Otáčkoměr pro automobily

Popis

Otáčkoměry sice již patří do běžné výbavy velké spousty automobilů ale rozhodně né do všech. Ačkoli řada řidičů jezdí "po sluchu", občas se informace o aktuálních otáčkách může hodit.
Tato stavebnice není měřícím přístrojem ktery by přesně měřil otáčky, ale spíše jen indikátorem ve stupních po 500 ot/min a je určena jen pro starší typy vozidel se zážehovými motory vybavenými klasickým zapalovacím systémem. Tedy přerušovacím kontaktem - kladívkem v rozdělovači. Je to proto, že zde lze snímat impulzy pro měření obrátek bez jakýv koli problémů a dále i pro to, že tato vozidla nemívala otáčkoměr ve své výbavě.
Přístroj se zkládá ze 3 částí: měnič kmitočet/napětí; vlastní indikátor a napájecí zdroj.
Vstupní signál, tedy impulzy z přerušovače, přichází na bázi vstupního tranzistoru přes fil tr R1, C1, oddělovač C2 a omezovací diodu D16. Kladné napětí na bázi tranzistoru způsobí jeho otevření a tím vznik záporného pulzu na C3. Ten je použit ke spuštění časovače 555 pra cujícího v monostabilním režimu. Vstup spouštění (T) má trvale kladné napětí z rezistoru R3 . Při poklesu napětí v důsledku impulzu z C3 pod úroveň 1/3 napájecího napětí se obvod spustí. Kondenzátor C4 se nabíjí přes rezistor R4 výstup (OUT) má kladné napětí. Dosáhne-li napětí na vstupu řízení (THR) hodnoty 2/3 napájecího napětí nabíjení se přeruší, kondenzátor se vybije, na výstu napětí klesne. Délka tohoto cyklu je v širokém rozsahu nezávislá na vstupním pulzu, napájecím napětí i teplotě okolí. Je tedy možné využít výstupní signál po zpracování integračním členem R5/C6 ke získání stejnosměrného napětí jehož velikost je přímo úmřná četnosti vstupních impulzů a to na zatěžovacím odporu který tvoří trimr P1. Toto namětí se pak používá k řízení indikátoru Dioda D16 brání zpětnému vybíjení kondenzátoru.
Indikátor je založen na budiči LED LM3914. Jde o řídící obvod a budič pro páskové nebo bodové zobrazování velikosti vstupního napětí v deseti stupních v lineárním odstupňování. Je vhodný pro buzení LED, LCD, fluoroscenčních displejů i nízko příkonových žárovek. Obvod pracuje již od napětí 3 V. Výstupy jsou opatřeny zdroji konstantního proudu, který je možno nastavit 0d 2 do 20 mA. Vnitřní deseti stupňový dělič referenčního napětí pro komparátory nemá žádny vztah k napájecímu napětí, takže je možné bezproblémové řazení několika obvodů do serie. Jako referenční napětí pro tento dělič lze použít i vhodný externí zdroj. Interní referenční zdroj lze nastavit na napětí 1,2 až 12 V.
V naší konstrukci jsme zvolili odstupňování po 500ot/min a plný rozsah 7500ot/min takže potřebujeme celkem 15 LED z 20 možných. (Takže nám zbyde 5 nevyužitých výstupů) Interní referenční napětí, ktetré můžeme změřit na vývodu 7 (Uref) obvodu IO2 by mělo být teoreticky 2,8 V. V tom případě nejvyšší vstupní napětí kterým se rozsvítí D15 je jen 2,16 V. Je to proto, že referenčním napětím musíme napájet celý dělič dvaceti komparátorů ale využíváme jen patnáct.
Poslední částí konstrukce je napájecí zdroj který stabilizuje napětí na 9 V. Vzhledem k tomu , že LED jsou napájeny konstantním proudem a časovač 555 je napěťově nezávislý omezuje se úloha stabilizátoru, včetně rezistoru R8, především na likvidaci napěťových špiček, které se mohou v palubní síti vyskytnout.
Před stavbou nejprve předvrtáme otvory P1, svorkovnici a upevňovací šrouby. Pak zapojíme dvě drátové propojky a dále můžeme osazovat běžným způsobem. Před osazením LED si ele musíme rozmyslet jak budeme chtít indikátor zabudovat do vozidla.
Pro oživování je ideální nízko frekvenční generátor kterým můžeme imitovat funkci zapalování. Je nutné počítat s tím, že otáčky motoru se hodnotí za 1 minutu, zatím co generátor je kalibrován v Hz. Vztah si snadno odvodíme: uvědomíme-li si že na jednu otáčku čtyřválcového čtyřdobého motoru připadají dva zapalovací cykly. Tedy n*2/60=f. 7500 ot/min tak představuje kmitočet 250 Hz, kterým musíme budit vstupní obvod pro nastavení polohy trimru P1 tak, aby poslední 15 LED se právě rozsvítila.

Seznam součástek

REZISTORY
R1,3..........27k
R2............4k7
R4............47k
R5............560R
R6............11k
R7............24k
R8............10R
P1............1k0 PT10V

KONDENZÁTORY
C1,3,8,11.....CK 100n/63V
C2............330n
C4............CF1-68n
C5............10n
C6............100u/10V
C7............33u/25V
C9,10.........47u/16V

DIODY
D1,15.........LED 3mm 2mA červená
D2-4..........LED 3mm 2mA žlutá
D5-14.........LED 3mm 2mA zelená
D16...........BZX83 3V3
D17...........1N4148

OSTATNÍ
T1............TUN
IO1...........555
IO2,3.........LM3914
IO4...........78L09
svorkovnice

Schéma zapojení

DPS

Osazení

WebZdarma.cz