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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Anschluss einer Auto-Tacheinheit/Kombiinstrument an PC per USB mit AVR ATMega162


Autor: Michael Schildt (mschildt)
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Nachdem ich schon oft in diesem Forum als Gast wichtige Anleitungen und 
Hinweise gefunden habe - ich bin oft beim googeln hier gelandet - heute 
nun mein erster Beitrag. Erstmal danke an die Seiten-Betreiber für die 
gebotene Platform und an die Mitglieder für ihren, aus meiner Sicht sehr 
wertvollen Inhalt.

Mein Problem:

Ich bin Rennsportsimulations-Begeisterter und habe auch schon ein wenig 
Erfahrung mit Elektronik. Ich habe mittels ATMega162 (12MHz), ein paar 
weiteren Bauteilen und der AVR USB Libary von www.obdev.at eine digitale 
Gang (7Segment) und Drehzahlanzeige per LEDs realisiert. Da gibt es 
bereits einige Beispiele anderer Leute im Netz. Das ganze funktioniert 
bereits mit Live for Speed. Ein kurzes Videobeispiel vom Gerät. 
Youtube-Video "ATMega162 USB PC Tachoeinheit mit LFS"

Nun möchte ich gerne eine Tachoeinheit ebenfalls über den ATMega162 
steuern. Und zwar habe ich eine Tachoeinheit eines Ford Galaxy von 2000 
bei Ebay bekommen. Hatte vermutet, dass evtl Drehspulinstrumente für 
Instrument benutzt werden und wollte die per PWM ansteuern. Als ich das 
Gerät nun heute bekam, stellte sich heraus, das es sich wohl um 
Schrittmotoren handelt. Oder gibt es andere Antriebe mit 4 Kontakten, 
die in Kombiinstrumenten benutzt werden? Ich habe mal ein Bild der 
Platine als Anhang dazugepackt. Und da ist auch mein Problem. Wie 
steuere ich die Kombieinheit am einfachsten an?

1) Idealerweise direktes Ansteuern der Tacheinheit (quasi die Auto 
Elektronik drumherum nachbilden), was ich mir aber sicher erheblicher 
Aufwand ist, also unrealistisch. Wenn überhaupt möglich

2) Nur die Schrittmotoren ansteuern. So beim Umschauen habe ich ICs wie 
TMC222 oder L293D gefunden. Nur der TMC222 liegt bei etwa 10 Euro und 
ich bräuchte 4 Stück und beim L293D gehen viele IO Pins verloren. Es 
wundert mich auch, dass auf der Platine kaum ICs drauf sind, scheinbar 
sind die Motoren klein genug, um sie ohne große Leistungstreiber zu 
bedienen.
Habt ihr ein paar Vorschläge, was man da probieren oder an günstigen 
Bauteilen nutzen könnte? Es handelt sich um 4 gleiche Motoren und ich 
würde gerne alle nutzen. Es wäre schon, wenn die Realisierung auch 
einigermaßen platzsparend möglich wäre.

Ich habe verwandte Threads hier im Forum schon durch, aber ich bin nicht 
wirklich schlauer geworden. Dieser hier kommt der Sache schon nahe: 
Beitrag "Drehspulinstrument (Air Core) steuern" nur ich glaube nicht, das ich 
einfach irgendwo Spannungen anlegen kann und dann gibts 
Zeigerausschläge.

Dokumentation zu den Kombiinstrument, Schaltpläne oder Ähnliches habe 
ich bisher nicht gefunden.

Folgende ICs befinden sich auf der Platine:
Micronas CEVF 3101 E861 - Nix gefunden, scheint der Zentrale Baustein zu 
sein, ist zumindest der Größte IC
L9637D   - ISO 9141 INTERFACE, sagt mir irgendwas im Zusammenhang mit 
OBD
ST33171 - LOW POWER SINGLE BIPOLAR OPERATIONAL AMPLIFIERS
U6803B   - Triple-Driver with Thermal Monitoring
A82C250 - CAN controller interface
PCF8576C - Universal LCD driver for low multiplex rates
TX2SA-5V - 2 A CAPACITY RELAY WITH HIGH SURGE VOLTAGE & HIGH BREAKDOWN 
VOLTAGE
B82793 S513N - Data Line Chokes for Telecommunications xDSL Transformers
TPIC6C595 - 8 Bit Shift Register
TLE4279 - 5-V Low-Drop Fixed Voltage Regulator

MbG,
Michael

Autor: Michael Schildt (mschildt)
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So, bin weitergekommen, ich habe heute die bipolaren Schrittmotoren 
ausgelötet und ausgemessen:

Spule 1: 137 Ohm
Spule 2: 143 Ohm

War bei den 3 gemessen Motoren ziemlich gleich. Mit welcher Spannung 
steuert man die am besten an? 12V?

Dann habe ich mal mit 5V versucht die Motoren in Bewegung zu setzen. Das 
hat auch funktioniert.

Jetzt habe ich mal im Netz geschaut, wie man mit normalen Bauteilen die 
Motoren ansteuern könnte. Ich habe das Schema als Anhang dabei. Links 
mit und rechts ohne Widerstände. Welches ist besser bzw. ausreichend? 
Kann mir jemand sagen, ob und wo Dioden sollten hin, um die Störströme 
der Spulen abzuleiten?
Den Eagle Schaltplan hänge ich im nächsten Post an...

Grüße.

Autor: Michael Schildt (mschildt)
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Der Eagle 5.1 Schaltplan zum Bild im vorigen Post.

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Die High-Side-Transistoren wirst du wohl kaum so ansteuern können (falls 
die 12V stimmen).

MfG Spess

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Michael Schildt wrote:
> Welches ist besser bzw. ausreichend?

Rechts ist besser aber immer noch nicht OK: Der Motor bekommt nur etwa 
4V.

> Kann mir jemand sagen, ob und wo Dioden sollten hin, um die Störströme
> der Spulen abzuleiten?

Von Masse zu jedem Spulenende und von jedem Spulenende gegen 
Betriebsspannung.

Autor: Dominik H (Gast)
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Hi,
Ich würde evtl bei Idee 1 bleiben. Normalerweiße ist das Tachosignal ein 
Rechtecksignal. Also würde das doch per PWM gehen. Drehzahl sollte auch 
ein Rechtecksignal sein. Tank und Temperaturanzeigen sollten 
Gleichspannungen sein. Wenn du also den Belegungsplan des Tacho's kennen 
würdest (dazu gibt es sicher eine Menge im Internet) sollte es kein 
Problem sein, den Tacho in seiner Urform zu behalten und sozusagen die 
Autoelektronik nachzubilden..

gruß, Homedom

Autor: 1.8T-Passat (Gast)
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Das sieht ähnlich aus, wie VW-Tachos. Da ist übrigens ein Rechtecksignal 
mit Frequenz in Hz == Geschwindigkeit in km/h. Also 100Hz entspricht 
etwa 100 km/h.

Autor: Michael Schildt (mschildt)
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Danke für die Antworten!

@spess53: Ich dachte über jedem Transitor fallen im geschalteten Zustand 
etwa 0,7 V ab, also müsste das Potential des obersten Transistors doch 
etwa bei 1,5V liegen. Dann blieben doch von der Basis zum Emitter noch 
3.5 Vol übrig, das sollte doch reichen? Und ist die Spannung vom 
Collector zum Emitter dafür nicht egal? Wenn nicht, wie könnte man 
dieses Problem lösen? Ich weiss nicht welche Spannung für die Stepper 
sinnvoll ist, dachte aber da im Auto so immer etwa 12v sind...

@Benedikt: Hast du evtl mit 5V gerechnet, wären 12V ok. Und der Tipp mit 
den Dioden ist schon im Plan aufgenommen (siehe Anhang), danke.

@Dominik: Hm, ich hatte schon eine längere Weile nach Belegungen für die 
Tachoeinheit gesucht, bin aber nicht fündig geworden. Vielleicht hatte 
ich die falschen Suchbegriffe... Hast du da Ideen oder Quellen. 
Ansonsten habe ich die Motoren und LEDs schon ausgelötet, aber das 
könnte man zur Not rückgängig machen, bin dabei nicht zerstörerisch zu 
Werke gegangen. Bei der Gelegenheit könnte man die Farbe der LEDs auf 
blau umstellen... Wenn das wirklich so "einfach" ginge, km/h und upm per 
PWM und Tank und Temperatur per DAC (bzw. PWM mit RC-Gliedern). Aber ich 
habe nur gesehen, dass die Anschlüße der Tachoeinheit sehr viele 
Kontakte haben und das verfolgen der sehr dünnen und zweiseitigen 
Leiterbahnen für mich nicht funktioniert hat. Ausserdem als ich gesehen 
habe, das die Tachoeinheit über CAN-Bus kommunziert, dachte ich mir das 
ich die LEDs da nie angesteuert bekomme, selbst wenn ich die 
Zeigerinstrumente hinkriege.

@1.8T-Passat: Erstmal nette Sache son kleiner Turbo und ja, das ist ein 
Audi, VW, Seat, Skoda, .... Kombiinstrument. Hast du da zufällig 
Anschlussbelegungen? Auf dem Gehäuse steht:
Projekt:       VW MPV 3/00
Bezeichnung:   Galaxy 3/00
Typ:           DZM/Otto
VW-Nr.:        7M5 920 800C
VDO-Nr.:       110 008/080/036/002

Ciao, Michael

Autor: Ralph (Gast)
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Die Daten werden mit 99,9% Sicherheit über CAN an das Display geliefert 
werden.

Also bleiben dir nur 2 möglichkeiten.

1. Ersetzen des µC auf der Platine und steuer die Anzeigen selbst an.

2. Besorg dir die Can Daten Definition des Ford Calaxy und simulier das 
Restfahrzeug. Es müssen mindestens 2 Steuergeräte simuliert werden , das 
sind Motorsteuergerät (Drehzahl, Temperatur, Fehlerlampen) und ABS/ESP 
Steuergerät (Geschwindigkeit, Fehlerlampen). Eventuell auch noch den 
Bordcomputer ( Tankinhalt, Fehlerlampen, Display Funktion allgemein).

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Warum verfolgst du nicht mal die Leitungen, die zu den Motoren führen. 
Dann weisst du, von welchen ICs die angesteuert werden. 12V scheint mir 
bei dem Spulenwiderstand der Stepper und der Baugrösse zu hoch. 
Jedenfalls mit deiner Ansteuerung. Bei Chopperbetrieb wäre das etwas 
anderes.

MfG Spess

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