Växlingslampa / shift light.

[Rossen]

Ännu en grej jag skulle vilja ha i racebilen. Kunskapen räcker dock inte.
En shift light med två lägen, först gult och sedan rött när det VERKLIGEN är dags att växla.
Upp till varvräknaren går en signal direkt från en hallsensor som mäter på svänghjulet, det ger ett pulståg med 62 pulser per varv plus 2 saknade tänder.
Några tankar hur detta görs så enkelt och bra som möjligt?
Lägena måste vara justerbara.

[MiaM]

Enkelt: varje puls skickar in en liten laddning i en kondensator, ett motstånd ger urladdning över kondensatorn. Två komparatorer känner av spänningen över kondensatorn, en för gula och en för röda lampan.

Nackdel: analogt med risk för att man behöver justera p.g.a. dålig långtidsstabilitet och dessutom behöver man tänka på temperaturberoenden å sånt.

Bra: nån slags digital krets som verkligen räknar tidsavståndet mellan pulserna (eller antal pulser över en given tidsrymd) och styr lamporna.

Nackdel: mer komplicerat att bygga, det går antingen åt en hel del diskreta logikkretsar eller en mikrokontroller som man givetvis måste begripa sig på hur man programmerar.

[RobertT]

Är det nått sånt här du menar?

http://www.jetronic.se/
"10-stegs Shiftlight/LED-varvräknare"

[Andy]

En PIC (t ex) kan räkna pulserna (620 kHz @ 10 000rpm) och mer om det behövs.
Lite filtrering och programmering och man kan få valfria utgångar att tända lampor vid inställbara varvtal.

[Icecap]

Det finns kretsar som gör om frekvens till spänning. Detta är i essens vad MiaM föreslår. Man kan sedan koppla till en komparator för varje nivå.

Men som MiaM också skriver: det finns en viss osäkerhet i denna lösning men LM2907 (73-127-05) eller LM2917 (73-276-85) kan göra jobbet med att omvandla frekvensen till spänning.

Sedan behövs ett par op-amp för att jämföra spänningen med larmnivåerna.

MEN - i databladet är det ett schema (sid 8, Typical Applications) som anger att man kan använda en enda krets per nivå man vill ha larm på. Kolla på det. Då kan du bygga två lika kretsar (förutom larmgräns-justeringen).

Jag hade dock gjort en lösning med en µC (mikroprocessor), som hade mätt tiden mellan pulserna och larmat enl. detta mått, då blir justeringen enkel, t.ex. via en seriell port, själva konstruktionen blir enkel också - men är man rudis på programmering kan den delen bli en mardröm.

[Nerre]

Man bör nog fundera lite över responstid och sen ta medelvärde över flera pulser/tider.

[Rossen]

Väntar på lite mer detaljerade uppgifter om signalen, jag hade tydligen fel om att den kommer direkt från hallsensorn, det är styrboxen som skickar upp den till instrumentet.

[prototypen]

Min halvdigitala lösning
En retriggeble monovippa tex 74HC123 triggas av vevaxelpulserna och när tiden mellan pulserna är kortare än vippans tid så kommer utgången att ligga stadigt hög och triggar inte nästa monovippa.

Det finns ju ett problem, det saknas 2 tänder.

Protte

[Nerre]

Just på grund av problemet med två saknade tänder är det ju vettigast med en lösning som inte reagerar så snabbt.

Vevaxeln går ju ett varv per varv. Vid 500 rpm (tomgången är väl knappt så låg? och indikeringen kommer ju göras vid högre varvtal) så tar alltså ett varv 2 ms. Mäter man tiden för 62 pulser så får man alltså en maximal fördröjning på 2 ms innan växlingslampan tänds, jag tror inte den fördröjningen är "märkbar". Man skulle nog t.o.m. kunna mäta tiden för 4-5 varv (248-310 pulser). 4 varv är kanske smart då antalet pulser ryms i en byte. 8 ms fördröjning alltså.

[Retroperra]

Om det finns en signal från styrboxen som är pålitlig så skulle jag använda den. Vilka pulser mer exakt är det? En per varv eller en per tändstift?
Ta signalen via en optokopplare och sen in i en µP. ATTiny räcker för detta och den är kompakt, finns även som DIP8. Det går nog att lösa med bara 7 pinnar. Jag kommer inte i håg vilka pinnar som är vad men här är en idé;

Kod: Markera allt

VCC          5V
GND          0V
ANALOG IN    MID LIMIT, 0-5V
ANALOG IN    HIGH LIMIT, 0-5V
DIGITAL IN   OPTO SIGNAL 
DIGITAL OUT  MID, YELLOW LED
DIGITAL OUT  HIGH, RED LED

Gör en while loop som räknar antalet pulser per t.ex. 3 sek och sätt gränser via potarna när funktioner för lamporna 1 och 2 ska tändas.
3 sek är kanske för slött? Minska och se om den hinner med. I 20MHz kan det funka med t.o.m 500msek perioder för räkning.

En pot per varje Mid limit och High limit där du kan vrida mellan lämpliga värden som sedan jämför med registret där du lagrar antalet pulser per X sek. I en bilmotor är det kanske lämpligt med gränser för vartalsindikering nånstans mellan 6000 och 8000 varv?

Det sitter ju en klocka i ATTinyn och den duger nog för att vara varvräknare.
Bygg in allt i en metalllåda och använda skärmad kabel för pulserna - fordon är elaka miljöer. Avstörning på 5V inne i lådan kan behövas också.
Du får bygga en enkel relädrivare för 12V lampor, eller köra LED direkt.

[Rossen]

Nya bud, signalen kommer från ecu'n, och med största säkerhet är det 8 pulser per varv som skickas.

[prototypen]

Då funkar min hårdvarulösning.

Protte

[MiaM]

En PIC (t ex) kan räkna pulserna (620 kHz @ 10 000rpm) och mer om det behövs.
Lite filtrering och programmering och man kan få valfria utgångar att tända lampor vid inställbara varvtal.

Om man tycker att frekvensen är för hög så är det ju lätt att dela ned den till önskad frekvens. Om det är t.ex. 620 kHz så lär man ju inte tappa responstid om man delar ner den några gånger.

Är man osäker på hur mycket neddelning som behövs så är det väl bara att slå till med en (74xx)4040 så kan man välja valfritt antal halveringar från en till 12.

Min halvdigitala lösning
En retriggeble monovippa tex 74HC123 triggas av vevaxelpulserna och när tiden mellan pulserna är kortare än vippans tid så kommer utgången att ligga stadigt hög och triggar inte nästa monovippa.

Det finns ju ett problem, det saknas 2 tänder.

Hur är stabiliteten på 74HC123, just med avseende på långtid och temperatur?

Bra att du skriver just HC, eftersom HC till skillnad från t.ex. 74LS är specad att klara -40.

Min erfarenhet är väl att 74LS faktiskt oftast fungerar även i minusgrader men det verkar dumt att aktivt köra grejerna utanför spec.

[Rossen]

Jag gillar prototypens idé, nästan mekanisk vilket är sånt jag förstår

Sitter och läser på hur 74HC123 ska implementeras så får vi se hur långt jag kommer innan jag stöter på patrull.

[prototypen]

Typ såhär, det fattas en del anslutningar på 123 men det står i databladet eller fråga vidare.
Protte

ECU.jpg