DZM auf SI LED Anzeige (Allgemein)

Hallo Forum,

in meinem ersten Forumsbeitrag möchte ich kurz über meine selbstgebastelte DZM Anzeige berichten.
Einstiegspunkt war natürlich der Ausbau des Kombiinstrumentes, dessen Tank- und Verbrauchsanzeige nicht mehr ging. Und bei der Überholung des Kombiinstruments dachte ich mir, so eine DZM Anzeige anstelle der SI-Service Intervalle wäre doch eine super Sache. Diese Idee hatten auch schon andere, allerdings finde ich die einfache „Balken“-Darstellung zwar nett aber ungenau und wenig hilfreich.
Deshalb habe ich mir ein anderes Darstellungskonzept für die 5 grünen, die gelbe und rote LED überlegt:
- Die erste LED leuchtet nur, wenn die Motordrehzahl zwischen 1000 und 1999 RPM liegt, die zweite dann von 2000 bis 2999, usw.
- Zusätzlich haben die grünen LEDs eine Doppelbedeutung: Die erste LED hat den Wertebereich 0-199 RPM, die zweite 200-399, usw.

Läuft der Motor nun mit 2500RPM leuchtet die zweite LED normal und die dritte LED schwach.

Diese Anzeige erfordert natürlich ein gutes technisches Konzept basierend z.B. auf dem ATtiny461:

1. Das „Engine Speed Signal“ muss mit einer Input Capture Unit sauber vermessen werden. Die ICU ist ein fortlaufender Zähler dessen aktueller Stand in ein Register weggespeichert wird, sobald eine falling edge des Signals erkannt wird. Aus der Differenz zum zuvorigen Zählerstand kann dann das Zeitdelta berechnet werden. Um dem Ganzen mehr Robustheit zu geben, werden in meiner Lösung die letzten 6 Deltawerte in einem Ringspeicher vorgehalten. Bei der Auswertung, werden dann alle Werte addiert, dabei auch Min und Max-Wert ermittelt. Diese beide Werte werden dann von der Summe wieder subtrahiert, um Ausreißer zu verwerfen. Anschließend wird der Mittelwert der Periodenlänge durch Division der Summe durch 4 ermittelt.

2. Die Periodenlänge wird dann mittels einer vorab berechneten Referenztabelle auf die RPM gemappt. Liegt die Periodenlänge innerhalb des aktuellen RPM Bereichs bleibt alles beim alten. Ist sie höher, wandert die Anzeige in den nächst höheren RPM Bereich. Wenn sie kleiner ist, in den Bereich darunter. Wobei ich da einen Hysterese Mechanismus eingebaut habe, der die Grenzwerte des aktuellen RPM Bereichs nach unten und oben etwas aufweitet, so dass Messwerte an der „Grenze“ nicht gleich zu einem Wechsel führen.

3. Die Helligkeit der LEDs soll ja unterschiedlich sein, damit sich die tausender LED von der hunderter LED deutlich unterscheidet. Das erhöht die Lesbarkeit. Erfordert aber natürlich eine PWM Ansteuerung. Das habe ich so gelöst, dass ich die 10 LEDs (die 3 weißen LEDs für Oil Service, Inspection und Clock habe ich gleich mitberücksichtigt) in zwei Gruppen aufgeteilt habe. Jede Gruppe hat ein PWM Signal, das die Helligkeit der LED bestimmt. Die PWM führt an die Basis eines NPN Transistors. Der Collector ist dann mit jeweils 5 Kathoden der LEDs verbunden, der Emitter mit Gnd. Die LED-Anoden sind dann an einzelne GPIO des Mikrocontrollers verbunden (ich habe LEDs mit integriertem Vorwiderstand verwendet). So kann ich mit 500Hz Periode jede LED mit 100Hz betreiben und mit den GPIO bestimmen, welche LED leuchten soll und mit dem Duty Cycle der PWM, wie stark.

4. So kleine Add-Ons, wie ein Motor-Zyklenzähler im nicht-flüchtigen EEPROM-Speicher, der beim Starten über die LEDs angezeigt wird, fand ich auch noch ne gute Idee. Für eine Batteriespannungsüberwachung hatte ich aber keinen Bock mehr.

Die alte LED Platine habe ich dann durch eine eigene ersetzt, die mit dem Mikrocontroller, den LEDs, den 12/5V DC/DC, usw. bestückt ist und mit dem Main-Board verlötet. Einen Schaltplan male ich mal bei Gelegenheit und poste ihn hier.

Das Ganze habe dann über ein Testsignal, das ich mit meiner Soundkarte generiert hatte, ausgiebig getestet.

Ist jetzt für den Laien nicht so einfach. Ich selbst habe dafür auch etwas mehr Zeit gebraucht als mit lieb war (wobei ich an dem ATMEL ProgMem Konzept viel Zeit verschwendet habe).

Gestern war dann Primäre, und was soll ich sagen. Zumindest die DZM geht 1a – bin echt begeistert.

(Aber nicht die Verbrauchsanzeige. Das ist aber ein anderes Thema.)