Contagiros digital com o pic

          Este projeto está em uso a mais de um ano e funciona muito bem, a montagem do circuito foi dividido em 2 partes o que reduziu o tamanho final do protótipo(além de não sobrecarregar o firmware do microcontrolador): placa de display 7 segmentos e placa de leds . O circuito nada mais é do que um frequencimetro digital ( conta os pulsos do alternador, pois este está acoplado ao motor e conseqüentemente a cada giro do motor é um giro do alternador ,mas isso depende do modelo da moto), valor da freqüência(RPM) e mostrado nos display 7 segmentos e cada um dos vintes leds da sequência são acionados a cada 500 RPM, ou seja para 2000RPM temos 4 leds acesos.Um detalhe importante é o fato dos leds terem cores diferentes para cada faixa de valores, até 5000RPM é verde, entre 5000 e 8000RPM amarelo, e acima de 8000RPM cor vermelha.veja na figura abaixo a foto do protótipo já instalado na moto e em dois momentos distintos.

Figura1 - contagiros já instalado na moto.

A placa do display 7 segmentos

             Afim de facilitar a interface entre as placas e usar uma quantidade menor de pinos do microcontrolador ( pois os led vão usar 20 dos 40 pinos do microcontrolador 16F877) foi colocado o CI CD4511 que é um decodificador bcd/7segmentos. O circuito da figura 2 mostra as principais interfaces.

Figura 2 – placa do display.

           De Q1 a Q4 são os transistores responsáveis por chavear os 4 displays pois o quinto display é mantido sempre em zero, pois não é significativo(veja que em todos os modelos comerciais de conta-giros analógicos são divididos por 10) pois o motor terá no minimo algo em torno de 900RPM, os resistores de R6 a R9 tem o valor de 1K,para economizar espaço e componentes foi utilizado um led para cada display.

A placa dos leds

           Os led estão dispostos conforme a figura 3.Onde é possível ver também o componente que é usado para gerar os pulsos no pino 17 do microcontrolador(versão de teste), embora que para uma melhor precisão utilizei os dois módulos CCPs (pino 16 e 17) na versão final do projeto.

Figura 3 – Simulação dos leds.

          Na placa dos leds existe um regulador de tensão que converte de 12 para 5V (LM 7805), pois a bateria da moto está entre 12V e 13.8V , os pinos de interface que saem do pic são :

Pino 8 - A (1° bit do código BCD).
Pino 9 - B (2° bit do código BCD).
Pino 10 - C (3° bit do código BCD).
Pino 18 - D (4° bit do código BCD).
Pino 4 - 1° digito.
Pino 5 - 2° digito.
Pino 3 - 3° digito.
Pino 6 - 4° digito.

           Apesar de ter ficado com bastante ligações e complexa (cheia de fios o que prejudica a visualização) optei por colocar aqui o esquemático usado para montar a placa, veja a figura 4.os resistores de R10 a R13 são de 120R/2W .

Figura 4 – Esquemáticos da placa dos leds.

               O sinal recebido do alternador é acoplado ao microcontrolador via CI 4N25, o sinal é aplicado no borne P1 e entregue ao borne P2 e dai aos pinos 17 e 16 do PIC, conforme a figura 4.

            Figura 4 – Acoplamento do sinal.

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// Conta giro digital (funcionou)
// Data: 14/11/2008
// Autores: Aguivone
// Descrição: usando lcd
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#include <16F877A.h>
#ignore_warnings 203, 216
#fuses NOWDT,XT, PUT, NOPROTECT, NODEBUG, NOBROWNOUT, NOLVP, NOCPD, NOWRT
#use delay(clock=4M)
boolean flg;
int32 rpm,conta,tmp,sobe,sobe2,valor,valor2;
int flag,dig1,dig2,dig3,dig4;
#locate rx_reg = 0x1A
void digito(int valor)
{
switch(valor)
{
case 0:{output_low(PIN_E0);output_low(PIN_E1);output_low(PIN_E2);output_low(PIN_C3);}//0000
break;
case 1:{output_high(PIN_E0);output_low(PIN_E1);output_low(PIN_E2);output_low(PIN_C3);}//1000
break;
case 2:{output_low(PIN_E0);output_high(PIN_E1);output_low(PIN_E2);output_low(PIN_C3);}//0100
break;
case 3:{output_high(PIN_E0);output_high(PIN_E1);output_low(PIN_E2);output_low(PIN_C3);}//1100
break;
case 4:{output_low(PIN_E0);output_low(PIN_E1);output_high(PIN_E2);output_low(PIN_C3);}//0010
break;
case 5:{output_high(PIN_E0);output_low(PIN_E1);output_high(PIN_E2);output_low(PIN_C3);}//1010
break;
case 6:{output_low(PIN_E0);output_high(PIN_E1);output_high(PIN_E2);output_low(PIN_C3);}//0110
break;
case 7:{output_high(PIN_E0);output_high(PIN_E1);output_high(PIN_E2);output_low(PIN_C3);}//1110
break;
case 8:{output_low(PIN_E0);output_low(PIN_E1);output_low(PIN_E2);output_high(PIN_C3);}//0001
break;
case 9:{output_high(PIN_E0);output_low(PIN_E1);output_low(PIN_E2);output_high(PIN_C3);}//1001
break;
}
}
void converte(void)
{
dig1=0;
dig2=0;
dig3=0;
dig4=0;
while(rpm!=0)
{
rpm--;
while(rpm>=1000)
{
dig4++;
rpm=rpm-1000;
}
while(rpm>=100)
{
dig3++;
rpm=rpm-100;
}
while(rpm>=10)
{
dig2++;
rpm=rpm-10;
}
while(rpm>=1)
{
dig1++;
rpm=rpm-1;
}
}

}
#int_ccp1
void isr2()
{
sobe=CCP_1;
if(flag==1)
{
if(sobe2<=sobe) { valor2=sobe-sobe2; } else { conta=sobe2-sobe; valor2=65536-conta; } flag=2; } } #int_ccp2 void isr() { sobe2 = CCP_2; if(sobe2>=sobe)
{
valor =sobe2-sobe;
}
else
{
conta=sobe-sobe2;
valor =65536-conta;
}
flag=1;
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////
void main(void)
{
#priority ccp2,ccp1
setup_ccp1(CCP_CAPTURE_FE); // Configure CCP1 to capture rise
setup_ccp2(CCP_CAPTURE_RE); // Configure CCP2 to capture subida
//setup_ccp2(CCP_CAPTURE_DIV_4);
setup_timer_1(T1_INTERNAL); // Start timer 1
enable_interrupts(INT_CCP2); // Setup interrupt on falling edge
enable_interrupts(INT_CCP1); // Setup interrupt on falling edge
enable_interrupts(GLOBAL);
set_tris_a(0); // define o port a como saída
set_tris_b(0); // define o port b como saída
set_tris_d(0); // define o port b como saída
set_tris_c(15); // define o port d como saída
set_tris_e(0); // define o port e como saída
conta=0;
enable_interrupts(global);
output_b (0);
output_d (0);
rpm=0;
dig1=0;
dig2=0;
dig3=0;
dig4=0;
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (0);
output_d (0);
for(;;)
{
if(flag==2)
{
disable_interrupts(GLOBAL);
valor=valor+valor2;
tmp=1000000/valor;
rpm=tmp*6;
flg=0;
if((rpm<=100)&&(flg==0)) { output_low(PIN_C4); output_low(PIN_C5); output_low(PIN_C6); output_low(PIN_C7); output_b (0); output_d (0); flg=1; } if((rpm>=1000)&&(flg==0))
{
output_high(PIN_C4);
output_high(PIN_C5);
output_high(PIN_C6);
output_high(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (255);
flg=1;
}
if((rpm>=950)&&(flg==0))
{
output_high(PIN_C4);
output_high(PIN_C5);
output_high(PIN_C6);
output_high(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (254);
flg=1;
}
if((rpm>=900)&&(flg==0))
{
output_high(PIN_C4);
output_high(PIN_C5);
output_high(PIN_C6);
output_high(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (252);
flg=1;
}
if((rpm>=850)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_high(PIN_C5);
output_high(PIN_C6);
output_high(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (252);
flg=1;
}
if((rpm>=800)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_high(PIN_C5);
output_high(PIN_C6);
output_high(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (244);
flg=1;
}
if((rpm>=750)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_high(PIN_C5);
output_high(PIN_C6);
output_high(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (240);
flg=1;
}
if((rpm>=700)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_high(PIN_C6);
output_high(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (240);
flg=1;
}
if((rpm>=650)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_high(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (240);
flg=1;
}
if((rpm>=600)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (240);
flg=1;
}
if((rpm>=550)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (224);
flg=1;
}
if((rpm>=500)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (192);
flg=1;
}
if((rpm>=450)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (128);
flg=1;
}

if((rpm>=400)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (255);
output_d (0);
flg=1;
}

if((rpm>=350)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (254);
output_d (0);
flg=1;
}

if((rpm>=300)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (252);
output_d (0);
flg=1;
}
if((rpm>=250)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (248);
output_d (0);
flg=1;
}
if((rpm>=200)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (240);
output_d (0);
flg=1;
}
if((rpm>=150)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (224);
output_d (0);
flg=1;
}
if((rpm>=100)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (192);
output_d (0);
flg=1;
}
if((rpm>=50)&&(flg==0))
{
output_low(PIN_C4);
output_low(PIN_C5);
output_low(PIN_C6);
output_low(PIN_C7);
output_b (128);
output_d (0);
flg=1;
}
converte();
flag=0;
enable_interrupts(GLOBAL);
}
output_low(PIN_A5);output_low(PIN_A1);output_low(PIN_A3);output_low(PIN_A2);
digito(dig1);
output_low(PIN_A5);output_low(PIN_A1);output_low(PIN_A3);output_high(PIN_A2);
delay_ms(3);
output_low(PIN_A5);output_low(PIN_A1);output_low(PIN_A3);output_low(PIN_A2);
digito(dig2);
output_low(PIN_A5);output_low(PIN_A1);output_high(PIN_A3);output_low(PIN_A2);
delay_ms(3);
output_low(PIN_A5);output_low(PIN_A1);output_low(PIN_A3);output_low(PIN_A2);
digito(dig3);
output_low(PIN_A5);output_high(PIN_A1);output_low(PIN_A3);output_low(PIN_A2);
delay_ms(3);
output_low(PIN_A5);output_low(PIN_A1);output_low(PIN_A3);output_low(PIN_A2);
digito(dig4);
output_high(PIN_A5);output_low(PIN_A1);output_low(PIN_A3);output_low(PIN_A2);
delay_ms(3);
}

}

Video do contagiros funcionando.