Автомобильный рынок сегодня предоставляет выбор, как бюджетных иномарок хорошего качества, так и более дорогих автомобилей «премиум» класса. Имеющиеся на рынке электронные тахометры рассчитаны на автомобили отечественного производства, на четырехцилиндровые, рядные двигатели. К любой модели автомобилю ВАЗ легко можно подсоединить электронный тахометр. Концепция четырехцилиндрового двигателя сейчас на рынке наиболее распространенная, но помимо них существуют и 3-цилиндровые или 6-8-12-цилиндровые двигатели. В таком случае невозможно качественно подключить электронный тахометр к автомобилю, показатели прибора не будут точно отображать действительные параметры.
На рисунке 2 изображена электрическая схема квазианалогового электронного тахометра. Принцип работы этого устройства следующий. Частота вращения коленвала двигателя, соответствует линейной шкале светодиодов, которые размещены на панели тахометра. Конечно цифровые тахометры, которые были произведены на заводе, более точны в своих показаниях, но они стоят денег. Мы же предлагаем создать подобный прибор своими руками, и с небольшим набором компонентой базы.
Шкала электронного тахометра состоит из 9-ти светодиодов. Каждый светящийся светодиод должен соответствовать 600 об/мин двигателя. На холостом ходу двигателя должен работать лишь один светодиод. Регулировка тахометра производится путем подбора номинала резистора R6. В зависимости от сопротивления резистора, можно настроить индикаторы на необходимое количество цилиндров. Можно также изменить цену деления.
Источником импульсов для полноценной работы электрического тахометра в зависимости от комплектации автомобиля, может выступать датчик Холла, который включен в электронную систему зажигания, датчик положения вала и другие варианты исполнения. Работа этих приборов посылает на нашу электрическую схему импульсы, которые изменяют сопротивления R1.
Индикатор-тахометр работает как упрощенный частотомер. Импульсы, которые постоянно поступают от датчика автомобильного двигателя, попадают на счетный вход десятичного счетчика. Импульсы от работы тактового генератора поступают на вход «обнуления». Состояние счетчика зависит от входной частоты импульса. Чем больше частота, тем на большее число изменится состояние счетчика.
Светодиоды будут, светится в зависимости от входной частоты индикатора. Десятичный дешифратор подсоединен на выходе счетчика. В процессе подсчета входных импульсов, ни один светодиод не включается. Инерционность человеческого зрения создает как бы впечатление одновременного свечения светодиодов.
Питание для работы схемы устройства можно подключать из любого источника, в обход зажигания. В качестве точки подсоединения может служить прикуриватель, разъем подключения автомобильной магнитолы.
В некоторых случая питание на схему можно подавать от замка зажигания. Разницы большой нет, когда мотор не работает, электрическая цепь рассоединена, соответственно не поступает ток на светодиоды, они перестают светить по завершению работы двигателя.
Диод VD1 предназначен для защиты электрической схемы от некорректной полярности питания, которое подается на вход схемы. Так как стабилизатор напряжения отсутствует, микросхема К561 работает при стандартном напряжении до 15 В. Всем автоэлектрикам и автомобильным владельцам известно, что автомобильная электросеть не должна подавать больше чем 14 вольт напряжения, так как это плохо влияет на работу бортовых электрических приборов.
Датчик оборотов коленвала посылает импульсы в реальном времени на базу транзистора VT1. Транзистор КТ3102 можно заменить аналогом КТ315. На входе используется транзистор для защиты входа КМОП-микросхемы от различных перепадов напряжения, которые возникают в электросети автомобиля. Также транзистор VT1 работает как преобразователь.
Номинал резистора R1 выбираем в зависимости от источника импульсов. На схеме указано сопротивление, соответствующее размаху импульсов с выхода датчика положения коленвала в инжекторном двигателе или же датчика Холла в бесконтактной схеме зажигания карбюраторного двигателя.
Импульсы, которые уже согласованны между собой по уровню, снимаются с коллектора VT1 и поступают на триггер Шмитта, который построен на элементах D1.1-D1.2. Триггер отвечает за преобразование импульсов в необходимую для работы счетчика форму. Конденсатор С2 подавляет помехи, которые могут вызывать сбои в работе счетчика. В паре с резистором R4, конденсатор С2 образует в некотором роде фильтр, который не пропускает импульсы относительно высокой частоты.
Выход D1.2 подает на счетный вход D2 импульсы. Мультивибратор собран на двух других элементах микросхемы D1. Мультивибратор генерирует тактовые импульсы определенной частоты. Тактовая частота в свою очередь зависит от выбранного сопротивления R6. Эти импульсы поступают на часть электрической цепи C3-R7, что способствует формированию импульса для обнуления счетчика D2.
Светодиоды индикации HL1-HL9 подключены к выходам счетчика D2. Микросхема К561ИЕ8 имеют относительно слабый ток на своих выходах, поэтому рекомендуется использовать в качестве индикаторов сверхяркие светодиоды (при низком поступающем токе – они светятся как обычные индикаторные). Микросхему К561ЛЕ5 заменяем в случае необходимости аналогом К561ЛА7 или CD4001, CD4011. Микросхему К561ИЕ8 можно заменить на CD4017. В схеме присутствует регулятор яркости R9, с помощью которого мы можем регулировать поступающий ток, а соответственно и яркость индикации. Это позволяет ночью уменьшить яркость светодиодов, чтобы они не слепили глаза водителю.
На рисунке 2 изображена простая печатная плата, на которой и собран индикатор. Для того чтобы не усложнять разводку дороже платы, было принято решение подключать светодиоды HL1- HL4 к выходам счетчика через перемычки из монтажного провода. Светодиоды присоединены к печатной плате в одну линию.
В том случае если конструкция приборной панели автомобиля не позволяет компактно поместить весь модуль со схемой и диодами, то светодиоды можно вынести за пределы платы, установив их на отдельный участок приборной панели.
Существует еще один вариант выхода установки тахометра на приборную панель. Это собрать индикатор в самостоятельный пластиковый корпус. При помощи двухстороннего скотча приклеить его в удобном месте.
Светодиоды лучше купить сверяркие. Желательно прямоугольной формы.
После установки прибора в сборе на его место, нужно подстроить правильную работу устройства. Наладку следует начинать с расчета сопротивления R1 исходя из того, что указанное на схеме сопротивление соответствует размаху входящих импульсов. Затем нужно заменить резистор R6 последовательно включенными переменными резисторами на 1 Ом и постоянным на 10 кОм. Далее подстраиваем переменный резистор на максимальное сопротивление. Нужно его подстроить так, чтобы на холостом ходу двигателя светились только два светодиода. Отметьте это положение резистора. Затем еще нужно уменьшить сопротивление, чтобы светился лишь один светодиод. Теперь, когда вилка сопротивлений установлена, нужно отрегулировать резистор в среднее положение. Далее измеряем полученное сопротивление и узнаем необходимо сопротивление R8.
Использую специальным прибором на станции техобслуживания можно измерить частоту работы коленвала автомобиля. Таким образом, имея необходимые данные о количестве оборотов коленвала можно более точно подстроить индикаторы, с показаниями образцового прибора. Этот прибор – только индикатор, не нужно к нему относится как к измерительном прибору.
