ラップトップ-トリップコンピューター。スキーム、説明

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ラップトップ - トリップコンピューター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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VAZ 車両の一部のモデルにはトリップコンピューター MK-21093 が装備されています。このデバイスは、速度センサー (DSA) と燃料消費量 (DRT) の信号を処理します。旅行開始からの経過時間、走行距離、平均速度、ガソリン消費量（瞬間、100旅行あたり、または2110kmあたりの平均）をインジケーターに表示します。 VAZ-XNUMXファミリーの車のコンピュータを変更すると、車載ネットワークの電圧、車室内および車外の温度など、他のいくつかのパラメータも測定されます。これらの情報はすべて確かに役立ちますが、残念なことに、インジケーターに一度に表示されるパラメーターは XNUMX つだけであり、一目でどれであるかを判断することは困難です。はい、ほとんど盲目的にモードを切り替える必要があります。ボタンの上の刻印は、特に照明条件が悪い場合にはほとんど見えません。そして、たとえば最も経済的な運転モードを選択するために、ドライバーは道路から気を散らしてコンピューターのインジケーターを常に監視する必要があり、これはすでに安全ではありません。

このようなトリップコンピューターを使用すると、ドライバーはしばらくして、デバイスはもちろん興味深いですが、必要ではないという結論に達します。もう XNUMX つは、センサーの読み取り値を一種の「ブラックボックス」に記録し、旅行後に再現できるかどうかです。穏やかな環境ですべてのパターンを特定し、今後の旅行で考慮する機会があったかもしれません。また、タンク内のガソリンの残量や走行可能距離などの情報をすぐに受け取りたいという当然の欲求もあります。それについて音声信号があれば良いでしょう。 nu 指定された距離が移動し、指定された速度に達しました (または超えました)。さらに追加のセンサーを設置すると、市内地図上の車の位置に至るまで、さらに多くの情報を測定して表示できます。

既存の車載コンピュータを改造するという考えはすぐに捨てられました。実際、コンピュータの基礎はマスクROMを備えた特殊なマイクロコントローラKR1820VEZ-021です。そのプログラムを「ハッキング」するのは非常に困難ですが、作り直すのはさらに困難です。たとえマイクロコントローラーを別の、例えば KM 1830 シリーズに置き換えることができたとしても、インジケーターの機能が限られていて (小数点以下 XNUMX 桁のみ)、コンピューターのフロントパネルにあるコントロールボタンの数が不十分なため、それでも何もできません。改善されるべきです。センサーの読み取り値の記録に関しては、このシステムの製造作業をゼロから開始する必要があります。

一般に、残っていることは XNUMX つあります。それは、トリップコンピュータを再度作成することです。ただし、「鉄を鍛造」する前に、実際にチェックして基本的なアルゴリズムを理解することをお勧めします。このためには、大きな LCD 画面とフルキーボードを備えたラップトップコンピューターが最適です。車に取り付けられたセンサーに接続する方法を見つける必要があるだけです。

このようなコンピュータのプログラムを開発および修正するには、IBM PC 用の既知のプログラミングツールがすべて適しています。蓄積された情報はフレキシブルディスクまたはハードディスクに書き込まれます (ディスクドライブを損傷から保護するために、少なくとも信号待ちなどの停止中にこれを行うことをお勧めします)。ご希望であれば（そしてその手段があれば）、機械的ストレスを恐れないソリッドステートメモリカードに記録することもできます。記録は同じコンピュータまたは他のコンピュータで再生され、数学的処理と分析のあらゆる方法がここで利用できます。

トリップコンピューター MK-21093 の DSA はスピードメーターのシャフトに取り付けられており、移動距離 10000 メートルごとに 16000 回転します。センサー出力回路は 12 回転あたり XNUMX 回開閉し、XNUMX キロメートルあたり XNUMX 個のパルスを生成します。同じセットの DRT は、通過するガソリン XNUMX リットルごとに XNUMX パルスを生成します。どちらのセンサーも、車のオンボードネットワークからの XNUMX V 電源を必要とします。

ブレーキペダルやリバースギアを押すだけでなく、センサーからの信号を各コンピュータで利用可能な通信ポートの入力に送信するのが最も便利です。インターフェースデバイスの図を図に示します。 1. 車内の使いやすい場所に置き、XS1 ケーブルソケットをコンピュータの COM1 または COM2 プラグに接続します。 CTS、DSR、DCD、および RI ポート入力は信号の受信に使用されます。 IBM 互換コンピュータの標準シリアルポートアダプタは、論理レベルが変化したときに割り込み要求を自動的に生成できます。フォトカプラ U1 ～ U4 は、自動車とコンピュータ回路の相互電気絶縁を提供します。フォトカプラのトランジスタのコレクタおよびエミッタ回路の電源電圧は、ダイオード VD1 ～ VD6 に整流器を形成します。インターフェイスデバイスが通常に動作するには、使用可能な XNUMX つの出力 (TXD、RTS、DTR) のいずれか XNUMX つに反対の論理レベルを設定する必要があります。

ラップトップ-トリップコンピューター

MK-21093 コンピュータがすでに車に設置されており、センサーが正常に接続されている場合。必要な信号も MK から取り出すことができるため、ラップトップコンピューターとの同時動作が保証されます。これを行うには、図に示すように、インターフェイスノード (図 1) を 2 つのトランジスタインバータで補う必要があります。 XNUMX.

ラップトップ-トリップコンピューター

スキームに従って残された抵抗の出力は、トリップコンピューターのプロセッサボードに取り付けられた DDI チップ (K561TL1) の指定された出力に接続されます。 K561TTU チップが 1 つ搭載されていることに注意してください。 DD12 はボードのほぼ中央に位置するものです。 +5 V 電圧は XP1 プラグのピン 2 からインターフェイスユニットに供給され、コモン線はそのピン 7、8、または XNUMX に接続されます。

General Motors 電子制御ユニット (ECU) を装備した車両では、DSA 信号はこのユニットのピンクのコネクタのピン B4、またはインストルメントパネルハーネスとエンジンの 2 ピン (白) コネクタのピン 2 から取り出すことができます。マネジメントシステム。 DRT 信号は、青色の ECU コネクタのピン C3 または前述のコネクタのピン 42 から除去されます。エンジン制御ハーネスの DSA 信号線は青と赤で、番号は 71 です。DRT は黄と黒で、番号は 2 です。コンピュータの COM ポートと接続するには、すでに説明したノードに次の追加を加えて使用できます。図によると。 XNUMX.

TripCOM プログラムモジュールのソースコード。センサー信号の処理を表に示します。初期化プロセス中に、データ配列に必要なメモリ量をオペレーティングシステムに要求および受け取り、シリアルポートの動作モードを設定し、06AH 割り込み関数 1 を使用してコンピュータのリアルタイムクロックを構成します。そのため、毎秒 4AH の割り込み要求が生成されます。モジュールは、終了する前に NewExrtProc プロシージャを自動的に呼び出します。現状を回復すること。

（クリックして拡大）

入力信号が変化したときにシリアルポートアダプタによって生成される割り込みは、NewComlnt プロシージャによって処理されます。どのセンサーがインパルスを受信したかを判断し、対応するカウンターの読み取り値を 1 つ増やします。カウンタの最下位桁はパルスのカウントには関与しません。そのうちの XNUMX つでは、ブレーキペダルが踏まれている場合にプロシージャによって論理 XNUMX が書き込まれ、もう XNUMX つのプロシージャでは、リバースギアが入っている場合に論理 XNUMX が書き込まれます。

64 秒ごとのクロック割り込みは、RTCAIarm プロシージャによって処理されます。 DSA および DRT から受信したインパルスのカウンターの読み取り値を読み取ります。変数は読み取り後にリセットされるため、pDIST および pFUEL ポインタによってアドレス指定される配列に入力される数値は、最後の 8 秒間の移動距離と同じ間隔で消費された燃料の量に比例します (最下位桁を除く)。。数字の下の桁はブレーキペダルとリバースギアの状態を示します。 W 変数には、次のエントリが作成されるセルのインデックス (両方の配列で同じ) が含まれます。配列の末尾に到達すると、配列の先頭から塗りつぶしが開始されます。 IBM PC の従来のアレイのサイズは 9 KB を超えることができないため、XNUMX ～ XNUMX 時間の連続操作ごとに、自動的にまたはオペレーターのコマンドによって RAM からハードディスク (またはその他の外部メディア) にデータを再書き込みする必要があります。

配列からのデータの読み取りと処理はメインプログラムの関心事ですが、ボリュームが大きいため説明されていません。私たちの読者は paguo.ru で見つけることができます。彼女は TripCOM モジュールを積極的に使用しています。これには、メーターの読み取り値を km/h (V) 単位の瞬間速度に変換するために利用できる機能が含まれます。燃料消費量は l/h (Fh) および 100 km (F100) 単位です。 GX 関数は、DSA データから計算された縦方向の過負荷の値 (q の単位) を返します。車両の加速時と減速時に発生します。

ブレーキロジック機能とリバースロジック機能は、それぞれブレーキペダルが踏まれている場合、またはリバースギアが入っている場合に true になります。 GetSampIe プロシージャは、上記のプロシージャと関数にどのメーターサンプルを処理するかを指示し、それに対していくつかの予備操作を実行します。このプロシージャは、処理される「秒」が変更されるたびに呼び出す必要があります。

センサーのパラメーターは、定数 Nkm (1 キロメートルあたりの DSA パルス数) と N21093 (通過燃料 6000 リットルあたりの DSA パルス数) によって与えられます。車両に MK-XNUMX コンピューターに含まれるセンサーとは異なるセンサーが搭載されている場合は、TripCOM モジュールインターフェイスセクションの定数セクションで対応する値を変更するだけで十分です。たとえば、上記の ECU を使用するには、Nkm が XNUMX に等しい必要があります。

100 km あたりの瞬間燃料消費量を計算する機能について少し説明します。対応する式では、車の速度が分母にあるため、ゆっくり運転するとプロセッサのビットグリッドがオーバーフローする可能性があり、停止中は 0 で割ることができます。これらのエラーを回避するために、MK-21093 コンピューターは燃料消費量を計算します。時速 100 km を超える速度で走行する場合に限り、トラック 27 km ごとに制限されます。検討中のモジュールの関数 F100 では、オーバーフローに対する対策が講じられており、速度に関係なく、戻り値は F100max の値 (この例では 30 l に等しい) によって制限されます。

モスクワの通りに沿ったVAZ-21099車の移動中に記録されたデータに従って構築されたグラフの例を図に示します。 3.車の慣性による速度曲線は非常に滑らかですが、燃費については言えません。 MK-21093 コンピュータのデジタルインジケーターの常に変化する読み取り値を見ると、その不均一性が不可能になります。現在の値を正確に測定します。 100kmあたりの燃費曲線。図に示されています。 3 は数分間にわたる平均値に基づいて構築されているため、より具体的になります。

ラップトップ-トリップコンピューター

旅行は朝のラッシュアワーの渋滞の中で行われました。速い交通量（時には公示の制限速度を超えることもあります）と信号での停止が交互に起こりました。そのうちの 8 つ (約 1 時間 7 分) は、作業の 55 サイクル目でのみ克服されました。午前20時11分から数分間。車は渋滞の中で「這い上がった」。わずか 1,3 分で 100 km 強を走行し、5 リットルのガソリンを使い果たしました。比較のために、同じ車をほぼ一定の高速で運転する場合（たとえば、モスクワ環状道路に沿って）、7 kmあたりXNUMX〜XNUMXリットルのガソリンが消費されます。

記録されたデータの統計処理により、ドライバーや自動車技術者が特に関心のあるパターンを特定することが可能になります。たとえば、図では。図 4 は都市内の平均速度に対する燃料消費量の依存性を示しています。 5 - 加速中の車の加速とエンジンブレーキから。

ラップトップ-トリップコンピューター

グラフは、追加の処理（平滑化）を行わずに、数回の旅行のパラメータの平均値に基づいています。

著者：A.Sergeev、モスクワ

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