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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Bordcomputer MK-21093. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte Wenn Sie dieses kleine Gerät auf dem Armaturenbrett Ihres Autos installieren, kann es auf Ihren Wunsch bis zu sieben sehr wichtige Parameter des Fahrens auf der Autobahn steuern und anzeigen. Die hier beschriebene Version des Geräts ist für den Einbau in die „Achter“ und „Neuner“ des Volzhsky-Automobilwerks vorgesehen. Um an anderen Fahrzeugen arbeiten zu können, müssen mehr oder weniger Modifikationen am Gerät vorgenommen werden. Wir planen, in späteren Veröffentlichungen über die Modifikation des Bordcomputers MK-21093 für den Einbau in Autos wie Moskwitsch, Wolga und die ersten VAZ-Modelle zu sprechen. Der Routencomputer MK-21093, hergestellt von Kursk OJSC „Schetmash“, ist für den Einbau in Vergaserfahrzeuge VAZ-2108 und VAZ-2109 vorgesehen. Für die neuen Modelle VAZ-2114 und VAZ-2115 produziert das Unternehmen eine Modifikation dieses Computers – MK-2114 – in den gleichen Abmessungen, aber mit leicht unterschiedlichen Anzeigeelementen und mehr Funktionen. Es gibt auch eine Variante MK-2112 mit einem anderen Design für den Einbau in die Fahrzeuge VAZ-2110, VAZ-2111 und VAZ-2112. Der Bordcomputer MK-21093 misst und zeigt sieben Fahrzeugbewegungsparameter an. Die Tafel zeigt zu jedem Zeitpunkt den Wert eines Parameters an. Wählen Sie den einen oder anderen Parameter aus, der Sie interessiert, indem Sie die Tasten drücken. Die Liste der kontrollierten Parameter und die Grenzen ihrer Werte sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
Der Betriebsbereich der Versorgungsspannung des Computers beträgt 10,8...15 V. Um Informationen in der Speichereinheit zu speichern, sollte sie nicht weniger als 6 V betragen. Bei einer Versorgungsspannung von 13,5 V verbraucht das Gerät einen Strom von nicht mehr als 20 mA bei ausgeschalteter Anzeige und nicht mehr als 300 mA bei eingeschalteter Anzeige. Der Nachtbeleuchtungskreis der Bedientasten verbraucht einen Strom von ca. 100 mA. Die Zeit für die periodische Aktualisierung der Informationen auf dem Display (mit Ausnahme der Zeitparameter) beträgt 1,7 s. Der Computer ist bei Umgebungstemperaturen von -40 bis +60 °C betriebsbereit. Wenn die Außenbeleuchtung des Fahrzeugs eingeschaltet wird, verringert sich die Helligkeit der Digitalanzeige des Computers um das 15- bis 20-fache und die Nachtbeleuchtung der Symbole schaltet sich ein. Der Wert des Hauptcomputerfehlers bei einer Versorgungsspannung von 13,5+0,2 V und einer Umgebungstemperatur von 25+10 °C für den aktuellen Kraftstoffverbrauch überschreitet nicht +(2 x 10-3 x Ax + 0,1) und für die Ruhe (außer vorübergehend) – nicht mehr als +(0,5 x 10-3 x Ax + 0,1), wobei Ax der Wert des induzierten Parameters ist. Das Bordcomputer-Kit umfasst Kraftstoffverbrauchs- und Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren. Der erste davon ist in der Kraftstoffleitung zwischen Pumpe und Vergaser eingebaut. Dieser Sensor hat einen Umwandlungskoeffizienten von 16 Impulsen pro 000 Liter fließendem Benzin. Der zweite wird am Tachoantrieb in der Nähe des Getriebes montiert, während die Möglichkeit zum Einbau einer flexiblen Welle zum Antrieb eines mechanischen Tachos bestehen bleibt. Der Sensor erzeugt 10 Impulse pro Umdrehung der Tachowelle (ein Meter zurückgelegte Strecke). Das Niva-Auto hat Räder mit größerem Durchmesser, und daher erzeugt der Computer MK-21093 ohne Modifikation einen unannehmbar großen Fehler. Generell kann der Computer in jedes europäische Auto eingebaut werden, das über einen Vergasermotor mit einem Gesamtzylindervolumen von bis zu 2,8 Litern und einen Tachoantrieb entsprechend der Klasse A2 DIN 75532 verfügt (das Außengewinde der Armatur ist M18x1,5 und eins). Die Umdrehung der biegsamen Welle entspricht einem Meter Fahrzeugfahrleistung). Strukturell besteht ein Computer aus drei Hauptblöcken (Abb. 1): einem Prozessor, einer digitalen Anzeige und einer Tastatur, die jeweils auf einer separaten Leiterplatte montiert sind. Alle Platinen sind in einem Kunststoffgehäuse untergebracht, auf dessen Frontplatte sich Bedientasten, LEDs und ein digitales Anzeigefeld befinden. Die Versorgungsspannung und die Signale der Sensoren werden dem Computer über den Anschlussstiftblock zugeführt.
Die Ausgangssignale der Kraftstoffverbrauchs- und Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren werden über Impulsformer, bestehend aus jeweils einem Eingangsfilter (Z1 und Z1) und einem Komparator (U2 und U1), dem Mikrocomputer DD2 zugeführt. Alle Prozessorknoten werden von einer stabilisierten Stromversorgung versorgt, die an das Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen ist. Der DD2-Codewandler und die HG1-Anzeige der Anzeigeeinheit werden vom Spannungswandler des Prozessornetzteils mit Strom versorgt. Die Spannung zum Wandler kommt vom Zündschalter. Spannungsstabilisator und Wandler bilden das Netzteil G1 des Bordcomputers. Durch das Schließen der Kontakte S1-S10 der Tastatur wird der Betriebsmodus des Gerätes gesteuert und der angezeigte Parameter ausgewählt. Die Tastatur enthält außerdem einen DD3-Decoder und einen Satz HL1-LEDs, die den ausgewählten Parameter anzeigen und die Beschriftungen auf der Instrumententafel im Dunkeln beleuchten. Nachdem Sie den Bordcomputer an das Bordnetz angeschlossen haben, müssen Sie die ersten Voreinstellungen vornehmen, wodurch er in den Informationsspeichermodus wechselt. Durch Einschalten der Zündung wird das Gerät in den Betriebsmodus versetzt, die Digitalanzeige und die LED-Anzeigen auf der Frontplatte leuchten auf. Der Spannungswandler versorgt die Anoden- (15 V) und Glühfaden- (~ 2,4 V) Schaltkreise der Anzeige mit Strom. Wenn sich das Auto bewegt, verarbeitet der Mikrocomputer gemäß dem im Werk des Herstellers aufgezeichneten Programm die Informationen, die in den Signalen der Geschwindigkeits- und Kraftstoffverbrauchssensoren enthalten sind. Das Verarbeitungsergebnis wird an den Indikator gesendet. Um die gewünschten Informationen zu erhalten, drückt der Fahrer die entsprechende Taste auf der Tastatur, während der ausgewählte Modus durch das Aufleuchten der LED auf der Tastatur angezeigt wird und gleichzeitig die digitale Anzeige den Parameterwert anzeigt. Bei Nachtfahrten werden die Standlichter des Fahrzeugs eingeschaltet und der A1-Knoten, der Teil des Prozessors ist, mit Spannung aus dem Bordnetz versorgt, um die Helligkeit des Anzeigefelds anzupassen. Dadurch wird die Helligkeit des Anzeigefeldes um das 15- bis 20-fache reduziert, was ein komfortableres Ablesen der Informationen bei schwachem Umgebungslicht gewährleistet. Das Schaltbild des Bordrechnerprozessors ist in Abb. dargestellt. 2. Alle externen Geräte werden über den Anschluss X1 an den Prozessor angeschlossen. Der Prozessor ist über sechsunddreißig Leiter mit den übrigen Blöcken verbunden, von denen die ersten siebzehn mit der Anzeigeeinheitsplatine und die restlichen neunzehn mit der Tastaturplatine verbunden sind.
Die Versorgungsspannung von Pin 5 des Steckers Der Halbleiterbegrenzer VD1 schützt den Stabilisatoreingang vor zufälligen Spannungsspitzen. Begrenzungsschwelle - 2 V; Im Normalmodus ist der Begrenzer geschlossen. Zur Unterdrückung des Wechselanteils der Bordnetzspannung sind Kondensatoren C3 und C1 vorgesehen. Nach dem Einschalten der Zündung und dem Auftreten von Spannung an Pin 3 des Steckers VT1, VT1, Transformator T2 und Betrieb mit einer Frequenz von 12...4 kHz. An den Klemmen 4 und 3 des Transformators T1 wird eine erhöhte Wechselspannung abgenommen, die nach Gleichrichtung durch die Diode VD50 (~60 V) der Tastatureinheit zugeführt wird. Die wechselnde Filamentspannung (Impulsspannung) zur Versorgung der digitalen Leuchtanzeige stammt von einer separaten Wicklung (Pins 1-3) des Transformators. Das Impulsausgangssignal des Kraftstoffverbrauchssensors von Pin 1 des Steckers X1 wird über den Tiefpassfilter R5C2 dem Eingang des Elements DD1.1 zugeführt, das eine rechteckige Übertragungscharakteristik (Schmitt-Trigger) aufweist. Widerstand R1 ist der Lastwiderstand des Sensors. Das Impulsausgangssignal des Geschwindigkeitssensors von Pin 9 des Steckers X1 wird über die Entkopplungsdiode VD1 dem Lastwiderstand R4 und über den Tiefpassfilter R6C4 dem Eingang desselben Schmitt-Triggers DD1.2 zugeführt. Element DD1.3 beherbergt einen „Ein-Aus“-Signalaufbereiter. Während die Zündung nicht eingeschaltet und der Transistor VT1 geschlossen ist, ist der Eingang des Elements DD1.3 niedrig und der Ausgang hoch. Dieser hohe Pegel – das „Aus“-Signal – hält den Mikrocomputer im Informationsspeichermodus. Ein niedriger Pegel am Ausgang des Elements DD1.4 verhindert den Betrieb des Generators an den Elementen DD2.3, DD2.4. Beim Einschalten der Zündung wird am Ausgang des Elements DD1.3 ein Signal zum Einschalten des Mikrocomputers in Form eines negativen Spannungsabfalls erzeugt. Der Mikrocomputer basiert auf einem DD3-Chip. Sein Betrieb wird durch einen eingebauten Oszillator mit einem ZQ1-Quarzresonator synchronisiert. Die Eingänge des Mikrocomputers empfangen Signale von den Treibern und Steuertasten der Tastatureinheit. Die Steuereinheit für die Helligkeit des Displays erfolgt nach der Schaltung eines selbsterzeugenden Impulses auf Schmitt-Triggern DD2.3, DD2.4. Seine Arbeitsfrequenz beträgt 0,8...1,2 kHz mit einem Tastverhältnis von 15...20. Die Versorgungsspannung für die Außenbeleuchtung des Fahrzeugs von Pin 6 des Steckers X1 wird über den Filter R19R18C15 dem Autogenerator zugeführt und startet diesen. Die Ausgangsimpulse des Generators (vom Ausgang des Elements DD2.4) von Pin 5 des Ausgangskamms der Prozessorkontakte werden der Anzeigeeinheit und von Pin 32 dem Tastatureingang zugeführt. Gleichzeitig werden die Impulse dieses Generators (vom Ausgang des Elements DD2.3) zusammen mit den Signalen von den Ausgängen D3 und G1 des Mikrocomputers an die Eingänge der Elemente DD2.1, DD2.2 und an die angeschlossen Basis des Transistors VT5. Die Ausgangsimpulse dieser Elemente werden auch der Anzeigeeinheit zugeführt (von den Kontakten 3 bzw. 4), um die Helligkeit der einzelnen Elemente der Anzeige zu steuern. Im Tastaturblock wird eine Impulsfolge mit der Frequenz eines Helligkeitssteueroszillators verwendet, die vom Kollektor des Transistors VT5 (Kammstift 31) abgenommen wird. Das schematische Diagramm der Anzeigeeinheit ist in Abb. dargestellt. 3. Informationen über den numerischen Wert eines bestimmten Bewegungsparameters, der vom Prozessor-Mikrocomputer von den Eingangskontakten 6-8, 10, 12-15 erzeugt wird, werden im Binärcode an die Eingänge der Codekonverter DD1-DD4 geliefert. Vom Ausgang der Wandler werden Signale in einem „Sieben-Elemente“-Code an eine vierstellige Vakuum-Lumineszenz-Digitalanzeige HG1 angeschlossen, die im statischen Modus arbeitet.
Sobald eine Impulsspannung (von Pin 5) am Eingang K der Codewandler ankommt, wird aus der konstanten Spannung an den Anodenelementen eine Impulsfolge mit hohem Tastverhältnis. Dadurch nimmt die Helligkeit der eingeschalteten Anzeigeelemente ab. In Abb. Abbildung 4 zeigt ein Diagramm des Tastaturblocks. Es besteht aus den nicht rastenden Tasten SB1-SB10, dem Decoder DD1 und zwei LED-Gruppen – HL1-HL7 und HL8-HL15. Die LEDs der ersten Gruppe zeigen die gewählten Betriebsarten an, die zweite Gruppe beleuchtet nachts die Beschriftungen auf der Instrumententafel.
Wenn Sie die eine oder andere Tastaturtaste drücken, ändert sich der Betriebsmodus des Mikrocomputers und er übermittelt die entsprechenden Informationen an die Anzeigeeinheit und gleichzeitig an den Tastaturdecoder DD1 – eine der LEDs leuchtet auf und signalisiert den ausgewählten Modus . Genau wie dies in der Anzeigeeinheit geschieht, wird hier beim Einschalten der Standlichter des Autos die Impulsspannung vom Generator DD2.3, DD2.4 im Prozessor (von Pin 32) dem inversen Strobe-Eingang zugeführt SB des Decoders DD1 (Pin 4) der Tastatur – Helligkeit des Leuchtens der LEDs HL1-HL7 nimmt ab. Die Helligkeit der leuchtenden LEDs HL8-HL15 wird durch einen im Prozessor befindlichen Schalttransistor VT5 gesteuert. Der Bordcomputer verwendet Festwiderstände C2-33, C2-42V (R3 im Prozessor), Oxidkondensatoren – K50-35, Trimmer – KT4-21b (C18 im Prozessor), der Rest – K10-73-1b. Die Tasten auf der Tastatur sind PKn159-1 (sie können durch PKn159-3 ersetzt werden). Die Bipolartransistoren KT9180B und KT817G im Prozessor sind durch Transistoren der BSIT-Struktur KP965V bzw. KP961V austauschbar. Anstelle von LM2931AT-5 können Sie den Haushaltsstabilisator KR1158EN5A verwenden. Die LEDs in der Tastatur stammen aus dem Ausland, um eine maximale Effizienz des Geräts zu gewährleisten. Der Bordcomputer MK-21093 ist durch ein Modellzertifikat und ein Industriedesignpatent geschützt. Autoren: I. Nechaev, G. Rudominsky, Kursk
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