Схема бортовой компьютер для автомобиля

Бортовой компьютер

Чесались руки сделать что-то для свежекупленного автомобиля, остановился на полезной вещи – бортовой компьютер. Автомобиль Nissan Almera N15 1.6SR, двигатель GA16DE. Лепил из того что было, и хотелось поскорее, так что за конструкторскую проработку не пинайте.

В передней панели, под магнитолой имеется небольшое углубление, для хранения всякой мелочи, я решил в нем разместить БК.

Место не самое удобное для бардачка и для БК, но ничего более подходящего не нашел. Корпус БК – сам бардачок, передняя панель – кусок обычного фольгированного текстолита с наклеенной черной пластиковой самоклеящейся пленкой (такой холодильники обклеивают).

После перелопачивания определенного количества материала на тему БК, пришел к выводу, что самый правильный подход реализован вот тут http://multi-set.ru/. Только дисплей все же у них слишком аскетичный. Поэтому и решил делать БК в том же русле, весь теоретический материал есть на их сайте. Брать поток данных с БУ двигателя не хотелось, т.к. в нем не все есть, что надо, и это привязывает БК к конкретной марке автомобиля. Перегружать БК огромным количеством функций тоже считаю не нужным, только то, что нужно мне, но одновременно. С другой стороны исходники открыты и хорошо комментированы, ног свободных в контроллере много – дописывайте сами все что хотите. (Извините за работу со знакогенератором индикатора через ж, вверх ногами ставил дисплей, для лучших углов видимости сверху).

Кнопка, индикатор и его подсветка размещены на передней панели. Печатная плата под устройство не разрабатывалась, все спаяно на обычной макетке. Дополнительное гнездо прикуривателя с огромным конденсатором – не силовое, а для питания, чтобы при старте двигателя не перезагружался FM-MP3-трансмиттер, или навигатор.

Уличный термодатчик лучше всего выносить внутрь бокового зеркала, но тащить провода в дверь очень неудобно. У меня он расположен в самой левой передней части бампера, достаточно низко, подальше от противотуманки и радиаторов. Непосредственно на ножках датчика припаяны конденсаторы по 0.1 мкф. Необходимо обеспечить герметичность датчика термоусадкой, эпоксидкой или другим способом. Внутренний термодатчик расположен прямо на передней панели. Можно попытаться найти для него лучшее место, но меня устраивает и так.

МК PIC18F258 или PIC18F252 в DIP корпусе, установлен в панельке. Термодатчик TMP36 – заменим на микрочиповский MCP9700. MCP1525 – источник опорного напряжения +2.5 В, заменим на TL431 + резистор 680 Ом к +3.3 В. Индикатор TIC-120 и LED подсветку к нему TB1084 можно купить в Тритоне или Гамме, там же можно купить МК, опорник и термодатчик. Можно использовать и другие индикаторы 64х32 точки на контроллере PCF8531. LP2950-3.3 – стабилизатор питания на 3.3 В, можно применить LM1117-3.3, или какой-нибудь регулируемый. Хотя, по большому счету, тут надо использовать специализированый стабилизатор для автомобильного применения. На все детальки даташиты без труда можно найти гуглем. Дополнительный прикуриватель – от какой-то нашемарки.
Подключение. Все подписано на схеме, добавлю только, по цепи «+12v»ON»3» – провод, на котором появляется +12 В только при 3 положении ключа зажигания. Все цепи не силовые, и по автомобильным меркам ничего не потребляют, кроме цепи «Масса» и «+12V Accu», их нужно подключить толстым проводом. К форсунке в автомобиле подходят два провода: +12 В и сигнальный, к БК нужно подключить сигнальный.

Внешний вид экрана (в дежурном режиме и при включенном зажигании):

На первой строке отображается температура в салоне автомобиля (символ «мордочка») и на улице («солнышко»).

На второй строке отображается скорость вращения двигателя (обороты в минуту) и разница в процентах от скорости вращения, которое было запомнено по длительному нажатию кнопки.
Коротким нажатием на кнопку сбрасывается счетчик израсходованного топлива. Одновременно с ним можно сбросить штатный счетчик километража, тогда можно будет видеть количество топлива потраченного в пути.

На третьей строке отображается мгновенный расход топлива – это скорость расходования топлива при текущем положении педали газа в текущем режиме работы двигателя. Т.е. количество топлива проходящее через инжектор за единицу времени, в пересчете к литрам в час. Сначала был сделан еще и прогресбар этой величины, (графическое отображение) но пришел к выводу, что это интересно только первые дни использования БК.

В дежурном режиме, и первые 10 секунд после старта на месте мгновенного расхода отображается напряжение бортсети автомобиля. Остальное время оно в общем не нужно, если не будет заряда при работе двигателя – загорится сигнальная лампа на приборной панели.

Длительным нажатием на кнопку, текущее значение параметра «F» принимается за 0% и запоминается. Параметр «F» – это усредненное значение времени на которое открывается форсунка за один цикл работы двигателя.

На четвертой строке отображается количество израсходованного топлива и параметр «dF».

Блок управления двигателем во время работы на основе сигнала с датчика кислорода (лямда-зонда) непрерывно корректирует время, в течении которого открыта форсунка. Параметр «dF» – это разница(разброс) между максимальным и минимальным значением времени на которое блок управления открывает форсунку в течении 10 циклов работы двигателя. Параметр «dF» отображается в микросекундах. Его увеличение говорит о разбалансировке системы например в следствии плохой свечи, или не качественной работе одного из клапанов.

При отображении всех величин, если это необходимо, автоматически передвигаются десятичные запятые, гасятся незначащие нули и отбрасываются не несущие информации младшие значащие цифры.
Кнопка активна только при включенном зажигании. Простое нажатие – сброс счетчика накопленного расхода топлива, сопровождается кратковременной надписью «Reset» в нижней строке индикатора. Длительное нажатие – запоминание значений оборотов и времени открытого состояния форсунки. Сопровождается надписью «Save» в третьей строке.

На основе показаний параметров «F» и «dF» можно судить о качестве работы различных систем (впускная, зажигания, питания) и датчиков (воздуха, положения дроссельной заслонки). Величины ухода параметров можно получить, если заранее сымитировать каждую из этих неисправностей.

Использование параметра «F»:

1. На холостых оборотах прогретого двигателя блок управления подает через форсунки определенную порцию топлива в цилиндры (параметр «F»), длительным нажатием на кнопку принимаем величину этой порции за начальную точку отсчета – 0%.
2. Теперь при последующей эксплуатации автомобиля, выведя двигатель на холостые обороты всегда можно будет увидеть на сколько изменилось это значение, по отношению к запомненному. Его увеличение означает, что для того же режима работы, двигателю требуется больше топлива, а значит времени для впрыска, например из-за засорения инжектора, или было заправлено не качественное топливо. Уменьшение будет наблюдаться наоборот, при заправке более качественным топливом, после чистки инжектора, или после правильных регулировок различных систем двигателя. А чтобы увидеть, что на эту величину повлияли изменившиеся холостые обороты – их отклонение в процентах так же отображается.
3. Резко, до пола, нажать на одну секунду педаль газа и тут же отпустить. Число до которого увеличится параметр «F» – это «приемистость» двигателя. По сравнению с холостыми оборотами, объем топлива должен возрасти примерно в 3 раза, т.е. до 300%. Через короткое время после этого параметр «F» должен уменьшиться примерно до 100% – это работа экономайзера, который уменьшает подачу топлива. Для правильной работы экономайзера необходимо правильно выставленное начальное положение датчика дроссельной заслонки.
4. Плавно нажать на педаль газа и придержать 3000 об/мин. Параметр «F» должен показать некоторое уменьшение объема топлива на один цикл, т.к. на таких оборотах возрастает КПД двигателя. В идеальном случае – 20%, т.е. на пятую часть меньше, по сравнению к объему топлива холостых оборотов.

Производительность форсунки двигателя GA16DE – 181-189cc, 185 см 3 /мин = 3.0833 мл/с = 11.1 л/час. Данные для других форсунок можно взять тут (47 kb).

Для использования БК с другими автомобилями нужно скорректировать исходник.

Файлы для MPLAB, прошивка, а так же исходники находятся в архиве – mplab.zip (26 kb).

Среду разработки MPLAB можно взять на сайте Microchip.

Программаторов для прошивки МК очень много, один из них, например, описан на моей страничке.

Источник статьи: http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=66404

Бортовой компьютер для ВАЗ с цветным дисплеем и тачскрином – схемы, видео

Цены на подобные устройства, мягко говоря, не очень радуют. Самый простой компьютер-кнопка для отображения каких-никаких кодов категорически не устраивает ввиду его убогости. Стоимость таких около 600–700 руб. Ну а что-то посерьёзней, с дисплеем, уже порядка 1800–2000 руб. Ну и самые дорогие модели приблизительно по 5000 руб. Поэтому было принято решение собрать бортовой компьютер, который отображал бы параметры в режиме реального времени, текущие ошибки и возможность их сбросить. Также интересен был замер времени разгона от 0 до 100 км/ч.

Итак, обмен информацией между Электронным Блоком Управления (ЭБУ) и Бортовым Компьютером (БК) происходит при помощи интерфейса K-Line. При этом используются различные протоколы. Вот с этим то как раз и возникает первая трудность. Где взять описание протокола? Его придётся поискать в Сети.

Многие конечно задаются вопросом, зачем вообще используется какой-то там адаптер для подключения к машине. Отвечаем: адаптер представляет собой преобразователь уровней. В стандартном COM порте (он же интерфейс RS-232) логическая единица это -12 вольт, логический 0 — это +12 вольт. В K-линии логическая единица — это +12 вольт, а логический ноль — это 0 вольт. То есть размах сигнала 0–12 вольт против -12…+12 у RS232. К тому же разница не только в уровнях, RS-232 имеет 2 сигнальные линии RxD и TxD, а K-Line — одну двунаправленную. Итак:

Бортовой компьютер на ВАЗ Калина — схема и необходимые компоненты

Необходимые детали для сборки:

1. Компаратор — LM293.
2. Микроконтроллер AVR 8-бит — ATmega8.
3. Дисплей от сотового телефона Siemens S65.
4. Биполярный транзистор (T1) — BC817.
5. Кварцевый резонатор (Cr1) — 16 МГц.
6. 2 конденсатора (C7, C6) — 2х22 пФ.
7. 10 резисторов — R2, R5-R7, R9-R11 (10 кОм); R3, R12 (2 кОм); R4, R8 (3.9 кОм).

Питание схемы бортового компьютера на ВАЗ

Здесь всё просто. LM317 формирует стабилизированный ток 20 мА для светодиодов подсветки дисплея. LM7805 стабилизирует напряжение для питания микроконтроллера. Защитный диод 1N6281 рассчитанный на 27 вольт спасет от возможных всплесков напряжения.

При отладке можно использовать +12 вольт с 16-го пина колодки OBD2. А при постоянной работе напряжение на БК должно подаваться при каждом включении зажигания. То есть необходимо протянуть провод от замка зажигания к БК.

Тут есть маленькая тонкость. Чтобы продлить срок службы дисплея, необходимо перед отключением питания отправить в дисплей определённую последовательность команд. Транзистор на схеме в нормальном режиме работы придавливает вывод контроллера к нулю. Вывод настроен как вход с подтяжкой. Как только напряжение пропадет, на выводе появится логическая единица.

Энергии накопленной конденсатором 470 мкФ хватит на то, чтобы микроконтроллер успел отправить команду выключения в дисплей. Диод 1N5818 не дает разряжаться конденсатору в «сеть», а также защищает от переплюсовки при подключении питания.

• Смотрите также, как сделать прибор для промывки форсунок

Список необходимых радиоэлементов:

• 2 линейных регулятора (VR1, VR2) — LM317 и UA7805 соответственно.
• Диод — 1N6281.
• Диод Шоттки — 1N5818.
• Резистор (R1) — 62 Ом.
• 2 электролитических конденсатора (C1, C2) 470 мкФ и 10 мкФ.
• 3 конденсатора (C3-C5) — 0.1 мкФ.
• Катушка индуктивности (L1) — 100 мкГн.

Бортовой компьютер на ВАЗ — инструкция по прошивке

Прошивка для микроконтроллера написана в среде CodeVisionAVR 2.05 на языке Cи.

Описание протокола есть в приложенных к статье материалах. Кратко пробежимся по основным моментам. Чтобы начать диагностику, надо отправить в ЭБУ запрос startCommunication.

В ответе C1 означает, что ЭБУ готов с нами работать (на связи).

После этого мы можем запросить у него параметры, отправив запрос:

ЭБУ автомобиля отвечает, например:

61 — Положительный ответ readDataByLocalIdentifier
01 — afterSalesServiceRecordLocalIdentifier
.
11-й байт — Температура охлаждающей жидкости
.

У нас это значение 47. Берем Windows калькулятор. Переводим 47 hex в dec. Получаем 71. Дальше 71-40=31°C. На момент снятия данных машина постояла на улице. До конца не остыла.

• Схема устройства для проверки свечей зажигания автомобиля

И так далее со всеми остальными параметрами.

P0443 — всё верно, 2 ошибки есть сейчас.
P1426

Самое крутое, сброс ошибок clearDiagnosticInformation:
83 10 f1 14 00 00 98

Запрос значений АЦП:
82 10 F1 21 03 A7

Из АЦП взято напряжение на датчике кислорода и на датчике массового расхода. Хотя необходимость этого пункта под сомнением. Можно вообще убрать. Всё остальное есть в описании.

Сборка и подключение бортового компьютера на ВАЗ Калину своими руками

Плата разведена на одностороннем фольгированном текстолите. Дисплей приклеен при помощи клея «Секунда». Защитное стекло для дисплея можно сделать из коробки от компакт-диска.

На самоклеящейся бумаге печатаем лицевую часть (черную), клеим на пластик, совмещаем, клеим к плате.

Чтобы под стекло не набивалась пыль, смазываем обычным герметиком. Дорабатываем напильником посадочное место в ящике для мелочей и просто вставляем туда БК.

Подключаем питание и диагностическую линию. Левая кнопка смена режимов отображения, правая — сброс ошибок (в режиме сброса ошибок) и сброс времени разгона на ноль (в режиме замера времени).

На плате имеется место для памяти 24LC512. Но она не использовалась (не хватило flash памяти МК на реализацию). Фьюзы МК выставлены на работу от внешнего кварца.

По себестоимости получилось порядка 450 рублей.

Зимой очень удобно следить за температурой двигателя при прогреве. А не ждать, когда же стрелка от отметки 50 градусов «оторвется».

Бортовой компьютер на ВАЗ 2115 с тачскрином

Этот БК изготовлен под панель ВАЗ 2115, но подходит и для Калины. Элементная база остается та же. Только добавляется тачскрин от телефона Sony-Ericsson G900. Цена тачскрина 35 рублей. Ну и естественно меняется прошивка.

• Интересные самоделки для гаража своими руками

Вводить алгоритм калибровки по 4-м точкам довольно сложно и в нашем случае не нужно. Просто записываем значения АЦП по 2-м точкам, сопоставляем координаты и через уравнение прямой по 2-м точкам находим промежуточные значения нажатия. У нас получилось:

Схема бортового компьютера для ВАЗ 2115:

Печатная плата претерпела существенные изменения. Теперь используется микроконтроллер ATMega16A.

При помощи ножа, напильника и шпатлевки по пластику тачскрин монтируем в панель, которую потом обтягиваем карбоновой пленкой.

По началу использовался стилус, но потом оказалось, что проще «тыкать» пальцем в экран. Он конечно залапывается, но не более чем на телефонах с сенсорным экраном.

Источник статьи: http://tehnoobzor.com/schemes/autoel/2832-bortovoy-kompyuter-dlya-vaz-s-cvetnym-displeem-i-tachskrinom-shemy-video.html