2. Бортовые компьютеры

Бортовые компьютеры

ВАЖНЫЕ НОМЕРА +7-917-943-94-04 Менеджер интернет-магазина (Время работы 8:00-17:00 МСК) +7-902-299-41-05 Техническая поддержка (Время работы 8:00-17:00 МСК) Оптовые поставки: +7-987-974-44-44 +7-927-211-21-31 +7-927-603-55-55

Как из смартфона сделать бортовой компьютер автомобиля

У многих есть старые мобильные телефоны, которые лежат дома без дела. Однако им еще можно найти хорошее применение. Например, установить устаревший смартфон в салон автомобиля, где он будет выполнять функцию бортового компьютера (выводить данные системы управления двигателем, показывать, расшифровывать ошибки, сбрасывать их и пр.). Рассказываем, как доработать конструкцию телефона своими руками.

Советом поделился один из владельцев Lada Granta ( kumaxx ), который решил использовать свой старый смартфон Philips Xenium W3568 в качестве бортового компьютера (БК).

Потребуется:

• Мобильный телефон (на ОС Android) с установленным ПО (например, OpenDiag или Torque Pro ).
• ELM327 адаптер (купить на Ali), который нужно установить в OBD-II разъем машины.
• Плата DC-DC преобразователя, понижающего напряжение до 3.7В.
• Ионистор.
• Кабель питания от USB (выбирайте относительно толстый, т.к. телефон при старте потребляет приличный ток).

Порядок действий:

1. Снять аккумулятор телефона.

2. Определить на смартфоне, какой контакт (+) и какой (-). В данном случае 4 контакта: (+), (-), (датчик температуры) и (ID).

3. Срезать с аккумулятора плату контроллера и подключаются через нее. Если этого сделать не удается, тогда придется имитировать два дополнительных контакта, используя сопротивление. Необходимые сопротивление для подключения к этим контактам было подоброно опытным путем (было замерено сопротивление между доп.контактами и землей).

4. Подать на контакты штатные 3.7 вольта и используем резисторы.

5. На место аккумулятора устанавливаем плату DC-DC преобразователя, понижающего напряжение до 3.7В. К нему же подпаиваем необходимые резисторы.

6. Для того чтобы телефон не выключался в моменты краткосрочного пропадания питания (работа стартера, либо заглушение двигателя), необходимо установить в батарейный отсек ионистор.

7. Выводим наружу уже готовый провод с USB разъемом, который подключим в USB розетку в машине.

8. Смартфон-БК размещаем в удобном месте. Теперь, используя ПО, подключаемся к ЭБУ автомобиля через ELM327.

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.

Основной критерий выбора

Бортовой компьютер уже давно стал необходимым инструментом для управления системами и ресурсами автомобиля. И как ни странно это звучит, но выбор модели всегда «завязан» на габаритах его корпуса. Особенно, если салон автомобиля и его приборная панель не позволяют выделить большое пространство. В этом случае приходится жертвовать внешней стороной бортового компьютера в пользу функциональности. Самым распространенным вариантом является замена штатных числовых часов.

Для одновременной индикации трех числовых значений монитора из двух строчек более чем достаточно. Это практичнее, чем микрокомпьютеры с миниатюрным экраном из трех цифровых светодиодов.

К сведению! Помимо световой индикации на экране, в компьютере используется звуковая сигнализация для привлечения внимания водителя к превышению скорости автомобиля, перегреву мотора и критическом разряде батареи.

В подавляющем большинстве бортовой компьютер Циклон устанавливают в качестве штатного устройства на автомобилях класса А и В.

Так смартфон превращается в бортовой компьютер

Чтобы мобильный телефон можно было использовать в качестве бортового компьютера или диагностического инструмента, его необходимо связать с разъемом OBD-2 через Bluetooth или Wi-Fi. C помощью соответствующего приложения вы сможете наблюдать за расходом топлива и выводить на смартфон показания спидометра, а также данные о температуре и оборотах двигателя, величине и продолжительности ускорений и так далее.

DashCommand: С помощью этого приложения вы контролируете ваш автомобиль

Для движения по бездрожью или гоночных соревнований может быть полезной такая информация, как тормозной путь, время круга или наклон кузова. Кроме того, с помощью смартфона можно считывать коды ошибок бортового компьютера автомобиля, чтобы получить возможность устранить простые неполадки самостоятельно.

Доступные модули для разъема OBD-2 с Wi-Fi или Bluetooth вы можете найти в таблице чуть выше. Кроме того, интересные приложения для работы с данными от разъема OBD-2 (на iOS и Android) мы привели в следующей таблице.

Примечание: в силу ограничений протокола Bluetooth, с iPhone представленные модули совместимы только по Wi-Fi.