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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Laptop - computadora de viaje. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Dispositivos electrónicos Algunos modelos de vehículos VAZ están equipados con una computadora de viaje MK-21093. Este dispositivo, procesa las señales de los sensores de velocidad (DSA) y de consumo de combustible (DRT). muestra en el indicador el tiempo transcurrido desde el inicio del viaje, la distancia recorrida, la velocidad promedio, el consumo de gasolina (instantáneo, por viaje o promedio por 100 km). Las modificaciones de la computadora para automóviles de la familia VAZ-2110 miden, además, algunos otros parámetros: el voltaje de la red de a bordo, la temperatura en la cabina y el agua. Toda esta información es ciertamente útil, pero, desafortunadamente, solo se muestra uno de los parámetros en el indicador a la vez, y es difícil determinar cuál de un vistazo. Sí, y tienes que cambiar de modo casi a ciegas. Las inscripciones sobre los botones son casi invisibles, especialmente en condiciones de poca luz. Y para elegir, por ejemplo, el modo de conducción más económico, el conductor tiene que monitorear constantemente el indicador de la computadora, distraerse de la carretera, y esto ya es inseguro. Usando una computadora de viaje de este tipo, el conductor después de un tiempo llega a la conclusión de que el dispositivo, por supuesto, es interesante, pero ... no es necesario. Otra cosa es si las lecturas de los sensores se pudieran grabar en una especie de “caja negra”, y reproducirlas después del viaje. Habría habido una oportunidad en un ambiente tranquilo para identificar todos los patrones y tenerlos en cuenta en futuros viajes. También existe un deseo legítimo de recibir rápidamente información, por ejemplo, sobre la gasolina que queda en el tanque o la distancia que se puede recorrer en él. Sería bueno tener una señal sonora al respecto. nu se ha recorrido la distancia especificada, se ha alcanzado (o excedido) la velocidad especificada. Y si instala sensores adicionales, puede medir y mostrar mucho más, hasta la posición del automóvil en el mapa de la ciudad. La idea de modificar la computadora de a bordo existente se descartó rápidamente. El hecho es que la base de la computadora es un microcontrolador especializado KR1820VEZ-021 con una ROM enmascarada. cuyo programa es muy difícil de "piratear", pero aún más difícil de reelaborar. Incluso si fuera posible reemplazar el microcontrolador con otro, digamos, la serie KM 1830, las capacidades limitadas del indicador (solo cuatro decimales) y la cantidad insuficiente de botones de control en el panel frontal de la computadora todavía no permitiría nada. Ser mejorado. En cuanto al registro de las lecturas de los sensores, el trabajo de fabricación de este sistema tendría que empezar desde cero. En general, queda una cosa: crear una computadora de viaje nuevamente. Pero antes de "forjar hierro", es una buena idea comprobarlo en la práctica y resolver sus algoritmos básicos. Y para esto, una computadora portátil con una gran pantalla LCD y un teclado completo es la más adecuada. Solo necesita encontrar una manera de conectarlo a los sensores instalados en el automóvil. Para desarrollar y corregir el programa de una computadora de este tipo, son adecuadas todas las herramientas de programación conocidas para la PC de IBM. La información acumulada se escribe en un disco duro o flexible (en un esfuerzo por proteger las unidades de disco de daños, es mejor hacerlo durante las paradas, al menos en un semáforo). Si lo desea (y tiene los medios), puede grabar en tarjetas de memoria de estado sólido que no temen el estrés mecánico. La grabación se reproduce en la misma computadora o en cualquier otra, y cualquier método de procesamiento y análisis matemático está disponible aquí. El DSA de la computadora de viaje MK-21093 está montado en el eje del velocímetro, que hace una revolución por metro de recorrido. El circuito de salida del sensor se cierra y abre diez veces por revolución, generando 10000 pulsos por kilómetro. DRT del mismo conjunto genera 16000 pulsos por cada litro de gasolina que pasa por él. Ambos sensores requieren una fuente de alimentación de 12 V de la red de a bordo del automóvil. Lo más conveniente es enviar señales de sensores, así como pisar el pedal del freno y la marcha atrás, a las entradas del puerto de comunicación disponible en cada computadora. El diagrama del dispositivo de interfaz se muestra en la fig. 1. Se coloca en cualquier lugar conveniente en el automóvil y el enchufe del cable XS1 se conecta al enchufe COM1 o COM2 de la computadora. Las entradas de los puertos CTS, DSR, DCD y RI se utilizan para recibir señales. El adaptador de puerto serie estándar de una computadora compatible con IBM es capaz de generar automáticamente solicitudes de interrupción cuando cambia el nivel lógico en cualquiera de ellos. Los optoacopladores U1-U4 proporcionan aislamiento galvánico mutuo de los circuitos del automóvil y de la computadora. La tensión de alimentación de los circuitos colector y emisor de los transistores de los optoacopladores forma un rectificador en los diodos VD1-VD6. Para el funcionamiento normal del dispositivo de interfaz, es necesario establecer niveles lógicos opuestos en dos de las tres salidas disponibles (TXD, RTS, DTR).
Si la computadora MK-21093 ya está instalada en el automóvil y los sensores están conectados a ella normalmente. las señales necesarias también se pueden eliminar del MK, asegurando así su funcionamiento simultáneo con una computadora portátil. Para hacer esto, debe complementar el nodo de interfaz (Fig. 1) con dos inversores de transistores, como se muestra en la fig. 2.
Las salidas de las resistencias, dejadas según el esquema, están conectadas a las salidas indicadas del chip DDI (K561TL1) instalado en la placa del procesador de la computadora de viaje. Tenga en cuenta que tiene dos chips K561TTU. DD1 es el que se encuentra aproximadamente en el centro del tablero. El voltaje de +12 V se suministra a la unidad de interfaz desde el pin 5 del conector XP1 y el cable común se conecta a sus pines 2, 7 u 8. En vehículos equipados con unidad de control electrónico (ECU) de General Motors, la señal DSA se puede quitar del pin B4 del conector rosa de esta unidad o del pin 2 del conector de ocho pines (blanco) del arnés del tablero de instrumentos y del motor. sistema de gestión. La señal DRT se saca del pin C2 del conector azul de la ECU o del pin 3 del mencionado conector. El cable de señal DSA en el arnés de control del motor es azul y rojo y tiene el número 42. Y DRT es amarillo y negro, su número es 71. Para interactuar con el puerto COM de la computadora, está permitido usar el nodo ya descrito con la adición de acuerdo con la fig. 2. El código fuente del módulo del programa TripCOM. el procesamiento de las señales de los sensores se muestra en la tabla. Durante el proceso de inicialización, solicita y recibe del sistema operativo la cantidad necesaria de memoria para las matrices de datos, establece el modo de funcionamiento deseado del puerto serie y utiliza la función de interrupción 06AH 1 para configurar el reloj en tiempo real en la computadora. para que generen solicitudes de interrupción de 4AH cada segundo. El módulo llama automáticamente al procedimiento NewExrtProc antes de salir. restauración del statu quo.
Las interrupciones generadas por el adaptador de puerto serie cuando cambia cualquiera de las señales de entrada son manejadas por el procedimiento NewComlnt. Determina cuál de los sensores recibió el impulso, y aumenta en dos las lecturas del contador correspondiente. Los dígitos menos significativos de los contadores no participan en el conteo de pulsos. En uno de ellos, el procedimiento escribe un 1 lógico si se presiona el pedal del freno, y en el otro, si se engrana la marcha atrás. Cada dos interrupciones de reloj son manejadas por el procedimiento RTCAIarm. lectura de las lecturas de los contadores de impulsos recibidos del DSA y DRT. Dado que las variables se restablecen después de la lectura, los números que se ingresan en las matrices direccionadas por los punteros pDIST y pFUEL son proporcionales (excluyendo los bits menos significativos) a la distancia recorrida en el último segundo y la cantidad de combustible consumido durante el mismo intervalo . Los dígitos inferiores de los números indican el estado del pedal del freno y la marcha atrás. La variable W contiene el índice de la celda (el mismo para ambas matrices) en la que se realizará la siguiente entrada. Después de llegar al final de la matriz, su llenado comenzará desde el principio. Dado que el tamaño de una matriz convencional en una PC IBM no puede exceder los 64 KB, es necesario reescribir los datos de la RAM automáticamente o por orden del operador en un disco duro (u otro medio externo) cada 8... 9 horas de operación continua. La lectura y el procesamiento de datos de matrices es la preocupación del programa principal, que no se proporciona debido al gran volumen. Nuestros lectores pueden encontrarlo en paguo.ru. Utiliza activamente el módulo TripCOM. incluyendo las funciones disponibles en el mismo para convertir las lecturas del medidor en velocidades instantáneas en km/h (V). consumo de combustible en l/h (Fh) y por 100 km (F100). La función GX devuelve los valores de la sobrecarga longitudinal calculados a partir de los datos DSA (en unidades de q). que ocurre durante la aceleración y desaceleración del vehículo. Las funciones lógicas de freno y marcha atrás son verdaderas si se pisa el pedal del freno o se engrana la marcha atrás, respectivamente. El procedimiento GetSampIe indica a los procedimientos y funciones mencionados anteriormente qué muestra de medidor procesar y realiza algunas operaciones preliminares en ella. Este procedimiento debe llamarse cada vez que cambie el "segundo" que se está procesando. Los parámetros de los sensores vienen dados por las constantes Nkm (el número de pulsos DSA por kilómetro) y N1 (el número de pulsos DSA por litro de combustible que lo atraviesa). Si el vehículo tiene sensores diferentes a los incluidos en la computadora MK-21093, basta con cambiar los valores correspondientes en la sección de constantes de la sección de interfaz del módulo TripCOM. Por ejemplo, para trabajar con la ECU mencionada anteriormente, Nkm debe ser igual a 6000. Algunas palabras sobre las características del cálculo del consumo instantáneo de combustible por 100 km. En la fórmula correspondiente, la velocidad del automóvil está en el denominador, por lo que cuando se conduce lentamente, la cuadrícula de bits del procesador puede desbordarse y, durante las paradas, se puede dividir por 0. Para evitar estos errores, la computadora MK-21093 calcula el consumo de combustible por cada 100 km de vía sólo cuando se conduce a una velocidad superior a 27 km/h. En la función F100 del módulo en cuestión, se toman medidas contra el desbordamiento y el valor devuelto, independientemente de la velocidad, está limitado por el valor de F100max (en nuestro caso, igual a 30 l). Un ejemplo de gráficos construidos de acuerdo con los datos registrados durante el movimiento del automóvil VAZ-21099 por las calles de Moscú se muestra en la fig. 3. La curva de velocidad debido a la inercia del automóvil es muy suave, lo que no se puede decir sobre el consumo de combustible. Es su irregularidad lo que lo hace imposible, mirando las lecturas en constante cambio del indicador digital de la computadora MK-21093. determinar con precisión el valor actual. Curva de consumo de combustible a los 100 km. mostrado en la fig. 3 se basa en los valores promedio durante varios minutos, lo que lo hace más ilustrativo.
El viaje tuvo lugar en medio del tráfico durante la hora pico de la mañana. Tráfico rápido (a veces excediendo los límites de velocidad señalados) alternado con paradas en los semáforos. Uno de ellos (alrededor de las 8 h 1 min) fue superado solo en el segundo ciclo de su funcionamiento. Unos minutos, a partir de las 7:55 a.m. el auto se "arrastró" en un atasco de tráfico. En apenas 20 minutos se recorrieron poco más de 11 km y se gastaron 1,3 litros de gasolina. A modo de comparación, cuando se conduce el mismo automóvil a una velocidad alta aproximadamente constante (por ejemplo, a lo largo de la carretera de circunvalación de Moscú), se consumen 100 ... 5 litros de gasolina por cada 7 km. El procesamiento estadístico de los datos registrados permite identificar patrones de particular interés para conductores y técnicos automotrices. Por ejemplo, en la fig. 4 muestra la dependencia del consumo de combustible de la velocidad media en la ciudad, y en la fig. 5 - de la aceleración del automóvil durante la aceleración y el frenado del motor.
Los gráficos se basan en los valores promedio de los parámetros para varios viajes sin procesamiento adicional (suavizado). Autor: A. Sergeev, Moscú
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