8/15/2019 Contador de Revoluciones Digital Antiguo Para Diesel

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Contador de revoluciones digital (antiguo) para DiPor Romain Liévin

Los vehículos diesel actuales están (prác-ticamente) todos equipados con un con-tador de revoluciones. La característicaprincipal de los coches con motor die-sel es la de tener un mayor tiempo devida que sus homólogos de gasolina, demanera que es más probable que exis-tan en la actualidad un cierto número deeste tipo de vehículos que no estén dota-dos con este instrumento para medir elrégimen de revoluciones. Con este mon-taje os vamos a permitir equiparlos conuno.

SensorEn un motor de gasolina (de moto o decoche), es muy fácil recuperar los impul-sos relacionados con el número de vuel-tas efectuados por el motor. El númerode artículos aparecidos en Elektor es lamejor prueba. La mayoría de los mon-tajes se centran en captar los impul-sos generados por el encendido de lasbujías, sea por acoplamiento magné-tico o bien directamente después dehaber conformado una señal eléctrica.En un motor diesel que, por naturaleza,está desprovisto de bujías, es necesario

este conjunto está siempre protegido poruna cubierta. A menudo, los vehículosdiesel están equipados de una bombade vacío para un sistema de frenadohidráulico. Esta bomba está acoplada,por medio de una correa, al árbol delevas. ¡El lugar ideal para colocar dosimanes y el sensor! ¿Por qué 2 ima-nes? Todo buen mecánico sabe que unmotor de cuatro tiempos debe efectuardos vueltas en un ciclo de motor. Pero el

encontrar un método más convencio-nal. En este caso, este método toma laforma de un sensor de efecto Hall lógico(UGN3140) que genera un impulso cadavez que un imán pasa por delante deél. Pero también se podría haber utili-zado un fotosensor por reexión (¿porqué no?)… La dicultad se encuentra enlocalizar un lugar donde colocar uno ovarios imanes. Las poleas de la correade distribución sería un buen lugar, pero

RESET1

(RXD)PD0 2

(TXD)PD13

X T A L 2

4

X T A L 1

5

(INT0)PD26

(INT1PD3 7

(T0)PD4 8

(T1)PD5 9

G N D

1 0

(ICP)PD6 11

(AIN0)PB0 12

(AIN1)PB1 13

PB2 14

(OCI)PB3 15

PB4 16

(MOSI)PB5 17

(MISO)PB6 18

(SCK)PB7 19

V C C

2 0

IC1

ATtiny2313

K1

K2

16V

C1

100uF16V

C2

10uF

1

2

3

U17805T

R3

14V

K3R7

4 k 7

R8

4 k 7

C6

22p

C5

22p

C3

100nF

C4

10nF

a10

b

9

c

7

d

5

e

4

f

2

g 1

dp 6

C A

3

C A

8

LD1

HD1105

X1

3.6864 MHz

a10

b

9

c

7

d

5

e

4

f

2

g 1

dp 6

C A

3

C A

8

LD2

HD1105

a10

b

9

c

7

d

5

e

4

f

2

g 1

dp 6

C A

3

C A

8

LD3

HD1105

a10

b

9

c

7

d

5

e

4

f

2

g 1

dp 6

C A

3

C A

8

LD4

HD1105D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8

T4

BC557

T3

BC557

T2

BC557

T1

BC557

R5

4k7

R4

4k7

R24k7

R1

4k7

+5V

+5V

+5V

T5

BC557

R64k7

R9220R

PB0

PB1

PB2

PB3

PB4

PB5

PB6

PB7

K4

R10220R

R11220R

R12220R

R13220R

R14220R

R15220R

R16220R

071133 - 11

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árbol de levas realiza este ciclo en unavuelta solamente. Por lo tanto, el árbolde levas gira dos veces menos rápidoque el motor. Así pues, dos imanes per-miten obtener el número correcto deimpulsos.

ElectrónicaComo podemos constatar, el montaje sereduce a un único circuito integrado: unmicrocontrolador AVR de la casa Atmel.Ya están lejos los tiempos en los queera necesario, como mínimo, seis circui-tos integrados lógicos para realizar ¡uncuentavueltas de dos cifras solamente!

Además, el uso de un microcontrola-dor con cristal de cuarzo nos libera detener que realizar ciertos procesos decalibración. Este microcontrolador con-tiene todo lo necesario para contar losimpulsos con su entrada de interrupcióny controlar directamente un visualiza-dor multiplexado, con sus líneas de E/Scapaces de suministrar una corriente dehasta 20 mA. La visualización constade cuatro dígitos para llegar a contardesde 60 a 9.999 vueltas. La barragráca es una pequeña herramientaque nos permite visualizar fácilmenteuna aceleración o una deceleracióndel régimen del motor en un margende 1000 vueltas. Dicha barra grácaestá formada por 8 diodos LED, lo queequivale a una resolución de 125 vuel-tas. Para mejorar la precisión de lavisualización, se aconseja colocar dosimanes 1/3 en lugar de uno solo (esdecir, en total cuatro imanes sobre elárbol de levas). En efecto, de acuerdoa la concepción del programa (ver elapartado dedicado al programa), elequipo necesita al menos un impulsocada medio segundo, es decir, de 2 Hz,lo que equivale a una resolución de 120revoluciones/minuto. Un valor que esbajo y conlleva una inestabilidad en lavisualización.El sensor de efecto Hall se conecta sobreel colector K3.Dos imanes permiten bajar la resolucióna 60 vueltas/minuto. El número de ima-nes a instalar puede ser congurado pormedio del puente implantado sobre elconector K4 que, según el caso, tendrála forma de:– sin puente => 2 imanes,– con puente => 1 imán.En lo referente a la alimentación no haymucho que decir. Basta tan sólo consaber que:– Es posible que el regulador necesite deun radiador ya que la tensión en el inte-rior del vehículo puede alcanzar los 14 V,lo que representa una caída de tensión

de 9 V para un consumo de corriente de30 mA. Es decir, ≈ 0,3 W.– La presencia (indispensable) de unvaristor especial de coche para protegerel regulador contra toda sobre tensión.Si no es así, ¡adiós al regulador en elprimer intento de arranque!

ProgramaEste montaje requiere muy pocos recur-sos debido a la utilización de un pequeñomicrocontrolador: el AT90S2313. Estedispositivo contiene dos contadores/temporizadores ( timer ), una serie delíneas de E/S capaces de controlar direc-tamente diodos LED y una entrada deinterrupción. La entrada de interrupciónsirve para contar los impulsos incremen-tando un contador (cntH:cntL) de impul-sos. El temporizador ha sido ajustadopara generar una interrupción cada 2,5ms. La interrupción sirve para:– multiplexar el visualizador: el visualiza-dor se refresca cada 2,5 ms, por lo queel conjunto se refresca con una frecuen-cia de 80 Hz,– incrementar un contador lógico hastalos 250 ms (= 1 tic). Con cada “tic”, elvalor del contador de impulsos se alma-cena, de manera alternativa, en el con-

tador 0 o en el contador 1. Así pues,este “tic” sirve también para dispararen el bucle principal el tratamiento delos contadores y el refresco del visua-lizador. En el bucle principal se sumanel contador 0 y el contador 1 parapoder obtener así el número de impul-sos vistos durante los dos últimos tra-mos consecutivos de 250 ms, es decir,0,5 s. Este truco nos permite obtenerun refresco más rápido del visualizador(250 ms) sin tener que esperar el nalde una medida (0,5 s). Esto nos per-mite aumentar la rapidez de la cadenadigital sin comprometer la precisión. Elresto del programa consiste en trans-formar el número de impulsos en revo-luciones/minuto. Todo se ha realizadocon cálculos aritméticos. Sabiendo dela medida se realiza en 0,5 s, es nece-sario multiplicar el resultado por dospara obtener la frecuencia. Despuéshay que multiplicar por 60 para obte-ner un valor en vueltas por minuto. Acontinuación, queda convertir el resul-tado binario en un valor decimal, algoque se consigue gracias a las rutinasde conversión binaria al BCD de Atmel(ver nota de aplicación AVR204). Segui-damente, el resultado es convertido en

Lista de materiales

Resistencias:R1,R2,R4 a R8 = 4k7R3 = varistor S14K14R9 a R16 = 220 Ω

Condensadores:C1 = 100 μF/25 VC2 = 10 μF/25 VC3 = 100 nFC4 = 10 nFC5,C6 = 22 pF

Semiconductores:D1 a D8 = LED rojo (rectangular)

LD1 a LD4 = visualizador de 7 segmentos de LEDde ánodo común (HD1105)

T1 a T5 = BC557IC1 = AT90S2313 (grabado con el programa

hexadecimal 080238-11)U1 = 7805T

Varios:X1 = cristal de cuarzo de 3,6864 MHzK1,K2 = espadinesK3 = conector tipo “pinheader” SIL de 3

terminalesK4 = conector tipo “pinheader” SIL de 2

terminales (con puente)Sensor de efecto Hall UGN31

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

LD1 LD3LD2 LD4

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