タコメーターV2(tachometer)

以前にも、タコメーター(tachometer)を製作しました。この時には、シガーライターソケット(cigarette lighter socket)から、電源を取り、その電源に含まれるオルタネータの微少信号波形(三相交流)より、エンジンの回転数を求めました。

しかし、最近の車に搭載されている、エンジンコンピュータ(ECU)からは、TA信号(エンジン回転数)が、標準で出力されているようなので、これを使ったタコメータを製作してみました。

<ECUからの信号線の例>
※ホンダのトゥディ(排気量(660)、型式JA4)

<TA信号の波形の例>
※ホンダのトゥディ(排気量(660)、型式JA4)、メーカーに問い合わせた限りでは、エンジンが1回転するとパルスが、1.5回出るとのことでした。(下図には、若干想定が含まれていますのでご了承ください)

<処理の流れ>

1. TA信号が、Lowになるまで待つ。
2. TA信号が、Highになるまで待つ。
3. TIMER1を開始させる。
4. TA信号が、Lowになるまで待つ。
5. TA信号が、Highになるまで待つ。
6. TIMER1を停止させる。
7. TIMER1のカウント値より、パルスの幅を求める。
8. パルスの幅より、1分間のエンジンの回転数を求める。
   (60秒÷パルス幅)÷エンジン1回転あたりのパルス数
9. その結果を、1000回転単位に換算し、LEDにバー表示する。

※エンジン1回転あたりのパルス数は車種によって異なる可能性がありますので、プログラムの次の箇所を適時変更してください。

#defineCYCLE_DATA1.5

GP_TachoMeter.c

//********************************************************************** 
/*
　　　『汎用タコメータ』 
*/
//********************************************************************** 
 
#define		LED01		PORTB.F2
#define		LED02		PORTB.F3
#define		LED03		PORTB.F4
#define		LED04		PORTB.F5
#define		LED05		PORTB.F6
#define		LED06		PORTB.F7
#define		LED07		PORTA.F6
#define		LED08		PORTA.F7
#define		LED09		PORTA.F0
#define		LED10		PORTA.F1
#define		LED11		PORTA.F2
#define		LED12		PORTA.F3
#define		LED13		PORTA.F4
#define		LED14		PORTB.F1
 
#define		ON			0
#define		OFF			1
 
#define		TA_SIG		PORTB.F0
 
#define		CYCLE_DATA	1.5			//エンジン1回転あたりのパルス数 
 
//********************************************************************** 
 
double	measurement()
{
	static	unsigned	int	cnt;
	// TIMER1の設定
	PIE1.TMR1IE = 0;
	PIR1.TMR1IF = 0;
	T1CON.T1RUN = 0;
	T1CON.T1CKPS0 = 1;
	T1CON.T1CKPS1 = 1;
	T1CON.T1OSCEN = 0;
	T1CON.NOT_T1SYNC = 1;
	T1CON.TMR1CS = 0;
	T1CON.TMR1ON = 0;
	TMR1L = 0;
	TMR1H = 0;
	//信号の立ち上がりをチェックする。 
	while (TA_SIG != OFF)
		;
	while (TA_SIG != ON)
		;
	//TIMER1を開始する。 
	T1CON.TMR1ON = 1;
	//信号の立ち上がりをチェックする。 
	while (TA_SIG != OFF)
		;
	while (TA_SIG != ON)
		;
	//TIMER1を停止する。 
	T1CON.TMR1ON = 0;
	//オーバーフローをチェックする。 
	if (PIR1.TMR1IF == 1)
		return (-1.0);
	//実時間に変換する。 
	cnt = TMR1H << 8;
	cnt = cnt | TMR1L;
	return ((double)cnt * 4.0);	// 4.0usec=(1/8000000)*4*8*1000000
}
 
//********************************************************************** 
 
void	BarDisp(int cnt)
{
	static	char	i;
	//
	LED01 = LED02 = LED03 = LED04 = LED05 = LED06 = LED07 = LED08 = LED09 = LED10 = LED11 = LED12 = LED13 = LED14 = OFF;
	//
	switch (cnt) {
	case 14:
		LED14 = ON;
	case 13:
		LED13 = ON;
	case 12:
		LED12 = ON;
	case 11:
		LED11 = ON;
	case 10:
		LED10 = ON;
	case 9:
		LED09 = ON;
	case 8:
		LED08 = ON;
	case 7:
		LED07 = ON;
	case 6:
		LED06 = ON;
	case 5:
		LED05 = ON;
	case 4:
		LED04 = ON;
	case 3:
		LED03 = ON;
	case 2:
		LED02 = ON;
	case 1:
		LED01 = ON;
	case 0:
		break;
	case -1:
		for (i = 0; i < 5; i++) {
			LED01 = LED02 = LED03 = LED04 = LED05 = LED06 = LED07 = ON;
			Delay_ms(100);
			LED01 = LED02 = LED03 = LED04 = LED05 = LED06 = LED07 = OFF;
			Delay_ms(100);
		}
		break;
	default:
		for (i = 0; i < 5; i++) {
			LED08 = LED09 = LED10 = LED11 = LED12 = LED13 = LED14 = ON;
			Delay_ms(100);
			LED08 = LED09 = LED10 = LED11 = LED12 = LED13 = LED14 = OFF;
			Delay_ms(100);
		}
		break;
	}
}
 
//********************************************************************** 
 
void	main()
{
	static	char	buf[6];
	static	double	cycleTime, minRotationCnt;
	//
	OSCCON = 0b01110000;		// クロックは8Mhz 
	CMCON  = 0b00000111;		// コンパレータは使用しない。 
	ANSEL  = 0b00000000;		// Ａ／Ｄ変換を使用しない。
	TRISA  = 0b00100000;
	TRISB  = 0b00000001;
	//
	while (1) {
		//パルス間隔の時間を測定する。 
		cycleTime = measurement();
		//オーバーフローであればエラー表示する。 
		if (cycleTime == -1.0) {
			BarDisp(-1);
			continue;
		}
		//1分間の回転数を求める。 
		minRotationCnt = (60000000.0 / cycleTime) / CYCLE_DATA;
		//1000回転に換算し、バー表示する。 
		BarDisp((int)(minRotationCnt / 1000.0));
	}
}//~!
 
//**********************************************************************

いつものブレッドボードで確認してみました。
14個のLEDは、手持ちの関係で、10バーLEDアレイと普通の赤色LED4個としました。
尚、確認に当たっては、実際の車のTA信号ではなく、手持ちのテストオシレーターからの擬似信号を入力しました。

左側から、停止状態、1000回転、2000回転、3000回転(LEDの点灯と周波数の変化)

左側から、4000回転、5000回転、6000回転、7000回転

左側から、8000回転、9000回転、10000回転、11000回転

左側から、12000回転、13000回転、14000回転、15000回転以上(上位7個のLEDが点滅)