行车电脑 MK-21093。方案、说明

行车电脑 MK-21093。无线电电子电气工程百科全书

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如果您将这个小型设备安装在汽车的仪表板上，它将能够根据您的要求在数字显示屏上控制和显示高速公路上最多七个非常重要的运动参数。

这里描述的设备版本设计用于安装在伏尔加汽车厂的“八号”和“九号”。为了在其他车辆上工作，该设备需要进行或多或少的改变。我们打算在后续出版物中介绍安装在 Moskvich、Volga 等车辆上的行车电脑 MK-21093 的最终确定，以及第一批 VAZ 车型。

行车电脑 MK-21093 由库尔斯克 OJSC“Schetmash”生产，设计用于安装在化油器车辆 VAZ-2108 和 VAZ-2109 上。对于新型号 VAZ-2114 和 VAZ-2115，该企业生产了该计算机的修改版 - MK-2114 - 尺寸相同，但显示元素略有不同，并且执行了大量功能。还有一种不同设计的 MK-2112 变体，可安装在汽车 VAZ-2110、VAZ-2111、VAZ-2112 上。

行车电脑MK-21093测量并显示汽车运动的七个参数。在每一时刻，记分牌都会显示一个参数的值。按按钮选择一个或另一个感兴趣的参数。受控参数列表及其值的限制如表1所示。

表1

受控参数	参数选择按钮标签	参数尺寸	参数值限制	参考离散（“分割价格”）
当前时间	“N”	小时。分钟	00.00 23.59 ...	1
当前油耗	“妈妈”	l / 100公里	0 62,5 ...	0,1
每列火车平均油耗	"L/100"	l / 100公里	0 99,9 ...	0,1
每次行程总油耗	“ L”	л	0 624,9 ...	0,1
行程里程	“公里”	千米	0 999,9 ...	0,1
平均行程速度	“公里/北”	km / h	0 199,9 ...	0,1
旅行时间	“ T”	小时。分钟	00.00 99.59 ...	1

计算机电源电压的工作电压范围为10,8 ... 15 V。为了在存储节点中存储信息，它不应低于6 V。电源电压为13,5 V时，设备消耗的电流不超过20 mA当指示关闭且不超过 300 mA 时 - 启用时。

控制按钮的夜间照明电路消耗大约 100 mA 的电流。

记分牌信息的周期更新时间（时间参数除外）为1,7秒。电脑工作环境温度为-40至+60℃。当汽车外部照明打开时，电脑数字显示屏的亮度降低15…20倍，字符夜间照明开启。

计算机在电源电压13,5±0,2V、环境温度25±10℃下对当前油耗的基本误差值不超过+(2×10-3×Ax+0,1)，并且其余的（临时除外）- 不超过 +(0,5 x 10-3 x Ax + 0,1)，其中 Ax 是诱导参数的值。

行车计算机包括油耗和车速传感器。第一个安装在泵和化油器之间的燃油管路中。该传感器的转换系数为每 16 升流动汽油 000 个脉冲。

第二个安装在变速箱的车速表驱动器上，同时保留了安装用于驱动机械车速表的软轴的可能性。速度表轴每转一圈（行驶一米），传感器产生 10 个脉冲。 Niva汽车的车轮直径增大，因此未经修改的MK-21093计算机将给出令人无法接受的大误差。

一般来说，该计算机可以安装在任何具有汽缸总容量高达 2,8 升的化油器发动机和符合 A2 DIN 75532 级（M18x1,5 配件的外螺纹和一圈）的车速表驱动器的欧洲汽车上。软轴的直径相当于一米的车辆行驶里程）。

从结构上看，计算机由三个主要模块组成（图1）：处理器、数字指示器和键盘，每个模块都组装在单独的印刷电路板上。所有板均放置在塑料外壳内，其前面板上有控制按钮、LED 和数字指示板。来自传感器的电源电压和信号通过连接器的插针块提供给计算机。

行车电脑 MK-21093

油耗和车速传感器的输出信号通过脉冲整形器馈送到DD1微型计算机，每个脉冲整形器由输入滤波器（Z1和Z2）和比较器（U1和U2）组成。所有处理器节点均由连接到汽车车载网络的稳定电源供电。

显示单元的代码转换器DD2和指示器HG1由处理器电源的电压转换器供电。转换器的电压来自点火开关。电压调节器和转换器组成行车电脑的电源单元G1。

通过键盘触点S1-S10的闭合来控制装置的运行模式和显示参数的选择。键盘还包括一个 DD3 解码器和一组 HL1 LED，用于指示所选参数并在夜间照亮仪表板上的铭文。

将行车电脑连接到车载网络后，需要执行初始预设，从而切换到信息存储模式。打开点火开关，设备进入操作模式，前面板上的数字显示屏和 LED 指示灯亮起。电压转换器为指示器的阳极 (15 V) 和灯丝 (~ 2,4 V) 电路提供电源。

当汽车行驶时，微型计算机根据出厂时记录的程序处理来自速度和油耗传感器的信号中包含的信息。处理结果发送至指示器。

为了获得所需的信息，驾驶员按下键盘上相应的按钮，选择的模式在键盘上指示LED已打开，同时数字指示器显示参数值。夜间行驶时，汽车侧灯打开，车载网络的电压提供给作为处理器一部分的节点A1，用于调节指示灯显示的亮度。结果，指示板的亮度降低了 15...20 倍，从而在低环境光下提供更舒适的信息读取。

行车电脑处理器的原理图如图2所示。 1. 所有外部设备都通过连接器 XXNUMX 连接到处理器。处理器通过三十六根导线连接到其余块，其中前十七根连接到显示单元板，其余十九根连接到键盘板。

（点击放大）

连接器 X5 引脚 1 的电源电压通过 VD2 二极管（保护器件免受紧急极性反转）和限流电阻器 R3 提供给 DA1 微电路稳压器。 VD3 半导体限幅器可保护稳定器的输入免受意外电压浪涌的影响。限制阈值 - 35 V；在正常模式下，限制器关闭。为了抑制车载网络电压的变动成分，设置有电容器C5、C6。

点火开关打开，连接器X3的1脚上出现电压后，晶体管VT1、VT2打开，电源电压（约12V）供给油耗传感器（4脚）和晶体管制成的稳压转换器VT4、VT3、变压器T1，工作频率为50...60 kHz。从变压器 T1 的端子 3 和 1 去除增加的交流电压，该电压经 VD6 二极管 (~ 15 V) 整流后提供给键盘单元。用于为发光数字指示器供电的可变白炽（脉冲）电压来自变压器的单独绕组（引脚 6-8）。

燃油流量传感器的脉冲输出信号从连接器 X1 的引脚 1 通过低通滤波器 R5C2 馈送到元件 DD1.1 的输入端，该元件具有矩形传输特性（施密特触发器）。电阻R1是传感器的负载电阻。速度传感器的脉冲输出信号从连接器X9的引脚1通过去耦二极管VD1馈送到负载电阻R4，并通过低通滤波器R6C4馈送到同一施密特触发器DD1.2的输入端。

在元件DD1.3上，安装了“开-关”信号发生器。当点火装置未打开且晶体管VT1截止时，元件DD1.3的输入为低电平，输出为高电平。这个高电平——“关闭”信号——使微型计算机保持在信息存储模式。来自元件DD1.4的输出的低电平禁止元件DD2.3、DD2.4上的发生器的操作。当点火开关打开时，DD1.3元件的输出端会产生一个信号，以负压降的形式开启微电脑。

该微型计算机采用DD3芯片制成。其操作由带有 ZQ1 石英谐振器的内置振荡器同步。微型计算机的输入接收来自键盘组件的整形器和控制按钮的信号。

显示器亮度的控制单元是根据施密特触发器DD2.3、DD2.4上的脉冲自动发生器的方案制成的。其工作频率为 0,8 ... 1,2 kHz，脉冲占空比为 15 ... 20。汽车外部照明的电源电压从连接器 X6 的引脚 1 通过 R19R18C15 滤波器提供给振荡器并启动它。发生器的输出脉冲（来自元件 DD2.4 的输出）从处理器触点输出梳的引脚 5 到达显示单元，并从引脚 32 到达键盘输入。

同时，该发生器的脉冲（来自元件DD2.3的输出）与来自微型计算机的输出D3和G1的信号一起连接到元件DD2.1、DD2.2的输入。 5和晶体管VT3的基极。这些元件的输出脉冲也被馈送到显示单元（分别从触点 4 和 5），以控制显示器各个元件的发光亮度。具有亮度控制振荡器频率的脉冲序列取自晶体管 VT31 的集电极（梳状引脚 XNUMX），用于键盘单元。

显示单元原理图如图3所示。 6.由处理器的微型计算机产生的关于一个或另一个运动参数的数值的信息从输入触点8-10、12、15-1以二进制代码形式到达代码转换器DD4-DD1的输入。从转换器的输出，“七元素”代码中的信号被连接到以静态模式运行的四位真空发光数字指示器HGXNUMX。

（点击放大）

一旦代码转换器的输入 K 接收到脉冲电压（来自引脚 5），阳极元件上的恒定电压就变成具有大占空比的脉冲序列。结果，记分板所包含的元素的发光亮度降低。

上图。图4示出了键盘的框图。它由非锁定 SB1-SB10 按钮、DD1 解码器、两组 LED - HL1-HL7 和 HL8-HL15 组成。第一组 LED 指示所选操作模式，第二组 LED 在夜间照亮仪表板上的铭文。

行车电脑 MK-21093

当您按下键盘上的一个或另一个按钮时，微型计算机的操作模式会发生变化，并将相应的信息传输到显示单元，同时传输到键盘的解码器DD1 - 其中一个LED将亮起，发出所选的信号。模式。

正如在显示单元中发生的情况一样，这里，包括汽车的侧灯，来自处理器中的发生器 DD2.3、DD2.4 的脉冲电压（从引脚 32）提供给反向选通输入键盘解码器 DD1（引脚 4）的 SB - LED HL1-HL7 的亮度降低。

发光LED HL8-HL15的亮度由位于处理器中的开关晶体管VT5控制。

行车电脑使用固定电阻C2-33、C2-42v（处理器中的R3），氧化电容-K50-35，调谐-KT4-21b（处理器中的C18），其余-K10-73-1b。键盘上的按钮是 PKn159-1（可以用 PKn159-3 替换）。

处理器中的双极晶体管KT9180B和KT817G分别可以替换为BSIT KP965V和KP961V结构的晶体管。可以使用国产稳定器KR2931EN5A代替LM1158AT-5。键盘中使用了国外的LED，以确保设备的最大效率。

行车电脑 MK-21093 受型号证书和工业设计专利保护。

作者：I. Nechaev、G. Rudominsky、库尔斯克

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