เซนเซอร์/เกจวัดอุณหภูมิเครื่องยนต์พร้อมโพรบไร้สายสำหรับรถยนต์คลาสสิก: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ฉันทำโพรบนี้สำหรับชิปิตักที่น่ารักของฉัน รถเฟียต 126 ที่มีเครื่องยนต์ 2 สูบ ระบายความร้อนด้วยอากาศ ใต้ฝากระโปรงหลัง

ชิปิตักไม่มีมาตรวัดอุณหภูมิแสดงว่าเครื่องยนต์ร้อนแค่ไหน เลยคิดว่าเซ็นเซอร์น่าจะช่วยได้

ต้องการให้เซ็นเซอร์ไร้สายเพื่อกำจัดการเดินสายเคเบิลไปทางด้านหลังด้วย

ฉันคิดว่าจะสร้างส่วนเกจ (เครื่องรับ) ด้วยจอแสดงผลแบบดิจิทัลแอนะล็อกซึ่งจะใช้พลังงานจากช่องเสียบ usb บนเครื่องเล่น mp3 ในรถยนต์ของฉัน

และต้องการทำส่วนรับโพรบที่มีเซ็นเซอร์อุณหภูมิสองตัวและใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ AAA 3-4 ก้อน

ขั้นตอนที่ 1: การทดสอบวงจรครั้งแรก

ขณะออกแบบวงจรของฉัน ฉันได้เจอเว็บไซต์ที่มีประโยชน์ซึ่งฉันได้ดาวน์โหลดโค้ดตัวอย่างที่ทำงานอย่างสวยงามและเขียนโค้ดของฉันเองโดยใช้บางส่วนของโค้ดนั้น

นี่คือลิงค์จากเว็บไซต์นั้นที่เกี่ยวข้องกับการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ pic กับจอแสดงผล oled

และ

นี่คือลิงค์จากไซต์เดียวกันที่เกี่ยวข้องกับการใช้โมดูล RF 433Mhz ราคาถูกสำหรับการสื่อสารระหว่าง 2 pic micros

ที่อยู่รูทของไซต์อยู่ด้านล่างซึ่งเต็มไปด้วยวงจรง่ายๆ ที่ใช้งานได้จริงตามชื่อที่บอกเป็นนัย (ฉันไม่มีความเกี่ยวข้องกับเจ้าของไซต์)

simple-circuit.com/

ไฟล์ mp4 ชื่อแปลก ๆ สองไฟล์เป็นไฟล์วิดีโอขนาดเล็กที่แสดงระบบขณะทำงาน

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบและทดสอบวงจร

ฉันใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ pic 12F1822 แต่ละตัวสำหรับตัวส่งและตัวรับ

จอแสดงผล oled เชื่อมต่ออยู่ที่ส่วนรับเพื่อแสดงอุณหภูมิที่วัดได้

เนื่องจากตัวควบคุม 1822 มีแรมที่ต่ำมาก เฉพาะฟังก์ชันพื้นฐานของจอแสดงผลเท่านั้นจึงจะใช้ในการพิมพ์บล็อกแบบเคียงข้างกันเพื่อสร้างตัวอักษรดิจิทัลทั้งหมด 6 ตัว

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ 18B20 สองตัวทำงานที่ด้านส่งสัญญาณเป็น temp1 และ temp2

Temp1 ใช้สำหรับวัดอุณหภูมิเครื่องยนต์หลักและทำงานทุกๆ 6 นาทีและตรวจสอบอุณหภูมิ หากอุณหภูมิต่ำกว่า 50°C แสดงว่าวงจรไม่ทำอะไรเลยและเข้าสู่โหมดสลีปเพื่อปลุกอีกครั้งในอีก 6 นาทีต่อมา

สามารถใช้ Temp2 เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของจุดที่สองบนเครื่องยนต์หรืออาจเป็นอุณหภูมิของแบตเตอรี่ที่โพรบส่งสัญญาณ

ถ้า Temp1 สูงกว่าหรือเท่ากับ 50°C แสดงว่า temp2 ถูกวัดด้วย ตัวควบคุมจะเปิดโมดูลเครื่องส่งสัญญาณและการวัดทั้งสองจะถูกส่งไปยังเครื่องรับ จากนั้นวงจรจะเปลี่ยนเวลาให้ตื่นทุกๆ 30 วินาทีและเข้าสู่โหมดสลีปอีกครั้ง

วงจรจะตื่นขึ้นหลังจากผ่านไป 30 วินาทีเพื่อการวัดและการส่งสัญญาณแบบเดียวกัน และกลับสู่โหมดสลีปโดยทำซ้ำรอบนี้ตราบเท่าที่เครื่องยนต์ยังร้อนอยู่

หากอุณหภูมิ 2 ต่ำกว่า 50°C วงจรจะคิดว่าเครื่องยนต์ดับและหยุดส่งสัญญาณ เปลี่ยนเวลาปลุกเป็น 6 นาทีและเข้าสู่โหมดสลีป

การใช้พลังงานด้วยแหล่งจ่ายไฟ 6V (ชุดแบตเตอรี่ AAA 4 ก้อน) ระหว่างการทำงานปกติขณะส่งสัญญาณอยู่ที่ประมาณ 5mA ในขณะที่ไม่มีการส่งสัญญาณจะอยู่ที่ประมาณ 3mA ในโหมดสลีป การดึงกระแสจะลดลงเหลือ 0.03mA นั่นคือตัวเลขการบริโภคซึ่งสามารถเปิดใช้งานวงจรได้อย่างง่ายดายเป็นเวลาหลายเดือนด้วยชุดแบตเตอรี่เดียวกัน

มีการแนบรหัสฐานสิบหกสำหรับเครื่องส่งและตัวรับ

ขั้นตอนที่ 3: ต้นแบบด้านตัวรับ

ฉันได้สร้างต้นแบบของด้านส่งสัญญาณดังที่เห็นในภาพโดยใช้บอร์ดโปรโตยปแบบหลายรู ตัดสาย USB เพื่อใช้เป็นฐานของอุปกรณ์และตัวจ่ายไฟ

ขั้นตอนที่ 4: ต้นแบบด้านเครื่องส่งสัญญาณ

ด้านการส่งจะทำในลักษณะที่คล้ายกันโดยใช้บอร์ดต้นแบบหลายรูขนาดเล็ก

ฉันเคยใช้เมาส์ตัวเก่าเป็นเคสของตัวส่งสัญญาณ และสุ่มโยนวงจรเข้าไปข้างในแล้วติดแม่เหล็กเพื่อติดมันกับบ่อน้ำมันโลหะแผ่นของ fiat 126 โดยไม่ต้องใช้สกรูหรือส่วนอื่นๆ ในการติดตั้ง

ขั้นตอนที่ 5: การออกแบบเคสที่พิมพ์ได้ 3 มิติ

ฉันได้จำลองหน้าจอ oled และส่วนอื่นๆ ใน solidworks และออกแบบเคสด้านนอกสำหรับส่วนรับ

สามารถใช้เคสใดๆ กับตัวส่งสัญญาณได้ แม้แต่เคสเมาส์ก็ใช้ได้ตามปกติ ฉันไม่ได้ออกแบบเคสพิเศษสำหรับมัน นี่คือขั้นตอนของการออกแบบเคสตัวรับ

แนบไฟล์ STL สำหรับการพิมพ์ 3 มิติด้วย

ขั้นตอนที่ 6: เคสโพรบพิมพ์ 3 มิติ

ฉันได้ทำเคสพิมพ์ 3 มิติสำหรับโพรบ

ขั้นตอนที่ 7: การติดตั้งและการทดสอบ

ติดตั้งง่าย:D. โพรบสามารถติดกับพื้นผิวที่เป็นโลหะใดๆ ก็ได้ ดังนั้นผมจึงได้ลองตัวบนเครื่องยนต์ก่อน จากนั้นจึงค่อย ๆ ที่ด้านข้างของบ่อน้ำมัน ใช้งานได้ดีทั้งสองที่

พิมพ์ทดสอบของฉันทำจาก PLA ดังนั้นคาดว่ามันจะนิ่มลงในอุณหภูมิที่ร้อนจัด ฉันจะลอง ABS ในครั้งต่อไป