自作デジタルモニターを作ってみた Ver.2

久々にクルマを弄ってみました。またデジタルメーターネタですw

表示の内容的には、http://minkara.carview.co.jp/userid/1540421/car/1141151/2021902/note.aspxで作ったものと同じで今回は「モニター」と「マイコン」の種類を替えてみました。

前回のモニター表示は「キャラクター液晶」(SD1602)を使っていたので決められた文字・記号しか表示できないという制約がありましたが、今回は「グラフィックLCD」(TB12864E-02A)ってのを使って表示させてみようと思います。

このモジュールは25mmX43mmくらいの大きさのLCDに128X64ピクセルを表示させる事ができ、自由にLCD内に描画させる事ができます。

プログラムの仕方によっては、好きなフォントで書いたり、絵を描いたりする事も可能となります。プログラムは複雑になりますけどね…。

写真は、とりあえずテストでクルマに付けた（置いた？）だけなのでカバーも作ってなく基板むき出しの状態ですw

映っている画像は、イグニッションON時に５秒間タイトルを表示させている画像です。

機能的には、前と同じで「水温計」・「外気温計」・「吸気温計」・「電圧計」・「アクセル開度」を表示させます。

表示切替は、前回取り付けた「LED付押しボタンスイッチ」を使用して今回も切換えます。
表示は、項目２つずつ表示させて３ページで構成させてます。

１ページ目は「水温計」と「外気温計」で表示は写真みたいな感じです。

「水温計」は…
ＥＣＵから来る信号で整備書より、約２．８Vで２０℃　約０．８Vで８０℃となっているから、正比例していると考えて…

（水温℃）＝１０４ー３０X（電圧V）

となるので、マイコンで信号の電圧を測定してやって上記の式で換算して表示してます。
分解能はプログラムの仕様上、０．３℃までありますが、表示は１℃刻みにしています。
１秒ごとに更新してます。

「外気温計」は…
気温センサは、前回同様「LM60BIZ」ってセンサを使います。また、前回は後付けで「オペアンプ」を付けましたが今回は、同じ基板に組込みました。オペアンプで弱い電圧を４倍に増幅させています。

（温度℃）＝４０X（電圧）ー６８

で温度計算しています。５秒ごとに更新してます。

２ページ目は、こんな感じ…

「吸気温計」は…
「水温計」とほぼ同じ考え方で、
ＥＣＵから来る信号で整備書より、約２．４Vで２０℃　約０．５Vで８０℃となっているらしいから、正比例していると考えて…

（吸気温℃）＝９５．８ー３１．６X（電圧V）

となるので、マイコンで信号の電圧を測定してやって上記の式で換算して表示してます。これも１秒更新。

「電圧計」は…
抵抗分圧で電圧を落としてやってその変動を測定して換算します（概ね５Vまでの入力）。
実際には、１２Vの電圧を２０kΩと１０kΩの抵抗で分圧してやれば、ほぼぴったり４Vまで電圧を落とせます。

なので…
１２Vが４Vとなることから、比例するので…

（電圧V）＝３X（分圧後の電圧V）

となり、マイコンで電圧を測定して上記の式で換算してます。１秒更新。

３ページ目はこんな感じ…

「アクセル開度」です。
この機能は、このクルマには、はっきり言っていりませんw
自分の勉強のために表示させているだけw

整備書には、１．０Vで開度０％　４．０Vで１００％とあるので単純比例するとして…。

（アクセル開度％）＝３３X（電圧V）ー３３

となり、マイコンで換算します。開度のパーセンテージを数字で表示させて、下に今回も棒グラフに見立てて横にグラフを表示させました。

こういう、棒グラフみたいなのが好きなイメージで表示できるのが「グラフィックLCD」のいいとこ。

んで、今回作った基板の回路図がこんな感じ…

今回使った、グラフィックLCDは端子が２０本もあり、それを制御するマイコンも必然的に足の多いものとなりました。
私みたいに、DIYでユニバーサル基板を使って、配線をひたすら半だ付けしていくのは大変でした…。

で、今回は選んだPICは「PIC16F1938」ってやつ、
特徴としては・・・
　★入出力端子が２４本もある。
　★A/D変換が１１カ所でできる。
　★プログラム容量が大きい。
ってな理由でこいつを選びました。

今回の「グラフィックLCD」を使ったプログラムは、文字や絵をあらかじめ「BITMAP形式」の画像データとして作成しておいて、そのBITMAPの点をプログラムで表示させていくというルーチンを組みましたが、BITMAPデータを保持するプログラムを書こうとしたらかなり大きなプログラム領域が必要です。
この、PICで今回のぐらいのプログラムを書いてもまだ３５％ぐらい領域に余裕があるので、まだまだ弄れそうです。

ちなみに、この回路図では図が複雑になるので、ICやセンサ等の電源部分を保護する「パスコン」や「コンデンサ」は省略しています。

今回、作った実際の基板がこれ。見るだけで嫌になるでしょw　でも、配線してたら楽しいんですよ、これが…。

上に大きなマイコン「PIC16F1938」が陣取ってます。

左下には、「NJM2732D」って言うフルスイングタイプのオペアンプを同回路で組んでます。２系統のうち１系統しか使ってないので次回の何かのために温存。

中央下には、LCDのコントラストを調整する半固定抵抗これでLCDの映り具合を調整。これまで紹介した写真は明るすぎですね…。調整要。

右下には、６本の「ピンヘッダ」が取り付けられていますが、今回はここに、私が持っているマイコンのプログラマ（マイコンにプログラムを書き込む機械）である「PICKit3」を接続できるようにして、クルマにノートパソコンを持っていって直接マイコンを弄る事ができるようにしました。
今までは、「マイコンのみを外して家に持って入りバグ取りをしてまた取り付ける」を繰り返していましたがクルマに取り付けた状態でデバッグができるようになったので楽になると思います。

今回で、モニターを弄り続けて2作目。

遊び程度に始めた電子工作が今では趣味になりつつあります。

電子回路も、プログラミングも、ド素人の私なのでトライ＆エラーを繰り返し勉強がてら遊んでます。。

面白い電子部品を見つけては、クルマに取り付けられないか？って妄想を膨らませてます。

また、面白ネタがあったら作ってアップしますので遊びにきてくださいね〜。