Сигнализатор номера включённой передачи для мотоцикла

В статье предложен сигнализатор включённой передачи для любого мотоцикла, не имеющего его в заводской комплектации. Прибор, собранный на микроконтроллере PIC16F676, не отобра­жает истинное положение зубчатых колёс в коробке перемены передач, а лишь реагирует на нажатия педали переключения. Но с приобретением некоторого навыка и при соответствующей регулировке ошибок не наблюдается.

Сигнализатор питают напряжением 12 В от бортовой сети мотоцикла. Он потребляет ток не более 200 мА. Заменив семиэлементный светодиод­ный индикатор линейкой из семи оди­ночных светодиодов, можно снизить потребление до 30 мА. Число отобра­жаемых номеров передач — от двух до шести (его задают в программе микро­контроллера) плюс нейтраль. При вы­ключении питания сигнализатор запо­минает в энергонезависимой памяти микроконтроллера номер передачи, ус­тановленной к этому моменту, а при включении питания вновь отображает его.

В зависимости от применённо­го семиэлементного светодиод­ного индикатора (с общим анодом или с общим катодом) устройство может быть выполнено в двух ва­риантах. Схема варианта, осна­щённого индикатором с общим анодом, показана на рис. 1. Ре­зисторы R1—R7 ограничивают ток через элементы индикатора HG1. Ис­ходя из номинального тока используе­мого индикатора, здесь могут быть ус­тановлены резисторы и другого номи­нала. Но ток через каждый из них не должен превышать допустимого тока нагрузки одного вывода порта микро­контроллера PIC16F676 (25 мА). Интег­ральный стабилизатор DA1 уменьшает напряжение 12 В из бортсети до 5 В, необходимых для питания микроконт­роллера. Конденсаторы С1 и С2 защи­щают от помех входы микроконтроллера. Дроссель L1 и конденсатор СЗ обра­зуют фильтр помех по питанию. Конденсаторы С4 и С5 — блокировоч­ные в цепи питания микроконтроллера.

Рис. 1

При необходимости к микроконтрол­леру DD1 вместо резисторов R1-R7 и семиэлементного индикатора HG1 мо­гут быть подключены, как показано на рис. 2, семь отдельных светодиодов HL1-HL7 с общим ограничивающим ток резистором R1. В этом случае пере­мычка S1 должна быть установлена, а при работе с семиэлементным индика­тором — удалена.

Рис. 2

Схема варианта сигнализатора, ос­нащённого семиэлементным светодиодным индикатором с общим катодом, изображена на рис. 3. Она отличается от рассмотренной выше (см. рис. 1) типом индикатора и отсутствием пере­мычки S1. Возможность замены семи­элементного индикатора линейкой све­тодиодов здесь не предусмотрена.

Рис. 3

Работают оба варианта сигнализато­ра одинаково. Номера передач на семи­элементном индикаторе изображаются цифрами 1—6, а «нейтраль” — буквой Н. При использовании отдельных свето­диодов свечение каждого из них соответствует определённой передаче со­гласно рис. 2.

Каждое нажатие на конечный вы­ключатель SF1 увеличивает номер включённой передачи на индикаторе в порядке 1—Н—2—3—4—5—6. Нажатия на конечный выключатель SF2 умень­шают показания в порядке 6—5—4—3—2—Н—1. При этом конечные выключате­ли могут оставаться нажатыми сколь угодно долго. Изменение номера на индикаторе происходит только при отпускании и повторном нажатии на любой из них.

Нажатие на кнопку SB1 принудитель­но устанавливает на индикаторе HG1 букву Н (нейтраль) или включает соот­ветствующий нейтрали светодиод HL2. Эта кнопка нужна для устранения воз­можных рассогласований между пока­заниями сигнализатора и фактическим состоянием коробки перемены пере­дач, которые могут возникать, напри­мер, в результате неполного нажатия на педаль (концевой выключатель срабо­тал, а передача не переключилась, или наоборот). При наличии в мотоцикле датчика нейтрали (ДН) его подключают вместо кнопки SB1, которую в этом слу­чае можно не устанавливать.

После подачи питания программа микроконтроллера выводит на индика­тор последовательно с интервалами 0,2 с символы 1, Н, 2, 3, 4, 5, 6 и обратно, а затем сохранённый в EEPROM номер передачи, которая была установлена перед выключением сигна­лизатора. Если использова­ны одиночные светодиоды, то они зажигаются пооче­рёдно от HL1 до HL7 и обрат­но, после чего остаётся го­реть светодиод, соответст­вующий передаче, установ­ленной перед выключением прибора.

Ввиду простоты схемы печатная плата для описываемого устройства не разрабатывалась. Оно собрано на ма­кетной плате. Внешний вид, компоновка и габариты устройства зависят от фан­тазии пользователя и применённых деталей, важно лишь, чтобы оно было помещено в экранированный корпус, соединённый с «массой» мотоцикла. Для индикатора HG1 в корпусе выре­зают окно, а если используются свето­диоды — для них сверлят отверстия, расположенные в линию или полу­окружностью с номером передачи у каждого из них. Светодиод, означаю­щий нейтраль, можно расположить от­дельно от других, например, в центре полуокружности, и выделить его цветом свечения. Кнопку SB1 размещают в удобном месте так, чтобы предотвра­тить ее случайное нажатие.

Конечные выключатели SF1 и SF2 надёжно крепят рядом с педалью пере­ключения передач. В авторском вари­анте (рис. 4) на толкатели концевых выключателей нажимает закреплённая на педали дополнительная деталь — флажок из листовой стали, на который надето тол­стостенное полиуретановое кольцо. Выключатель SF1 дол­жен находиться выше этого флажка, a SF2 — ниже его так, чтобы при нажатиях на педаль они срабатывали одновремен­но с переключением шестерен в коробке перемены передач. Весь этот узел необходимо за­щитить крышкой от попадания пыли и влаги.

Рис. 4

Провода, идущие от конеч­ных выключателей к микро­контроллеру, должны быть эк­ранированы. чтобы исключить ложные срабатывания, вызы­ваемые наводками от высоко­вольтных цепей зажигания. Можно применить и сдвоенный провод в общей экранирующей оплётке.

Общий провод сигнализа­тора соединяют с «массой” на раме мотоцикла. Напряжение 12 В для питания прибора бе­рут после замка зажигания, чтобы он включался при пово­роте ключа.

В качестве конечных выключателей SF1 и SF2 применены микропереключа­тели МП3. Их можно заменить другими микропереключателями либо обычны­ми кнопками с чётко определяемыми нажатым и отпущенным положениями. SB1 — любая малогабаритная кнопка с самовозвратом. Вместо интегрального стабилизатора КР142ЕН5А можно уста­новить КР142ЕН5В или импортный 7805.

Дроссель L1 — ДМ-0,2-200 или любой другой индуктивностью 160…250 мкГн. Примененный в первом варианте сиг­нализатора индикатор FYS-10012BG-21 зелёного цвета свечения с высотой сим­вола 25,4 мм можно заменить другим одноразрядным семиэлементным с об­щим анодом, например, FYS-10012BS-21 (красный, высота символа 25,4 мм), FYS-15013BS-21 (красный, высота сим­вола 38 мм), FYS-18011BUG-21 (зелё­ный, высота символа 47 мм). Светодио­ды HL1—HL7 — маломощные любого типа и цвета свечения. Можно даже по­добрать их так, чтобы каждая передача отображалась своим цветом.

Одноразрядный индикатор FYS- 8011AUG-21 во втором варианте сигна­лизатора — с общим катодом, зелёного цвета свечения и с высотой символа 20 мм. Его можно заменить, например, на FYS-5611AG-21 (зелёный, высота символа 14 мм), FYS-5611AS-11 (красный, высота символа 14 мм) или FYS- 8011АЭ-21(|фасный, высота символа 20 мм).

Программа микроконтроллера 001 написана на языке PICBASIC PRO, ком­пилятор которого имеется в пакете Microcode Studio Plus. В память микро­контроллера DD1 необходимо загру­зить коды из файла Speed-OA.hex для работы с сигнализатором, собранным по схемам, изображённым на рис. 1 и рис. 2, или из файла Speed-OK.hex для сигнализатора, собранного по схеме на рис. 3.

Оба варианта программы не исполь­зуют хранящуюся в программной памя­ти микроконтроллера калибровочную константу встроенного тактового RC- генератора. Поэтому заботиться о её сохранности при загрузке программы следует только в том случае, если мик­роконтроллер предполагается в буду­щем использовать в какой-либо другой конструкции. Некоторые программато­ры выполняют эту операцию автомати­чески.

По умолчанию максимальный номер передачи, отображаемый сигнализато­ром, — 6, но его можно изменить. Про­грамма хранит этот номер в нулевой ячейке EEPROM микроконтроллера. Содержимое этой ячейки буфера про­грамматора нужно исправить после за­грузки программы из НЕХ-файла в этот буфер, но перед тем, как подать коман­ду «Программировать». Новое значение должно лежать в интервале от 2 до 6, иначе программа воспримет его как 6.

После изменения максимального номера передачи поведение сигнали­затора изменится по сравнению с опи­санным выше. При подаче питания на индикатор будет выводиться последо­вательность номеров от 1 до заданного максимального и обратно. Номер боль­ше максимального станет нельзя уста­новить на индикаторе конечным вы­ключателем SF1.

Если потребуется переставить сиг­нализатор на мотоцикл с другим чис­лом передач, всегда можно повторно запрограммировать микроконтроллер, изменив лишь значение в нулевой ячейке его EEPROM. Значение в сле­дующей (первой) ячейке EEPROM из­менять не требуется. Это номер пере­дачи, при которой сигнализатор был выключен. Программа меняет его авто­матически.

Для налаживания сигнализатора нужно, прежде всего, включить зажига­ние. Если на мотоцикле имеется ДН, просто перевести коробку перемены скоростей в нейт­ральное состояние, при этом по сигналу ДН будет установлена «нейтраль» и на индикаторе сигнализатора. Если ДН отсутствует, то пос­ле перевода коробки пере­дач в нейтральное состоя­ние следует нажать на кноп­ку SB1 сигнализатора.

После этого показания сигнализатора будут соот­ветствовать номеру вклю­чённой передачи. Возмож­ное рассогласование уст­раняется автоматически при срабатывании ДН, иначе его устраняют вручную нажати­ем на кнопку SB1 на ней­тральной передаче.

Прикрепленные файлы:

speed-moto

Автор: Г. НЮХТИЛИН, г. Ковров Владимирской обл.

Источник: журнал Радио №10, 2015