Бортовой компьютер для Мото

[Кирилл Перминов]

Бортовой комп для байков из 90-х
На старых мотиках практически не было электроники, в том числе и на моей YAMAHA TDM 850. Было желание иметь больше данных о системах байка. Отсюда ТЗ:
1. Выбранная передача (была только лампа нейтрали)
2. Бортовое напряжение
3. Температура ДВС
4. Скорость в км\ч (на родном спидометре мили)
5. Температура окружающего воздуха (просто для справки)
6. Обороты двигателя (больше для того, что бы выставить стрелку после снятия шкалы)
7. Управление светом в автоматическом режиме (ДХО/ ближний)
8. Автоотключение поворотников (по пройденному расстоянию после включения)

Мозг Ардуино нано
Сенсорная кнопка
Питание от DC-DC понижающего модуля от китайцев.
Селектор передачи был встроенный, просто не подключены остальные передачи, работает по принципу замыкания на "-".
Термисторы NTC
Дисплей OLED 1107
Первые 6 пунктов были реализованы. И при проверке от БП в домашних условиях хорошо работали. При установке на байк, работает на холостых. При езде МК зависает. В ходе экспериментов с питанием из ардуинки вышел волшебный дымок, как я понял после отключения "-" питания, ток пошёл через пины селектора передач и выгорел МК.

Уже заказал экранированные провода и новую ардуину, но не уверен что дело в наводках. Подскажите в чём ещё может быть причина?

 

[Геннадий П]

При езде МК зависает.

Скорее всего из-за помех по питанию.

В ходе экспериментов с питанием из ардуинки вышел волшебный дымок, как я понял после отключения "-" питания, ток пошёл через пины селектора передач и выгорел МК.

Это и не удивительно, если внимательно посмотреть схему. Для этого и существует гальваническая развязка.

 

[Кирилл Перминов]

@Геннадий П, что посоветуете сделать? Может есть готовые решения с гальванической развязкой у китайцев?

 

[Эдуард Анисимов]

Скорее всего из-за помех по питанию.

Точно. Там от зажигания импульсы дикие.
@Кирилл Перминов, можно попробовать как в нормальных БП сетевой фильтр на входе питания.
Кондёр X2 -> синфазный трансформатор -> кондёр X2. После два последовательно кондёра Y с + на -. А соединение кондёров на корпус мотоцикла.

А сигнал тахометра с чего берётся?

 

[Геннадий П]

Может есть готовые решения с гальванической развязкой у китайцев?

Погуглите что такое оптопара.
Про фильтр выше написали.

 

[Кирилл Перминов]

@Эдуард Анисимов, сигнал с блока зажигания, в родной панели есть тахометр, к нему цеплялся

 

[Эдуард Анисимов]

@Кирилл Перминов, Нужно осцилографом смотреть, какой там сигнал. Может быть цифровой. Но для старого мотоцикла вряд ли. Скорее там импульсы вольт под 20-40.

 

[Кирилл Перминов]

@Эдуард Анисимов, даже с отключенным тахометром зависал МК.

 

[poty]

Входная импульсная гадость + DC/DC - взрывоопасная смесь. Нужно настроить DC/DC на напряжение в пару вольт побольше и поставить после него линейный стабилизатор на 5В, хотя бы на 1,5А только. Ну, и плюс конденсаторы по питанию после всех мало-мальски длинных проводов, лучше электролитические, микрофарад на 1000 и байпас плёнкой 0,1-1 мкФ.
Выходы/входы нужно защищать, это факт. Оптроны, стабилитроны, резисторы, даже конверторы уровней подойдут.

 

[Кирилл Перминов]

@poty, резисторы я так понимаю для подтяжки к "+" нужно поставить? А стабилитрон не совсем понял как применять, если срабатывание на "-". После линейного стабилизатора запитывать ардуино на 5V вывод? Стабилизатора на борту самой ардуино не достаточно, если после DC-DC на Vin подавать питание?

@poty, https://aliexpress.com/item/1005005066551662.html такой подойдёт для питания ? Судя по схеме с развязкой. В этом случае нужно будет "-" соединять с массой? И какой наминал резисторов взять для защиты входов/выходов?

 

[poty]

@Кирилл Перминов, развязку и фильтр предлагал Вам не я. Я предлагал линейный стабилизатор, типа LM317 (хотя сейчас масса современных, гораздо более эффективных есть). После линейного стабилизатора подключать к выводу +5В. "Бортовой" стабилизатор очень хилый как по входному напряжению, так и по выходному току. От больших пиков напряжения помех он не защитит. Справедливости ради надо сказать, что и мощные линейные стабилизаторы тоже не защитят от перенапряжения на выходе, отсюда необходимость конденсаторов относительно большой ёмкости. Если токи потребления небольшие, то можно использовать шунт-стабилизаторы типа TL431, они защищают также от бросков на линиях выхода напряжения. Желательно, конечно, их прикрыть транзисторами помощнее.
Что касается защиты, то когда Ваши датчики, замыкающие линию на минус незамкнуты, на них может наводиться большое напряжение, либо где-то в цепи может присутствовать индуктивность. Поэтому линию от датчика нужно защищать. Резисторы, как правило, ставятся последовательно в линию чтобы в случае перенапряжения ограничить ток, протекающий через защитные диоды на входе МК. Проблема в том, что диоды на входах стоят хилые, питание плохо зашунтировано и в целом не предназначено для подавления мощных импульсов. Поэтому в помощь можно поставить активные подавители - стабилитроны, варисторы... Или развязывающие цепи.

 

[Кирилл Перминов]

@poty, 1к резистора достаточно? по такой схеме включать стабилитрон, наминал стабилитрона на 5 В подбирать?

 

[poty]

@Кирилл Перминов, нужно поменять местами стабилитрон и резистор. Я бы сделал стабилитрон на 4,7В, это стандартное значение.

 

[Кирилл Перминов]

@poty, если поменять тогда выход подтянется к "-", а стабилитрону куда скачки напряжения гасить? или я не правильно понимаю принцип работы?

 

[poty]

@Кирилл Перминов, не очень понял. Я говорил о входах, разве не их защитой Вы занимаетесь? Допустим, это вход МП. Логическая единица - это наличие напряжения больше минимального напряжения логической единицы (2,4-5В). Если говорить грубо, стабилитрон является бесконечным сопротивлением, если напряжение на нём меньше напряжения стабилизации (ранее я говорил о 4,7В) и = напряжению стабилизации в остальных случаях. Т.е., если "логическая единица" будет представлена напряжением 2,4-4,7В, то можно считать, что стабилитрона нет. Если 4,7-5В, то через стабилитрон будет протекать ток 0-0,3мА (падение напряжения на резисторе будет 0-0,3В). Если на входе появится помеха, допустим, в 100В, то через стабилитрон будет протекать ток (100-4,7)/1000=95,3мА. Не каждый стабилитрон может долговременно работать с таким током, но в данном случае ориентируемся на две вещи:
1. Помеха кратковременна (т.е., выделяемая энергия будет небольшой).
2. Помеха имеет высокий импеданс источника (т.е., при появлении тока амплитуда помехи будет существенно меньше).
В качестве побочного эффекта Вы будете иметь минимальную защиту от переполюсовки (если помеха, допустим, будет отрицательной по отношению к общей шине (земле). Но быстродействие стабилитронов не такое большое (ограниченная защита) + есть вероятность, что прямое падение напряжения на стабилитроне будет выше защитных диодов внутри МП (риск повреждения). По хорошему нужно также ставить два обратно включенных диода Шоттки с входа на низкоимпедансный выход блока питания (конденсаторы или шунт-стабилизаторы Вам в помощь).

Другой вопрос если Вы защищаете выход, допустим, от перенапряжения внешней помехой. Тогда стабилитрон из схемы лучше убрать, но обратно включенные диоды оставить (если их нет на подключенном входе). Опять же: наличие обратно включенных диодов ничего не даёт, если выход блока питания (или система байпаса питания непосредственно в точке подключения диодов) не будет рассчитан на возможность появления более высокого напряжения на выходе.

 

[Nitrogenium]

1.Была только лампа нейтрали, а МК как должен определять какая передача воткнута?
2.Полезная опция в мото(авто) , но реализована она с помощью монитора тока.
3. Ну это датчик DSчто..там... тут стандартное решение
4. У тебя не Православный спидомитер какой-то! Ардуика откуда скорость должна брать? В авто на коробке датчик скорости есть (датчик оборотов на двигателе), слышал про такой? Причем в старых моделях там тросик крутится. Его как с пинами подружить?
5. Температура для порядка, это можно.
6. Обороты движка. Это задача для ардуинки!!!! Есть там такой датчик!
7. А нахера?
8. Полезная функция, типа клацнул, поворотником один раз, а он положим, три раза отморморгал. Есть такой функционал.
В твоём случае ардуинка отсчитает сколько ты проехал, по данным со спутника, ну либо по оборотам движка... Но скорее всего тупо просто три раза отморгает поворотником..

К мотоциклистам это какое отношение имеет??? )) Они поворотниками хоть иногда пользуются??? )))

 

[HackXP]

2.Полезная опция в мото(авто) , но реализована она с помощью монитора тока.

Это что то новенькое, расскажите по подробнее?

 

[Кирилл Перминов]

@Nitrogenium,
на данный момент реализовал пункты:
1. Выбранная передача (была только лампа нейтрали)
2. Бортовое напряжение
3. Температура ДВС
4. Скорость в км\ч (на родном спидометре мили)
5. Температура окружающего воздуха (просто для справки)
6. Обороты двигателя (больше для того, что бы выставить стрелку после снятия шкалы)
Последние два
7. Управление светом в автоматическом режиме (ДХО/ ближний)
8. Автоотключение поворотников (по пройденному расстоянию после включения)
пока не делал - нет времени

 

[Nitrogenium]

@Nitrogenium,
на данный момент реализовал пункты:

Я честно, рад.
Но по своемУ, в первую очередь водительскому опыту, а во вторую очередь, скажем так личному авторемонтному опыту...

То в первом случае. Абсолютно все пункты, крайне сомнительны с практической точки зрения. А во вторых я крайне не советовал бы вам влезать в штатную электрику.

Что касается 8 пункта, определение прохождения поворота по спутнику, это конечно бред, по разным причинам. Для того чтобы поворотник отщекнулся, нужно как в авто, делать примерно как авто, условно, элктромеханический концевик...

Ну а с другой стороны ...

Я имею боле 10 летний водительский стаж, но у меня нет категории А. Но я могу заверить, что я крайне педантично пользуюсь поворотниками.
И меня, честно, порой напрягает, когда какой-то санный каракат перестраивается, без обозначения маневра, ему видимо кажется что он движется как пуля.
Мотоциклисты обычно и двигаются как пуля, потому и возникает некое сравнение, которое можно продолжать до бесконечности...

Мотоциклисту нужен поворотник как:

Как собаке пятая нога.
Как козе баян.
Как зайцу стоп-сигнал...

 

[HackXP]

@Nitrogenium,
на данный момент реализовал пункты:
1. Выбранная передача (была только лампа нейтрали)

Рад что у вас все получилось
Хотел поинтересоваться как удалось получить номер передачи? Использовали какие то доп датчики, или на мотоцикле это все есть, только подключиться?
По п.7 Считаю вообще бесполезной штукой автосвет на мото. Можно сказать это была моя первая поделка на Ардуино. Делал для максискутера на Attiny85, работала отлично, но нафиг не нужно. На 2х колесах ты должен быть максимально заметным, поэтому передвигаться лучше минимум с ближним светом. По московским пробкам почти все в междурядье едут дальний + аварийка.
По п.8 Никого не слушайте, поворониками пользоваться нужно обязательно. Делайте что бы удобно было, тогда и пользоваться нравится будет.
Стаж 4 сезона по Москве и Подмосковью на Suzuki Skywave 400.

 

[Nitrogenium]

@HackXP,
Никого не слушайте, поворониками пользоваться нужно обязательно.


При повороте налево, на перекрестеке, ну полезно поворотниками пользоваться, чтобы народ понимал, что ты не просто так посреди перекрестка встал. Ну еще когда в гараж заезжаешь... И всё походу.. Боюсь что для мотоциклиста лимит исчерпан

Ну а как отсчитать передачу, если у нас есть только обороты двигателя, и скорость как возможная подсказка. Как минимум интересная задача )
.

 

[HackXP]

@Nitrogenium, эх, написали бы такое на каком нибудь мотофоруме, накидали бы вам полну кепку, еще и с горкой А вообще это тема для какого нибудь Пикабу, там много подобного обсуждают, например - Нужно ли смотреть в зеркала если ты быстрее всех, и тп...)

Из оборотов и скорости было бы полезно получить рекомендованную передачу для экономичного режима например, или когда переключаться, если наваливаешь. Моргающий диод, чем быстрей моргает тем ближе момент переключения. А если знать и положение дросселя, что в инжекторном моторе конечно же есть, можно научить МК понимать в каком режиме ты едешь, валим либо экономим.

А по поводу передачи, тут нужно что то, конкретное что будет указывать точно передачу, а не вводить в заблуждение. Я понимаю что вы имеете в виду, типа обороты упали/поднялись + скорость выросла = передача +, но после поворота можно включить любую передачу и МК это ни как не поймет.

 

[Nitrogenium]

@HackXP,

@Nitrogenium, эх, написали бы такое на каком нибудь мотофоруме, накидали бы вам полну кепку, еще и с горкой

Что я должен был написать на мото-форуме? Хотите жить подольше, ставьте выхлоп погромче? Отсутствие поворотников напрягает именно в момент перестроения, когда какракат влезает перед тобой. Мото двигается и перестраивается на порядок быстрее. Я бы даже сказал, что более информативным является положение наездника.

А вообще это тема для какого нибудь Пикабу,

не читаю какие-то Пикабу.

Моргающий диод, чем быстрей моргает тем ближе момент переключения.

Это шляпа всё. Если тебе это не очевидно, перечитай свои слова еще раз. Передачи переключаются либо по стрелке тахометра, либо на слух.
Мигающий светодиод актуально устанавливать только для глухонемых водителей.


Что еще я могу добавить...

Большие и маленькие дяди уже давно все, максимально удобное и полезное, для управления, не знаю как подчеркнуть, уже придумали.

Но находятся "иноваторы" которые за рулем никогда не сидели, но считают что поворотники удобнее включать нажатием клавиши на дисплее. Это не лично к вам, это просто по теме.

И всё это дно продвигается под соусом каких-то чудесных инноваций.