みなさん、こんにちは。
ケロタン少佐デあります(^_^)ゞ
今日は、自動車でマイコンを使うために必要なことを考えてみたいと思います。
みなさん御存じの通り、自動車で使われている電圧は12Ｖです。
しかし、マイコン等半導体で使われる電圧は5Ｖないし、3.3Ｖが標準と
なっています。
そのまま自動車からの各種配線をマイコンにつなげると、電圧レベルが
違うために誤動作を起こしてしまいます。
また、自動車からの入力はアナログ信号がほとんどですが、
マイコン内で扱えるのは、Hi-Loのデジタル信号のみとなっています。
こちらも不具合が生うじてしまいます。
では、どうやって入力をマイコンにつなげてやればよいのでしょうか？
要は、電圧は12Ｖから5Ｖへと降圧させてやり、
アナログ信号はデジタル信号へと2値化してやればよいのです。
さて、回路図をご覧ください。
同じようなグループが4つ存在します。これは4つの入力系統を
それぞれ独立処理する回路になります。
二段目を例に説明します。
1）まず、左端に「TACHO」と書かれています。
これは、エンジンの回転信号(アナログ)からの入力になります。
2）これが、ダイオード「D3」を通ります。これは、マイナス電圧の
遮断の為です。
3）続いて、抵抗「R8」を通ります。これは、電流制限の為です。
4）続いて、コンデンサ「C3」に分岐します。これはノイズ除去の為です。
5）続いて、ダイオード「D4」に分岐して12Ｖに繋がります。
これは、タコ信号が12Ｖを超えたときに、余分な電圧を逃がす働きをします。
6）続いて、抵抗「R9」に分岐してGNDに繋がります。
これは、電流の呼び水の役割をはたして、電流が入力しやすくします。
7）そして、入力信号「TACHO」はコンパレータ「LM2901N」のマイナスへと
入力されます。
8）他方、5V電源は、コンデンサ「C4」に分岐してGNDに繋がります。
これは、電流の平滑化の役割をはたしています。
9）5V電源は、抵抗「R10」を通ってコンパレータ「LM2901N」のプラスへと
入力されます。これが基準電圧となります。（VTH=5.0V）
（ワンポイント）
コンパレータは(-)<(+)のときはプラス(Hi)を出力。(-)>(+)のときはマイナス(Lo)を
出力します。
10）コンパレータの周辺にある「R10」と「R11」の抵抗は帰還回路になります。
ヒステリシス特性を持たせていますので、Hi→Lo,Lo→Hiに切り替わる時に
4.7/100(4.7％)の誤差を生じます。
11）引き続き、抵抗｢R12｣を通って5Vの電源に繋がります。これは、本線への
電源を補う働きをします。
12）続いて本線は、シュミットインバータ「7414D」を通ってコネクタへと
繋がります。こちらはNOT回路となるため、出力を反転させてコネクタへと
繋がることになります。今回、私はコネクタ上の信号は正論理とした為に
このような反転回路を追加しています。
以上、簡単に見てきましたが、ここまでガチガチに規制をかけてやれば、
マイコンに間違った情報は入らなくなるものと思われます。
最後に、部品の実装図を添付します。
今回は、両面基盤を使用しています。
【実装表面】
【実装裏面】
おわり。
ケロタン少佐(^_^)ゞ
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Posted at
2009/08/24 15:56:07
