Тахометр электронный: установка и подключение. Самодельный тахометр для автомобиля Самый простой тахометр своими руками

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

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 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.

Своими руками сегодня можно сделать цифровой, не прибегая при этом к мощным дорогостоящим компонентам. В данной статье мы рассмотрим подобный вариант цифрового тахометра. В нашем случае переключение режимов тахометра будет производиться трехпозиционным переключателем. У тахометра будет два режима работы, отличаться они будут пределами измерений частоты вращения коленвала.

Таким образом, мы сможем контролировать малые обороты с более высокой точностью. Информация будет выводиться на дисплей в приборной панели, состоящий из линейки 12 . Измерительный блок представляет собой микросхему сдвоенного триггера DD1. С катушки зажигания импульсы поступают на его ячейки.

После этого с выводов 1 и 13 триггера сигнал уходит в цепь формирователя соответствующих выходных сигналов блока «Ang Out» и «Tah Out». Первый блок несет информацию о времени замыкания контактов, а второй – информацию о частоте вращения .

Технические характеристики

Напряжение питания [В].....................................................................9-18

Tок потребления не более [мА].................................................................8

Диапазон выходных напряжений [В]....................................................0-3

Диапазон измеряемых оборотов [об/мин]

при разомкнутых контактах К1 и К2.................................................0-2000

при замкнутых контактах К1 и К2....................................................0-6 000

Диапазон измеряемого времени замкнутого состояния контактов

[%].................................................. ................0-100

Схема подключения к бортовой сети автомобиля:

Электрическая измерительного блока автомобильного:

Плата измерительного блока.

Что такое вообще тахометр ? Тахометр - это устройство, используемое для измерения об/мин (обороты в минуту) любого вращающегося тела. Тахометры делают на основе контактных или безконтактных. Бесконтактные оптические тахометры обычно используют лазерный или инфракрасный луч для контроля вращения любого тела. Это делается путем вычисления времени, затраченного на одно вращение. В этом материале, взятом на одном английском сайте, мы покажем вам, как сделать портативный цифровой оптический тахометр с помощью Arduino Uno . Рассмотрим расширенную версию прибора с ЖК-дисплеем и модифицированным кодом.

Схема тахометра на микроконтроллере

Список деталей для схемы

• Микросхема - Arduino
• Резисторы - 33k, 270 Ом, 10k потенциометр
• LED элемент - синий
• ИК-светодиод и фотодиод
• 16 x 2 LCD экран
• 74HC595 регистр сдвига

Тут вместо щелевого датчика задействован оптический - отражение луча. Так им образом не придется беспокоиться о толщине ротора, количество лопастей не изменит показания, и он может считывать обороты барабана - а щелевой датчик не может.

Итак, прежде всего для датчика вам потребуется излучающий ИК-светодиод и фотодиод. Как его собрать - показано в пошаговой инструкции. Нажимаем на фото для увеличения размера.

• 1. Для начала нужно зашкурить светодиод и фотодиод, чтобы сделать их плоскими.
• 2. Затем сложите полоску бумаги лист, как показано на рисунке. Сделайте две такие структуры так, чтобы светодиод и фотодиод плотно сесть в него. Соедините их вместе клеем и покрасьте в черный цвет.
• 3. Вставить светодиод и фотодиод.
• 4. Склеить их с помощью суперклея и припаять провода.

Номиналы резисторов могут различаться в зависимости от того, какой фотодиод вы используете. Потенциометр помогает уменьшить или увеличить чувствительность датчика. Припаяйте провода датчика как показано на рисунке.

Схема тахометра использует 8-разрядный регистр сдвига 74HC595 с LCD дисплеем 16х2. Сделайте в корпусе небольшое отверстие, чтобы зафиксировать LED индикатор.

Припаяйте 270-омный резистор на светодиод и вставьте в контакт 12 Arduino. Датчик введён в кубическую трубку, чтобы дать дополнительную механическую прочность.

Всё, устройство готово для калибровки и программирования. Скачать программу вы можете по этой ссылке .

Видео работы самодельного тахометра

Тахометр — это устройство для преобразования неэлектрического параметра (частоты вращения) в электрический (импульсы, напряжение, сила тока). С его помощью можно определить количество оборотов за определенную единицу времени (чаще всего интервал равен 1 минуте).

Тахометр предназначен для преобразования неэлектрического параметра в электрический.

Самодельный тахометр может основываться на практически любом считывающем устройстве. Очень часто применяют датчики:

• индуктивные;
• Холла;
• емкостные;
• резистивные;
• фоторезистивные;
• концевые.

Принцип работы тахометра на микроконтроллере

Если взять за основу современную элементную базу, то можно с использованием нескольких микросхем построить вполне рабочий самодельныйтахометр на светодиодах или с использованием ЖК-дисплея. Причем вариантов считывающих устройств может быть великое множество. Предусмотреть можно как подключение индуктивного, так и датчика Холла. Процесс преобразований в тахометре на микроконтроллерах:

1. На оси вращения располагается диск, на краю которого имеется выступ — один зуб небольшой высоты. Размер диска может быть абсолютно любым. Главное, чтобы скорость срабатывания датчика позволяла зафиксировать один оборот.
2. Напротив зуба диска устанавливается датчик. Срабатывает он лишь во время прохождения зуба возле него.
3. Со считывающего устройства тахометра поступает сигнал на преобразователь, в случае если уровень сигнала маленький. Преобразователь состоит из операционного усилителя, который повышает уровень сигнала в несколько раз.
4. Сигнал от операционного усилителя поступает на счетчик импульсов. Выполнен он может быть на простом микроконтроллере. Только в нем обязательно должно быть заложено программное обеспечение.
5. Число импульсов, сосчитанное контроллером, подается на устройство, которое выполняет расчет данных. Это такой же микроконтроллер, но в нем заложен иной алгоритм. Устройство по определенной схеме, которая заложена в нем, считает число оборотов за некоторый промежуток времени.
6. Следующий этап — это преобразование цифрового сигнала в визуальный вид. С этой задачей справляется ЖК-индикатор с микросхемой, которая им управляет.

Вернуться к оглавлению

Простое устройство для замеров скорости вращения

В качестве основы для изготовления тахометра можно взять микрокалькулятор.

Но построить тахометр можно не только с микроконтроллерами. За неимением элементной базы выйти из положения поможет даже простой микрокалькулятор. Самодельный тахометр на его основе не будет обладать высокой точностью, а также выводить на дисплей число оборотов в минуту не получится. Зато калькулятор послужит неплохим счетчиком импульсов. В качестве сигнального устройства (датчика) допускается использовать индуктивные датчики, а также многие другие. При вращении диска должен появляться на датчике всего один импульс за один оборот. Причем контакты датчика должны быть нормально разомкнуты, а в момент прохождения зуба диска они замыкаются.

Это идеально, если решите использовать самодельный простой тахометр на основе калькулятора. Но такое устройство будет полезным, если измерение нужно проводить очень редко. Если же требуется постоянный мониторинг скорости, то лучше воспользоваться более надежными устройствами. Контакты просто припаиваются параллельно кнопке сложения микрокалькулятора. При проведении замера скорости вращения выполняются следующие действия:

1. Включается калькулятор.
2. Нажимаются кнопки «+» и «1».
3. Запускается устройство, на котором необходимо провести замер скорости вращения. Одновременно с этим включается секундомер.
4. Производится отсчет 30 секунд, после чего фиксируется значение на экране микрокалькулятора.
5. Это число оборотов за 0,5 минуты. Удвоив его, получаете значение за 1 минуту.

Вернуться к оглавлению

Аналоговые и цифровые тахометры

Самодельный тахометр может быть двух типов:

1. Аналоговым.
2. Цифровым.

Различия видны из названий. Первые преобразуют электронный сигнал и выдают его на устройство индикации — вольтметры, амперметры, светодиоды. Вторые же преобразовывают аналоговый сигнал в последовательность нулей и единиц, которые с легкостью распознаются микроконтроллерами. Последние работают с такими сложными комбинациями, преобразуя в конечном счете исходную величину в числа на дисплее.

Аналоговые тахометры состоят из следующих основных узлов:

• электронной микросхемы, выполняющей роль усилителя и преобразователя аналогового сигнала;
• проводки, соединяющей все элементы тахометра;
• шкалы с определенной градуировкой, которая наносится при помощи одновременного замера скорости вращения эталонным тахометром (вместо шкалы могут использоваться светодиоды, смонтированные друг за другом);
• стрелки, указывающей текущее значение искомой величины;
• электромагнитной катушки, на которой расположена ось для стрелки;
• считывающего устройства — прерывателя (в его качестве нередко выступает индуктивный датчик).

Цифровые тахометры выполняют подобную функцию, но состоят из других узлов:

• АЦП, имеющая 8 разрядов;
• центральный процессор, выполняющий функцию преобразования аналогового сигнала в последовательность 1 и 0;
• ЖК-дисплей для отображения текущего значения определенной величины;
• датчик оборотов — прерыватель, должен использоваться либо с усилителем, либо с шунтами, в зависимости от конструкции;
• специальная микросхема, позволяющая сбрасывать текущие значения на ноль;
• в автомобилях к ЦП могут быть подключены датчики температуры жидкости, в салоне, давления масла, скорости, и многие другие.

Тахометр с использованием микроконтроллера должен обязательно иметь программное обеспечение.

В «сердце» микросхемы при помощи персонального компьютера закладывается определенный алгоритм, по которому происходит работа. В процессоре происходит расчет математических формул, которые зависят от того, какой параметр необходимо измерять. При мониторинге одной величины алгоритм будет самым простым.

Но цифровой тахометр в автомобиле можно использовать и как регистратор температур, давления, скорости. Микроконтроллер имеет несколько входов и выходов. К ним производится подключение считывающих устройств посредством буферных каскадов — преобразователей и усилителей сигнала. Но стоит отметить, что при введении в конструкцию тахометра дополнительного оборудования необходимо учитывать это в алгоритме и программном обеспечении микроконтроллера.

Чтобы изготовить самодельный цифровой тахометр, вам потребуется знание персонального компьютера и языка программирования. Окажется полезным и умение составлять алгоритмы. Поэтому более простым окажется использование обычных микросхем, которые усилят сигнал прерывателя и выдадут его на полосу из светодиодов или стрелочный индикатор. Если имеется ряд светодиодов, состоящий из 10 штук на каждую тысячу оборотов, то можно определить текущее значение с точностью до ста.

Некоторые обладатели «железных коней» считают спидометр главным измерительным прибором, установленным на мотоцикле. Конечно, скорость, с которой вы двигаетесь – информация важная (особенно для сотрудников ГИБДД). Однако, «рассказать» правильно ли выбрана передача для данной скорости, поможет только тахометр, информирующий мотоциклиста о количестве оборотов двигателя. Не все байки оборудованы этим полезным прибором. Установить же тахометр на мотоцикл своими руками в настоящее время довольно просто.

Назначение и принцип действия тахометра

Тахометр – это устройство, которое измеряет количество оборотов двигателя мотоцикла за одну минуту и отображает эту информацию на приборной панели (в удобно читаемом виде). Показания этого прибора необходимы мотоциклисту (особенно начинающему) для:

• своевременного переключения скорости на коробке передач: как только обороты двигателя увеличиваются до определенного значения, необходимо переключаться на повышенную передачу и наоборот;
• предотвращения эксплуатации силового агрегата мотоцикла на предельных режимах (об этом сигнализирует красный сектор тахометра);
• экономии топлива в том случае, если работа двигателя осуществляется на оптимальных оборотах (наиболее соответствующих включенной передаче, нагрузке на мотоцикл и дорожным условиям).

Приборная панель многих современных байков изначально оборудована этим полезным «информатором». Однако на бескрайних просторах нашей Родины в использовании находится еще огромное количество мотоциклов советского и российского производства (например, «Урал», «ИЖ», «Восход»), не оснащенных тахометрами. К слову, многие модели легендарных «Harley Davidson» и «Triumph», также не имеют штатных указателей числа оборотов двигателя. Тахометр на мотоцикл, не установленный при постройке, можно приобрести и установить самостоятельно.

Модели, производители и цены

Модельный ряд тахометров, предназначенных для установки на мотоциклах, мопедах и скутерах, весьма разнообразен как по цене, дизайну, исполнению (со стрелкой или цифровым дисплеем), так и по количеству производителей, изготавливающих продукцию данного назначения.

Универсальный электронный тахометр (от китайских производителей «Vodool» или «Kkmoon») со светодиодной подсветкой в корпусе из нержавеющей стали (Ø=56 мм, высотой корпуса – 60 мм) стоит всего 540÷650 рублей.

За те же 500÷700 рублей можно приобрести изделия с цифровой индикацией количества оборотов в минуту от «Ironwalls» или «FCD».

Владельцы дорогих и престижных марок мотоциклов (однако, не оборудованных штатным тахометром) могут приобрести и установить изделия от всемирно известных и хорошо зарекомендовавших себя «Baron», «Koso», «J&P Cycles» или «Sunpro». Однако стоимость этих изделий будет находиться уже в пределах от 3000 до 12000 рублей.

Установка и подключение

Монтаж тахометров, дополнительно устанавливаемых на мотоцикл, довольно прост. Кронштейн, закрепленный на корпусе изделия, позволяет легко установить прибор на один из болтов крепления руля к вилке.

Установить изделия на руль в наиболее удобном для обзора месте позволит применение специальной крепежной муфты для установки дополнительного оборудования. Ее можно без труда приобрести за 200÷300 рублей в любом магазине аксессуаров для мотоциклов. Некоторые модели тахометров имеют такие крепежные приспособления уже в комплекте поставки.

Некоторые производители в составе с самим измерительным прибором поставляют полный набор самых различных крепежных элементов и проводов для подключения.

Схема подключения довольно проста и не вызовет затруднений даже у не очень «продвинутых» в электрике байкеров (к сведению: расцветка проводов указана для тахометров от китайских производителей):

• один короткий провод (как правило, черный) подключаем к коммутируемому «+» замка зажигания;
• второй короткий (зеленый) – к раме мотоцикла (в удобном месте);
• третий короткий (черно-желтый) – к низковольтному контакту катушки, идущему на прерыватель;
• два длинных тонких провода (черный и красный) – параллельно лампочке подсветки спидометра.

Важно! Провода подключения тахометров американских и европейских производителей имеют другую расцветку. Но в отличие от китайских поставщиков в комплекте обязательно присутствует схема подключения устройства.

Самостоятельное изготовление тахометра

Наиболее распространенный вариант изготовления тахометра на мотоцикл своими руками – использование в качестве основы для самодельного измерительного устройства штатного прибора ТХ-193-38130 от автомобиля ВАЗ-2106 (или ВАЗ-2103, или Нива-2121).

Методика изготовления:

• Аккуратно разбираем автомобильный тахометр ТХ-193.
• Конденсатор (емкостью 0,22 мкФ), установленный в цепи амперметра, выпаиваем и устанавливаем новый (емкостью 0,47 мкФ). В противном случае показания прибора будут занижены в 2 раза.

• Собираем устройство в обратной последовательности.
• Из металлической банки (например, из-под кофе) подходящего диаметра изготавливаем корпус.

• Крепим изготовленное устройство в наиболее удобном месте (например, рядом со спидометром).
• Подключаем прибор к электрической цепи мотоцикла (схема аналогична описанной выше).

• Заводим мотоцикл и проверяем самодельный тахометр в работе.

Для информации! Создавать такой «шедевр» экономически оправдано, если есть возможность приобрести б/у ТХ-193 на автомобильной разборке, так как новый стоит сейчас 900÷1100 рублей.