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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Ordinateur portable - ordinateur de bord. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Appareils électroniques Certains modèles de véhicules VAZ sont équipés d'un ordinateur de bord MK-21093. Cet appareil traite les signaux des capteurs de vitesse (DSA) et de consommation de carburant (DRT). affiche sur l'indicateur le temps écoulé depuis le début du trajet, la distance parcourue, la vitesse moyenne, la consommation d'essence (instantanée, par trajet ou moyenne aux 100 km). Les modifications de l'ordinateur pour les voitures de la famille VAZ-2110 mesurent, en outre, certains autres paramètres - la tension du réseau de bord, la température dans la cabine et à la mer. Toutes ces informations sont certes utiles, mais malheureusement, un seul des paramètres est affiché sur l'indicateur à la fois, et il est difficile de déterminer lequel d'un coup d'œil. Oui, et vous devez changer de mode presque à l'aveuglette. Les inscriptions au-dessus des boutons sont presque invisibles, surtout dans de mauvaises conditions d'éclairage. Et pour choisir, par exemple, le mode de conduite le plus économique, le conducteur doit constamment surveiller l'indicateur de l'ordinateur, étant distrait de la route, ce qui est déjà dangereux. En utilisant un tel ordinateur de bord, le conducteur arrive après un certain temps à la conclusion que l'appareil, bien sûr, est intéressant, mais ... pas nécessaire. Une autre chose est si les lectures des capteurs pourraient être enregistrées dans une sorte de "boîte noire", et reproduites après le voyage. Il y aurait eu l'occasion dans un environnement calme d'identifier tous les schémas et d'en tenir compte lors de futurs déplacements. Il existe également un désir légitime de recevoir rapidement des informations, par exemple sur l'essence restante dans le réservoir ou la distance pouvant être parcourue. Ce serait bien d'avoir un signal sonore à ce sujet. nu la distance spécifiée a été parcourue, la vitesse spécifiée a été atteinte (ou dépassée). Et si vous installez des capteurs supplémentaires, vous pouvez mesurer et afficher bien plus, jusqu'à la position de la voiture sur le plan de la ville. L'idée de modifier l'ordinateur de bord existant est rapidement écartée. Le fait est que la base de l'ordinateur est un microcontrôleur spécialisé KR1820VEZ-021 avec une ROM masquée. dont le programme est très difficile à "pirater", mais encore plus difficile à retravailler. Même s'il était possible de remplacer le microcontrôleur par un autre, disons, la série KM 1830, les capacités limitées de l'indicateur (seulement quatre décimales) et le nombre insuffisant de boutons de commande sur le panneau avant de l'ordinateur ne permettraient toujours rien être amélioré. Quant à l'enregistrement des lectures des capteurs, le travail de fabrication de ce système devrait repartir de zéro. En général, il reste une chose - créer à nouveau un ordinateur de bord. Mais avant de "forger le fer", c'est une bonne idée de vérifier en pratique et d'élaborer ses algorithmes de base. Et pour cela, un ordinateur portable avec un grand écran LCD et un clavier complet est le mieux adapté. Il vous suffit de trouver un moyen de le connecter aux capteurs installés dans la voiture. Pour développer et corriger le programme d'un tel ordinateur, tous les outils de programmation connus pour l'IBM PC conviennent. Les informations accumulées sont écrites sur un disque flexible ou dur (dans le but de protéger les lecteurs de disque contre les dommages, il est préférable de le faire pendant les arrêts, au moins à un feu de circulation). Si vous le souhaitez (et en avez les moyens), vous pouvez enregistrer sur des cartes mémoire à semi-conducteurs qui ne craignent pas les contraintes mécaniques. L'enregistrement est lu sur le même ordinateur ou sur tout autre ordinateur, et toutes les méthodes de traitement et d'analyse mathématiques sont disponibles ici. Le DSA de l'ordinateur de bord MK-21093 est monté sur l'arbre du compteur de vitesse, qui fait un tour par mètre de course. Le circuit de sortie du capteur se ferme et s'ouvre dix fois par tour, générant 10000 16000 impulsions par kilomètre. Le DRT du même ensemble génère 12 XNUMX impulsions pour chaque litre d'essence qui le traverse. Les deux capteurs nécessitent une alimentation XNUMX V du réseau de bord de la voiture. Il est plus pratique d'envoyer des signaux provenant de capteurs, ainsi que d'appuyer sur la pédale de frein et la marche arrière, aux entrées du port de communication disponible dans chaque ordinateur. Le schéma du dispositif d'interface est illustré à la fig. 1. Il est placé dans n'importe quel endroit pratique de la voiture et la prise du câble XS1 est connectée à la prise COM1 ou COM2 de l'ordinateur. Les entrées des ports CTS, DSR, DCD et RI sont utilisées pour recevoir des signaux. L'adaptateur de port série standard d'un ordinateur compatible IBM est capable de générer automatiquement des demandes d'interruption lorsque le niveau logique change sur l'un d'eux. Les optocoupleurs U1-U4 assurent une isolation galvanique mutuelle des circuits de voiture et d'ordinateur. La tension d'alimentation des circuits collecteur et émetteur des transistors des optocoupleurs forme un redresseur sur les diodes VD1-VD6. Pour un fonctionnement normal du dispositif d'interface, il est nécessaire de régler des niveaux logiques opposés sur deux des trois sorties disponibles (TXD, RTS, DTR).
Si l'ordinateur MK-21093 est déjà installé dans la voiture et que les capteurs y sont connectés normalement. les signaux nécessaires peuvent également être retirés du MK, assurant ainsi son fonctionnement simultané avec un ordinateur portable. Pour ce faire, vous devez compléter le nœud d'interface (Fig. 1) avec deux onduleurs à transistors, comme indiqué sur la fig. 2.
Les sorties des résistances, laissées selon le schéma, sont connectées aux sorties indiquées de la puce DDI (K561TL1) installée sur la carte processeur de l'ordinateur de bord. Veuillez noter qu'il possède deux puces K561TTU. DD1 est celui qui se situe approximativement au centre de la carte. La tension +12 V est fournie à l'unité d'interface à partir de la broche 5 de la prise XP1, et le fil commun est connecté à ses broches 2, 7 ou 8. Dans les véhicules équipés d'une unité de commande électronique (ECU) General Motors, le signal DSA peut être retiré de la broche B4 du connecteur rose de cette unité ou de la broche 2 du connecteur à huit broches (blanc) du faisceau du tableau de bord et du moteur Système de gestion. Le signal DRT est retiré de la broche C2 du connecteur ECU bleu ou de la broche 3 du connecteur mentionné. Le fil de signal DSA dans le faisceau de commande du moteur est bleu et rouge et porte le numéro 42. Et DRT est jaune et noir, son numéro est 71. Pour s'interfacer avec le port COM de l'ordinateur, il est permis d'utiliser le nœud déjà décrit avec l'ajout selon la fig. 2. Le code source du module de programme TripCOM. le traitement des signaux des capteurs est donné dans le tableau. Pendant le processus d'initialisation, il demande et reçoit du système d'exploitation la quantité de mémoire nécessaire pour les tableaux de données, définit le mode de fonctionnement souhaité du port série et utilise la fonction d'interruption 06AH 1 pour configurer l'horloge en temps réel de l'ordinateur. afin qu'ils génèrent des demandes d'interruption 4AH chaque seconde. Le module appelle automatiquement la procédure NewExrtProc avant de quitter. rétablir le statu quo.
Les interruptions générées par l'adaptateur de port série lorsque l'un des signaux d'entrée changent sont gérées par la procédure NewComlnt. Il détermine lequel des capteurs a reçu l'impulsion et augmente de deux les lectures du compteur correspondant. Les chiffres les moins significatifs des compteurs ne participent pas au comptage des impulsions. Dans l'un d'eux, la procédure écrit un 1 logique si la pédale de frein est enfoncée, et dans l'autre - si la marche arrière est engagée. Toutes les deux interruptions d'horloge sont gérées par la procédure RTCAIarm. lire les lectures des compteurs d'impulsions reçues du DSA et du DRT. Comme les variables sont réinitialisées après lecture, les nombres qui sont entrés dans les tableaux adressés par les pointeurs pDIST et pFUEL sont proportionnels (à l'exclusion des chiffres les moins significatifs) à la distance parcourue dans la dernière seconde et à la quantité de carburant consommée pendant le même intervalle . Les chiffres inférieurs des chiffres indiquent l'état de la pédale de frein et de la marche arrière. La variable W contient l'indice de la cellule (le même pour les deux tableaux) dans laquelle sera effectuée la prochaine entrée. Après avoir atteint la fin du tableau, son remplissage recommencera depuis le début. Étant donné que la taille d'une matrice conventionnelle dans un IBM PC ne peut pas dépasser 64 Ko, il est nécessaire de réécrire les données de la RAM automatiquement ou à la demande de l'opérateur sur un disque dur (ou un autre support externe) toutes les 8 à 9 heures de fonctionnement continu. La lecture et le traitement des données des tableaux est la préoccupation du programme principal, qui n'est pas donné en raison du volume important. Nos lecteurs peuvent le trouver sur paguo.ru. Elle utilise activement le module TripCOM. y compris les fonctions qui y sont disponibles pour convertir les relevés de compteurs en vitesses instantanées en km / h (V). consommation de carburant en l/h (Fh) et aux 100 km (F100). La fonction GX renvoie les valeurs de la surcharge longitudinale calculées à partir des données DSA (en unités de q). survenant lors de l'accélération et de la décélération du véhicule. Les fonctions logiques de freinage et de marche arrière sont vraies si la pédale de frein est enfoncée ou si la marche arrière est engagée respectivement. La procédure GetSampIe indique aux procédures et fonctions mentionnées ci-dessus quel échantillon de compteur traiter et effectue quelques opérations préliminaires sur celui-ci. Cette procédure doit être appelée à chaque fois que la "seconde" en cours de traitement change. Les paramètres des capteurs sont donnés par les constantes Nkm (le nombre d'impulsions DSA par kilomètre) et N1 (le nombre d'impulsions DSA par litre de carburant traversé). Si le véhicule possède des capteurs différents de ceux inclus dans l'ordinateur MK-21093, il suffit de modifier les valeurs correspondantes dans la section des constantes de la section d'interface du module TripCOM. Par exemple, pour fonctionner avec l'ECU mentionné ci-dessus, Nkm doit être égal à 6000. Quelques mots sur les caractéristiques du calcul de la consommation instantanée de carburant aux 100 km. Dans la formule correspondante, la vitesse de la voiture est au dénominateur, donc lorsque vous conduisez lentement, la grille de bits du processeur peut déborder et pendant les arrêts, elle peut être divisée par 0. Pour éviter ces erreurs, l'ordinateur MK-21093 calcule la consommation de carburant par 100 km de voie uniquement à une vitesse supérieure à 27 km/h. Dans la fonction F100 du module considéré, des mesures contre le débordement sont prises, et la valeur renvoyée, quelle que soit la vitesse, est limitée par la valeur de F100max (dans notre cas, égale à 30 l). Un exemple de graphiques construits en fonction des données enregistrées lors du déplacement de la voiture VAZ-21099 dans les rues de Moscou est illustré à la fig. 3. La courbe de vitesse due à l'inertie de la voiture est très douce, ce qui ne peut pas être dit sur la consommation de carburant. C'est son irrégularité qui le rend impossible, en regardant les lectures en constante évolution de l'indicateur numérique de l'ordinateur MK-21093. déterminer avec précision la valeur actuelle. Courbe de consommation de carburant aux 100 km. illustré à la fig. 3 est construit sur les valeurs moyennes sur plusieurs minutes, ce qui le rend plus illustratif.
Le voyage s'est déroulé dans le trafic pendant l'heure de pointe du matin. La circulation rapide (dépassant parfois les limites de vitesse affichées) alternait avec des arrêts aux feux de circulation. L'un d'eux (à environ 8 h 1 min) n'a été vaincu qu'au deuxième cycle de son travail. Quelques minutes, à partir de 7h55. la voiture "s'est glissée" dans un embouteillage. En seulement 20 minutes, un peu plus de 11 km ont été parcourus et 1,3 litres d'essence ont été consommés. A titre de comparaison, lorsque vous conduisez la même voiture à une vitesse élevée à peu près constante (par exemple, le long du périphérique de Moscou), 100 ... 5 litres d'essence sont consommés aux 7 km. Le traitement statistique des données enregistrées permet d'identifier des schémas présentant un intérêt particulier pour les conducteurs et les techniciens automobiles. Par exemple, sur la fig. 4 montre la dépendance de la consommation de carburant à la vitesse moyenne en ville, et sur la fig. 5 - de l'accélération de la voiture pendant l'accélération et le freinage moteur.
Les graphiques sont basés sur les valeurs moyennes des paramètres pour plusieurs trajets sans traitement supplémentaire (lissage). Auteur : A. Sergeev, Moscou
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