Светодиодный тахометр — Меандр — занимательная электроника
Тахометр состоит из 4-х разрядного светодиодного индикатора (для точного определения оборотов) и группы светодиодов расположенных по кругу (для визуального, более наглядного, определения оборотов). Индикатор показывает с точностью 1 об/мин. Светодиодная полоска состоит из 32 светодиода зеленого цвета и 5 красных светодиода, расположенных в конце шкалы или любое кол-во красных по вашему усмотрению.
• 32-светодиодная круговая линейка
• Точка или непрерывное отображение
• 4-разрядный дисплей
• Индикатор переключения передач светодиодный
• Ограничитель выходного сигнала
• Измерение 0-9999 или выше 10000 оборотов в минуту
• Два параметры отображения выше 9999 об/мин
• Опции для 1 об/мин, 10 об/мин или 100 об/мин разрешение дисплея
• Автоматическое отображение яркости в условиях низкой освещенности
• Настройка на 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12-цилиндровые 4-тактные двигатели и 1, 2, 3, 4, 5 и 6-цилиндровым 2-тактных двигателем
• Выбор красной линии
• Выбор ограничителя оборотов
• Выбор числа красной линии светодиодов
• выбор периода обновления изображения
• Выбор гистерезис для светодиодной линейки
• Выбор, минимальный ограничитель на время
Устройство можно разделить на две части:
1) плата управления
2) плата отображения
В плате управления расположен контроллер pic16F88, питание светодиодов и кнопки управления. Пожалуй самое интересное это кнопки управления с помощью которых и производят настройку тахометра. Всего три кнопки:
S1 — установка
S2 — вниз
S3 — вверх
При настройке прибора светодиоды зеленый LED34 (режим) и красный LED35 (установка) отображают статус. 4-х разрядный индикатор с общим анодом.
Подключается прибор к низкому уровню или к высокому уровню сигнала. Под низким уровнем понимают подключение к ЭБУ автомобиля, а под высоким к катушке зажигания.
Микросхема MC34063 является DC-DC преобразователем, которая работает на частоте 40кГц, комутирует транзистор для питания светодиодов стабилизированным током.
VR1 — позволяет регулировать выходное напряжение MC34063 в пределах 1,25-4В.
Индуктивность L1 намотана на феритовое кольцо 28мм проводом 0,5мм.
LM2940CT-5 стабилизатор напряжения на 5В, осуществляет питания схемы управления. Микросхемы M5451, драйвер светодиодов.
Автоматическая яркость реализовано на элементе LDR1 (фоторезистор), который расположен на плате индикации. Чем лучше освещенность тем меньше сопротивление LDR1. Напряжение на LDR1 при высокой освещенности составляет порядка 1В. В зависимости от сопротивления LDR1 разное напряжение прикладывается к транзисторам Q2 и Q3, которые в свою очередь и управляют яркостью светодиодов через драйвера. Для корректировки автоматической яркостью в схему внесен элемент VR6, который представляет собой переменный резистор на 50 кОм.
В тахометре предусмотрен электронный ограничитель оборотов, limit out.
Настройки:
Для перехода в режим настроек необходимо зажать кнопку вверх и подать питание, если кнопка вверх не будет нажата то устройство перейдет в нормальный режим работы. Отпускаем кнопку вверх и на дисплее должна засветится единица, что означает режим 1. Светодиод «режим» зеленого цвета будет гореть. Необходимо выбрать кнопками вверх вниз режим с 1-13.
В каждом режиме необходимо внести свою корректировку.
| Режим | Возможные установки | Примечание |
| 1 Количество цилиндров | 1-12 | выбор числа цилиндров |
| 2 Красные светодиоды | 0-10 | позполяет изменить длинну отображения красной линии |
| 3 Красная линия | 0-30,000 | установка загорания первого красного светодиода |
| 4 Обороты на светодиод | автоматически | автоматически рассчитывается из режимов 2 и 3 |
| 5 Сдвиг света | 0-30,000 | если не требуется установить дальше красной линии |
| 6 Ограничитель оборотов | 0-30,000 | устанавливаем электронный ограничитель оборотов(см.12) |
| 7 Гистерезис | 0-255 | предотвращает мерцание светодиодов, см режим 4 |
| 8 Обновления дисплея | 0-510мс с шагом 2мс | выставляется период обновления дисплея |
| 9 Формат отображения | 0,1,2 | выставляем формат отображения об/мин 0) 9999 1) 9,999-10,00 2) 9,99-10,00 |
| 10 Разрешение | 0,1,10 | выставляем разрешение 0) 1 об/мин 1) 10 об/мин 10) 100 об/мин |
| 11 Визуализация | 0 или 1 | 0) для отображения точки 1) для отображения непрерыного изменения |
| 12 Чувствительность | 0 или 1 | 0) для низкого уровня «0В» 1) для высокого уровня «+5В» |
| 13 Придел на период | 0-510мс с шагом 2мс | выставляется минимальное время, когда выход отсечки активен |
Режим 1 — количество цилиндров: введите в точное число цилиндров для 4-х тактный двигатель (1-12 цилиндров). Например, выберите «2» для 1-цилиндровый 2-тактный, 4 для 2-цилиндровый 2-тактный, и т.д. Для мотоциклов подойдет 11 или 7 для 2-х цилиндровых асимметричных 4-тактный двигателей. 9 для настройки для асимметричного 3 цилиндрового 4-тактного двигателя.
Режим 2 — красные светодиоды: отвечает за свечение красной полоски светодиодов, выбираем количество светодиодов которые будут светится, по умолчанию 5, можно выбрать 0-10.
Режим 3 — красная линия: этот режим используется для установки максимальных оборотов рекомендуемых для вашего двигателя. Значение по умолчанию составляет 9000. Обратите внимание, что 10 000 оборотов будет отображаться как 10,00.
Режим 4 — обороты на светодиод: этот режим показывает прирост оборотов для каждого светодиода в линейке, т.е. сколько оборотов приходится на один светодиод.
Режим 5 — сдвиг света: значение по умолчанию 8000 оборотов в минуту, в диапазоне от нуля и выше 30 тысяч оборотов в минуту. Настройка находится в x1000 формате, например, 8000 отображается как 8.00.
Режим 6 — ограничитель оборотов: этот режим устанавливается ограничение оборотов в минуту. В процессе работы, выходной ограничитель меняется, когда
измеряемых оборотов идет выше, то этот параметр и уровень выходного сигнала зависит от настройки (см. Режим 12). Эта установка может быть изменена в 100 шагах от 9900 оборотов в диапазоне от нуля до выше 30000 оборотов в минуту.
Режим 7 — гистерезис: чтоб избежать порогового значения можете задать гистререзис, например светодиоды последующие быстро включается и выключается. Настройки по умолчанию гистерезис составляет 50 оборотов в минуту и может быть изменено в 1 от 0-255 оборотов в минуту. Обратите внимание, что гистерезис значение должно быть меньше, чем значение (см. режим 4).
Режим 8 — обновления дисплея: обновляется каждые 1 мс, но это слишком быстро для цифрового дисплея для чтения если есть любые изменения оборотов. В результате обновления цифровой дисплей замедлится до более удобной скоростью.
Как правило, период обновления 200 мс (или пять изменений в секунду) является подходящим. По умолчанию установка 250 мс с шагом 2 от 0-510ms.
Режим 9 — формат отображения: эта корректировка в основном для обслуживания двигателей, которые выше 10 000 оборотов в минуту. Начальная установке значения «0» устанавливает дисплей для отображения от 0-9999 оборотов в минуту. Выше этот показатель, на дисплее отображается «0»10000 оборотов в минуту, «1000» на 11000 и т.д. Используйте эту настройку для двигателей, которые не выше 10 тысяч оборотов, или которые только иногда доходят обороты до этого уровня.
Режим 10 — разрешение: если вам не нравится как бегают показания при быстром наборе оборотов, то можете снизить разрешение, для снижения разрешения поставьте «1» и последняя цифра будет всегда показывать ноль. Если «2» то две последних будет ноль .
Режим 11 — визуализация, точка или линейка : будет ли светодиодная линейка работать в режиме точка (т. е. светодиод горит в любое время) или в виде непрерывного изменения. Выберите «0» точка режиме или «1» для непрерывного режима.
Режим 12 — чувствительность: если установлено «0» то идет от 0 до +5В , а если «1» то от +5В до 0.
Режим 13 — придел на период: выставляется минимальное время, когда выход отсечки активен
В такометре есть ограничитель максимальных оборотов, выход которого можно использовать в отдельной цепи которая будет ограничивать обороты двигателя. Например в цепи зажигания или подачи топлива.
Полное описние на анг.яз. представленно для скачивания ниже, в статья лишь основная часть.
Скачать [3.58 Mb] прошивку, исходник, печатки от lex6630, документацию
Источник: bezkz.su
Тахометр для автомобиля
Электронный тахометр предпочтительно иметь на приборном щитке любого автомобиля. Глядя на него можно следить за частотой вращения вала двигателя автомобиля, что помогает выбрать наиболее экономичный режим движения, избежать преждевременного износа мотора от излишне высокой частоты вращения вала или обеспечить безопасное движение на непрогретом двигателе.
В данной статей будет рассмотрена схема простого аналогового тахометра, показывающего значение частоты вращения в виде диаграммы с тремя зонами из светодиодов зеленого, желтого и красного цвета. Этот тахометр можно использовать на автомобиле с бензиновым двигателем с любым числом цилиндров. Соответствие показаний действительности устанавливается аналоговой настройкой прибора.
На рисунке выше показан вариант для карбюраторного двигателя. Данный вариант тахометра был установлен автором на машины «Таврия» и «Ока». Схема состоит из преобразователя частота — напряжение на транзисторе VT1 и измерителя напряжения на микросхеме LM3914.
Точка «К» подключается к выходу коммутатора зажигания (или к точке «К» катушки зажигания). В машине с двумя катушками, двойным коммутатором он подключается только к одному из выходов коммутатора (к любому). Или к прерывателю, если машина с механической системой зажигания.
На базу транзистора поступают импульсы, амплитуда которых ограничена стабилитроном VD3. С каждым импульсом транзистор открывается и происходит зарядка C3. Чем больше частота, тем больше величина постоянного напряжения на C3. Это напряжение измеряет схема светодиодного индикатора напряжения, выполненная на микросхеме LM3914 и десяти индикаторных светодиодах. На транзистор VT1 поступает напряжение, стабилизированное стабилитроном VD2.
Чем больше частота вращения вала двигателя, тем выше частота, поступающая на базу VT1, и выше напряжение на C3. Соответственно, светодиодов горит больше.
Подстроечным резистором R4 преобразователь частота-напряжение настраивают так, чтобы на холостом ходу горел только HL10. В диапазоне до 3000 об/мин, горят зеленые светодиоды (рабочий диапазон). Желтые светодиоды будут индицировать до 4000 об/мин, а красные, — от 4000 об/мин и выше. Резистором R4 можно установить и другую характеристику индикации, а резистором R7 регулировать яркость светодиодов.
Запитать электронный тахометр, можно после замка зажигания или подключив прямо к аккумулятору. При неработающем двигателе все светодиоды будут погашены, и ток потребления мал. Точку «К» подключают, как сказано выше.
Двигатель машины должен быть хорошо отлажен и настроен на холостой ход. Его необходимо прогреть до нормальной температуры, и держа на холостых оборотах, подстроить резистор R4. Сначала установить его в положение наибольшего сопротивления, при этом светодиоды не должны гореть. Если горят — нужно последовательно R4 включить дополнительный резистор сопротивлением 100-200 кОм.
После этого, постепенно уменьшайте сопротивление R4 пока не загорится HL10. Отметьте это положение движка R4, и уменьшайте его сопротивление дальше, пока не загорится HL9. Отметьте и это положение. А затем, поверните движок R4 в положение ровно посредине между отмеченными положениями. На этом настройку можно считать завершенной.
Аналогичные тахометры были изготовлены и для автомобилей с трех и четырехцилиндровыми инжекторными двигателями. Отличие заключается в датчике импульсов, который в машинах с инжекторными двигателями должен быть сенсорным. На рисунке ниже показана схема, которой нужно дополнить схему тахометра, чтобы он мог работать с инжекторным двигателем.
В этой схеме датчиком служит отрезок обмоточного провода диаметром 0,3-0,6 мм намотанный на один из высоковольтных проводов. Всего необходимо намотать 60 витков, виток к витку, не прожимая сильно высоковольтный провод. При работе системы зажигания импульсы высокого напряжения, имеющиеся в высоковольтном проводе, наводят импульсное напряжение в этом датчике как в антенне. Это напряжение поступает на триггер Шмитта, выполненный на элементах микросхемы К561ЛЕ6. На выходе (выв. 13) образуются импульсы, которые можно подать на точку «К» первой схемы.
Микросхема К561ЛЕ6 питается от того же источника, что и LM3914. Стабилитрон Д814Д защищает вход микросхемы К561ЛЕ6 от выбросов напряжения, способных повредить микросхему. Налаживание электронного тахометра аналогичное машине с карбюраторным двигателем.
скачать архив
Светодиодный тахометр | Библиотека устройств на микроконтроллерах
Тахометр состоит из 4-х разрядного светодиодного индикатора (для точного определения оборотов) и группы светодиодов рассположеных по кругу (для визуального, более наглядного, определения оборотов). Индикатор показывает с точностью 1 об/мин. Светодиодная полоска состоит из 32 светодиода зеленого цвета и 5 красных светодиода, расположеных в конце шкалы или любое кол-во красных по вашему усмотрению.
• 32-светодиодная круговая линейка
• Точка или непрырывное отображение
• 4-разрядный дисплей
• Индикатор переключения передач светодиодный
• Ограничитель выходного сигнала
• Измерение 0-9999 или выше 10000 оборотов в минуту
• Два параметры отображения выше 9999 об/мин
• Опции для 1 об/мин, 10 об/мин или 100 об/мин разрешение дисплея
• Автоматическое отображение яркости в условиях низкой освещенности
• Настройка на 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12-цилиндровые 4-тактные двигатели и 1, 2, 3, 4, 5 и 6-цилиндровым 2-тактных двигателем
• Выбор красной линии
• Выбор оборотов светового сдвига
• Выбор ограничителя оборотов
• Выбор числа красной линии светодиодов
• выбор периода обновления изображения
• Выбор гистерезис для светодиодной линейки
• Выбор, минимальный ограничитель на время
Устройство можна разделить на две части:
1) плата управления
2) плата отображения
В плате управления расположен контроллер pic16F88, питание светодиодов и кнопки управления. Пожалуй самое интересное это кнопки управления с помощью которых и производят настройку тахометра. Всего три кнопки:
S1 — установка
S2 — вниз
S3 — вверх
При настройке прибора светодиоды зеленый LED34 (режим) и красный LED35 (установка) отображают статус. 4-х разрядный индикатор с общим анодом.
Подключается прибор к низкому уровню или к высокому уровню сигнала. Под низким уровнем понимают подключение к ЭБУ автомобиля, а под высоким к катушке зажигания.
Микросхема MC34063 является DC-DC преобразователем, которая работает на частоте 40кГц, комутирует транзистор для питания светодиодов стабилизированным током.
VR1 — позволяет регулировать выходное напряжение MC34063 в пределах 1,25-4В.
Индуктивность L1 намотана на феритовое кольцо 28мм проводом 0,5мм.
LM2940CT-5 стабилизатор напряжения на 5В, осуществляет питания схемы управления. Микросхемы M5451, драйвер светодиодов.
Автоматическая яркость реализовано на элементе LDR1 (фоторезистор), который расположен на плате индикации. Чем лучше освещенность тем меньше сопротивление LDR1. Напряжение на LDR1 при высокой освещенности составляет порядка 1В. В зависимости от сопротивления LDR1 разное напряжение прикладывается к транзисторам Q2 и Q3, которые в свою очередь и управляют яркостью светодиодов через драйвера. Для корректировки автоматической яркостью в схему внесен элемент VR6, который представляет собой переменный резистор на 50 КОм.
В тахометре предусмотрен электронный ограничитаель оборотов, limit out.
Настройки:
Для перехода в режим настроеек необходимо зажать кнопку вверх и подать питание, если кнопка вверх не будет нажата то устройство перейдет в нормальный режим работы. Отпускаем кнопку вверх и на дисплее должена засветится единица, что означает режим 1. Светодиод «режим» зеленого цвета будет гореть. Необходимо выбрать кнопками вверх вниз режим с 1-13.
В каждом режиме необходимо внести свою корректировку.
| Режим | Возможные установки | Примечание |
| 1 Количество цилиндров | 1-12 | выбор числа цилиндров |
| 2 Красные светодиоды | 0-10 | позполяет изменить длинну отображения красной линии |
| 3 Красная линия | 0-30,000 | установка загорания первого красного светодиода |
| 4 Обороты на светодиод | автоматически | автоматически рассчитывается из режимов 2 и 3 |
| 5 Сдвиг света | 0-30,000 | если не требуется установить дальше красной линии |
| 6 Ограничитель оборотов | 0-30,000 | устанавливаем электронный ограничитель оборотов(см.12) |
| 7 Гистерезис | 0-255 | предотвращает мерцание светодиодов, см режим 4 |
| 8 Обновления дисплея | 0-510мс с шагом 2мс | выставляется период обновления дисплея |
| 9 Формат отображения | 0,1,2 | выставляем формат отображения об/мин 0) 9999 1) 9,999-10,00 2) 9,99-10,00 |
| 10 Разрешение | 0,1,10 | выставляем разрешение 0) 1 об/мин 1) 10 об/мин 10) 100 об/мин |
| 11 Визуализация | 0 или 1 | 0) для отображения точки 1) для отображения непрерыного изменения |
| 12 Чувствительность | 0 или 1 | 0) для низкого уровня «0В» 1) для высокого уровня «+5В» |
| 13 Придел на период | 0-510мс с шагом 2мс | выставляется минимальное время, когда выход отсечки активен |
Режим 1 — количество цилиндров: введите в точное число цилиндров для 4-х тактный двигатель (1-12 цилиндров). Например, выберите «2» для 1-цилиндровый 2-тактный, 4 для 2-цилиндровый 2-тактный, и т.д. Для мотоцыклов подойдет 11 или 7 для 2-х цилиндровых асимметричных 4-тактный двигателей. 9 для настройки для асимметричного 3 цилиндрового 4-тактного двигателя.
Режим 2 — красные светодиоды: отвечает за свечение красной полоски светодиодов, выбираем количество светодиодо которые будут светится, по умолчанию 5, можно выбрать 0-10.
Режим 3 — красная линия: этот режим используется для установки максимальных оборотов рекомендуемых для вашего двигателя. Значение по умолчанию составляет 9000. Обратите внимание, что 10 000 оборотов будет отображатся как 10,00.
Режим 4 — обороты на светодиод: этот режим показывает прирост оборотов для каждого светодиода в линейке, т.е. сколько оборотов приходится на один светодиод.
Режим 5 — сдвиг света: значение по умолчанию 8000 оборотов в минуту, в диапазоне от нуля и выше 30 тысяч оборотов в минуту. Настройка находится в x1000 формате, например, 8000 отображается как 8.00.
Режим 6 — ограничитель оборотов: этот режим устанавливается ограничение оборотов в минуту. В процессе работы, выходной ограничитель меняется, когда
измеряемых оборотов идет выше, то этот параметр и уровень выходного сигнала зависит от настройки (см. Режим 12). Эта установка может быть изменена в 100 шагах от 9900 оборотов в диапазоне от нуля до выше 30000 оборотов в минуту.
Режим 7 — гистерезис: чтоб избежать порогового значения можете задать гистререзис, например светодиоды последующие быстро включается и выключается. Настройки по умолчанию гистерезис составляет 50 оборотов в минуту и может быть изменено в 1 от 0-255 оборотов в минуту. Обратите внимание, что гистерезис значение должно быть меньше, чем значение (см. режим 4).
Режим 8 — обновления дисплея: обновляется каждые 1 мс, но это слишком быстро для цифрового дисплея для чтения если есть любые изменения оборотов. В результате обновления цифровой дисплей замедлится до более удобной скоростью.
Как правило, период обновления 200 мс (или пять изменений в секунду) является подходящим. По умолчанию установка 250 мс с шагом 2 от 0-510ms.
Режим 9 — формат отображения: эта корректировка в основном для обслуживания двигателей, которые выше 10 000 оборотов в минуту. Начальная установке значения «0» устанавливает дисплей для отображения от 0-9999 оборотов в минуту. Выше этот показатель, на дисплее отображается «0»10000 оборотов в минуту, «1000» на 11000 и т.д. Используйте эту настройку для двигателей, которые не выше 10 тысяч оборотов, или которые только иногда доходят обороты до этого уровня.
Режим 10 — разрешение: если вам не нравится как бегают показания при быстром наборе оборотов, то можете снизить разрешение, для снижения разрешения поставьте «1» и последняя цыфра будет всегда показывать ноль. Если «2» то две последних будет ноль .
Режим 11 — визуализация, точка или линейка : будет ли светодиодная линейка работать в режиме точка (т. е. светодиод горит в любое время) или в виде непрерывного изменения. Выберите «0» точка режиме или «1» для непрерывного режима.
Режим 12 — чувствительность: если установлено «0» то идет от 0 до +5В , а если «1» то от +5В до 0.
Режим 13 — придел на период: выставляется минимальное время, когда выход отсечки активен
В такометре есть ограничитель максимальных оборотов, выход которого можно использовать в отдельной цепи которая будет ограничивать обороты двигателя. Например в цепи зажигания или подачи топлива.
Полное описние на анг.яз. представленно для скачивания ниже, в статья лишь основная часть.
Скачать [3.58 Mb] прошивку, исходник, печатки от lex6630, документацию
Тахометр на платформе Arduino — РАДИОСХЕМЫ
Всем привет! Хочу рассказать вам, как сделать простой тахометр на платформе Arduino. Для начала давайте вспомним школьный курс физики. Частота оборотов находится как число обратное времени одного оборота тела. Если время находится в секундах, то для того, чтобы найти частоту оборотов в величине оборотов в минуту, нужно умножить на 60. Также, зная радиус тело и время одного оборота, можно найти скорость, с которой движется точка тела на указанном радиусе.
Для изготовления оптического тахометра, нам понадобится оптический датчик препятствия, состоящий из инфракрасного светодиода и инфракрасного фототранзистора. Светодиод излучает свет, свет отражается от предмета и улавливается фототранзистором. Если сигнал с фототранзистора, больше некоторого значения, модуль выдает сигнал. Сам модуль выглядит так:
Его вы сможете заказать на aliexpress. Стоит он совсем не много – 1.3 USD. Выполнять расчет по формулам будет платформа Ардуино модели Nano. А полученное значение будем выводить на дешевый LCD дисплей через Ардуино.
Компоненты подключаются по вот такой схеме:
Как видно, подключение очень простое, для этого нам понадобиться всего 7 проводов перемычек. Когда все подключено, загружаем прошивку в Ардуино через USB. Прошивку и библиотеку для дисплея прикрепляю. Но перед прошивкой нужно установить в программе две переменные – радиус тела и количество его лопастей. В программе эти переменные можно найти под именами byte n и float r.
Далее настраиваем датчик таким образом, чтобы он реагировал на объект на минимальном расстоянии. Также, можно настроить контраст дисплея. Эти настройки выполняются с помощью переменного резистора, который находится на плате.
Когда все настроено и прошивка загружена в контроллер, можно приступать к измерению оборотов. Для этого нужно просто поднести датчик к движущемуся предмету. Вот и всё. Надеюсь у вас все получится. Всем удачи!
