась среда разработки MPLAB 8.66.

Корпус и установка

Плата спидометра выполнена из двустороннего фольгированного текстолита. Обе стороны соединены между собой переходными отверстиями.

Фото платы цифрового спидометра с двух сторон:

Плата с экраном были установлены в корпус штатного спидометра автомобиля ВАЗ 2106. Корпус штатного спидометра с платой цифрового спидометра был установлен в приборную панель на свое место.

Ниже показаны фото установленного цифрового спидометра в автомобиле.

Благодарности

Выражаю благодарность пользователям форума eletronix за предоставленную информацию о работе с LCD Siemens S65.

Используемая литература

Описание микроконтроллера Microchip PIC18F2550

Паспорт датчика скорости Ваз 2110

Help языка CCS PICC

Embedded C programming and the Microchip PIC – Richard Barnett, Larry O’cull, Sarah Cox, 2004

Читайте также: