Электроника для всех
Блог о электронике
Простейший индикатор расхода топлива на инжекторный двигатель
Сразу же после покупки автомобиля (Mitsubishi Lancer, 2003) озадачился установкой индикатора расхода топлива. Японцы сильно сэкономили на этом авто и не установили некоторые полезные функции — пришлось исправлять ситуацию.
Первой мыслью было или покупка готового — существуют множество промышленных устройств, в том числе заточенных под Lancer 9, или самостоятельная сборка какой-нибуть любительской конструкции — и таких немало. Поизучав немного тему выяснил, что все предложенные девайсы обладают избыточностью функций — а мне-то всего навсего нужен расходомер. Поэтому и было решено делать самому. Единственное место на панели куда-бы приборчик вписывался — на место штатных часов, поэтому хочешь-не хочешь он должен и время показывать. Ну и так как при применении 2-х строчного ЖК в этом случае остается незаполненный угол — значит и туда надо что-нибуть более-менее полезное вставить, например индикацию температуры. Кстати говоря, поначалу задумывалась индикация и некоторых других параметров — зарядка аккумулятора, расход на 100 км, мгновенный расход в цифрах и т.д. уже и не припомню — и почти все задумки были реализованы в первой версии индикатора.
 |
Двигатель заглушен, поэтому прогрессбар отсутствует.
Плюсом первой версии считаю то, что при установке на автомобиль не пришлось абсолютно ничего сверлить, точить и т.д. Просто отщелкнуть штатные часы и на их место защелкнуть прибор. Кнопки управления (3 шт.) располагались справа от дисплея.
Но покатавшись некоторое время понял, что из всех функций мне нужны всего 3 (остальными за все это время я ни разу не воспользовался). И тут как раз попался новый дисплей, более симпатичный — решил поставить его ну и заодно переписать все заново — выкинуть ненужные функции. Просто переставить дисплей не получилось-бы во-первых из-за разных габаритов и во-вторых — новый дисплей негативный, надо менять систему диммирования.
Из-за больших размеров дисплея кнопки сбоку не поместились, пришлось высверливать 2 отверстия в подиуме, но это никак не повлияло на внешний вид а пользоваться стало удобнее. Вот фото нового индикатора
 |
 |
Устройство показывает (повторюсь)
- 1. Мгновенный расход в виде прогрессбара
- 2. Время
- 3. Температуру за бортом или в салоне — по выбору (переключается кнопкой)
Схема
Ничего особенного — микроконтроллер PIC16F876 считывает данные с датчиков температуры (DS18B20), с микросхемы часов (DS1307) и с ЭБУ, обрабатывает все это и выводит на дисплей (LCD 2×16). Сигнал с ЭБУ (Fuel) — один из тех, что идут на инжектор, можно использовать любой. Для формирования (скорее даже согласования) сигнала применен узел на n-p-n транзисторе. Питание устройства — через стабилизатор на 7805. Отдельного питания для микросхемы часов при заглушенном двигателе не предусмотрено т.к. backup батарейки согласно даташиту должно хватить лет на 10.
Управляется устройство 2-мя кнопками, одна из которых — «Mode» — переключает индикацию внутренней и внешней температуры, вторая — «Set» — в зависимости от того какая из температур выбрана устанавливает или часы или минуты.
Дисплей — любой подходящий по размерам двухстрочник, главное чтоб он был с расширенным температурным диапазоном.
Датчики температуры установлены — один в салоне, другой выведен под передний бампер.
Диммер — котакты реле размыкаясь просто подключают добавочный резистор в цепь питания светодиодов подсветки тем самым приглушая их. Реле включается от габаритов. Диммер, как уже указывалось, для негативного дисплея, разница между негативным и позитивным в том, что в первом случае днем дисплей должен подсвечиваться ярче чем в темноте. Второй же наоборот — днем подсветка вообще не нужна, включается только с габаритами.
МК кстати можно использовать и другой, послабее. Надо только перекомпиллировать программу под новый. Просто этот остался от предыдующего варианта…
 |
Конструкция
Все устройство собрано на одной печатной плате, посредсtвом которой оно и крепится в защелки штатных часов. На этой же плате расположены и резервная батарейка часов и разъем для подключения LCD и разъем ICP (внутрисхемного программирования). Разводка — под SMD элементы.
 |
Схема и разводка также выложены в архиве в форматах Splan и SprintLayout соответственно:
schem.rar
Управляющая программа
Прошивка написана на одном из самых простых для изучения и понимания компиляторов — PicBasic Pro.
Состоит из главной программы — mmc.pbp и 3-х подключаемых модулей
- LCD.inc — описание подключения ЖК дисплея к выводам МК
- LCDchar.inc — доп. символы ЖК дисплея
- LCDbar.inc — функция прогрессбара, в этом же модуле содержится переменная, определяющая «чувствительность» прогрессбара BAR_range VAR WORD : BAR_range = 6000
Исходники достаточно подробно прокомментированы, так, что думаю не составит труда разобраться и при необходимости подправить ко-что «под себя». Например, изменить или вообще отключить заставку-анимацию при включении — сейчас пишет «Mitsubishi LANCER IX».
Сама прошивка (hex) и исходники.
Firmware.rar
Доп. информация по компилятору
Программа написана на PicBasic Pro, v2.5b (обязательно пропатчить до 2.5b, версия 2.5 насколько я понял некорректно отрабатывает OneWare команды, я намучился с температурными датчиками пока не поставил соотв. патч)
Сайт PicBasic
Надо скачать также Microcode Studio, чтобы не заморачиваться с командной строкой
Сергей — SSh
Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!
А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.
142 thoughts on “Простейший индикатор расхода топлива на инжекторный двигатель”
Имею такой же агрегат 🙂 Так же сетую на отсутствие расходомера.
Реализовано в устройстве затемнение подсветки при включении ближнего света/габаритов, ибо даже на фотке видно, что второй экран довольно ярок?
Где можно узнать про первую версию устройства? Я весной собираюсь менять машину, мне бы не хотелось что-то в ней сверлить?
И по поводу съема сигнала о расходе, разве там не K-line протокол?
Да, конечно. Узел на реле как раз этим и занимается.
Если же ничего сверлить не хочется, то надо или поставить кнопки в другое место или применить экранчик поуже, так, чтобы кнопки поместились справа от него, как 1-м на фото.
Насчет К-линии — конечно можно, тем более протокол обмена известен. Но ради такого простого дела занимать К думаю не стоит…
А в первой версии были излишества (например отдельный стабилизатор для часов) и, признаюсь, некоторые неточности в прошивке — я всю инфу по ним давно стер…
так получается по K-Line поступают данные на мк?
Нет, как раз так не получается… Написано, что при желании данные можно снимать и с К-line, но в данном случае информация о расходе берется непосредственно с инжектора.
ХА! Уже пару лет обдумывал такую девайсину! И вот те на! 🙂
Есть вопросы.
Будет ли работать ЛЦД-экранчик зимой в морозы?
По опыту, во все уличные устройства с такими экранами ставятся обогреватели (парковочные автоматы, например), ибо жидкие кристалы тупо замерзают 🙂 А при наших зимах… А в салоне машины в морозы тоже будет минус.
Не мог бы автор в 2х словах описать принцип измерения расхода?
Что мы считаем? Частоту следования импульсов? Как узнать расход в цифрах, допустим «6.52 литра»? Можно, конечно, разбираться с программой, но если автору не сложно…
Из предложения «Сигнал с ЭБУ (Fuel) — один из тех, что идут на инжектор, можно использовать любой.» можно сделать вывод, что сигналы идут на форсунки, а любой — это один из четырех. Если так, то расход топлива можно измерить в литрах в единицу времени, а не на 100 километров, как принято, так как прибор не имеет данных о скорости.
Если интересно, можно взглянуть http://eldigi.ru/site/avto/1.php (нашел в гугле). Снимается сигнал с форсунок и датчика скорости. Отдельно рассмотрен вопрос калибровки прибора под форсунки.
Насчет морозов — Вы правы, поэтому-то и рекомендовано использование ЖК с расширенным температурным диапазоном, они до -30 работают. Кстати, в пробной версии у меня некоторое время стоял обычный индикатор, он действительно замерзал, но после включения через некоторое время «отходил». Лучше конечно туда OLED вставить, как только достану подходящий — переделаю под него.
Сейчас у меня почти готов индикатор на светодиодах, но шкала маловата — всего 12 градаций — этот минусовых температур не боится.
Принцип измерения расхода довольно прост — форсунки имеют так называемую производительность, и т.к. давление в топливной магистрали постоянное, то кол-во топлива, проходящее через форсунку определяется временем открытия последней. Т.е. измеряя длительность (не частоту!) импульсов и умножая её на производительность получаем расход. Если же еще снять сигнал с датчика скорости, то путем несложный вычислений можно получить и расход на 100 км.
В первой версии эта возможность была, потом, как я уже писал, изъял за ненадобностью. Если же привязывать не к пройденному пути а ко времени, то информация о скорости не нужна, надо просто выкинуть подпрограмму прогрессбара и вместо неё выводить цифры. Но, по-моему, прогрессбар и легче для восприятия и не отвлекает во время движения в отличии от прыгающих на экране цифр…
Спасибо за ответ!
Теперь всё примерно ясно! Бум копать информацию.
Я юзал недорогой (
10 баксов новый) экранчик от Нокия 5110 = вполне достойно смотриться в плане отображения информации. Правда, он тоже ЖК. Рабочая температура до -10 цельсия. Маловато-с….
Смотрю OLED модули на ebay.com — совсем недорогие.
То есть фактически, помимо часов и термометра, этот девайс являет собой не расходомер, а «экономайзер» ? На ВАЗ2107 такое явление штатно присутсвовало.
Мне всегда было интересно, зачем такие устройства нужны, не поясните практическую пользу?
Вот зачем нужен расходомер (который л/100км показывает), я
более-менее представляю — мериться его показаниями на форумах и
сравнивать с паспортными данными на автомобиль. А экономайзер зачем?
Но вообще интересная штучка, конечно. Программный функционал бы я к ней другой приделал, а железка сама по себе хорошая.
А я, например, совсем противоположного мнения )) Мне наоборот, не нужны показания в цифрах типа Х литров на Y километров, тем более, что бегающие перед глазами цифры будут отвлекать. А экономайзер для того и предназначен — для экономичной езды. Я как раз на себе и почуствовал разницу в расходе до и после установки пробора. Сейчас он мне как-бы и не очень нужен, но именно благодаря ему выработался стиль езды при котором расход топлива значительно снизился. Насчет функционала — пожалуйста, что угодно, было-бы интересно посмотреть.
вы не путайте, экономайзер и эконометр. Экономайзер — это исполнительное устройство (например, экономайзер принудительного холостого хода, как в зубилах карбовых был, или экономайзер вакуумный коррекции угла зажигания на трамблере в карбовых старых машинах). Эконометр — это тот прибор который ставили в ранние зубилы (с низкой торпедой) и вроде в жигули семерки. Он показывал просто разрежение во впускном коллекторе. Пользы от него — ноль, одни понты. То что сделал автор статьи похоже на это, не хочу обидеть конечно, но все же если прицепится еще к ножке ЭБУ датчика скорости и учесть скорость, то ценность прибора вырастет в разы. Ибо сейчас он показывает грубо говоря просто несколько заторможеное положение педали газа. Если точнее то просто считается время открытия форсунки.
Ssh проделал полезную работу, не стоит воспринимать мое ИМХО близко к сердцу, но все же л/100 полезен, и особенно если его отображать в таком виде как у автора (прогресс баром)
Почему данная схема может быть ошибочной — пример: Едем на 3й передаче, обороты скажем 4 тыс. в мин. расход показывает скажем по прогресс бару 50%. Переходим на 4ю, едем на тех же оборотах, расход показывает тот же, но скорость наша НАМНОГО выше, т.е. мы едем НАМНОГО БОЛЕЕ экономично , но прибор этого знать не может, не имея данных о скорости! Это касается низких скоростей, так как на трассе иногда на 4й передаче кушает меньше чем на 5й, очень зависит от условий. таких примеров можно море привести.
СОгласен… но не совсем 🙂
В любом случае кол-во потребляемого топлива для конкретного автомобиля однозначно определяется временем открытия форсунки, так? Вот это количество мне и надо было контроллировать. А практическая польза — я уже писал — после установки уменьшился расход — это факт!
Насчет остального (эмоции и т.д.) наоборот — я с интересом слежу за всеми комментами и благодарен за любые замечания, предложения, критику и т.д.
в том то и дело что не однозначно. при большем времени открытия форсунок может быть меньший расоход относительно пути, я пример приводил. Расход уменьшился потому что все-таки как то оно показывает, так же как несколько уменьшался расход у тех кто пользовался эконометром на зубилах. Но больше данная фича учит «не газовать лишний раз» , отсюда в осноновном уменьшение расхода. Если сделать что бы прогресс бар показывал расход относительно пути — уверен, расход еще уменьшится и значительно.
varan, позволь тебя поправить. На четвертой передачи прибор автора будет показывать больший расход при одинаковых оборотах.
Естесственно, если привязаться к скорости, то все встанет на свои места.
В любом случае будет показывать такой расход какой есть на самом деле вне зависимости от оборотов, скорости и т.д. Именно такая цель и ставилась при разработке.
Вы путаете содержимое информации и ее представление. Согласен что прогрессбар удобнее для восприятия (спидометр, я считаю, тоже прогрессбар), чем циферки. Вопрос в том, что сейчас отображается расход по времени, а хочется видеть литры на километры. А как видеть — цифрами или столбиком — кому как нравится.
Так я же и говорю — мне не хочется литры на километры, была у меня предусмотрена и такая функция — за год ни разу не воспользовался…
Я-то этот прибор делал не для продажи а лично для себя и под свои запросы. Вон на некоторых автомобилях вообще в стоке стоят «обратные» расходомеры, показывают не л/км а км/л
то на американских, так называемый MPG (милес пер галлон) совершенно дебильная единица измерения, полезность которой крайне сомнительна.
Ну скажите, если я хочу поехать в крым, и туда от меня 500 км, и я хочу рассчитать сколько бензина мне нужно, я беру эти 5 сотен км и умножаю на расход на сто, потом умножаю на два, потом умножаю на цену бензина и знаю сколько мне нужно бензина на поездку в крым! а если расход паспортный в мпг, то как мне блин считать? это мне нужно делить 500 км на 1.6, потом то что получится делить на паспортный мпг, потом это умножать на 4.33 или сколько там в галлоне? потом на два, потом на цену на бенз. ужас
И я не говорю о том что ту фичу юзать что была (я так понял цифрами у тебя отображалось л/сто), а говорю о том что было бы неплохо прогресс бар рисовать учитывая сигнал с датчика скорости. А там гляди уже и до продажи недалеко 🙂 ну разве плохо будет немножко заработать, так сказать окупить праведный умственный труд?
🙂 Точно так…
Насчет информации о скорости конечно можно подумать… но в след. релизе (если будет). Насчет коммерции — вряд-ли, есть еще парочка интересных (на мой взгляд конечно) девайсов — их тоже выложил в паблик на Амадеусе…
«Принцип измерения расхода довольно прост — форсунки имеют так называемую производительность, и т.к. давление в топливной магистрали постоянное, то кол-во топлива, проходящее через форсунку определяется временем открытия последней. Т.е. измеряя длительность (не частоту!) импульсов и умножая её на производительность получаем расход.»
Неверное допущение о том, что давление топлива в рейке постоянное. В разных режимах работы двигателя ЭБУ выставляет давление в рейке соответствующее режиму, разница между минимальным и максимальным давлением обычно около 30%, может быть и больше. Соответственно в какие-то моменты прогресс бар короче на треть и не даёт нужного представления о реальном расходе топлива.
Вообще простейшие экономайзеры в качестве параметра берут разрежение воздуха во впускном коллекторе и при помощи простейшего датчика (есть контакт/нет контакта) преобразуют в простейший электрический сигнал, который зажигает светодиоды. Думаю если подобрать чуть более навороченый датчик разрежения, то можно снять сигнал, который будет показывать расход на прогрес-баре, а не просто 0/1, и эта информация будет гораздо более правдоподобной.
Насчет подсветки разобрался.
А плату девайса надо защитить от пыли и влаги, а то со временем начнутся проблемы.
В принципе Вы правы, но думаю пока это время придет — не раз переделаю индикатор ))
Сейчас уже есть желание в очередной раз сменить дисплей, дело в том, что этот на солнце как-бы «выцвел». Если достану OLED — поставлю его, а нет — постараюсь подобрать что-нибуть посимпатичнее синего или красного свечения. Янтарные у меня есть — но что-то не нравятся…
Еще есть мысль — приспособить дисплей от мобильника, но эту возможность пока не изучал — именно в части температурного диапазона, а то например от S65 смотрелся бы весьма неплохо..
Олед рулит, не требует подсветки и глазу приятен.
Источник
