Стрелки приборной панели своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 05.10.2024

Представляю проект контроллера для управления подсветкой приборной панели в автомобиле. Контроллер имеет следующие функции:

1 одноцветный канал для подсветки шкал приборной панели
1 RGB канал с общим анодом для подсветки стрелок приборной панели
Плавный, двухступенчатый розжиг стрелок и шкал
Регулировка яркости подсветки шкал (25 уровней)
Регулировка цвета подсветки стрелок (150 цветов)
Сохранение значений яркости в энергонезависимую память микроконтроллера
Управление яркостью и цветом подсветки с помощью энкодера с кнопкой
Максимальный ток для подсветки шкал 0,5 А
Максимальный ток для каждого из RGB каналов 0,5 А
Максимальное напряжение питания 15 В

Алгоритм работы контроллера

После подачи питания сразу начинается плавный розжиг подсветки шкал на максимальную яркость. За ней начинается плавный розжиг подсветки стрелок, цвет стрелок при первом запуске красный., при последующих – последний сохраненный. После розжига стрелок идет затухание подсветки шкал до последнего сохраненного уровня. Во время работы контроллера, вращением энкодера, регулируется яркость подсветки шкал или цвет стрелок. Нажатием на кнопку энкодера переключается регулируемый канал. При переключении каналов регулировки выбранный канал моргает два раза. Если выбрана регулировка цвета стрелок, и приблизительно две секунды никаких действий не выполнялось - то контроллер автоматически возвращается к регулировке яркости шкал, которые при этом моргнут один раз. Через приблизительно 4 секунды бездействия, после каких либо изменений яркости или цвета, контроллер сохраняет настройки в энергонезависимую память, которая сохраняет настройки даже при снятии АКБ с автомобиля.

Сердцем устройства является микроконтроллер Atmega48 в корпусе TQFP32. Питается микроконтроллер от линейного стабилизатора напряжения AMS1117 на 5 V. В качестве силовых ключей применена сборка транзисторных пар дарлингтона ULN2003. Выводы микроконтроллера, подключенные к энкодеру, подтянуты к VCC резисторами 10 кОм. Вывод Reset также подтянут к VCC резистором 10 кОм. Конденсаторы на схеме - стандартная обвязка микроконтроллера и стабилизатора.

Плата энкодера имеет, кроме самого энкодера, два антидребезговых конденсатора 0,33 мкФ. Конденсаторы можно и не ставить, ибо энкодер опрашивается с частотой 4 кГц и чувствительность к дребезгу маловероятна.

Фьюзы оставляем по умолчанию, надо лишь выключить предделитель тактовой частоты и включить монитор напряжения на 4,7 В. Скрин фьюзов для Khazama:

После прошивки и установки фьюзов- нужно зашить файл EEPROM (в папке с прошивкой с расширением .eep).

Печатная плата выполнена на одностороннем текстолите, минимальная толщина дорожек- 0,3мм.

В архиве есть печатные платы в программах Sprint Layout 6.0 и Eagle 6.1 (для Eagle перед печатью необходимо залить полигон инструментом ratsnest). Так же имеются исходники для Atmel Studio 6.2.

Обновление от 20.05.2014:

1. Теперь прошивать файл EEPROM не надо, переменные инициализируются и берут значения в процессе первого запуска устройства.

2. Немного поправлены эффекты при переключении канала регулировки. Теперь шкалы моргают даже при нулевой яркости.

3. Добавлена возможность настройки яркости стрелок. Настроить яркость можно, если держать нажатой кнопку во время включения зажигания и отпустить, когда стрелки загорятся. При этом контроллер войдет в режим настройки яркости энкодером. После выбора необходимой яркости нужно нажать на кнопку, яркость сохранится и контроллер выйдет на рабочий режим, сбросив настройки цвета стрелок. Минимальная яркость ограничена, полностью погасить подсветку стрелок не получится.

4. Раньше при розжиге немного засвечивались неактивные каналы RGB. Сейчас этот недостаток устранен.

Оптитрон имеет специальный антибликовый фон, благодаря которому все указатели хорошо читаются в любых условиях.

Далее рассмотрим, как сделать такую подсветку для приборной панели своими руками.

Необходимые компоненты

Светодиоды SMD — собственно, что искал в лампе. Размер где-то 3 на 4 мм.

Светодиоды, резисторы 330 Ом.

Заготовки печатных плат, нарезаны на токарном станке.

Платы размечены под установку компонентов. Черные точки между дорожками — места установки светодиодов.

Расположение светодиодов по 3 в кластере.

Как вариант, можно светодиоды располагать на одной дорожке последовательно, будет даже проще плюс экономия одной дорожки, но мой вариант надежнее.

Делаем оптитрон

Пробую очистить светофильтр на краю шкалы. Особенность этих шкал в том, что они ориентированы на использование обычных лампочек, поэтому на них нанесен дополнительный слой темного фильтра (точечки), который обеспечивает равномерность подсветки (ближе к лампочке — темнее). Под белым рассеивающим слоем также виден желтый светофильтр. Желтый я бы оставил, но снять черный и белый, не затронув желтый — нереально.

Так это выглядит на просвет. Несмотря на белую подсветку, цифры все равно жёлтые благодаря жёлтому светофильтру, поэтому его придется убирать, хотя и не хотелось.

Подсветка указателей топлива и температуры. Опасался, что не хватит трех светодиодов на шкалу, оказалось, напрасно — шкала подсвечивается равномерно, на глаз градиента не заметно. Да! В результате осталось только 3 дорожки.

Указатели температуры и топлива сзади. Светофильтр частично удален в нужных местах.

Готовые шкалы температуры и топлива.

Снимаю светофильтр на тахометре. Использую жидкость для снятия лака и кусочки ватных дисков (все берём из арсенала супруги/мамы/сестры). Технология такая: мочим кусочки в жидкости и прикладываем к месту на минутку. Пока делаем следующую, предыдущая отмокает и покрытие легко снимается ногтем. Аккуратно! Лицевая сторона очень чувствительна к растворителям, особенно к спирту!

Готовая шкала тахометра.

Плата подсветки спидометра. Основная сложность, оказалось, именно здесь. Прибор спидометра за счет встроенного одометра очень громоздкий и для подсветки остается совсем мало места. В результате подрезок и подточек от платки осталось совсем немного.

Плата подсветки спидометра сзади. Пришлось восстанавливать дорожку таким образом

Устанавливаю подсветку спидометра. Два светика не влезло, перенес на боковую поверхность

Подключаю подсветку спидометра, проверяю. Между тахометром и спидометром выведены общие плюс и минус в цоколек T10, в него также установлены защитный диод и общий токоограничивающий резистор (все из той же лампы), воткнуто в штатный патрончик из-под лампы подсветки.

Готовая шкала спидометра

Приборка целиком. На данный момент законченное состояние.

Выводы

— Внутренние края цифр немного затеняются выпирающими частями приборов;
— Надписи не стал просвечивать, не хотелось перегружать панель светом — надо было заклеить черной лентой изнутри;
— Одометры оказались подсвечены слабо (надо думать);
— Стрелки остались не подсвечены, оставил обычные лампочки.

Панель в рабочем состоянии. На фото выглядит близко к настоящему. Время — после полудня, лето. Ночью ярковато, с непривычки немного отвлекает. Рассчитываю, что со временем яркость подсядет.

Всем привет.
Как-то ехал в темное время суток и в голову пришла идея, было бы интересно, если цвет подсветки приборной менялся бы от скорости или от оборотов двигателя. Т.к. тахометра на приборке у меня нет, то решено было реализовать именно второй вариант, за одно можно будет и обороты примерно определять.
Если кто-то захочет повторить, скажу сразу, работы с электрикой в авто вы проводите на свой страх и риск.
Умельцы резонно могут сказать о пушечных выстрелах по воробьям и о моём великолепном умении программировать, однако цель достигнута, задуманное реализовано и вполне себе работает :). В общем случае вам понадобится: Ардуино, пара RGB светодиодов, несколько резисторов и парочка микросхем стабилизации напряжения, крепления для светодиодов. Заинтересовавшихся прошу под кат.

Подключаем RGB диод. Не забываем ставить на каждый светодиод по ограничительному резистору.

Использовать будем метод attachInterrupt. Метод вызывает функцию, когда на пине появляется и/или исчезает напряжение. В нашем случае нужно реагировать в обоих случаях, ибо мы не знаем об импульсе ничего кроме его наличия. Как выяснилось позже при увеличении оборотов уменьшается и длительность + и длительность 0.

В Setup подключаем пин, к которому будет подключен импульсный провод. Это цифровой пин 2. 0 в коде.т.к. это нумерация пинов, которые умеют работать в таком режиме. Соответствует ему пин 2.

Дальше проверяем что данные адекватны: длительность импульсов, а соответственно и обороты соответствуют физическим нормам и начинаем управлять светом.

Обороты менять будет от синего к зеленому и через желтый в красный. Схема зависимости цвета от оборотов ниже. По горизонтали шкала оборотов. По вертикали уровень яркости от 0 до 255. Чистый синий и красный не достаточно ярко освещали панель, поэтому пришлось разбавить их немного другими. Зато синий стал отливать бюрюзовым, очень красиво :)

Для каждого из участков нужно составить формулу по которому будет рассчитываться яркость. По факту это уравнение прямой по двум точкам. Считается легко.
Так например для участка 800-1300 яркость будет считаться как

Не забываем, считать ошибки, если адекватные данные перестали поступать. Более 100 подряд идущих ошибок (опыту если провод оторвется то эта сотня налетает за долю секунды), то уходим в статичный цвет. При появлении данных возвращаемся обратно.

Ну и наконец плавность смены цветов.

При включении системы плавно зажигаем подстветку. Для этого заведем переменную first_loop, которая у будет говорить ардуине что еще пока не надо обращать внимания на импульсы.

Так, все, пора тестировать. На улице январь, холодно, чтоб идти на мороз и просто потестить на авто. Нужен симулятор. Берем вторую ардудинку и делаем из него генератор импульсов.
В общем виде так. При отладке добавлял сюда управление по COM, чтоб менять длинны.

По счастливому стечению обстоятельств в руках оказался USB осциллограф, который здорово помог при разработке. Подключаем и видим на выходе примерно такую картинку.

Поигравшись убеждаемся что все вроде работает. Вот теперь идем и ищем импульсы в авто. Забегая вперед скажу, что в приборной панели я вывода провода для тахометра не нашел, потому пришлось включаться в OBDII разъем. Включаем и…

Это что еще такое!?
Газуем.

Ну емае, такие то считать вообще не умеет. Придется все переделывать, подумал я. А чуть позже заметил что второй провод щупа осциллографа отвалился от массы. Тьфу ты.

Вух, все нормально. Вот только амлитуда не 5В ардуинских. Рисковать не будем. Придется понижать.
Кстати еще момент. Частота в два раза больше, чем обороты двигателя. Я так понял что тахометр показывает количество циклов в минуту, т.е. количество например вспышек в цилиндре. А вот коленвал за один цикл оборачивается два раза. А импульсы берут именно с него. Впрочем я могу быть не прав. Но при холостых оборотах, остывшего немного авто у меня осцил показывал 34,4 Гц. Что соответствует 2000 оборотам. Даже на слух это было не так. А вот 1000 — самое оно. Учитывать в формулах при расчете оборотов.

При тестах питания ардуины 12В вела себя не всегда адекватно, поэтому ее будем питать от бортовой сети, но понизив до 5В.

Общая схема системы. Через стабилизаторы L7805C питаем ардуино и уменьшаем амплитуду импульсов делителем. На выходе с ардуины через резисторы подключаем параллельно пару светодиодов. Именно столько ламп подсветки у меня в приборной панели.

Так-с, ну теперь пора сделать патроны для диодов.

Родной патрон справа. В магазине такие не нашел, пришлось взять стандарные. Вытаскиваем клеммы с патронов, ибо питание мы брать будем не с них. Высверливаем снизу отверстия для подведения проводов в патрон. Напаиваем провода к диоду, хорошенько изолируем используя термоусадочные трубки.

Долго искал чем нарастить такую длину патрона, по диаметру ничего не подходило. В итоге использовал плотную изоляцию от кабеля. Подтягиваем и закрепляем с торца патрона капелькой термоклея.

Пытался сделать на отдельной плате стабилизатор и 6 резисторов для светодиодов, однако текстолит почему-то в процессе вытравился только на половину. На одной части платы он просто остался нетронутым, на второй половине полностью растворился. А между ними ровная граница, будто разные металлы. Поэтому остальное собиралось не очень эстетичным видом, фотографий нету. Но все согласно приведенной выше схемы. Пока искал чем нарастить патрон нашел практически идеальный корпус :).

Дабы приборную панель в будущем можно было снять без проблем решено сделать разъемное соединение. Сгоревший блок питания помог найти фишку. один конец к ардуине, второй конец к бортовой сети авто.

С обратной стороны панели выкручиваем один винт из корпуса и прикручиваем обратно уже с частью компьютерной розетки, выполняющей роль корпуса.

Защелкиваем корпус, собираем провода, чтоб не болталось и устанавливаем все назад. Питание для ардуины брал с проводки, которая идет к панели. Прозвонил контакты отвечающие за питание штатных ламп подсветки и нашел соответствующие провода на фишке. В итоге ардуина включается с включением света, а не работает постоянно. Тахометра не нашел, пришлось увести проводок к OBDII разъему.

В общем-то все готово. Видео работы. Конечно же видео не передает всю глубину и контрастность при ночной съемке светящихся элементов.

Катаюсь уже неделю. Думал будет напрягать. Однако нет, мне нравится. Нуу, пока не надоело по крайней мере :). Меняется не резко, порой боковым зрением изменение и не успеваешь заметить. Заметно только когда переходит на красный, зато очень эффектно когда авто начинает разгоняться набирая обороты и переходит в красную зону при обгоне :).

UPD
Схема не претендует на правильность и идеальность. Умельцы не советуют использовать стабилизатор напряжения для понижения амплитуды импульсов, а задействовать обычный делитель напряжения. Замечания можете увидеть в комментариях ниже.
UPD2
Изменил схему в связи с замечаниями. Старая схема по ссылке

Ну и повторюсь, ответственность за воспроизведение данной схемы лежит только на вас. Удачи в техническом творчестве! :)

Вы вошли как гость, рекомендуем Вам авторизироваться либо пройтипроцесс регистрации . Если Вы забыли пароль, то Вы можете его восстановить
Чужой компьютер .

Потому что я теснее обладал опыт в переделке приборки и разобрал их штук 5, у меня осталось куча запчастей и одна целая. Имелось поры максимум. Сооружал смирно в процессе января февраля марта. Упор был на качество. Не торопиться. Я не гуру и не электронщик но приловчился паять. Травить печатные платы не стал. Это теснее при надлежащем проекте буду на их всё мастерить. Диодов не сожалел, потому что добивался яркость вырви глаз. Потому что буду тонировать стекло. Но вначале отполирую либо куплю новое. Глядим и не задаём излишних вопросцев))

А некие пробовали убежать.

СМД 5050 3-ёх чиповые т.е. три кристалла снутри каждого светодиода.

Шаблон для размещения светодиодов

Прикидываем на каком расстоянии их расположить

Из медного электропровода выгибаем подходящий полукруг - "рама"

Пропаиваем как надо.

Тестируем. Пламенеет. Ок. Поехали далее.

Даже на участок встаёт. Пока всё по плану.

Тестируем. Ничё так.

Выгибаем основание под спидометр.

СМД-шек не сожалеем. Паяем по максимуму.

И здесь пламенеет всё как следует. Идём дальше.

Круги. Практически как на бумерах )

Пару ингредиентов согнул щепетильно. Чтоб усадить круги пониже и чтоб не цеплялись о их.

Напаиваем ножки крепления.

Это под надпись РПМх1000

Это теснее на чистовой приборке. Это сломанные родные светодиоды на тот или другой держатся шкалы и спустя тот или другой подсвечиваются стрелки. И также крепления остальных устройств. Я всё это тяжба сломал, чтоб подобраться к подсветке стрелок не снимая их.

На Кседосах стрелки не торчат впрямую на оси тот или другой выходит из механизма. Идёт переход с одной шестирёнки на иную. Видите ли сломав всё избыточное, я сейчас могу смирно держать плоскогубцами за ось, и вытянуть стрелку. Я и доставал не повреждая азбучным методом. Но так я уверен что механизмы рабочии на сто%.

Механизм температуры. Целый и не вредимый.

Паяльнико-пила - для пластика.

Никто никого не цепляет. Всё ок.

Это на подсветку темп. Окружил в кембрики. Уж больно не достаточно участок в том, решил для надёжности так сделать.

Прикрепили на необходимое мне расстояние.

Промежный тест пройден.

Согласен. Здесь чтото перестарался )))

Не испортьте и не отрежте вот эти ограничители. Тот или другой не приносят стрелке завалится главным образом чем надобно.

Платы тривиальнее крепить чем располагать диоды "на весу" ну и надёжнее. Потому что диоды будут у стрелки вплотную то 2-ух смд за глаза хватает.

Мастерим паяльничком углубление под платки.

Плата-крепление под подстветку стрелок на тахометре. Травить не стал.

Могу облекать подсветку стрелок не снимая стрелки не повреждая механизмы )))

Этаким образом светодиоды расположились вплотную к стрелке.

Светодиоды под красноватую зону оборотов.

Приклеиваем светодиоды тоже к шкалам на суперклей. Покрываем оболочкой замазки для превосходнейшего распространения света.

Светодиоды действуют на УРА!

Подобно под стрелку спидометра.

Лерка, вот они дистансеры твои ))))

Повторно постоянно превосходнее достается.

Удалили светофильтр жидкостью для снятия лака для ногтей.

Подсветки и это. Но позже убрал. Не то.

Светодиоды на темп.

Чтоб мы могли вслучае что демонтировать приборку всё мастерим на разъёмах.

Все электропровода собирал в одну точку. Опосля теснее шли одни на кормленье.

Это модуль с помощью тот или другой вначале загораются стрелки и позже теснее плавненько разжигается главное освещение. Но он %%ка сгорел как затестил на машине, при непонятном мне обстоятельстве, подключил всё как следует и при ранешних тестах он пламенел нормально. Позже разберусь и поставлю его на участок.

В этой статье мы рассмотрим один из таких примеров – подсветку стрелок приборной панели, способной менять цвет в зависимости от показаний приборов. Подобный вид светового тюнинга может эффектно преобразить стиль салона Вашего автомобиля и в то же время повысит удобство пользования приборами.
Чтобы сделать обычную подсветку стрелки, достаточно счистить со стрелки красное напыление и закрасить корректором (которым замазывают ошибки) 3 стороны (левую, правую и нижнюю) полностью. Далее необходимо спаять конструкцию из 3 последовательно соединенных светодиодов.

Устанавливаем получившуюся конструкцию в приборную панель.

Чтобы реализовать подсветку стрелок, меняющих цвет в зависимости от показаний, придется приложить чуть больше усилий. Однако, у реализации этого проекта есть один простой способ, который не потребует от Вас серьезных знаний в области электрики. Для начала необходимо снять и разобрать приборную панель автомобиля.
Размещаем светодиоды малого размера (5мм) нужных цветов под стрелками. Для этого в приборной панели сверлим отверстия 5 мм и устанавливаем светодиоды в отверстия. С обратной стороны закрепляем светодиоды прозрачным клеем. Важно, чтобы клей не попал на ножки контактов светодиода.

В самих стрелках необходимо закрасить все внутренности за исключением одного места между осью и самой стрелкой. Обозначим его на фотографии красным.

Можно залепить все сырой резиной.
В результате, при прохождении этого не закрашенного места над светодиодом того или иного цвета, стрелка соответственно светится тем или иным цветом.

В нашем экспериментальном варианте, мы использовали следующие способы подсветки: в тахометре на холостых синий цвет стрелки, при повышении оборотов стрелка плавно меняет цвет от синего к зеленому, затем краснеет. Скорость аналогично. Температура — от синего к красному ( 90° ). Запас топлива — красный ( пустой бак ), зеленый ( пол бака ), синий ( полный ).

Читайте также: