pátek 3. ledna 2014

AST - palubní počítač nejenom pro motocykly

Celý projekt začal přibližně v březnu minulého roku, kdy mně kolega Tyf sdělil, že v dubnu jede na nějaké rallye a potřeboval by tripmaster. Inu, proč ne, trocha elektroniky, programování a inženýrského ducha a za měsíc měl na řídítkách funkční tripmaster s možností měřit teplotu a palubní napětí stroje.
AST1 - firmware ver. 1.1

Konstrukce byla primitivní - jelikož mne tlačil čas, tak jsem krabičku nechal vyrobit v [iDilně]. Byla vyřezána ze tří duralových bloků a čtyřmi šrouby sešroubována k sobě. Nejdražší na celém zařízení byl grafický OLED displej (128x64px), který měl neuvěřitelný kontrast a byl krásně čitelný.
Pozorovací úhel je 179°
Bohužel nebyl určen pro použití za přímého slunečního svitu, kdy skoro nebylo nic vidět. Jsou sice OLED i pro venkovní použití, ale ty jsou cenou řádově výš.
Krabička prototypu
K ovládání byla použita membránová klávesnice nalepená na krabičce. Dálkové ovládání bylo podobné koncepce, krabička ve které byly 3 tlačítky "vodotěsně" přelepeny PVC páskou (ač se to zdá absurdní, tohle improvizované řešení vydrželo vodotěsné poměrně dlouho).
Dálkové ovládání na říditkách
Čidlo teploty oleje bylo umístěno do výpustného šroubu na dně vany motoru. Rychlost byla snímána ze standardního snímače na kole.
Teplotní čidlo ve šroubu
PCB byla homemade, jednostranná. Srdcem byl ATmega128 (potřeba místo pro velké fonty) kmitající na 16 MHz.
Homemade PCB

Zařízení umělo celkem tři módy - Tripmaster (pro rally), Trackmaster (pro závod na trati) a režim NO RACE - náhrada za běžný tachometr. Detalní návod tohoto prototypu je ke stažení v [pdf].

Všechny funkční obrazovky, co to tehdy umělo, jsou k vidění v [galerii].

A jak si tento prototyp vedl v "bitevních podmínkách"? Kupodivu dobře.
Bláto je všude, i na AST1
Bohužel tripmaster zemřel při stavění motorky zpět na kola, kdy byl nedbalostí displej promáčknut silou palce (což byl zásadní poznatek - příští verze musí přežít i úder kladiva).
Poslední okamžiky AST1
Jinými slovy, první zátěžový test dopadl negativně s pozitivními poznatky pro další verzi.

A za nějaké dva měsíce přišel AST2. Krabička byla již pouze ze dvou dílů (vyrobené na CNC z duralu) a s krycím plexisklem (pro ochranu displeje).
Render (kravaťáci by řekli vizualizace) modelu krabičky
Krabička byla vyfrézována, gumové čepičky byly vsazeny+přilepeny, plexi bylo vyřezáno a nalepeno taktéž. Plexi je extrudované a 3mm silné, jinými slovy - nerozbitné. Poškrábatelné je stejně jako štítek proti větru na motorce (stejný materiál).
Elektronika AST2
Elektronika AST2 je z velké části z Čínské lidové republiky - výroba PCB a grafický transmisivní LCD o rozlišení 128x64px a úhlopříčce 2.9".
AST2 je podstatně chytřejší, umí celkem šest módů - tripmaster 10m, tripmaster 100m, track master, clock (+ 2x stopky), no race a rev counter.
Testovaný prototyp AST2
Výstrahy typu přehřátí motoru, námrazy na vozovce případně dosažení špičky kroutícího momentu jsou samozřejmostí. AST2 podporuje teplotní čidla jak digitální, tak i analogová.
V nastavovacím menu (které lze vyvolat kombinací tlačítek PLUS+MODE) lze nakonfigurovat parametry pro jakoukoliv motorku/auto. Je zde celkem k nastavení asi 25 parametrů.
K dispozici jsou celkem tři verze - s LED kontrolkami, s tlačítky a plain verze.
Jednotlivé verze AST2
AST2 tedy není jenom tripmaster, ale kompletní náhrada palubovky vozidla s aditivními funkcemi (měření teplot, napětí, několik počitadel, dvoje stopky, statistické funkce - avg a max rychlost, motivační prvek při závodu, palivoměr, monitorování dosažení špičky kroutícího momentu, změna podsvícení displeje v závislosti na západu/východu slunce...).
Velikost číslic: 15 mm
Dále je zařízení velmi dobře čitelné z různých úhlů a zobrazuje velká čísla, aby se co nejvíce usnadnilo odečítání z displeje.
V mrazu displej je o něco pomalejší, ale tento jev se dá vyřešit integrovaným vyhříváním displeje.

Dvě AST2 - palubovka již není potřeba
AST2 bylo přibližně půl roku testováno v terénu a HW část nejeví žádné problémy. Celou dobu se pouze odlaďoval firmware a ergonomie jeho ovládání.
Pro zajímavost přikládám i schéma, na kterém ovšem není nic zvláštního (standardní ochrany vstupů, eliminace rušení a MKO pro úpravu pulzů z otáčkoměru a snímače kola). Snímání otáček je bezkontaktní - stačí pouze omotat drát kolem VN kabelu ke svíčce (stačí 3-5 závitů).
Schéma AST2
V přípravě je vývoj AST3, které bude mít navíc funkce kompasu, náklonu a možná i logování trasy pomocí GPS.
Jako dceřiný projekt bych chtěl dále realizovat "cestovní" počítač s touch panelem a připojením senzorů k měření spotřeby, v případě novějších strojů se vstřikováním možnost napojení na digitální rozhraní řídicí jednotky a číst aktuální stav.

Více se lze o projektu dozvědět z [TRIPMASTER AST].




1 komentář:

  1. Dobrý den , díval jsem se na Vaše stránky , konkrétně mě zaujal AST - palubní počítač nejenom pro motocykly . V elektronice jsem amatér , něco si doma zkouším a objevuji , baví mě to a o zápal též nemám nouzi . Stojím ale před problémem který je vysoko nad mou znalost elektroniky . Proto Vás žádám o malé popostrčení či radu . Renovuji si Škodu 110L a jelikož jde renovace do finále tlačí mě čas a vím že nad mým problémem bych strávil řadu měsíců což si nemohu dovolit . Chtěl bych si vyrobit něco ve smyslu palubního počítače který by zobrazoval , aktuální spotřebu paliva , průměrnou spotřebu paliva , teplotu venku i vevnitř , datum a čas , indikoval by otevření dveří , sepnutí ventilátoru chladiče , a tyto informace promítal na barevný display např. od telefonu . Nyní stojím před prázdným papírem nemám ani ponětí odkud bych měl začít a spíše v tomto problému tak nějak plácám , čtu různé fóra a snažím se sám vydedukovat jak na to ale zatím to není k ničemu , proto bych Vám byl vděčný kdybyste mi s mým problémem poradil . dle věcí co máte na svém blogu si myslím že pro vás by něco takového neměl být takový problém jako pro mě začátečníka . Za pochopení a odpověď vám předem děkuji Zelený . Kontakt na mě je : Zeleny39@seznam.cz

    OdpovědětVymazat