Цифровой индикатор уровня топлива и напряжения АКБ для автомобиля V.3 (ATMega8 и дисплей от Nokia 1110i)

Скоро будет год, как я выложил на Датагоре свою первую статью о цифровом индикаторе топлива и уже более двух лет, как я сам пользуюсь этим индикатором. И ни разу он меня не подвел, ехать на заправку когда в баке остается 2-3 литра стало нормой, и это не экстрим и не показуха, когда знаешь, что эти 2 или 3 литра точно есть и их хватит доехать до ближайших нескольких заправок относишься к этому спокойно, никакого сравнения с мигающей лампочкой штатного прибора.
На этом заканчиваю филосовствовать - к делу! Наверное непонятно, почему собственно версия V.3, когда версии 2 не было, на самом деле была, вот она

Но она оказалась неудачной, для питания были использованы импульсные стабилизаторы на MC33063, которые дают пульсации в обе стороны и избавится мне от них так и не удалось. А поскольку появилась идея создания КИТа было решено делать новую версию, с надежным питанием, с защитой всех входных цепей и на деталях соответствующих условиям эксплуатации, в первую очередь это температурный диапазон -40..+125°C.
Так появилась новая 3-я версия, сделанная почти по всем правилам, с обновленной прошивкой.

КИТ к сожалению оказался не востребованным, но на него было потрачено немало времени, а теперь он пылится на полке, вернее в своей папке.
И вот чтобы труды не пропадали даром выкладываю всю документацию по проекту, буду рад если кому-нибудь пригодится.


Итак по порядку...

↑ Схема

Схема блока процессора, их 2 модификации А5 и А2
Схема А5


Схема А2

Разница в подключении сигнала AREF (опорное напряжение), в варианте А5 оно берется с шины питания +5в, в варианте А2 берется от внутреннего источника.
Основной является модификация А5, А2 сделана для расширения функционала, на случай когда с основной модификацией не удастся откалибровать бак.
На плате это осуществляется разной установкой элементов R11, C4, C6 более подробно это будет описано ниже в инструкции.
Разъем для подключения платы дисплея также используется и для внутрисхемного программирования


Схема блока дисплея

Этот блок получился универсальным, на нем дисплей, органы управления, стабилизатор для питания дисплея, так что его вполне можно использовать и с другими устройствами.

↑ Платы

Плата процессора

Разъем для подключения платы дисплея также используется для внутрисхемного программирования МК.

Плата дисплея

Дисплей подключается через стандартный разъем и крепится к плате на двухстороннем скотче.

↑ Технические характеристики

Напряжения питания 8-30 в
Напряжения срабатывания ночного режима подсветки 10-20 в
Сопротивление датчика топлива (рекомендуемое) 250-500 Ом
Дискретность отображения напряжения 0,1 в
Диапазон отображения напряжение 8 -30 в
Дискретность отображения количества топлива 1 л.
Поддерживаемый диапазон емкости бака 30-99 л.
Диапазон инерционности 1-10 сек.
Диапазон градаций яркости 0-255 ед.
Диапазон градаций контрастности 1-15 ед.

↑ Возможности основного режима устройства

Цифровой индикатор уровня топлива и напряжения позволяет контролировать:

• Напряжение бортовой сети с точностью отображения до 0,1 вольта, допустимый диапазон рабочих напряжений 8-30 Вольт.
  
• Остаток топлива в баке с точностью отображения 1 литр, допустимый диапазон измерения 30-99 литров. Рекомендуемое сопротивление датчика в баке 250-500 Ом.
  
• Подключается устройство к следующим точкам: земля, питание, датчик в баке, подсветка приборной панели или габариты.
  

↑ Возможности индивидуальной настройки устройства

• Возможность установки емкости бака от 30 до 99 литров.
  
• Возможность политровой калибровки выбранной емкости.
  
• Возможность сгладить последствия качания датчика в баке, методом десятикратного измерения уровня топлива и выводом усредненного значения, с выбором времени замера от 1 до 10 секунд.
  
• Возможность устанавливать яркость подсветки дисплея разделльно для дневного и ночного режима работы. Режим работы определяется по факту включения габаритов и подсветки приборной панели.
  
• Возможность устанавливать обычный или инверсный режим работы дисплея.
  
• Возможность устанавливать уровень контрастности дисплея.
  

↑ Описание работы и органов управления устройства

Органы управления

Управление осуществляется кнопками Menu, Ok, Up, Down
Menu – в основном режиме вход в режим установок. В режиме установок возврат в предыдущее меню, без сохранения текущих изменений и выход из режима установок.
Ok - Действует только в режиме установок. Вход в выбраный пункт, сохранение текущих параметров в энергонезависимой памяти.
Up – Действует только в режиме установок. Перемещение вверх по пунктам меню, увеличение текущего значения.
Down – Действует только в режиме установок. Перемещение вниз по пунктам меню, уменьшение текущего значения.

Режимы работы
Основной режим

В основной режим устройство входит через 2 секунды после подачи на него напряжения питания. Показания значения напряжения появляются сразу, показания значения остатка топлива появляется с задержкой обусловленной установкой инертности, 1-10 секунд.

Режим установок

Режим установок предназначен для настройки устройства под конкретные условия эксплуатации. Вход в режим установок осуществляется кнопкой Menu

Пункты меню
Емкость бака

позволяет установить объем используемого бака. Кнопками меню Up/Down изменяется в пределах от 30 до 99 литров. Для сохранение выбранного объема необходимо нажать кнопку Ok. Для выхода в меню без сохранения сделанных изменений необходимо нажать кнопку Menu.

Калибровка

позволяет политрово откалибровать емкость бака. Калибровка осуществляется после выбора необходимого объема бака в меню Емкость бака.
Литры – в данном пункте кнопками Up/Down устанавливается необходимое значение ячейки литров для записи значения калибровки. Запись значения калибровки производится кнопкой Ok.
Датчик – показывает текущее значение датчика остатка
топлива. При нажатии кнопки Ok это значение заносится в текущую ячейку памяти выбранную в пункте меню Литры.
В памяти – показывает сохраненное в памяти значение, соответствующее выбранной в данный момент, в пункте Литры, ячейке памяти.

Инерционность

позволяет установить период измерения остатка топлива. Кнопками меню Up/Down изменяется в пределах 1 - 10 секунд. В течении выбранного периода времени через равные промежутки, происходит 10 замеров остатка топлива, после чего вычисляется среднее значение.

Подсветка

позволяет установить яркость подсветки днем и ночью. Факт дня и ночи определяется включением габаритов и подсветки приборной панели.Кнопками Up/Down выбирается нужный пункт для корректировки День/Ночь. Для входа в режим изменеий выбранного значения необходимо нажать кнопку Ok, после чего кнопками Up/Down установить необходимое значение яркости подсветки от 0 до 255. Для сохранения установленного значения необходимо нажать кнопку Ok, для выхода из текущего пункта без сохранения изменений необходимо нажать кнопку Menu.

Инверсия

позволяет выбрать режим работы дисплея обычный/инверсный. Выбор нужного пункта производится кнопками Up/Down. Сохранение выбранного значения производится кнопкой Ok. Выход из текущего пункта без сохранения изменений производится кнопкой Menu.

Контрастность

позволяет установить желаемую контрастность дисплея. Кнопками меню Up/Down изменяется в пределах от 1 до 15. Сохранение выбранного значения производится кнопкой Ok. Выход из текущего пункта без сохранения производится кнопкой Menu.

↑ Подключение и начальная настройка

Подключите устройство согласно маркировке.
[-] Земля, для подключения земли желательно выбрать надежный контакт.
[+] Плюс питания бортовой сети, 12 Вольт подключается к любой точке бортовой сети после замка зажигания.
[G] Габариты, подключается к цепи питания габаритов или подсветки приборной панели
[F] Датчик топлива, для исключения влияния родного датчика, его желательно отключить и подключить устройство непосредственно к линии датчика в баке.
Включите зажигание, подключите параллельно питанию вольтметр и
проконтролируйте показания напряжения индикатора, при необходимости подстройте показания индикатора подстроечным резистором R2

↑ Программная настройка

Войдите в режим настроек нажав кнопку Menu
Калибровка бака: перед началом калибровки необходимо установить объем бака.
Бак калибруется следующим образом:

1. Сливается безнин из бака
   
2. Заходим в меню калибровки кнопками Up/Down выставляем значение литров в 0 и нажимаем кнопку Ok
   
3. Заливаем 1 литр безина, кнопками Up/Down устанавливаем значение литров в 1 и нажимаем кнопку Ok
   
4. Повторяем последние последние два пункта до заполнения бака.
   Инерционность, якость подсветки днем и ночью, инверсия, контрастность установите по своему усмотрению
   

↑ Варианты модификаций устройства

Плата центрального процессора расчитана на две модификации прошивки микроконтроллера A5 и A2. Различия модификаций касаются диапазона измерений входных сигналов. По умолчанию устанавливается модификация A5. Модификация A2 предназначена для нестандартных случаев подключения и невозможности откалибровать бак с модификацией A5,
Данная модификация касается следующих элементов R11, C4, C6

При установленном R11

используется прошивка с модификацией ***.A5 (например 020.A5)

При установленных C4, C6

используется прошивка с модификацией ***.A2 (например 020.A2)

↑ Фьюзы

При программировании фьюзы выставляются следующим образом

↑ ВНИМАНИЕ!

• Использование с модификацией платы A2 прошивки A5 может привезти к непредсказуемым показаниям устройства.
  
• Использование с модификацией платы A5 прошивки A2 может привести к выходу из строя микроконтроллера.
  

В приложенном архиве 🎁doc.rar  1.64 Mb ⇣ 507 вся документация: схемы, монтажные схемы в формате jpg, схемы с платами в формате DipTrace, прошивки для обоих модификаций.

С уважением, Сергей (hsl)

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации