 |
 |
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
 |
 |
 |
 |
 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
 |
 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
VW Golf Boordcomputer By Erik_G2RP |
 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|
Opzet van het project Aangezien al een tijdje het digitale klokje in de km/toerenteller unit 'doorgelopen' (grote zwarte vlekken zichtbaar in het display) was en ik dus geen klok meer in de auto had, kwam ik op het volgende idee. Eerst wilde ik simpelweg een nieuw klokje uit een andere tellerunit inbouwen, maar toen bedacht ik me: waarom niet een meer geavanceerde klok bouwen? Na het lezen van het volgende blok zul je erachter komen dat het niet alleen bij die klok is gebleven... Meer mogelijkheden Om de datum en tijd weer te geven maak is gebruik gemaakt van een 16x1 LCD-display met 13mm hoge karakters. Dit maakt het display makkelijker afleesbaar. De datum/tijd wordt continu bijgewerkt door een Real Time Clock, die onafhankelijk van de microprocessor de datum/tijd bijwerkt. Het voorhanden zijn van processor is natuurlijk ideaal om ook andere zaken dan alleen datum en tijd weer te geven, zoals bv. diverse temperaturen etc. Dit is dan ook de aanleiding geweest tot de (vrijwel) complete boordcomputer die nu reeds ingebouwd is. Functies Hieronder volgt een overzicht van tot nu gerealiseerde en de nog toekomstige functies van de boordcomputer: Reeds werkende functies:
Toekomstige functies:
Eisen De klok moet tegelijkertijd zowel tijd als datum weergeven. Verder moeten datum en tijd altijd zichtbaar zijn op het display, dus ook als de motor niet loopt en het contact uitstaat. De achtergrondverlichting van het display is dan natuurlijk wel uit. Dit houdt dus in dat het stroomverbruik zo klein mogelijk moet zijn, om te voorkomen dat de accu zo min mogelijk ontladen wordt, ook als de auto langere tijd niet gebruikt wordt. Als het contact uitstaat mag het niet mogelijk zijn om de computer te bedienen. Tevens moet bij het uitschakelen van het contact het display automatisch op tijd/datum modus omspringen en dient het systeem in power-save modus te gaan. Stroomverbuik Gezien de eis dat het stroomvebruik minimaal moet zijn, is voor het verkijgen van een stabiele 5V voedingsspanning gebruikt gemaakt van een MAX667 +5V regelaar. Deze heeft een eigen stroomverbuik van slechts 20uA (vergelijk een standaard 7805 verbruikt ongeveer 4mA). Omdat de boordspanning van een auto redelijk 'vervuild' is met allerhande storingen afkomstig van het eigen elektrische systeem (bv. afkomstig van de ontsteking), wordt deze behoorlijk gefilterd alvorens door MAX667 naar 5V gestabiliseerd te worden. In power-save modus is de achtergrondverlichting van het display uit, alle metingen worden stopgezet, en de voedingsspanning naar de externe ADC wordt uitgeschakeld. De processor zelf wordt in standby modus geschakeld, en wordt slechts 1 keer per seconde gedurende 10ms geactiveerd door de RTC om de klok bij te werken. Het gemiddelde stroomverbuik van de processor zakt daarmee tot ongeveer 100uA. De grootste verbruiker in power-save modus is het LCD display met 1.1mA. In totaal komt het stroomverbuik in power-save op 1.3mA voor de gehele computer ! Realisatie Het hart van de boordcomputer is een ATMEGA8 (8kB ROM / 1kb RAM @ 8MHz) van Atmel, die samen met een DS1305 Real Time Clock van Dallas/Maxim de tijd/datum functies voor zijn rekening neemt. Voor analoge metingen zijn 3 A/D kanalen van de processor en 4 extra externe op een DS2405 A/D-converter beschikbaar. Via een In-Circuit programmeer mogelijkheid is het eenvoudig om achteraf de software te updaten zonder de computer uit te moeten bouwen. Voor het selecteren van de afzonderlijke functies zijn er twee toetsen beschikbaar, om zowel vooruit als achteruit te bladeren. In datum/tijd modus kan door het gedurende 4 sec indrukken van de rechtertoets de datum/tijd ingesteld worden. Voor meting van binnen-, buiten- en koelwatertemperatuur zijn DS18B20 sensoren van Maxim gebruikt en via een 1-Wire bus met de processor verbonden. De olietemperatuursensor is een originele VW-sensor, welke in feite een NTC-weerstand is. De DS18B20 sensoren zijn op +/-0.5 oC nauwkeurig en hoeven niet meer geijkt te worden. De olietemperatuursensor moest wel geijkt worden. Als backup stroomvoorziening voor de RTC doet een 470uF elko dienst. Deze bevat voldoende energie om de RTC gedurende 5 uur te laten doorlopen in het geval van een complete spanningsuitval. In power-save modus schakelt wordt alleen de datum/tijd weergegeven in het display en is het niet mogelijk de toetsen te gebruiken om een andere functie te selecteren. De stroommetingen waren een uitdaging op zich. Zowel de acculaadstroom als de stroom die opgenomen wordt door het boordnet is meetbaar. Gezien de niet geringe stromen die kunnen lopen (ca. 60A ! ) zijn hiervoor twee stuks ACS752-100 gebruikt van Allegro, deze kunnen direct stromen tot 100A meten.
Het voordeel van deze sensoren is dat het stroomvoerende deel galvanisch gescheiden is van het meet/signaaldeel. Via twee AD-kanalen zijn ze aangesloten op de AD2405. Voor de complete computer en voor de aparte stroommeetmodule geheel zijn in UltiBoard 5 enkelzijdige printplaten ontworpen. De stroommeetmodule is dicht in de buurt van de accu gemonteerd om de extra verbinding hiervoor zo kort mogelijk te houden. Schema's Enkele foto's Boordcomputer ingebouwd in middenconsole Printplaat met connectoren Bovenaanzicht van de stroommeetmodule Onderzijde van de stroommeetmodule De toekomst Door de flexibele opzet van het geheel is het makkelijk om extra functies toe te voegen. Functies ik nog wil realiseren zijn snelheid (km/h), afgelegde afstand (km), gemiddelde afstand (km) en oliedruk (bar). Probleem bij de snelheidsmeting is echter dat er geen elektrisch snelheidssignaal aanwezig is, echter de tellerunit heeft de mogelijkheid om via een hall-sensor een elektrisch signaal te genereren. Op dit moment ben ik bezig met het testen van een dergelijke sensor en hoop binnen niet al te lange tijd ook dit werkend te hebben. Contact Voor meer informatie, vragen en/of opmerkingen stuur een mail (o.v.v. "boordcomputer") naar:
*** Laatste update: 11-06-2005 om 14.45 ***
|
 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
 |
 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
