ЦИФРОВОЙ ТАХОМЕТР ДЛЯ ЛЮБОГО АВТОМОБИЛЯ

   Наличие на приборной панели автомобиля тахометра существенно упрощает его эксплу­атацию. Но, на боль­шинстве автомобилей тахометра нет. Поэтому в продаже автопри­надлежностей имеется широкий выбор циф­ровых тахометров. Неприятность только в том, что эти тахометры рассчитаны на работу с 4-цилиндровыми двига­телями. Конечно, авто­мобили «Жигули» и «Волга» обычно с таки­ми моторами и бывают, но сейчас в стране много самых разных иномарок, число цилин­дров двигателей кото­рых часто бывает дру­гим. Например, у попу­лярной микролитражки «Дэу-Матиз» цилинд­ров три, есть так же трехцилиндровые мото­ры и на многих китайских автомобилях, а у мощных машин встречается и 5, и 6, и даже 8 цилиндров.

   На рисунке показана схема очень простого цифрового тахометра с аналоговой RC-установкой времени измерения и времени инди­кации. Конечно, это значительно снижает точность по сравнению с кварцевым резона­тором, но позволяет настроить прибор на любое произвольное число цилиндров прос­той регулировкой многооборотного подстро- ечного резистора. Индикация двухразрядная, в тысячах оборотов/мин. Старший разряд - целое число тысяч, младший - десятые доли тысячи, например, 800об/мин = «0,8», а 2500 об/мин = «2,5».

   Схема построена на базе десятичных счет­чиков CD4026. Эти счетчики имеют триггеры- Шмитта на входах «С». При подаче единицы на вход N счет останавливается, при подаче единицы на вход S включается индикация, при подаче единицы на R происходит обну­ление. Импульсы от датчика Холла системы зажигания (или датчика положения колен- вала инжекторного двигателя, или с датчика тока на катушке зажигания, или с датчика ( высоковольтного импуль­са) поступают на базу транзистора VT1. Транзистор VT1 служит согла- сователем уровней импульсов, поступающих с датчика с КМОП-логическими уровнями, плюс, защищает микросхему D2 от повреждения (если что, - пусть лучше сгорит транзистор).

    Работой схемы управляет мультивибратор на микросхеме D1. Счет входных импульсов происходит во время логического нуля на выходе мультивибратора. Индикация - во время логической единицы. В момент перехода с логической единицы на ноль цепь C3-R3-VD3 формирует короткий импульс, который обнуляет счетчики, подготавливая их к очередному подсчету входных импуль­сов. Мультивибратор сделан с двумя подстроечными резисторами в частотоза- дающей цепи, переключаемыми двумя дио­дами. Такая схема позволяет раздельно установить продолжительность перепадов высокого и низкого логического уровня, изменяя не только частоту, но и скважность. А поскольку измерение происходит в течение логического нуля на выходе мультивибра­тора, а индикация в течение логической еиницы, то время подсчета входных импульсов (время измерения) устанавлива­ется подстроечным резистором R1, а время индикации - R2. Резистор R1 обязательно должен быть многооборотным, только в этом случае можно получить приемлемую ста­бильность в условиях механической тряски, свойственной эксплуатации в автомобиле. Резистор R2 может быть обычным, не многооборотным, так как от него зависит не точность измерения, а время индикации результата.

   Выходы счетчиков нагружены на семисегментные цифровые светодиодные индика­торы с общим катодом. Поскольку боль­шинство функций управления индикаторами есть в счетчиках CD4026 схема относительно проста, в ней нет ключей или других узлов для гашения индикаторов.

   Децимальная точка индикатора старшего разряда подключена через резистор R6 к плюсу питания, она горит постоянно, и во время индикации, и во время измерения.

Микросхему CD4001 можно заменить оте­чественным аналогом - К561ЛЕ5. Счетчики CD4026 отечественных аналогов не имеют, есть аналоги других серий, например, HPD4026, HCF4026, в общем, ищите ИМС типа «4026».

    Светодиодные индикаторы АЛС338А можно заменить любыми светодиодными семисег- ментными индикаторами с общим катодом. Индикаторы с общим анодом тоже можно использовать, но тогда между выходами счетчиков и сегментами нужно включить по транзисторному ключу, с токоограничитель- ным резистором в цепи коллектора. Такое решение имеет смысл только тогда, когда индикаторов с общим катодом категорически нет, так как для работы с общим анодом потребуется 14 транзисторов и резисторов, а это уже существенно усложняет монтаж и увеличивает габариты готового устройства.

Диоды 1N4148 можно заменить на КД522, КД521. Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 16V.

   Налаживание очень просто. Но необходимо чтобы автомобиль, на котором будет рабо­тать этот тахометр был правильно отрегули­рован (хотя бы честно прошел техосмотр). Нужно в инструкции по эксплуатации найти частоту вращения вала на холостом ходу двигателя прогретого до нормальной темпе­ратуры. Обычно, это у разных машин в пре­делах 800-900 об/мин. Допустим, 850 об/мин. До включения питания и подключения к схеме автомобиля подстроечные резисторы установите в средние или максимальные положения (но только не в минимальные!). Подключите, заведите двигатель. Дайте машине даже с заранее прогретым мотором поработать на холостых оборотах минут 5. Затем, подстройкой R1 добейтесь показаний «0,8», так чтобы где-то мелькало «0,8-0,9», но больше времени держалось «0,8». Резис­тором R2 установите удобное для восприя­тия время индикации.

Погазуйте, при этом показания должны уве­личиваться весьма существенно.

Вот и все. Больше никакой настройки не требуется, разумеется, если собрано без ошибок и все детали исправны.

     Если свечение сегментов индикаторов ока­жется неравномерным, нужно между выхо­дами счетчиков и сегментами индикаторов включить по постоянному резистору сопротвлением 200 Ом. Но, микросхемы CD4026 имеют ограничители тока на выходах, так что такое может потребоваться, наверное толь­ко, если ИМС будет не CD4026, а какой-то другой аналог, в котором нет ограничителей тока или они малоэффективны.

   Теперь насчет датчиков. Если импульсы нужно снимать с датчика, рассчитанного на работу с цифровым блоком автомобиля (инжекторный) или с коммутатором зажига­ния, вроде того что используется на машинах типа ВАЗ-2108, то импульсы можно непос­редственно подать на R4. Если машина кар­бюраторная с электромеханической (кон­тактной) системой зажигания, то импульсы нужно снимать с первичной обмотки катушки зажигания. Но, при этом нужно учесть, что там возможны высоковольтные перепады, да еще и хаотические колебания, поэтому нужно подключать через RC-цепь с ограничивающи­ми диодами или стабилитронами. RC-цепь будет не пропускать на вход схемы тахо­метра хаотические импульсы, а диоды или стабилитрон ограничат их по амплитуде.

   Возможен и такой вариант, когда подклю­чение возможно только на высоковольтный провод, идущий к одной из свечей. В этом случае нужно сделать емкостный датчик. Взять намоточный провод и намотать его несколько витков на поверхность высоко­вольтного провода (прямо на изоляцию). Закрепить витки изолентой, и подключить его к R4. Теперь при прохождении высоковольт­ного импульса на свечу зажигания, неболь­шая часть импульса будет через емкость образовавшуюся между жилой высоковольт­ного провода и намотанным на него обмоточ­ным проводом проходить на базу VT1.

Красильников Д.