Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Tankanzeige eines E36 mit Mikrocontroller Steuern


von Vadim (vadim)



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Hallo zusammen,

Ich bin aktuell dabei, ein Kombiinstrument eines BMW E36 mithilfe eines 
Mikrocontrollers anzusteuern. (Aktuell noch Arduino, später S32K Eval. 
Board) Die Geschwindigkeit und die Drehzahl bekomme ich einfach hin. Bei 
der Tankanzeige und der Temperatur stehe ich jedoch vor folgendem 
Problem:
Beide Anzeigen bzw. die dazugehörigen Sensoren kann ich mittels eines 
einfachen Potis Simulieren. Jedoch möchte ich das ganze ja per 
Mikrocontroller steuern und die Potis nicht per Hand einstellen.

Nun meine wirkliche Frage:
Hat eventuell jemand einen Vorschlag, wie ich diese Potis mithilfe eines 
Controllers stuern kann?

Ich habe bereits an Digitalpotis gedacht, jedoch sind diese 
Wahrscheinlich nicht genau genug, da die Tankanzeige einen max. R von 
470 Ohm und die Temp. Anzeige von 6k Ohm benötigt.
Für die Temperatur würde es villeicht sogar gehen.

Ich packe die beschaltung der Orginalsensoren in den Anhang.

Ich würde mich sehr über eure Ideen freuen!
Mit freundlichen Grüßen
Vadim

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Digitalpoti mittels ein paar Reedrelais und Widerständen bauen. Das ist 
sicher potentialfrei.

von Gerd E. (robberknight)


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H. H. schrieb:
> Digitalpoti mittels ein paar Reedrelais und Widerständen bauen.

Das ist natürlich eine sichere Variante. Aber klappert halt ständig beim 
Ändern der Werte.

Vermutlich wird das Teil den Sensorwiderstand mit Spannungsteiler oder 
Konstantstromquelle messen. Dann könnte man einfach eine passende 
Spannung per DAC oder PWM erzeugen, mit Opamp skalieren und filtern und 
dann einspeisen.

Hast Du ein Labornetzteil? Dann stell die Strombegrenzung sehr eng ein, 
also vielleicht so 10 mA, einfach zum Schutz. Dann eine Diode um 
Rückspannung ins Netzteil zu verhindern (Anode ans Netzteil, Kathode zum 
Sensoreingang). Dann häng das Netzteil an den Sensoreingang und 
verändere die Spannung. Nicht über 12V gehen. Wenn an der Anzeige nichts 
zu sehen ist, dann den anderen Pol des Sensoreingangs probieren.

GND des Netzteils an Fahrzeugmasse.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Gerd E. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Digitalpoti mittels ein paar Reedrelais und Widerständen bauen.
>
> Das ist natürlich eine sichere Variante. Aber klappert halt ständig beim
> Ändern der Werte.

Wer Reedrelais während der Fahrt klappern hört, der hat wahrlich ein 
feines Gehör.

Und so ein Anzeige soll ja eh träge sein, da ist von "ständig" eher 
keine Rede.

von Vadim (vadim)


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H. H. schrieb:
> Digitalpoti mittels ein paar Reedrelais und Widerständen bauen. Das ist
> sicher potentialfrei.

Tatsächlich würde ich gerne Relais vermeiden, da der Wert sehr häufig 
übermittelt werden soll und dadurch, denke ich, ein gewisser Lärm 
entsteht. Dennoch vielen Dank für die Idee!

Gerd E. schrieb:
> Vermutlich wird das Teil den Sensorwiderstand mit Spannungsteiler oder
> Konstantstromquelle messen

Wenn ich in die Pins für die beiden Anzeigen messe, kommen 1,3kOhm 
(Tank) und 1,73kOhm (Temp.) heraus. Also gehe ich auch von einem 
Spannungsteiler aus. Jedoch hat ein direktes PWM Signal des Controllers 
auf die Eingänge keinen Einfluss.

Gerd E. schrieb:
> Hast Du ein Labornetzteil?

Ja, habe ich, aber ich habe lediglich das Kombiinstrument. Ich habe kein 
Sensor oder Fahrzeug. Ich möchte die Sensoren sozusagen Simulieren.

von Achim M. (minifloat)


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Gerd E. schrieb:
> klappert halt ständig beim Ändern der Werte

Kommt darauf an, wie schnell du den Motor warm fährst und wie viel Sprit 
du verheizt ;)
Option wäre noch Optomos, aber teuer.

Gerd E. schrieb:
> Dann häng das Netzteil an den Sensoreingang und verändere die Spannung.
> [...] GND des Netzteils an Fahrzeugmasse.

Die Sensoren gehen laut 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/686646/Screenshot_2026-01-02_191608.png 
an Ground. Das Netzteil müsste Strom aufnehmen können, um das zu 
simulieren.
Irgendeine Last R < Rmin-Sensor parallel zum Netzteil beseitigt dies.

Viel Erfolg! mfg mf

von Vadim (vadim)


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H. H. schrieb:
> Gerd E. schrieb:
>> H. H. schrieb:
>>> Digitalpoti mittels ein paar Reedrelais und Widerständen bauen.
>>
>> Das ist natürlich eine sichere Variante. Aber klappert halt ständig beim
>> Ändern der Werte.
>
> Wer Reedrelais während der Fahrt klappern hört, der hat wahrlich ein
> feines Gehör.
>
> Und so ein Anzeige soll ja eh träge sein, da ist von "ständig" eher
> keine Rede.

Das Kombiinstrument soll nicht wieder in ein Fahrzeug verbaut werden. 
Deshalb sind die Geräusche leider nicht unwichtig.
Normalerweise sollte sie träge sein, ja, aber in meinem Fall soll der 
Wert recht häufig übermittelt werden.

von H. H. (hhinz)


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Vadim schrieb:
> Tatsächlich würde ich gerne Relais vermeiden, da der Wert sehr häufig
> übermittelt werden soll und dadurch, denke ich, ein gewisser Lärm
> entsteht.

Du sollst da keine 20kW Drehstromschütze verbauen, sondern winzige 
Reedrelais. Da brauchst du schon ein Hörrohr, um etwas "klappern" zu 
hören.

Und häufige Übermittlung ist bei den Instrumenten sinnlos, die sollen 
ja träge sein.

von H. H. (hhinz)


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Vadim schrieb:
> Normalerweise sollte sie träge sein, ja, aber in meinem Fall soll der
> Wert recht häufig übermittelt werden.

Dann musst du die beiden Instrumente direkt ansteuern, ohne die 
Elektronik im Kombiinstrument.

von Achim M. (minifloat)


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Overengineering🤓
Motorpotentiometer Stereo, mit Regelschleife über den steuernden 
Mikrocontroller oder Analogregler mit TDA2003 o.ä.

mfg mf

von H. H. (hhinz)


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Achim M. schrieb:
> Overengineering🤓
> Motorpotentiometer Stereo, mit Regelschleife über den steuernden
> Mikrocontroller oder Analogregler mit TDA2003 o.ä.

Wird natürlich viel leiser als ein Reedrelais.

von Ron-Hardy G. (ron-hardy)


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Achim M. schrieb:
> Option wäre noch Optomos, aber teuer.

Blödsinn, kostet auch nicht mehr als ein Reedrelais.

von Joachim B. (jar)


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H. H. schrieb:
> Digitalpoti mittels ein paar Reedrelais und Widerständen bauen. Das ist
> sicher potentialfrei.

Gerd E. schrieb:
> Das ist natürlich eine sichere Variante. Aber klappert halt ständig beim
> Ändern der Werte.

und mit Photomosrelais ist es auch potenzialfrei und dann klapperts 
nicht.

: Bearbeitet durch User
von Achim M. (minifloat)


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H. H. schrieb:
> Achim M. schrieb:
>> Overengineering🤓
>> Motorpotentiometer Stereo, mit Regelschleife über den steuernden
>> Mikrocontroller oder Analogregler mit TDA2003 o.ä.
>
> Wird natürlich viel leiser als ein Reedrelais.

Muss ja nicht dauernd fahren, wenigstens kein klickerdicklack - und 
simuliert beim Einschalten die Geräusche diverser Stellgliedtests 
moderner KFZ ;)
Ja, unpassend zum Modell des TO, ich sehe es ein.

Ron-Hardy G. schrieb:
> Achim M. schrieb:
>> Option wäre noch Optomos, aber teuer.
>
> Blödsinn, kostet auch nicht mehr als ein Reedrelais.

Hast du da eine günstige Quelle für solche Low-Power-Out Optomos?

mfg mf

von Nick (b620ys)


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Was soll denn da anderes rauskommen als eine Spannung wenn die Anzeige 
auf den Schleiferabgriff eines Potis reagiert.
Also einfach eine Spannung von 0 .. 12 V in das Instrumet geben und 
fertig.

Ich kenn schon die Folgefrage:
Mach die Spannung aus den 12 V per PWM.

von H. H. (hhinz)


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Nick schrieb:
> wenn die Anzeige
> auf den Schleiferabgriff eines Potis reagiert.

Macht sie ja nicht.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Vorsicht!

So einfach wird es nicht unbedingt sein. Dem Schaltplan nach sind das 
wegen der vier Anschlüsse entweder open Air core OAC) Typen oder Scitec 
Schrittmotore auf Basis von X25.168. OAC Instrumente funktionieren auf 
Strom-Basis wo der Anzeigewinkel abhängig vom Verhältnis Sinus und 
Cosinus des Treiberstroms. Es gibt spezielle SPI ansteuerbare ICs dafür 
von Allegro oder T.I. Ob sie leicht erhältlich sind, entzieht sich mir 
momentan. Manche dieser ICs können gleichzeitig mehrere Instrumente 
ansteuern.

Dann gibt es die Scitec X25 Serie. Die funktionieren als Schrittmotor 
mit mechanischen Referenz Anschlag und haben meist eine 180:1 
Zahnraduntersetzung.
Diese Schrittmotoren funktionieren auf Basis von Lavell, ähnlich wie sie 
in Analoguhren eingesetzt werden. Die X25 haben 1080 Schritte für eine 
fanze Umdrehung, obwohl das wegen des mechanischen Anschlags nicht 
ausgenützt werden kann. Es gibt auch für sie spezielle Treiber Ics die 
zum Teil auch mit Mikroschritten ansteuern. Ich baute mir auf dieser 
Basis einen Wasserstandsanzeiger (Forum) und steuerte sie in FW an. Man 
kann durch geeignete Ansteuerung und Programmierung ein lebensechtes 
Anzeigeverhalten mit angenehmer Dynamik erzielen. Beim Einschalten fährt 
man den X25 zum Anschlag, setzt dann den Anzeigewert auf Null und fährt 
dann mit Open Loop.

Für den X25 gibt es fertige Bibliotheken für AVR.

Ob BMW das anders macht, weiss ich nicht - Vermute aber, dass es X25 
Basis ist, weil OAC eher in amerikanischen Fahrzeugen verwendet wurden.

Hoffe mein Beitrag nützt. Kann mich natürlich komplett irren.

Gerhard

Nachtrag: ich merke gerade, dass es nicht um Eigenansteuerung der 
Instrumente geht, sondern um die Signalaufbereitung in die schon 
vorhandene Elektronik.

Da uC Ansteuerung sehr einfach ist, kann man alles komplett selber 
entwickeln.

: Bearbeitet durch User
von Ron-Hardy G. (ron-hardy)


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Achim M. schrieb:
> Hast du da eine günstige Quelle für solche Low-Power-Out Optomos?

Was heisst günstig? €0,75? Find ich jetzt nicht teuer.
https://www.digikey.de/de/products/detail/ixys-integrated-circuits-division/CPC1017NTR/655290

von H. H. (hhinz)


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Ron-Hardy G. schrieb:
> Achim M. schrieb:
>> Hast du da eine günstige Quelle für solche Low-Power-Out Optomos?
>
> Was heisst günstig? €0,75? Find ich jetzt nicht teuer.
> 
https://www.digikey.de/de/products/detail/ixys-integrated-circuits-division/CPC1017NTR/655290

16 Ohm sind aber nicht wenig.

von Vadim (vadim)


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Da ich hier noch neu bin, darf ich nicht so oft antworten. Ich versuche 
ein bisschen aufzuholen.

H. H. schrieb:
> Du sollst da keine 20kW Drehstromschütze verbauen, sondern winzige
> Reedrelais. Da brauchst du schon ein Hörrohr, um etwas "klappern" zu
> hören.

Ich dachte immer, Relais würden, egal wie groß, ein deutlich hörbares 
Geräusch machen? Ich habe leider noch nie mit welchen gearbeitet.

H. H. schrieb:
> Dann musst du die beiden Instrumente direkt ansteuern, ohne die
> Elektronik im Kombiinstrument.

Das hatte ich auch schon überlegt, jedoch scheint mir das noch viel 
komplizierter.

Nick schrieb:
> Also einfach eine Spannung von 0 .. 12 V in das Instrumet geben und
> fertig.

Das hatte ich schoneinmal probiert, das funktionierte nicht. Aber ich 
teste es morgen gerne nocheinmal.

H. H. schrieb:
> Macht sie ja nicht.

Doch. Mein aktueller aufbau sieht so aus:
Tank:
Pin am KI---Schleifer am Poti---3. Pin des Poti---Pin am KI
Temp.:
Pin am KI---Schleifer am Poti---3. Pin des Poti---GND des KI

So funktioniert es wenn ich die Potis langsam verstelle.

Gerhard O. schrieb:
> Vorsicht!

Entschuldigung, aber ich habe leider absolut gar nichts davon 
verstanden...



So wie ich die ganzen Ideen verstehe, würden mehrere Relais (egal 
welcher Form), in reihe mit einem R, parallel zueinadner geschaltet 
werden und je nach Output zu oder abgeschaltet werden?
Dadurch wird jedoch die zu erreichende Auflösung viel zu klein oder die 
Schaltung viel zu groß. Da sich die Anzeigen teilweise bereits bei 
wenigen Ohm unterschied bewegen

von Nick (b620ys)


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Gerhard O. schrieb:
> So einfach wird es nicht unbedingt sein.

Ja, hab ich auch gesehen. Will de der TO das Azeigeistrumet direkt 
asteuer, ohne über die Platine des Azeigeclusters zu gehen?
Wen ja, dann hab ich das überlesen und Du hast wohl Recht. Aber da wäre 
das Poti mit dem er rumexperimentiert hat recht wirkungslos.

von Ron-Hardy G. (ron-hardy)


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H. H. schrieb:
> 16 Ohm sind aber nicht wenig.

kann man ja in die Wahl der entsprechende Widerstände mit einrechnen, 
oder?

von Vadim (vadim)


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Nick schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> So einfach wird es nicht unbedingt sein.
>
> Ja, hab ich auch gesehen. Will de der TO das Azeigeistrumet direkt
> asteuer, ohne über die Platine des Azeigeclusters zu gehen?
> Wen ja, dann hab ich das überlesen und Du hast wohl Recht. Aber da wäre
> das Poti mit dem er rumexperimentiert hat recht wirkungslos.

Nein, ich möchte die Interne Steuerung des KIs nutzen. Wie gesagt denke 
ich nämlich, die direkte Ansteuerung der Anzeigen wäre um einiges 
aufwendiger und noch weiter aus meinem Verständnissbereich.

von Joachim B. (jar)


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H. H. schrieb:
> 16 Ohm sind aber nicht wenig.

denkst du die sind wichtig?

angenommen sie zeigen den Tank NICHT leer an, dann würde ich die 
umdrehen die Logik invertieren so das eben nicht voll angezeigt wird, 
besser als nicht NULL bei leeren Tank.

Man kann die 16 Ohm auch bei den geschalteten Widerständen 
berücksichtigen.

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


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Joachim B. schrieb:
> Man kann die 16 Ohm auch bei den geschalteten Widerständen
> berücksichtigen.

Das sind typische Werte, keine garantierten und auch nicht unbedingt 
stabil. Man muß nicht damit basteln, weil es bessere Bauteile zu 
gleichen oder ähnlichen Preis gibt,

von Heinz R. (heijz)


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Dir ist bewusst das die Temperaturanzeige bei älteren BMW gedämpft ist?

Ich weiss die genauen Werte nicht, aber z.B. zwischen 80° und 110° steht 
sie perfekt in der Mitte - um den Kunden nicht zu verunsichern

von Joachim B. (jar)


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Manfred P. schrieb:
> Man muß nicht damit basteln

dann eben nicht, man muß um 16 Ohm auch kein Gewese machen

von H. H. (hhinz)


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Vadim schrieb:
> Entschuldigung, aber ich habe leider absolut gar nichts davon
> verstanden...

Dann musst du eben noch sehr *viel* lernen.

von Vadim (vadim)


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Heinz R. schrieb:
> Dir ist bewusst das die Temperaturanzeige bei älteren BMW gedämpft ist?
>
> Ich weiss die genauen Werte nicht, aber z.B. zwischen 80° und 110° steht
> sie perfekt in der Mitte - um den Kunden nicht zu verunsichern

Ja das ist mir Bewusst, ich habe bereits alle R Werte an allen 
relevanten Stellen der Anzeige ermittelt.

von Vadim (vadim)


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H. H. schrieb:
> Vadim schrieb:
>> Entschuldigung, aber ich habe leider absolut gar nichts davon
>> verstanden...
>
> Dann musst du eben noch sehr *viel* lernen.

Das versuche ich ja. Da ich für manche sachen aber Hilfe benötige, bin 
ich hier.

von H. H. (hhinz)


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Vadim schrieb:
> Das versuche ich ja. Da ich für manche sachen aber Hilfe benötige, bin
> ich hier.

Dann erzähl mal, um was es eigentlich geht.

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