Тахометр для ВАЗ-2108

В моей ВАЗ-2109 низкая панель и, соответственно, нет тахометра. А иногда его не хватает. Короче, решил я себе его сделать.

Долго выбирал, на каком остановиться. Схемы с цифровой индикацией я даже не рассматривал - мигающие цифры перед носом, как мне кажется, только мешают. Кроме того, я сразу решил, что установлю его на козырек панели приборов, так что он должен был быть еще и как можно более тонким. Поэтому стрелочные приборы тоже отпали. Оставались квазианалоговые со светодиодной индикацией. Они тоже бывают разные и из соображений меньшего мерцания и энергопотребления я решил остановиться на приборе с точечной индикацией.

И вот тут-то я вспомнил про валяющийся у меня уже несколько лет индикатор напряжения бортовой сети, который я собирал для своей первой машины - "Оки" по схеме, опубликованной в "Радио" №7 за 1992г. Из-за очень большого потребляемого тока я им не стал пользоваться и вскоре после сборки и настройки забросил в дальний угол. Тогда же мне попала в руки схема тахометра Савельева Н.Ф., опубликованная в журнале "Радиоконструктор" №2 за 1999г.

Вот из этих двух схем и того, чему когда-то научился в институте, я и состряпал свой тахометр. На схеме цвета светодиодов я указал так же, как и в статье из "Радиоконструктора": от 0 до 3000 оборотов - желтые, от 3000 до 5000 - зеленые, 5000 - 6000 - красные. Но в связи с тем, что желтый светодиод у меня был только один, у себя я хотел его поставить на 2800, но но промахнулся и поставил его на 2000 об/мин. И получилось правильно: 2000 оборотов на третьей передаче соответствуют 40 км/ч, а на четвертой - 60 км/ч. Другое дело, что двигатель при этом работает не в очень хорошем режиме, но покажите мне человека, который до 80 км/ч ездит на третьей передаче!

Да, я не указал, что шаг зажигания светодиодов составляет 400 об/мин. Т.е.:

6000 об/мин кому-то может показаться маловато, но, опять же мне даже до 5000 не приходилось раскручивать двигатель.

Входная цепь позаимствована от какого-то устройства, использующего импульсы от датчика Холла в коммутаторе и выполнена на КМОП-микросхеме, на ней же собран и генератор. В нем желательно использовать конденсатор с как можно меньшим ТКЕ, т.к. прибор будет работать в очень большом диапазоне температур. Чтобы увеличить точность работы прибора, частота генератора выбрана выше требуемой и делится делителем К155ИЕ8 на 64, такой был у меня под рукой, если есть с большим коэффициентом деления, почему бы не поставить его?! Для микросхем КМОП номинальное питание - 9-12В, но 561 и 564 серии прекрасно работают в диапазоне от 3 до 15В и питание 5В для них вполне применимо. Для согласования по току выходных сигналов КМОП и входных ТТЛ поставлены эмиттерные повторители. На выходе делителя формируется строб, по которому происходит запись в регистр 74ALS374 количества импульсов, посчитанных счетчиком К155ИЕ5. К133ЛА3 включена в качестве линии задержки строба сброса счетчика. Дешифратор К155ИД3 выдает результат на индикатор, яркость свечения которого устанавливается ограничительным резистором. Я указал 270 Ом, но для разных светодиодов и разных условий эксплуатации он будет отличаться. Лучше их поставить вообще 3: один - для красных, другой - для оранжевых и третий - для зеленых светодиодов.

В принципе, если выкинуть линию задержки и регистр, получится индикация линейкой светодиодов, но при этом возрастет энергопотребление, придется закоротить токоограничительный резистор в цепи питания светодиодов, иначе яркость свечения будет очень маленькой. Но самое неприятное - индикатор будет очень сильно мерцать из-за того, что индикация будет динамической, а частота опроса низкая, даже если увеличить шаг зажигания светодиодов до 750 об/мин. По крайней мере, мне это не понравилось.

Еще один вариант - оставив линию задержки, снять регистр перед дешифратором и поставить два таких регистра (они восьмиразрядные) после дешифратора. Правда, в этом случае времени задержки К133ЛА3 может не хватить, тогда можно попробовать поставить что-нибудь менее быстродействующее или сделать задержку, например, на одновибраторе. И еще. В этом случае придется ставить токоограничительные резисторы на каждый светодиод, иначе яркость свечения будет зависеть от количества включенных светодиодов. Но такое усложнение позволит получить красивую индикацию линейкой светодиодов без мерцания.

Налаживание схемы сводится к установке частоты генератора. Для этого с образцового генератора (я использовал звуковую карту компьютера, к выходу которой подключил транзисторный ключ, который формировал меандр размахом 12В) на вход прибора подается частота, соответствующая оборотам двигателя, при которых должен загореться определенный светодиод и регулировкой подстроечного резистора генератора этот светодиод зажигается. Потом производится проверка для других частот и, если нужно, более точная регулировка. Частоту генератора (в герцах) можно определить, разделив частоту вращения вала двигателя (в об/мин) на 30. Т.е., 6000 об/мин (зажигается HL16) соответствует 200 Гц, а 2400 об/мин (HL7) - 80 Гц.

Если счетчик импульсы считает, генератор работает, а индикации нет - возможно, что не хватает времени задержки К133ЛА3. Вообще, такая линия задержки - это не очень корректное решение, я его принял из-за того, что не хватало места на плате, а если плату разводить заново, лучше все-таки собрать ее на одновибраторе.

Теперь о плате. Как я указал в начале, я переделывал индикатор напряжения бортовой сети. Все элементы расположены на его плате. К561ЛЕ5 стоит на месте К155ЛА3, К155ИЕ8 - на месте К521СА3 (у меня плата была разведена под нее в DIP корпусе, так что по отверстиям все совпало). Часть пассивных элементов стала на место удаленных с максимально возможным использованием дорожек на плате. Ненужные дорожки были перерезаны, недостающие заменены тонким проводом. Резисторы 1кОм у меня были планарные от разобранной неисправной компьютерной платы. Вместе с планарными транзисторами они припаяны к дорожкам. К133ЛА3 и 74ALS374 приклеены к плате выводами вверх со стороны пайки так, чтобы хотя бы один вывод (питания, например) был припаян к дорожке. Остальные выводы разведены проводами. Потом все выводы элементов, не припаянные к плате были залиты клеем "Момент" так, чтобы между платой и выводом образовалась подушка из клея.

Корпус склеен из пластмассы, размер 85Х65Х15мм; на нижней крышке корпуса закреплена скоба из жести (кровельное железо :-)), сформованная так, чтобы получился пружинный зажим, цепляющийся за козырек панели приборов со стороны его прилегания к панели. Над светодиодами сделан козырек длиной около 7мм. Сами светодиоды собраны в единый блок. Лучше, если найдете в прямоугольных корпусах. Тогда достаточно покрасить боковые поверхности черной краской и склеить между собой. Я использовал АЛ307, у которых сточил боковые поверхности так, чтобы они стали плоскими.

Машину вместе с этим тахометром я продал. В новой есть штатный тахометр. Так что для меня эта тема закрыта.