Маленький стрелочный электро тахометр ссср подключение

Обновлено: 11.02.2025

Схема подключения тахометра ВАЗ-2106

пластикового цилиндрического корпуса со стеклодержателем;
шкалы, разделённой на зоны безопасного и опасных режимов;
лампы подсветки;
миллиамперметра, на валу которого закреплена стрелка;
электронной печатной платы.

Принцип его работы построен на измерении количества импульсов электрического тока в первичной (низковольтной) цепи системы зажигания автомобиля. В двигателе ВАЗ 2106 за один оборот вала трамблёра, соответствующий двум вращениям коленчатого вала, контакты в прерывателе замыкаются и размыкаются ровно четыре раза. Эти импульсы снимаются прибором с конечного вывода первичной обмотки катушки зажигания. Проходя через детали электронной платы, их форма из синусоидальной преобразуется в прямоугольную, имеющую постоянную амплитуду. С платы ток поступает на обмотку миллиамперметра, где в зависимости от частоты следования импульсов, увеличивается, или уменьшается. Стрелка прибора реагирует именно на эти изменения. Чем больше сила тока, тем больше стрелка отклоняется право и наоборот.

Подключение тахометра в карбюраторных ВАЗ 2106

В бесконтактной системе зажигания тахометр подключается не к катушке, а к коммутатору

Подключение тахометра в инжекторных ВАЗ

Кабель белого цвета необходимо для соединения подсветки.
Провод красного цвета подключается к замку зажигания, для этого используется предохранитель, этот кабель подает питание при активированном зажигании.
Кабель белого цвета с черной поломкой необходим для подключения к кузову авто.
Коричневый проводок подключается к выводу К+ на катушке.
Проводок черного цвета подключается к реле индикатора зарядного тока. Последний, в свою очередь, установлен справа в моторном отсеке.
Серо-черный кабель необходим для соединения с регулятором давления моторной жидкости, установленным слева от мотора.

Схема подключения тахометра ВАЗ-2108 и 2109

Сразу отметим, что здесь не играет особой роли система подачи топлива – инжектор или карбюратор. Как известно, в настоящее время наиболее распространенными являются автомобили со следующими типами двигателя: бензиновые или дизельные. В зависимости от этого и подбирается тахометр, если, конечно, он не идет в стоковой версии. Все дело в том, что на бензиновых двигателях тахометр считывает данные с катушки зажигания, вернее, возникающие здесь импульсы. Однако конструкция дизельных силовых установок не предусматривает этого узла. Соответственно, здесь тахометр считывает импульсы не с катушки зажигания (за неимением таковой), а генератора.

Схема подключения тахометра ВАЗ-2110

тахометр ВАЗ;
маршрутный компьютер;
контроллер ЭСУД;
датчик положения коленвала;
модуль зажигания.

Тахометр ВАЗ 2110 – с четырьмя выводами: если он стоит на машине с впрыском, то подключен не к зажиганию (вх. 2), а к контроллеру ЭСУД предусмотренным для этого дополнительным выводом (вх. 1) – и в этом случае считывает количество импульсов оборотов непосредственно с контроллера. Он получает сигнал о положении вала.

Принципиальная схема электроники тахометра

Подключение современных электронных тахометров:

Тахометр, предназначенный для 4-х цилиндрового двигателя, поставить на другой нельзя, потому что показания будут ложными. Поэтому подбирайте тахометр в соответствии с маркой автомобиля и количеством цилиндров.

Про датчик тахометра ДПКВ

У тахометра есть датчик (датчик положения коленчатого вала – ДПКВ). Это устройство служит не только для того, чтобы считать обороты коленвала, но и определять его положение в определённый момент, что необходимо электронному блоку управления для обеспечения правильной работы силового агрегата. При прохождении рядом с сердечником датчика металлического предмета в нём образуется электрический импульс, который передаётся на электронный блок управления двигателем. Роль такого предмета в силовом агрегате авто играет зубчатая шестерня коленвала.

Почему прыгает тахометр ВАЗ

Очень часто случается такое, что стрелка начинает дергаться. Если автомобиль инжекторный, то поиск неисправности заключается в том, чтобы подключить диагностический сканер и проверить системы двигателя. Скачки стрелки ТХ-193 в большинстве случаев также являются симптомом неисправностей, связанных с его электрической цепью. Причинами такого поведения прибора могут быть:

Решается подобная проблема путём зачистки контактов, замены крышки распределителя зажигания, бегунка, опорного подшипника, восстановления целостности изоляции питающего провода прибора, замены датчика коленвала.

Ещё скачок может быть обусловлен неработоспособностью конденсатора, расположенном в нижней части прерывателя. Конденсатор может быть пробитым либо его контакт очень слабый.

Если не работает тахометр на ВАЗ

Обычно, отсутствие реакции стрелки связано с нарушением контакта в разъёмах основных проводов его подключения, или же повреждением проводки цепи. Первым делом следует:

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

ВАЗ 2108 ВЫСОКАЯ ПАНЕЛЬ КАРБЮРАТОР ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ ЗАЖЫГАНИЯ СТРЕЛКА ТАХОМЕТРА ПАДАЕТ ЗА 8 ТЫСЯЧ

Подсоединение на бензиновый двигатель

Подключается тахометр к генератору, который сообщается с валом двигателя. Дело в том, что, будь это полноценный автомобиль, скутер или мотоцикл, снятие показаний производится в основном по переменному напряжению, которое вырабатывает трёхфазный генератор. Простейший тахометр на старых машинах – вольтметр, изготовленный из микроамперметра с добавлением одного диода и одного высокоомного резистора. Электронные приборы, в том числе и китайские, имеют несколько более сложное строение: они обладают аналого-цифровым преобразователем – как и универсальные цифровые мультитестеры.

Задача тахометра как такового – подсказка, в какой момент водитель должен вручную переключить передачу.

Прежде чем подключить встроенный в новую приборную панель тахометр, обзаведитесь выносным. Второй поможет чётко, с высочайшей точностью отрегулировать работу первого. Самый простой вариант – купить ту же приборную панель, что была у вас до этого. Чтобы извлечь старую приборную доску – и подключить новую, торпеду машины придётся разобрать. Перед ремонтом снимают минусовую клемму с АКБ. Чётко следуйте схеме подключения. Выносные тахометры могут подключаться от автоприкуривателя – они отличаются максимальным удобством.

Для уменьшения погрешности в показаниях подключите выносной (дополнительный) тахометр на как можно более коротком шнуре.

Чтобы выносной тахометр предельно точно указал обороты, подключите его к катушке зажигания. Защиту с рулевой снимите – и выньте несколько проводов, выделите те, что подходят к катушке. Соблюдайте цветомаркировку при присоединении выносного замерителя.

Машина ВАЗ-2110 обладает тахометром с 4 выводами. На машинах с впрыском он подключён к блоку ЭСУД посредством дополнительного вывода. Измерения производятся по сигналу местоположения коленвала.

Чтобы подключить тахометр на машине с бензодвигателем, соблюдайте следующую схему.

Третий провод (цвет не показан строго) подключите к прервывающему блоку трамблера (если система контактная). В бесконтактной системе он подключается к коммутируемому блоку подаваемого напряжения.

При наличии подсветки в приборе подключите его к проводу, по которому подаётся питание с АКБ, через всё тот же замок зажигания. Сам замок в более современных машинах может комплектоваться дополнительным выводом.

Схема подключения к дизельному двигателю

В автомобилях с дизельными двигателями тахометр реагирует на импульсы, посылаемые специальной клеммой. Чтобы успешно подключить прибор, снимите защиту на генераторе. Чтобы самому разобраться с установкой и подключением тахометра к авто с дизельным двигателем, сделайте следующее.

Перемкните контакт, идущий от масляной подкачки. При отсутствии такого замыкания прибор выдаст недостоверные показания.

Изолируйте все выводы, и вновь смонтируйте генератор так, как он собирался заводом-изготовителем.

Не разобравшись в том, как функционирует сам тахометр и дизельный мотор, правильно подключить прибор невозможно: в этом случае воспользуйтесь помощью работников сервисного центра.

Проверка работоспособности

Смонтировав тахометр, газуйте с разной интенсивностью. Частота оборотов двигателя на холостом ходу машины считается достаточной при значении, равном 1000 в минуту.

Если первый этап регулировки тахометра на достоверность показаний прошёл успешно, то автомобилю дают ходовую нагрузку. Мотор необходимо разогнать до показаний прибора, чтобы обороты двигателя не оказались слишком велики. Если это не так, то отрегулировать тахометр необходимо повторно.

Прежде чем собрать всё обратно, как было, проверьте, надёжно ли заизолированы провода, есть ли хороший контакт на клеммах кабелей и функциональных узлов.

Попробуйте проехаться, переключая скорости. Если у вас автомобиль с АКПП, то всю работу по переключению скорости он выполняет сам. Чёткое срабатывание переключения скоростей подчас невозможно без отслеживания показаний на цифровом тахометре.

Современные цифровые тахометры более точны, но требуют дополнительного питания и усложнены в сборке. Новичку-электромеханику лучше начать с простейшей стрелочной схемы.

Создание механического тахометра

Простой выносной тахометр можно собрать, используя следующие функциональные узлы:

механический цифровой счётчик – любой считающий модуль, который управляется от внешнего датчика;

геркон, в принципе действия которого – замыкание при действии магнита;

сам магнит, размещенный на крутящемся коленвале.

Механическое цифровое табло может быть заменено обычным стрелочным гальванометром – со шкалой, чей угол поворота стрелки меньше или больше 180 градусов.

Механический тахометр не требует особого питания и электронного управления. Постоянный магнит зафиксирован на валу мотора таким образом, что при его прохождении мимо датчика проносится магнитное поле, увлекающее за собой вставку из магнитящейся субстанции.

Проворачиванию этой детали сопротивляется пружинная спираль. При возрастании скорости проворачивания измерительная стрелочная головка показывает больший угол отклонения.

Недостаток стрелочного тахометра – повышенная неточность замеров и смещенный нижний предел измерений. Малые обороты не дают стрелке отклоняться – виной тому нечувствительность электроизмерительной головки к малым значениям замеряемого сигнала. Этот эффект возникает из-за определенного веса стрелки и других элементов измерительной головки, которая мешает ей отклониться.

Проверить изготовленный тахометр можно, вращая хвостовик вала в патроне дрели. Причины неисправности просты: оторвавшийся магнит на коленвале, плохой контакт в проводке, неисправные электроизмерительная головка и геркон.

При замене запчастей на аналогичные найти нужные несложно, так как авто с механическими тахометрами – машина с большим пробегом, она значительно изношена.

Можно сделать своими руками тахометр и по иной схеме – собранной из вольтметра и простейшего мини-двигателя от принтера. Шаговые бесщеточные двигатели работают не один десяток лет даже при ежедневной нагрузке. Для выпрямления переменного тока, который они вырабатывают, потребуется лишь диодный мост. В качестве источника кинетической энергии, от которой раскручивается вал моторчика тахометра, может послужить всё тот же приводной ремень генератора: завести на него третий вал несложно. Но вольтметр можно подключить и к специальной токосъемной клемме генератора.

Чтобы изготовить стрелочный тахометр, можно следовать пошаговой инструкции.

Используйте любую из других схем, которые ориентированы именно на автомобиль. Дело в том, что автомобильные платы рассчитаны не только на правильное отображение показаний, но и на срабатывание аварийной подсветки возле шкалы, которая засветится, когда обороты двигателя превысят допустимую частоту.

Напечатайте с помощью принтера и специальной программы для отрисовки шкал (например, FrontDesigner) шкалу на обычной бумаге, покройте её ламинирующим слоем для защиты от влаги. Разберите фронтальную часть, и наклейте её под будущую стрелку.

Вырежьте стрелку из металлизированного прозрачного пластика, например, из старого компакт-диска, который вышел из строя. Лицевая сторона фрагмента, из которого вырезана стрелка (уже готовый элемент) красится при помощи водостойкого лака – он крепко пристаёт к твёрдым полимерам при тщательном высушивании. Колпачок для защиты стрелки изготавливается, к примеру, из аксиального конденсатора, который уже непригоден для дальнейшего использования. Для правильных показаний стрелки наклеен небольшой противовесный элемент.

Чтобы стрелка подсвечивалась, примените на шкале бескорпусные светодиоды. Их можно либо установить так, чтобы они светили вбок, либо смонтировать на отрезке печатной платы, которая приклеивается рядом со шкалой.

Закрепите шкалу под стрелкой – и проверьте работоспособность подсветки. Для вспышки при превышении оборотов мотора смонтируйте отдельный светодиод (можно использовать цветной).

Проверьте, правильно ли подключена плата к измерительной головке, соберите тахометр полностью.

Самодельный прибор проверяют на правильность показаний. Поскольку заменённая плата адаптирована именно под автомобильный двигатель, прибор сразу должен заработать, отображая правильные показания.

Изготовление цифровой модели

Любой тахометр – аналоговый или цифровой – возможно установить и на мотоблок, на токарный или фрезерный станок.

Наиболее многокомпонентная схема тахометра может в себя включать, например, следующие компоненты:

Такой прибор, как тахометр никак не влияет ни на работу двигателя, ни на ходовые качества машины, но без него приборная панель современного автомобиля будет неполноценной. В этой статье мы рассмотрим, зачем он нужен, как устроен, какие неисправности у него случаются, и как с ними разобраться без помощи специалистов.

Тахометр ВАЗ 2106

Предназначение тахометра

Тахометр служит для измерения частоты вращения коленчатого вала. По сути, он является счётчиком оборотов, показывая их количество водителю посредством отклонения стрелки шкалы на определённый угол. С его помощью человек, сидящий за рулём, видит, в каком режиме работает силовой агрегат автомобиля, а также, нет ли на него лишней нагрузки. Основываясь на полученной информации водителю легче выбрать правильную передачу. Кроме этого тахометр незаменим при настройке карбюратора. Именно его показатели учитываются при регулировке холостого хода и качества топливной смеси.

Какой тахометр установлен на ВАЗ 2106

Таблица: основные технические характеристики тахометра ТХ-193

Характеристика	Показатель
Каталожный номер	2103–3815010–01
Посадочный диаметр, мм	100
Масса, г	357
Диапазон показаний, об/мин	0 – 8000
Диапазон измерения, об/мин	1000 – 8000
Рабочее напряжение, В	12

ТХ-193 есть в продаже и сегодня. Стоимость нового прибора в зависимости от производителя варьируется в пределах 890–1200 рублей. Бывший в употреблении тахометр этой модели обойдётся в два раза дешевле.

Устройство и принцип работы тахометра ТХ-193

пластикового цилиндрического корпуса со стеклодержателем;
шкалы, разделённой на зоны безопасного и опасных режимов;
лампы подсветки;
миллиамперметра, на валу которого закреплена стрелка;
электронной печатной платы.

Конструкция тахометра ТХ-193 электромеханическая. Принцип его работы построен на измерении количества импульсов электрического тока в первичной (низковольтной) цепи системы зажигания автомобиля. В двигателе ВАЗ 2106 за один оборот вала трамблёра, соответствующий двум вращениям коленчатого вала, контакты в прерывателе замыкаются и размыкаются ровно четыре раза. Эти импульсы снимаются прибором с конечного вывода первичной обмотки катушки зажигания. Проходя через детали электронной платы, их форма из синусоидальной преобразуется в прямоугольную, имеющую постоянную амплитуду. С платы ток поступает на обмотку миллиамперметра, где в зависимости от частоты следования импульсов, увеличивается, или уменьшается. Стрелка прибора реагирует именно на эти изменения. Чем больше сила тока, тем больше стрелка отклоняется право и наоборот.

Электрическая схема подключения тахометра ВАЗ 2106

Учитывая, что ВАЗ 2106 выпускались как с карбюраторными, так и инжекторными двигателями, подключение тахометра у них было разным. Рассмотрим оба варианта.

Подключение тахометра в карбюраторных ВАЗ 2106

Также есть дополнительные провода. Они служат для:

подачи напряжения на лампу подсветки (белый);
соединения с реле индикатора заряда аккумуляторной батареи (чёрный);
контакта с прибором датчика давления масла (серый с чёрной полосой).

Провода могут подключаться как при помощи колодки, так и по отдельности, в зависимости от года выпуска прибора и его производителя.

Подключение тахометра в инжекторных ВАЗ 2106

В инжекторных ВАЗ 2106 тахометр, кроме замка зажигания, имеет подключение к ЭБУ и датчику положения коленвала

Неисправности тахометра

Несмотря на то что тахометр ТХ-193 считается довольно надёжным, неисправности бывают и у него. Их признаками являются:

отсутствие реакции стрелки на изменение количества оборотов двигателя;
хаотическое движение стрелки вверх-вниз, независимо от режима работы двигателя;
явное занижение или завышение показаний.

О каких же поломках свидетельствуют перечисленные признаки?

Стрелка не реагирует на измерение количества оборотов

Видео: стрелка тахометра не реагирует на обороты двигателя

Стрелка тахометра хаотично скачет

Скачки стрелки ТХ-193 в большинстве случаев также являются симптомом неисправностей, связанных с его электрической цепью. Причинами такого поведения прибора могут быть:

Видео: скачки стрелки тахометра

Тахометр занижает или завышает показания

Если прибор откровенно врёт, то проблема, скорее всего, кроется в системе зажигания. Иными словами, показывает он правильно, вот только количество импульсов, создаваемых прерывателем за один оборот вала распределителя больше или меньше четырёх. При неправильных показаниях тахометра, обычно, наблюдается ухудшение работы двигателя. При этом могут плавать обороты, периодически появляются пропуски зажигания, что сопровождается троением двигателя, выхлопом белого или сизого цвета.

Неисправность в таком случае следует искать в прерывателе, вернее, в его контактной группе или конденсаторе. Для устранения подобной неисправности необходимо:

Разобрать распределитель зажигания.
Проверить состояние контактов прерывателя.
Зачистить контакты.
Произвести регулировку зазоров между контактами.
Проверить исправность конденсатора, установленного в прерывателе.
Проверить исправность датчика положения коленвала. В случае неисправности — заменить его.

Однако причина может быть и в самом тахометре. Случаются неисправности, связанные с деталями электронной платы, а также с обмоткой миллиамперметра. Здесь без познаний в электронике не обойтись.

Несовместимость тахометра ТХ-193 с бесконтактной системой зажигания

Видео: решение проблемы несовместимости ТХ-193 с бесконтактной системой зажигания

Проверка правильности работы тахометра

В условиях автосервиса правильность показаний тахометра проверяется на специальном стенде, который имитирует систему зажигания. Конструкция стенда включает источник питания распределитель и счётчик оборотов его вала. Ниже в таблице приведены расчётные значения частоты вращения ротора распределителя и соответствующие им показания тахометра.

Таблица: Расчётные данные для проверки тахометра

Количество оборотов вала распределителя, об/мин	Правильные показания тахометра, об/мин
450–550	1000
870–1050	2000
1350–1550	3000
1800–2050	4000
2300–2500	5000
2900–3000	6000
3300–3500	7000

Датчик тахометра

Отдельно стоит рассмотреть такой элемент цепи тахометра, как его датчик, вернее, датчик положения коленчатого вала (ДПКВ). Это устройство служит не только для того, чтобы считать обороты коленвала, но и определять его положение в определённый момент, что необходимо электронному блоку управления для обеспечения правильной работы силового агрегата.

Что представляет собой датчик положения коленвала

Где расположен датчик положения коленвала

ДПКВ на ВАЗ 2106 закреплён в отверстии на специальном приливе крышки привода распределительно вала в нижней части двигателя рядом с шестерней коленвала. Помочь определить его местоположение может жгут проводов, идущий к нему. Сам датчик заключён в пластиковый корпус чёрного цвета. К крышке привода газораспределительного механизма он крепится при помощи одного винта.

Как проверить ДПКВ на работоспособность

Для того чтобы определить, рабочий ли датчик, можно двумя методами. Для этого нам понадобятся:

гаечный ключ на 10;
отвёртка с крестовидной битой;
мультиметр.

Процесс проверки состоит из следующих этапов:

При помощи ключа на 10 ослабляем крепление минусовой клеммы на аккумуляторе. Снимаем её.
Поднимаем капот, находим датчик положения коленвала.
Отсоединяем от него разъем.

При приближении металлического предмета к сердечнику датчика должен наблюдаться небольшой скачок напряжения

Если показания прибора отличаются от указанных, датчик неисправен и его необходимо заменить. Замена устройства производится в соответствии с п.п. 1–5 вышеприведённой инструкции, только в обратном порядке.

Замена тахометра ВАЗ 2106

В случае обнаружения неисправности самого тахометра, пытаться ремонтировать его своими руками вряд ли стоит. Даже если он и заработает, не факт, что его показания будут правильными. Гораздо проще купить и установить новый прибор. Для замены тахометра ВАЗ 2106 потребуются:

отвёртка с плоским лезвием;
пассатижи;
карандаш, фломастер или маркер.

Чтобы произвести замену тахометра, необходимо:

Как видите, тахометр — не такой уж и мудрёный прибор. Ничего сложного ни в его конструкции, ни в схеме подключения нет. Так что, если возникнут с ним проблемы, вы без труда правитесь с ними без посторонней помощи.

Всем привет! Хотелось бы поделиться с сообществом своей историей модернизации тахометра ТХ-193

Неделю назад обратился ко мне один человек с довольно нестандартным заданием — нужно было обеспечить работу древнего тахометра ТХ-193(ВАЗ 2106) с ~~современным~~ двигателем ВАЗ21126(Приора), имеющем систему зажигания с индивидуальными катушками на каждый цилиндр, а значит просто подключить ТХ-193 к катушке зажигания уже не получится. К тому-же заказчик хотел повысить эксплуатационные качества прибора, оставив не тронутым его внешний вид и дизайн. В общем дело кончилось тем, что я взялся выпотрошить электронную начинку прибора и разработать свою, ~~с блэкджеком и шлюхами~~. Информацию о частоте вращения коленчатого вала тахометр теперь будет получать от ЭБУ Январь 7.2, для чего в последнем имеется специальный вывод.

Под катом фото, видео, схема, исходники и много текста, повествующего о логарифмах и о том как правильно масштабировать данные и отделаться от запятой.

Хард
Начнем с устройства ТХ-193. Механическая часть прибора представляет из себя миллиамперметр классической конструкции, с постоянным магнитом и подвижной катушкой, приводящей в движение стрелку.

Софт
На самом деле ещё до вычерчивания схемы я оперативно собрал всё это дело на макетке, взяв контроллер в DIP корпусе и сразу же принялся махать стрелкой))
В общем то софт оказался немного интереснее харда.

Начнем с общей архитектуры:
Таймер 0 тикает с частотой 250кГц, а значит период тика = 4мкс прерывание по переполнению происходит с частотой 250кГц / 256 = 0.976кГц
а значит прерывание происходит один раз в 1024мкс. Можно было заморочиться и подогнать это дело ближе к одной миллисекунде путем обновления счетчика таймера в прерывании, но в данной задаче это не к чему. Т.е. мы можем измерять время с точностью 4мкс, что вполне достаточно для заданной точности прибора.
Таймер 0 у нас не только отсчитывает время, но ещё и выставляет флажки для запуска тех или иных задач с определенной периодичностью.
Задачи у нас две. Давать отмашку прерыванию INT0 на измерение периода импульсов на входе и изменять положение стрелки.

Таймер 1 тикает с частотой 16мГц, но т.к. он 16ти битный и используется режим Phase and Frequency Correct PWM — итоговая частота ШИМ оказывается очень небольшой и составляет что-то около 122Гц. Это потому, что таймер тикает сначала вверх, а потом вниз. Зато имеем тру 16битный ШИМ и можем очень точно рулить стрелкой! В даташите найдутся все подробности.
Механика, к слову сказать, оказалась отвратительного качества, плавно двигать стрелку было не реально из-за повышенного трения в механизме, который пришлось для начала хотя-бы смазать трансмиссионным маслом. Но это уже детали.
Была составлена таблица соответствия показаний прибора с соответствующим значением регистра таймера в ШИМ попугаях.
В исходниках это дело называется GAUGE_TABLE и вынесено по привычке в отдельный файл.

Текста почему-то получается всё больше, но не остановиться более подробно на этом моменте я просто не могу!
Итак, понятно, что нам нужна логарифмическая прогрессия. Шаг изменения тока в цепи миллиамперметра должен уменьшаться по мере приближения к целевой отметке. Ресурсы на вес золота, а значит только табличный метод. Точек тоже по возможности минимум.
Начнем с построения логарифмической таблицы.
Всё очень просто: запускаем excel и несколькими взмахами мыши получаем 50 значений логарифма по основанию 2 для последовательности от 1 до 50. Для наглядности строим красивый график.
Прекрасно! То, что нужно! Но во-первых — точек аж 50, а во вторых все числа с плавающей точкой. Это нам никак не подходит!
Поэтому отбираем из имеющегося массива 5 точек с шагом 10. Получаем что-то вроде этого:

Уже лучше. Последовательное приближение к цели всё ещё сохраняется, но точек в 10 раз меньше.
Дальше нужно нормировать полученный набор. Т.е. сделать так, чтобы все значения находились в диапазоне от 0 до 1. Для этого просто разделим каждый элемент на 5,64385618977472 (максимальное значение нашего массива).

Таким образом получаем всё ту-же логарифмическую зависимость, но уже в на много более удобном для дальнейших вычислений виде. Такую таблицу уже можно довольно легко применять, если бы не точка после нуля. Но с этим мы тоже довольно легко разберемся.
Теперь я хочу, чтобы мы приняли красивое значение 1024 за единицу и снова пересчитали нашу таблицу. Получаем

Как видим, форма графика не изменилась, но цифры теперь укладываются в 16битный диапазон и нет никаких дробей.
В исходниках полученный массив называется logtable[]

Масштабирующий коэффициент(если можно его так назвать) 1024 появился здесь не случайно и нужно очень хорошо понимать почему именно 1024.
Во-первых это степень двойки и выбрана она потому, что дорогие операции деления и умножения на степень двойки можно заменить дешевым сдвигом влево/вправо и было-бы глупо не использовать такую возможность.
Во-вторых коэффициент должен выбираться и исходя из масштабов тех данных, к которым он будет применяться. В нашем случае это значения регистра 16ти разрядного таймера, который управляет заполнением ШИМа. Экспериментально было выявлено, что неудовлетворительные колебания стрелки обнаруживаются даже при её резком смещении на 200 об/мин. Т.е. если нужно двинуть стрелку на более чем ~200 об/мин — потребуется сглаживание. Из таблицы GAUGE_TABLE видно, что соседние ячейки в среднем отличаются на 4000 ШИМ попугаев, что соответствует примерно 500 об/мин на шкале прибора. Не трудно прикинуть, что в цифрах смещение стрелки на 200об будет 4000 / 2,5 = 1600 ШИМ попугаев.
Следовательно масштабирующий коэффициент нужно выбрать таким образом, чтобы во-первых он был как можно бОльшим, потому что иначе мы теряем разряды и точность, а во-вторых как можно меньшим, чтобы не заставлять нас переходить от 16ти разрядных переменных к 32х разрядным и не расходовать ресурсы понапрасну. В итоге выбираем наименьшую степень двойки, которая меньше 1600 и обеспечивает достаточную точность. Это и будет 1024.
Этот момент очень важен. Я сам до сих пор порою испытываю трудности с выбором правильных коэффициентов и размеров переменных.

Ну а дальше уж пошло-поехало. Находим в коде реализацию display_rpm() и видим, что для определения конкретного значения в ШИМ попугаях используется таблица GAUGE_TABLE[] и предположение, что между соседними отметками шкала линейна. Для организации изменения тока по логарифмическому закону введен массив на 5 точек pwm_cuve[] в котором содержится набор значений, который нужно последовательно отнять или прибавить(в зависимости от направления движения стрелки) от pwm_ocr1a_cur_val чтобы заставить стрелку двигаться плавно и чётко.
каждый шаг формируется путем умножения значения pwm_delta на коэффициент из нашей таблицы logtable[];
Перед умножением значение предварительно масштабируется путем деления на 1024.
Конечный расчётный пункт назначения стрелки target_pwm записывается в pwm_cuve[] как есть, потому что из-за проблем с округлением и из-за ограничения размерности переменных 16битами точное значение в результате расчётов будет там образовываться весьма не часто, поэтому приходится обеспечить гарантию того, что стрелка окончит свой путь в заданной точке.
В общем то всё вышесказанное по сути заключено в одной строке
pwm_cuve[ table_i ] = pwm_ocr1a_cur_val + (pwm_delta / LOG_TABLE_MAX * logtable[ table_i ]);

Далее главный цикл по сигналу от таймера0 раз в PWM_UPD_PERIOD выгребает значения из pwm_cuve и присваивает их переменной pwm_ocr1a_cur_val, значение которой в прерывании будет присвоено регистру OCR1A, что немедленно приведет к изменению заполнения ШИМа и изменению тока в цепи миллиамперметра.

Вот, собственно и почти все хитрости, за исключением перевода периода, представленного в тиках таймера в частоту вращения коленчатого вала, которая измеряется в об/мин.
Сократилось всё это до engine_rpm = (uint16_t)(15000000UL / (uint32_t)rot_time);
О том как получилась эта цифра мы можем поговорить или не поговорить в следующий раз, потому что и без того текста получилось не мало и явно не многие дочитают даже до этого места.

Немного видео, как и обещал
На точность показаний не обращайте внимание, стрелка нормально не одета + циферблат не закручен.
Движение стрелки с шагом 1000об/мин одним скачком.

Дело ясное, что в реальности скачков в 1000об/мин не будет и те незначительные перелеты стрелки, которые всё-же можно наблюдать на видео не станут проблемой. Просто если устранить и их — то можно здорово потерять в быстродействии прибора и его показания будут отставать от реальности.

До новых встреч!

Проверка прибора на автомобиле

Клиент очень доволен!
А когда увидел эту статью и все исходники, включая некоторые фото самого процесса изготовления платы — сказал, что его мозг взорван!

Читайте также: