Вступление

В доставшейся мне Ниве ВАЗ-2121 85 г.р. оказался поломанным одометр суммарного пройденного пути. При разборке оказалось, что деформировалась червячная шестерня и восстановлению она не подлежит. 

Решить вопрос путем покупки нового прибора стоимостью 460 руб. в нашу эру развития нанотехнологий мне, как человеку, имеющему непосредственное отношение к электронике, казалось слишком банальным. Да и скользкое зеленое существо предлагало потратить деньги на что-нибудь более полезное.

Решено было изготовить цифровой одометр.

Задача была поставлена так, чтобы поместить электронную начинку внутрь корпуса, заменив механический счетчик и оставив нетронутым механизм спидометра. Детальное изучение внутренностей и конструкции прибора показало, что шансы на успех довольно велики.

Датчик

Конструкция прибора такова, что гибкий вал от раздаточной коробки вращает постоянный магнит, используемый для спидометра. Этот магнит можно использовать для получения информации о пройденном пути. Из имеющихся в наличии деталей были найдены герконы от датчиков охраны.

Если поместить геркон под магнитом, то за один оборот гибкого вала (который равен 1 м при использовании штатных деталей трансмиссии, включая колеса) геркон замыкается два (2) раза. Задача становится тривиальная - подсчитать импульсы, образованные замыканием геркона и отобразить их на дисплее.

Дисплей

Первоначально для дисплея выбраны светодиодные индикаторы подходящего размера для отверстий в шкале спидометра. Однако изготовленный образец выявил два существенных недостатка:
- плата оказалась насыщенной проводниками и трудно изготавливаемой;
- днем показания практически не видны из-за динамической развертки.

Из-за этого пришлось отказаться от использования светодиодных индикаторов. И проект завис на длительное время. Но поиски продолжались, и взору открылись жидкокристаллические индикаторы на восемь (8) цифр со встроенным микроконтроллером, простым интерфейсом связи, почти подходящего размера и стоимостью всего 50 руб. за штуку. "Лед тронулся…"

Электрическая схема

Электрическая схема оказалась очень простой. Она включает в себя следующие узлы:
- блок стабилизации питания;
- детектор пропадания питания;
- микропроцессор;
- цепь подключения кнопки управления (сброса);
- цепь подключения датчика (геркона);
- жидкокристаллические индикаторы (2 шт.);
- блок интерфейса RS-485 для подключения прибора к бортовому компьютеру (добавочно).

По клику схема полного размера откроется в новом окне.

Микропроцессор ATmega8515 выполняет ключевую роль в работе устройства - он определяет все функциональные возможности устройства.

Функциональные Возможности

Новое устройство, несомненно, обеспечивает функции механического прибора:
- подсчет и хранение суммарного пройденного километража;
- подсчет и хранение суточного километража с возможностью сброса.

Однако, имея такое мощное средство, как микропроцессор, было бы глупо не наделить устройство дополнительными функциями:
- индикация скорости;
- хранение и просмотр десяти (10) последних суточных показаний;
- передача данных о суммарном и суточном пройденном расстояниях, мгновенной скорости через интерфейс RS-485.

Сборка и монтаж

Установка геркона осуществляется на силуминовое основание существующего прибора. Для этого необходимо первоначально обработать основание напильником, чтобы сделать углубление, в которое будет установлен геркон. Это необходимо, чтобы чашка механизма спидометра при вращении не задевала его. Геркон в углублении фиксируется при помощи клея. 

На концы геркона напаиваются провода с кембриками. Жесткие концы следует сделать как можно короче, провод следует использовать мягкий. С проводами следует обращаться аккуратно как при монтаже, так и при последующей установке - концы геркона легко выломать из стеклянного основания.

Все пластмассовые детали механического одометра не пригодятся:

Оставить нужно только винты, крепившие пластмассовое основание механического счетчика к силуминовому основанию прибора. Винты для крепления циферблата спидометра следует заменить более длинными (15 мм).

Чтобы установить плату, дополнительно потребуются латунные стойки в количестве двух (2) штук длиной 25 мм с диаметром резьбы 3 мм. При помощи этих стоек чашка с осью спидометра крепится к силуминовому основанию прибора.

Перед установкой платы нового устройства следует сверлом 6 мм расширить отверстие, в которое выходил вал сброса суточного показания счетчика. Через это отверстие выводятся провода электронного одометра наружу. В печатную плату припаиваются провода от геркона.

Плата устройства устанавливается в корпус и закрепляется на стойках винтами, ранее использовавшимися для крепления механического счетчика к силуминовому основанию.

Далее устанавливается циферблат и одевается на ось стрелка спидометра. После этого циферблат закрепляется старыми винтами, которые ввинчиваются прямо в печатную плату. Собирается корпус прибора.

Выведенные наружу провода подключаются к питанию 12 В, кнопке управления (сброса), линии связи RS-485 бортового компьютера. Провод подсветки экрана припаивается параллельно лампе подсветки прибора.

Работа устройства

При подаче питания на индикаторы выводится показания суммарного и суточного километража. Кнопка управления (сброса) выполняет функцию навигации в меню устройства. В меню реализованы следующие основные разделы:
- меню отображение пройденного пути и скорости (раздел 1);
- меню сброса суточных показаний (раздел 2);
- меню просмотра истории сброса суточных показаний (раздел 3).

Программа устройства различает длительное и кратковременное нажатие кнопки. Структура меню и способы навигации показаны на рисунке:

При отключении питания устройство сохраняет текущие показания в энергонезависимой памяти.

Так устройство выглядит на автомобиле:

Недостатки

- геркон как механический контакт имеет ограниченное количество циклов замыкания-размыкания. Предпочтительнее заменить геркон датчиком Холла (с соответствующими изменениями схемы и конструкции);
- при движении слышно щелканье геркона;
- реализованная подсветка - мягко говоря, не очень хорошая;
- в виду применения семисегментных индикаторов надписи меню выполнены на английском языке. 

Других недостатков замечено не было.

Информация для изготовления

В предлагаемом для скачивания архиве находятся файлы печатной платы, перечня элементов и прошивки микроконтроллера.

Печатная плата - двусторонняя. Для просмотра и печати потребуется P-CAD. Изготовить плату можно при помощи лазерно-утюжной технологии в домашних условиях.

В предлагаемой прошивке реализованы только основные функции. Дополнительные функции присутствуют для ознакомления.

Тобиас Иван aka TIS

02.12.08