Модернизация бортового компьютера на ATmega8

Бортовые компьютеры для бюджетных авто: сравниваем шесть моделей

Зачем устанавливать дополнительный компьютер в современный автомобиль? Оказывается, многие в нем нуждаются — даже сегодня.

В «жигулевскую» эпоху любой цифровой прибор казался нам компьютером — даже примитивный тахометр с двумя циферками. А сколько компьютеров сегодня установлено в машине средней руки? Дело уже идет к сотне… ­Причем возможности современного смартфона заметно превосходят потенциал компьютера марсохода Curiosity, которому всего-то пять лет от роду.

А что не умеют делать штатные бортовые компьютеры? Загибайте пальцы. Они никогда не назовут вам коды ошибок систем управления двигателем, автоматической коробкой, дверями или стеклами. Они редко показывают температуру двигателя, среднюю скорость, время в пути или динамику разгона до сотни, а также не любят запоминать возникающие ошибки. Кроме того, многим водителям нужны аварийные сигнализаторы, контролирующие температуру, обороты двигателя, скорость.

У владельцев машин, переведенных на газ, свои запросы — взять хотя бы расход топлива двух видов. Кому-то нужно автоматическое включение фар по сигналу датчика скорости или подключение парктроников с настраиваемой чувствительностью. В отдельных случаях может пригодиться принудительное включение вентилятора системы охлаждения. Кому-то хочется точнее настроить датчик уровня топлива в баке. Забывчивым помогут различные напоминалки — предупреждающие о невыключенных габаритных огнях, о гололеде на дороге или необходимости пройти очередное ТО. Многие любят простые игрушки-говорилки («Здравствуй, хозяин!»). Экстремалам может понадобиться индикатор пробуксовки колес. А еще есть такая функция, как таксометр…

Мы решили протестировать бортовые компьютеры, пригодные для бюджетных автомобилей. Возможности у отобранных для исследования приборов разные, но тем интереснее.

Компактное устройство, скорее даже мини­атюрное. Такое хорошо расположится в гнезде для кнопки на панели приборов автомобилей Самара 2, Гранта, Калина, Приора или Chevrolet Niva. Снабжает практически той же информацией, что и более крупные устройства, но представление параметров (на скромном трехразрядном дисплее) значительно менее удобно. Звукового синтезатора нет. Программирование затруднено: кнопок-то всего две!

Можно устанавливать и на иномарки, если найдете подходящее место. Считаем, что особенно пригодится автомобилям, не имеющим штатной индикации какого-либо важного параметра, например температуры охлаждающей жидкости или оборотов двигателя.

Модернизация бортового компьютера на ATmega8

После публикации статьи Бортовой компьютер (часы, двухканальный термометр, вольтметр на ATmega8 и LCD 16х2) прошел уже почти год, и за это время я получил много писем с просьбами изменить прошивку под нужды пользователей. В основном нужно было добавить в устройство такие функции как предупреждения о низком уровне заряда аккумуляторной батареи, перегреве охлаждающей жидкости двигателя, измерение остатка топлива в баке. Но для одних напряжение на аккумуляторе, например, 11.9 В считается предельно низким, другие могут позволить разрядиться батарее до 10.7 В. Кто-то считает двигатель перегретым уже при 95°С, а кто-то при 105. Поэтому я решил добавить в схему устройства кнопки, организовать меню с настройками, чтобы каждый мог настроить БК под себя и теперь имеет следующие функции:

• индикация текущего времени
• измерение температуры двигателя
• измерение напряжения бортовой сети
• измерение остатка топлива в баке

Из дополнительных функций устройство имеет:

• установку порога предупреждения о перегреве (90 — 125°С)
• установку порога предупреждения о низком уровне заряда аккумуляторной батареи (10.0 — 12.0В)
• калибровку штатного датчика уровня топлива (0 — 70Л)
• установку инерционности индикации уровня топлива (2 — 10)
• установку порога предупреждения о низком уровне оставшегося топлива (1 — 20Л)
• настройку яркости подсветки дисплея
• возможность отключения звуковых предупреждений

Схема состоит из распространенных и недорогих радиоэлементов:

Как видно, предусмотрена защита от переполюсовки — диод SK24, вместо него можно поставить любой другой Шоттки или вообще его не ставить, если уверены, что при сборке однажды случайно неверно подадите питание, перепутав полярность. RV1 — подстройка измеряемого напряжения. RV2 — штатный датчик уровня топлива типа БМ150 сопротивлением 330 Ом при пустом баке. Про RV3 скажу чуть позже. RV4 устанавливает контраст дисплея.

На ней предусмотрен 6-пиновый разъём IDC-06 для внутрисхемного программатора USBASP, а так же штыревые разъёмы для подключения датчиков температуры и уровня топлива, разъём для подключения кнопок. В прикрепленном архиве есть файл в формате Sprint Layout, в котором подписаны все элементы.

Почти готовая плата:

При пайке элементов, для удобства, сначала нужно запаять все проводные перемычки, затем SMD компоненты, и только после этого — подстроечные резисторы, разъемы, отсек для батарейки, звуковой излучатель и дисплей. Прошиваем микроконтроллер внутрисхемным программатором. Фьюзы выставляются на тактирование от внутреннего RC генератора на 8МГц:

Будьте очень осторожны при прошивке фьюзов, потому что в некоторых программах-прошивалках их нужно выставлять инверсно. Чтобы избежать неверной расстановки чекбоксов, сначала считайте с МК фьюзы и посмотрите: если RSTDISBL не отмечен галочкой, то нужно расставлять как на картинке. Если отмечен, то фьюзы выставляются инверсно. По окончании прошивки, при правильно собранной схеме, устройство запускается от питания программатора, и раздаётся звуковой сигнал. Теперь нужно установить напряжение на выходе ОУ при пустом баке. Подаём питание 12 вольт. К плате подключается датчик уровня топлива (можно временно заменить на переменный резистор сопротивлением 330 Ом), устанавливается на максимальное сопротивление (бак пуст). С помощью RV3 на ноге ADC1 (PC1) микроконтроллера устанавливается напряжение ровно 5 вольт. Устройство готово:

Плата с кнопками:

Напишу как ими управлять. При основном экране (когда на дисплее отображаются все параметры) при нажатии кнопки MUTE/ESC включается/выключается звук предупреждений и звук нажатия кнопок. При этом на дисплей выводится соответствующая информация: — звук включен и — звук выключен. При нажатии кнопки HR/+ устанавливаются часы, при нажатии MIN/- — минуты. При нажатии MENU/OK на дисплее появляется основное меню. С помощью кнопок + и — выбираем нужный пункт меню:

При нажатии OK заходим в выбранный пункт.

1. Перегрев двигателя. Здесь кнопками + и — устанавливается порог температуры от +90 до +125°С , при которой устройство будет предупреждать о перегреве двигателя. После установки жмём OK, на месте значения темпратуры порога на секунду появляется надпись «Сохранено». Выходим, нажав ESC.
2. Разряд аккумулятора. В этом пункте устанавливается порог разряда аккумулятора от 10.0 до 12.0В так же как и в п.1.
3. Калибровка уровня топлива начинает производиться при пустом топливном баке автомобиля. На экране отображается следующая информация: количество залитого топлива, под ним значение АЦП для данного уровня, значение АЦП с датчика уровня топлива в настоящий момент.

Итак, бак пустой. Кнопками + и — устанавливаем «литры 0». Неспеша заливаем топливо до тех пор, пока не начнёт изменяться значение ADC. Жмём OK. Это будет нулевой уровень. Далее заливаем в бак 1 литр топлива, при этом значение ADC должно увеличиться, кнопкой + устанавливаем «литры 1». Жмём OK — в EEPROM МК записалось значение АЦП, соответствующее уровню 1 литр. Заливаем ещё литр топлива, кнопкой + устанавливаем «литры 2», нажимаем OK, и так до полного бака. После калибровки нужно перезагрузить устройство.

4. Инерция уровня топлива. Устанавливается количество измерений уровня топлива для вывода на дисплей усредненного значения. Устройство измеряет уровень топлива 1 раз в секунду. Если, например, инерция имеет значение 5, то в программе в массив со сдвигом будут записываться данные 5-ти последних измерений, соответственно за 5 секунд (одно измерение — одна секунда), из этих измерений вычисляется среднее значение остатка топлива и выводится на дисплей. Управление кнопками аналогично п.1.
5. Низкий уровень топлива. Здесь устанавливаем порог предупреждения о низком уровне топлива от 1 до 20 литров. Как управлять кнопками, уже ясно.
6. Яркость дисплея. Я думаю, тут всё понятно.

Все установки записываются в энергонезависимую память микроконтроллера (EEPROM), за исключением звука — при запуске устройства звук всегда включен.
При переходе измеряемых параметров через установленные значения порогов, на дисплее начинает мерцать значение соответствующего параметра, и каждые 30 секунд раздаётся тройной звуковой сигнал.

В архиве «MBC_.rar» находятся проект Proteus, печатная плата в формате Sprint Layout, схема и 2 прошивки: одна для русифицированных дисплеев, вторая — для нерусифицированных (меню на английском языке). У меня дисплей оказался нерусифицированным, поэтому на видео меню на английском.

Исходники прошивок написаны в компиляторе Bascom AVR. Их можно приобрести на торговой площадке exDIY : архив с исходниками (содержит 6 исходников — основной, с переключением типов датчиков уровня и с выводом для подключения вентилятора — все русской и английской версии) и исходный код новой прошивки с упрощенной калибровкой ДУТ

Дополнение 29.11.2013 — добавил архив «Прошивки для датчиков 0л — 0Ом.rar» с прошивками для датчиков уровня топлива, у которых при пустом баке сопротивление 0 Ом.

Дополнение 17.12.2013 — добавлен архив «Исправленные прошивки.rar». Причина исправления — глюк индикации остатка уровня топлива при полном баке — на дисплей выводилось число 69 или 71. Если бак уже откалиброван, то перед тем как прошивать МК, не забудьте сначала отдельно прошить конфигурацию фьюзов, отметив EESAVE, иначе при заливке hex все данные о калибровке бака будут стерты.

27.12.2013 — обновил архив «Исправленные прошивки.rar». Исправлен недочет звуковых предупреждений о переходе через установленные пороги.

Дополнение 11.02.2014 — добавлен архив «Прошивки с переключением типов датчиков уровня топлива.rar». Описание внутри архива.

Дополнение 12.05.2014 — добавлен архив «Прошивки с управлением вентилятора.rar». Описание внутри.

Дополнение 9.03.2016 — добавлен архив с файлом печатной платы для DIP-компонентов от пользователя Sergio.

6.07.2016 — в статью добавлен архив с новыми прошивками «Прошивки с упрощенной калибровкой уровня топлива.rar». Описание внутри архива.

Руководство МАЗ 203 203065-0000020 РЭ (2016) — страница 6

На дисплее высвечиваются информационные, предупредительные или аварийные символы (табл. 2.1). При этом если высвечивается аварийный символ, то одновременно загорается сигнализатор «STOP» 2 (рис. 2.4) (на щитках приборов производства ООО «Еврожгут-М» — аварийный символ красного цвета) и включается зуммер (дальнейшее движение запрещено до устранения причины неисправности). Если высвечивается предупредительный символ, то одновременно загорается сигнализатор «Внимание» 3 (на щитках приборов производства ООО «Еврожгут-М» — предупредительный символ оранжевого цвета) (движение разрешается, но при первой возможности необходимо устранить причину загорания сигнализатора). Символы высвечиваются в дополнительной области индикации 8 в произвольном порядке.

В дальнейшем приведено описание автобуса со щитком приборов производства ОАО «Агат-электромеханический завод».

Назначение контрольных ламп и символов на ЖК-дисплее приведено в таблице 2.1.

Таблица 2.1 — Символы ЖК-дисплея и контрольные лампы

воздуха в контуре передних тормозов

Загорается при давлении воздуха в контуре передних тормозов ниже 0,55 МПа (5,5 кгс/см 2 )

воздуха в контуре задних тормозов

Загорается при давлении воздуха в контуре задних тормозов ниже 0,55 МПа (5,5 кгс/см 2 )

аварийного давления в пневмоподвеске

Загорается, если давление воздуха в ресивере подвески ниже 0,55 МПа (5,5 кгс/см 2 )

Загорается при нажатии одноименной кнопки в пасса-

аварийного состояния двери

Загорается при падении давления воздуха в пневмоприводе дверей ниже допустимого

аварийного открывания двери

Загорается при повороте одного из кранов аварийного открывания дверей

требования подачи трапа

Загорается при нажатии кнопки подачи трапа снаружи

или в салоне автобуса, одновременно включается зуммер

требования остановки инвалидом

Загорается при нажатии кнопки «требование остановки

инвалидом», одновременно включается зуммер – непрерывный сигнал

блокировки закрывания средней двери

Загорается, если трап для инвалида разложен, при этом блокируется закрывание средней двери

SCR (снижения токсичности ОГ)

Мигает при превышении заданного уровня токсичности

отработавших газов (см. п. 4.1.6). При загорании лампы обратиться на специализированную СТО

уровня AdBlue ниже резервного

Загорается при понижении уровня жидкости ниже

резервного (10% емкости бака, около 2 л). Гаснет после заправки AdBlue (20% емкости бака, более 4 л).

забора воздуха снару-

Загорается при включении заслонки фронтального ото-

пителя на забор воздуха снаружи автобуса

неисправен гидропривод вентилятора

Загорается при неисправности системы управления гидроприводом вентилятора, при этом вентилятор вращается с максимальными оборотами

работы системы наклона кузова

Загорается при включении системы наклона кузова

положение кузова отлично от нормального

Загорается отклонении положения кузова автобуса от нормального

кузов автобуса поднимается

Загорается при поднятии кузова автобуса

кузов автобуса опускается

Загорается при опускании кузова автобуса

Неисправность системы ELS5

Загорается при некритической неисправности электронной системы управления подвеской. Допускается движение до места ремонта

Загорается при критической неисправности электронной системы управления подвеской. Движение не допускается

Как БК считает расход топлива машины

Первые бортовые компьютеры располагали собственным расходомером – устройством, размещённом в топливопроводе и измеряющим мгновенный расход бензина (диз. топлива) в единицу времени.

Сейчас в этом нет необходимости, поскольку данные о количестве впрыскиваемого топлива за один цикл работы цилиндра имеются в памяти ЭСУД вместе с введёнными поправками.

В отличие от ЭСУД, бортовой компьютер получает также сигнал от датчика уровня топлива в баке. Поэтому он может оценить не только расход, но и остаток пути до появления необходимости заправиться.

Вычисление начинается со считывания времени открытия форсунок. Производительность инжекторов известна, давление на них поддерживается стабильным, поэтому остаётся только пересчитать время в массовый цикловой расход и умножить на количество циклов в единицу времени, то есть на величину, однозначно связанную со скоростью вращения коленчатого вала.

Эта информация также непрерывно считывается ЭСУД с датчика коленвала, а уж считать компьютеры умеют прекрасно.

Остаётся только связать полученный результат расхода по времени со скоростью движения автомобиля, чтобы получить, после несложных расчётов количество литров бензина, потраченных на 1 км. пути или на 100 км., компьютеру всё равно, а водителю так понятней.

Далее информация выводится на экран, выбрав один из желаемых параметров, мгновенный расход, усреднённый на определённый пробег или средний расход за последний календарный период.

Данный способ обладает врождёнными погрешностями. Производительность форсунок может отличаться от заявленной за счёт производственных отклонений или изменения свойств во времени, давление тоже точно проконтролировать невозможно, а указатель уровня топлива в баке скорей можно назвать приблизительным индикатором, чем точным измерительным прибором.

Поэтому обычно в БК вводится функция калибровки, когда водитель может ввести поправки, например, по данным куда более точных измерителей заправочных колонок и уточнив скорость, взяв её не со штатного спидометра, а с приёмника GPS.

После введения поправочных коэффициентов БК начинает измерять параметры расхода с достаточно высокой точностью, а естественный износ компенсировать, проводя периодические поверки по приведённой в инструкции методике.

Автосканер AKM Lite Guardant

Програмно-аппаратный комплекс АКМ LITE предназначен для диагностики, регулировки и программирования ..

С помощью сканеров МАЗ вы сможете существенно сэкономить на обслуживании грузовиков этой марки. В нашем каталоге представлено диагностическое оборудование для различной техники Минского автомобильного завода: относительно старых и новых моделей. Здесь вы найдете сканеры, позволяющие работать с грузовиками и иной техникой, оснащенными системами управления 0281020112, М230.е3, EDC7UC31, 0281020111, 179.3763001 и др.

В каталоге интернет-магазина «В гаражах» вы найдете приборы, благодаря которым обеспечите обслуживание МАЗ на дилерском уровне. Некоторые из них можно использовать и прямо в дороге для оперативного поиска и устранения различного рода неисправностей.

Диагностическое оборудование из ассортимента «В гаражах» поставляется в компакте со всеми необходимыми элементами для подключения к технике МАЗ и с актуальными версиями программного обеспечения.

• Мультимарочные сканеры
• Чип тюнинг двигателя
• Сканеры для грузовых автомобилей и спецтехники
• Автосканеры для легковых автомобилей

Информация

• О Компании
• Обучение
• Почему покупают у нас
• Информация о доставке и оплате
• Как оформить заказ
• Политика продаж и возвратов средств
• Связаться с нами
• Возврат товара
• Карта сайта
• Производители
• Акции

Покупателям

Способы оплаты

Доставка по СНГ

Технические характеристики товара могут отличаться, уточняйте технические характеристики товара на момент покупки и оплаты. Вся информация на сайте о товарах носит справочный характер и не является публичной офертой.