Процессор зажигания для мотоцикла(Nowtodo:общий алгоритм)

Хочу сделать процессор зажигания для мотоцикла со следующим функционалом:
- управление углом опережения зажигания по линейной функции y = kx + b в зависимости от мгновенной скорости вращения коленвала непосредственно перед моментом подачи искры;
- Постоянный контроль эффективности опережения зажигания при помощи измерения характера ускорения коленвала и автоматическое внесение коррективов в функцию УОЗ;
- Контроль эффективности системы зажигания в целом, то есть подсчёт процента пропущенных рабочих циклов;
- Отображение на 4 разрядном 7 сегментном индикаторе частоты оборотов, % пропущенных циклов, среднего УОЗ и другой информации по выбору;
- отображение направления вращения коленвала, предотвращение самопроизвольной смены направления вращения коленвала, смена направления вращения по команде;
- Пропуск первой искры при запуске кикстартером.

Какие вопросы уже решены:
1. Выбран контроллер. Attiny 2313.
2. Для определения частоты вращения, ускорения и мгновенной скорости, а также для определения начальной точки будет использован оптический датчик от принтера с модулятором 180 рисок -1. Начальная точка алгоритма в НМТ или ВМТ.
3. Схема питания контроллера на 4 странице.

Изучаю программирование контроллеров по Ревичу(Си), Шпаку(Ассемблер), Евстифееву и даташиту на tiny2313.

Текущие вопросы постараюсь отображать в названии темы.

Сама по себе разработка не новая, и, по сути, ничего сложного в ней нету. Однако, моих знаний не хватает для того, чтобы осилить всё сразу. Образование у меня не связанно ни с электроникой, ни с программированием, поэтому систематических знаний нет и много вопросов, от которых самому смешно: как можно это не знать?

0

Так и должно быть. Датчик инфракрасный, он и не должен на синий свет реагировать.

0

Это хорошо.

Вы могли заметить на первой фотографии в теме импровизированный стенд. Двигатель ручной дрели в картонном основании и модулятор от принтера с туевой хучей рисок. Энкодер тоже от принтера, и он не тот, который я делаю. А теперь представьте что я хотел получить от этого и можете смело ржать надо мной))))

В общем вот скриншоты эксперимента. Масимальная скорость вращения модулятора примерно 10 градусов за полсекунды, то есть крутил я его медленно и руками.
{del}
{del}
{del}
{del}

Естественно, я попробовал включить мотор на самую малую скорость. Получился писк по тону на границе слышимости и прямая линия на экране.

З.Ы. И кстати, делитель теперь работает. Спасибо.
З.З.Ы А что означают спадающие пики графика? Почему они не ровной полочкой?

0

З.З.Ы А что означают спадающие пики графика? Почему они не ровной полочкой?

Входная емкость звуковой карты валит "полочку". Можно доработать звуковуху, увеличив номинал этих ёмкостей. Можно вообще сделать УПТ, но тут разбираться нужно.

0

Ради интереса сегодня продолжил эксперименты с энкодером от принтера.
Целый день на учебе страдал - думал почему, я слышал сигнал от энкодера, а комп его не видел, ведь раз он входит в слышимый диапазон, звуковая карта должна его оцифровать, соответственно и отразить это в wave. Забил на конспекты - запустил программу (кстати, кому надо клёвая прога PowerGraph - работает с разными осциллографами, в том числе и со звуковой картой)

Оказалось, что по умолчанию частота дискретизации установлена 8 КГц. Прилетел домой, даже чайник не поставил - за стол. Частоту на 96КГц, собрал разобранный стенд и поехали.

Сначала измерил частоту вращения двигателя при крайних положениях реостата. Получилась минимальная частота 782,8 об/мин =13,04 Гц (период 0,0766 сек или 14 оборотов за 1,073 секунды), максимальная - 1847,0 об/мин = 30,78 Гц (период 0,0325 сек или 33 оборота за 1,072 сек)

Далее, снял бумажку, установил диск с рисками. Я не удивлюсь, если на этом диске окажется больше 1000 рисок, потому что по измерениям получилось, что время между вхождением соседних рисок в прорезь датчика 0,000068 сек или 14705 Гц. Вот он откуда писк.



Судя по всему, сигнал с частотой 14 кГц при частоте дискретизации в 96 получается не очень точным. Как математически, так и на скриншоте видно, что на 1 период колебания приходится примерно 7 точек измерения, остальное компьютер не видит.

Вопрос. На какую предельную частоту можно расчитывать при работе... эээ? С Tiny2313 например? Или пора уже алгоритм набросать, перед тем как выбирать аппаратные средства?

0

Для Tiny2313 максимальная частота 16мгц.

0

Вообще не понятно, к чему такие частоты. ДВС - частота вращения ну мах 6000 об/мин., это 100Гц. Угловое положение колен вала в автомобилях определяют с точностью 360град/60 =6 град, или в частотном представлении 6 кГц. Ну дадим частоту дискретизации в 10 раз больше, это 60кГц, это меньше мах 96кГц. Откуда мифические 14705 КГц

0

Сообщение от Otykro Для Tiny2313 максимальная частота 16мгц.

Вообще-то 20.

Сообщение от Sirkyo по измерениям получилось, что время между вхождением соседних рисок в прорезь датчика 0,000068 сек или 14705 КГц.

Эээ... как это? 1/0.000068=14705.88, только не кГц, а Герц. Или я что-то упустил?..

0

Table 80. External Clock Dryve VCC = 4.5 - 5.5V - MAX 16MHz. Хотя ниже на графике частота явно выше где то порядка 24мгц.
Если ухо слышит то точно в герцах.

0

Вот этот ДШ
Страничка 1:

Сообщение от Датащит Speed Grades – ATtiny2313V: 0 - 4 MHz @ 1.8 - 5.5V, 0 - 10 MHz @ 2.7 - 5.5V – ATtiny2313: 0 - 10 MHz @ 2.7 - 5.5V, 0 - 20 MHz @ 4.5 - 5.5V

0

Сообщение от kyr_tt Вообще не понятно, к чему такие частоты. ДВС - частота вращения ну мах 6000 об/мин., это 100Гц. Угловое положение колен вала в автомобилях определяют с точностью 360град/60 =6 град, или в частотном представлении 6 кГц. Ну дадим частоту дискретизации в 10 раз больше, это 60кГц, это меньше мах 96кГц. Откуда мифические 14705 КГц

Поясню: 14705 кГц - это я опять косякнул с приставками, а 14705 Гц получилось вращая модулятор датчика перемещения буниги из принтера HP с частотой около 800 оборотов в минуту. Это было сделано в качестве эксперимента. По расчетам, этот датчик имеет приблизительно 1130 рисок.

Очень точный датчик нужен мне для проведения исследований. Я вижу свой проект в следующих этапах: Инструментальная база -> стенд -> исследования -> если гипотеза верна, то создание девайса -> испытание принципа работы -> добавление свистелок и перделок вроде индикации на панель или возможности реверснуть двиг.
Если гипотеза неверна, то переходим ко второй гипотезе.

Вернемся к датчику. Если выкинуть из головы метрологию и довериться интуиции, то из звуковухи с её 20 000 Гц можно выжать точность 360/180 = 2 градуса или 18 кГц

Повторю, такая точность нужна только для исследования, на последнем этапе со свистелками и перделками можно уменьшить точность, для упрощения и улучшения помехоустойчивости.

0

А вот еще один даташит.
• Speed Grades
– ATtiny2313V: 0 - 6 MHz @ 1.8 - 5.5V, 0 - 12 MHz @ 2.7 - 5.5V
– ATtiny2313: 0 - 12 MHz @ 2.7 - 5.5V, 0 - 24 MHz @ 4.5 - 5.5V

0

Судя по всему, мне подойдет 0 - 6 MHz @ 1.8 - 5.5V (0 - 4 MHz @ 1.8 - 5.5V)

0

Не вспомню, но у звуковухи частота дискредитации много больше 20кГц. Да же если речь идет о науке, это более чем.

0

Исследования, исследования. Хрен ли вы понимаете в исследованиях?
Иначе зачем такую полову к движку прикручивать? Всё, что вам надо - два зубчика на коленвалу - первый зубчик на точке максимального опережения зажигания, второй через 4-8 градусов. И больше ничего. Совсем ничего вот этого не надо, никаких там датчиков с тысячью делений, никакой этой ботвы, потому что у вас есть контроллер. Коленвал с точки зрения контроллера - такая хрень, которая вращается, ну, примерно, как секундная стрелка на часах для вас. А так как коленвал массивный, то быстро поменять скорость вращения он не может.
Возвращаемся к нашим зубчикам. Пришел импульс от первого зубчика (после долгой паузы, который) - запустили таймер. Пришел второй - глянули, сколько натикало, поделили на наши 4 или 8 - получили количество тиков на один градус вращения коленвала - оно же угловая скорость коленвала, выраженная в тиках. Глянули в таблицу угол опережения для этой скорости, зарядили его в таймер, и забыли. Отсюда и далее, контроллер может заниматься своими делами, тем-сем-другим, смотреть на динамику ручки газа, чтобы к следующему обороту быть во всеоружии, рассказывать ноутбуку о достижениях в сфере искропускания, а как таймер досчитает до порога, он сам скажет, когда искру дать.
Принцип ясен? Попытка посчитать события "в лоб" приведёт к исчерпанию вычислительной мощности контроллера. Реагируя на каждую из тысячи рисок датчика за оборот, контроллеру будет некогда заниматься делом. А информативности в тысяче импульсов на оборот - ровно столько же, сколько и в двух. Можно вообще одним обойтись, только тогда самый первый оборот пропустить придётся, не будет данных для вычисления момента искры.

0

+1

Энтузиазма много, головы применено мало. В результате спутал энкодер с тахометром и маялся дурью.

0

Для этого двигателя вообще все это избыточно. Но дело не в этом, человеку интересно он и занимается и это очень хорошо. Получит опыт, все равно позитив. Это лучше чем дурака валять.

0

Спасибо, Гарнист, я об этом уже думал. Однако, я не профессиональный разработчик и у меня не столь прагматичный подход к своему хобби.
Если бы мне нужно было готовое решение, я бы повторил одну из существующих схем, которые я изучил вдоль и поперек, на сколько был способен и продолжаю это делать.

Энкодер от принтера не подходит для дальнейшей работы, потому, что звуковая карта не сможет обработать сигнал, поэтому для измерений я хочу сделать модулятор со 180 импульсами на 1 оборот, чтобы при максимальной частоте вращения КВ 100 Гц частота измеряемого сигнала не превысила 18 кГц.

Коленвал, особенно у одноцилиндрового двигателя движется неравномерно. Ускорение коленвала происходит от ВМТ до момента, когда сила давления от сгорающих газов не уравняется со внешними силами и силами трения внутри системы. Всё остальное время до прихода в ВМТ коленвал замедляется. А ещё, если угол опережения выбран слишком рано, то произойдет резкое замедление до ВМТ.

Так что сейчас я хочу сделать прибор (на базе ноутбука со звуковой картой) который позволит мне увидеть момент начала и окончания ускорения от сгорания топлива, а уже на результате этих данных можно будет думать как устроить датчики на сам девайс.

0

Уважаемый Sirkyo, ваш коленвал присоединен к маховику, дискам сцепления, коробке передач, главной передаче, заднему колесу, мотоциклу, вашему тельцу на нем. Коленвал не может получить заметное угловое ускорение, не сообщив такого же всем вышеперечисленным предметам. Массу этих предметов вы знаете, мощность вашего двигателя тоже, и соответственно можете рассчитать, какое ускорение он может им сообщить, и стоит ли принимать его во внимание при определении момента зажигания.

0

Мне очень важно ваше мнение по поводу электроники, программирования, конструктивным особенностям, подбору элементарной базы, однако позвольте мне самому принимать решения о целесообразности моей разработки.

0

Ну ладно, может быть ваш печальный опыт пригодится кому-то еще, учиться можно и на чужих ошибках. Держите в курсе ваших исследований и разработок :)

0