Дырчик.SU

C15 и R17 безразлично куда, как удобнее. В случае аварии VS2 импульсный прямой ток через VD16 теоретически
может привести к сбою. Но, в случае не работающего VS2 какая разница, сбоил ли контроллер . Так что и VD16
в любое место.

Блокирующий керамический конденсатор с небольшой собственной индуктивностью для уменьшения высокочастотных
пульсаций напряжения в цепи питания у Вас уже есть. Это С12. Он начинает выполнять свои функции при замыкании SA1.
Соответственно, С9 посчитал не нужным. 78L05 устойчивый стабилизатор. Он без нагрузки не начнёт самовозбуждаться
не только без С9 но и без без С8.

Ещё один момент пропустил. Я бы SA1 перенёс в цепь между VD6 и С6, если Вы собираетесь выводить выключатель за
пределы блока. При замыкании SA1 его провода образует петлю, которая принимает импульсы от зажигания.
Возможно поэтому срабатывала схема сброса при понижении питающего напряжения.

В случае переноса SA1, для защиты от подачи напряжения на выход DA1 при отсутствующем напряжении на входе
при программировании, будет полезно зашунтировать DA1 диодом. Анод к выходу, катод ко входу.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Отредактировал печатку. Я планирую установить малогабаритный выключатель прямо на плату и пользоваться им только при программировании контроллера или при отказе электроники.
Если я правильно понял, то соединить нужно примерно так:

Землю с диодного моста можно объединить с AGND. Мне кажется, что третья земля это не очень нужная перестраховка.
Земля силовых импульсных цепей "грязная", её лучше не использовать в качестве экрана. Лучше если экраном будет DGND.

А как при испытаниях был подключен SA1 (если он был)?

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Выключатель был установлен прямо на плату. Вот он:
.
Остальные две секции я использовал для управления доп. фунуциями. Фото старой версии блока пока выложить не могу, так как он лежит на даче, а поеду я туда не раньше, чем в выходные.

Ага, увидел по топологии. А жаль ! Провода были бы 100% причиной сбоев.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Ну я прикинул, там и без этих проводов причин для сбоев хватает

Подключил диодный мост к AGND. Весь земляной полигон отвел под DGND. Да, чуть не забыл, точка соединения всех земель будет на корпусе БКС, надеюсь ничего страшного в этом нет?

В чём идея разделения земель на AGND и DGND.
Любой протяжённый проводник имеет распределённые сопротивление R1, индуктивность L1 и ёмкость.
Емкость в нашем случае значения не имеет, поскольку устройство не высокочастотное.
Считаем, что корпус двигателя имеет минимальное распределённое сопротивление и индуктивность,
которыми можно пренебречь.


При работе тиристора в проводнике AGND возникают токи (на схеме - генератор I1), вызывающие импульсы напряжения на
R1 и L1. При подключении DGND к J1 эти импульсы будут приложены к общему проводу и цепям питания
микроконтроллера (AGND и питание связаны конденсаторами). Чтобы этого избежать DGND
необходимо подключить к J2 отдельным проводом.

Если AGND и DGND подсоединить к корпусу БКС, а потом корпус подсоединить к двигателю проводом,
смысл разделения земель теряется.

Если уж совсем перестраховываться, то не допустимо AGND и DGND свивать.
Также не желательно прокладывать в общем жгуте. Это, правда уже для совсем экстремальных импульсных
токов через AGND (не наш случай).

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Т. е. проводник DGND нужно вывести из БКС и присоединить к корпусу генератора? Прошу прощения за свою тупость, просто до этого я как то не задумывался о всяких там наводках и разделении земляных цепей, а всякие там мигалки, зарядки и пр. устроства, которые я собирал до этого момента были не столь требовательны к качеству их изготовления.
А что если корпус бкс не прикручивать к раме?

Нужно вывести провод AGND (земля тиристора) и подсоединить к корпусу генератора.
Тогда импульсы будут идти только по этому проводу, не по раме.

Если DGND на корпус БКС и корпус к раме, нужно быть абсолютно уверенным в надёжности контактов
корпус БКС - рама, рама - двигатель.

Скажите, как Вам удобнее закрепить корпус, дальше будем разбираться с землями.
А лучше укажите место и способ установки на каком-нибудь фото.


Вот здесь Вы совершенно не правы .

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Хотелось бы оставить бкс на раме. К сожалению, пока сделать фото не могоу, постараюсь обрисовать ситуацию словами. Сейчас вся проводка собрана по стандартной схеме. Мопед - рига мини, бкс закреплен слева, под баком. Рядом расположена катушка зажигания (тоже под баком). С генератора выходит пучок проводов: заряжающая обмотка, освещение, оба провода с датчика и масса. Все эти провода заведены в бкс, кроме массы. Масса подключается к сердечнику катушки зажигания (которая в, свою очередь, прикручена к раме) и к клемме М на ней же. От сердечника катушки также идет провод к клемме М бкс. К корпусу бкс с внутренней стороны прикручены VS1, VD4, собственно, этот момент меня несколько смущает. Чуть позже нарисую схемку, как это выглядит в реальности.

Понятно и так. Схемы не нужно.

Считаем раму проводником с малым сопротивлением и индуктивностью. В случае надёжного электрического контакта
с корпусом двигателя падение напряжения между "М" рамы и массой генератора ничтожно мало.

В случае отсутствия контакта рамы и двигателя, падение напряжения на проводе массы будет приложено ко входу "Д"
через катушку датчика (в случае подключения второго провода датчика к массе генератора, добавил позже).
Но формирователь на входе "Д" у Вас имеет высокий уровень срабатывания и фильтр низких частот.
Таким образом, защита от этой проблемы уже предусмотрена.

Практически удобнее сделать так.
Обеспечиваем электрический контакт корпуса БКС и рамы. У БКС два вывода "М". Выводим AGND одним проводом, DGND другим.
Оба провода подключаем к "М" рамы. При необходимости DGND можно легко перекинуть на генератор.

Основное уже сделано. По проводникам DGND печатной платы не текут импульсные токи от VS2.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

А куда лучше прикрутить массу датчика (Д1)?

Защита от помех есть, значит без проблем на массу генератора.
Если в жгуте от датчика к БКС уже идут два провода, вообще замечательно. Подсоединяем к "М" рамы.
А вот сейчас вижу, что финальная схема подключений не помешала бы. Нужно убедиться, что мы друг
друга правильно понимаем. Может, ещё кто сделает замечание.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Надеюсь, в этот раз ничего не напутал Получилось, как-то так:

Видимо пропустили, "Масса генератора" на "Болт крепления", DGND на "Болт крепления".

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Поправил

Пожалуйста, сделайте графическое разделение по землям на схеме download/file.php?id=2421&mode=view
Например, AGND как на Вашей схеме, а DGND как здесь http://img-fotki.yandex.ru/get/5626/177 ... _L.gif.jpg
Скажите, какая будет финальная топология. Я распечатаю всё, посижу, посмотрю, к ночи отвечу.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Я думаю, что эта:


Могу выложить рисунок в Sprint Layout.


Вот так это будет собрано на мопеде http://www.dyr4ik.su/viewtopic.php?p=14584#p14584

(Добавлено позже) На всякий случай рисунок платы в Sprint Layout:

По электрической схеме.
С9 можно (по желанию) не ставить. Говорил, почему.
С12 нужен на своём месте ещё потому, что является блокирующим при подключении внешнего питания от программатора.

VD2, защищающий от отрицательного импульса базу VT1, я бы поставил по другому. Анод VD2 на DGND, катод к базе VT1.
Так и защита VT1 и C2 будет быстрее разряжаться от отрицательного импульса на входе "Д".

С4 не нужен. Фильтр нижних частот это R2, С2.

Увы, нужен ещё диод. У VT2 отсутствует защита от отрицательного напряжения коллектор-эмиттер при поступлении
отрицательного импульса на вход "Д".

Как будут подсоединены HL1, HL2? Длинные провода будут приёмниками помех от силовых цепей зажигания. В этом случае
необходимо катоды HL1, HL2 подсоединить к Болту крепления или к массе в удобном месте, а между точками А, Б и AGND (не DGND)
желательно поставить блокирующие керамические конденсаторы.

Необходимость R18, R19 на любителя. Обычно их не ставят. Нужны при отладке, как защита при ошибочном программировании портов на вывод.

Отдельно хочу остановиться на VD16. Он оказался весьма полезен на своём месте.
Работает как защита от отрицательного импульса в цепи VD12, VD7, С15, R17, при аварии VS2 и защищает эту цепь от
отрицательного импульса, наведённого в проводе глушения силовыми цепями зажигания. Свои слова, что анод VD16
при желании можно подключить DGND, с Вашего позволения заберу назад.

По топологии.
Лучше убрать полигоны DGND под элементами, которые относятся к силовым цепям, например под С13, С14, R14, VD13 и подобными.
По возможности необходимо увеличить зазоры между проводниками таких цепей и DGND. В то же время полезно иметь дорожку DGND,
разделяющую силовые и цифровые цепи. Ни к чему хоть и мизерные, но лишние ёмкостные и индуктивные связи элементов
силовых цепей с DGND и, тем более с "нежными" цепями контроллера.

Уверен, что что-то пропустил и где-то не доглядел. Не без этого.

Интересно чуть подробнее узнать Ваш алгоритм обработки. Он явно отличается от способа, применяемого в упомянутом источнике
http://sportdevices.com/ignition/ignition.htm , где судя по всему программа использует для начала обработки отрицательный импульс.

Добавил позже.
Ну вот, говорил же. Не заметил не подключенный полигон со стороны пайки между R15, R16 и C12. Его можно объединить с DGND,
а R15, R16 подвести к SA1.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Под силовыми цепями фольгу уберу, переставлю VD2 к базе VT1, перед R3 добавлю диод. Дорожку от R15 и R16 перекину на выключатель.
Т.е., если я правильно понял, DGND разделяется на две земли (обозначим как DGND1 и DGND2) и к одной подключается контроллер, С5, С12, R18 и R19, а к другой все остальное? Сходиться DGND1 и DGND2 будут в точке DGND.
Светодиоды установлены в просверленные в БКС отверстия. Я думаю, что проводники длинной около 5 см, не выходящие за пределы БКС, существенной роли не сыграют (хотя, могу и ошибаться).

Теперь немного об алгоритме работы устройства.

После подачи питания на контроллер, происходит начальная установка портов, управляющих регистров, таймеров и пр. Далее контроллер начинает отсчет времени до прихода импульса с датчика с интервалом в 8 мкс.
По прерыванию происходит остановка счетчика и переход на программу обработки прерываний. Время, посчитанное счетчиком обратно пропорционально частоте вращения КВ. Далее происходит сравнение счетчика с константой, определяющей при какой частоте КВ будет осуществляться автоматическое регулирование УОЗ. При достижении этой скорости контроллер подает управляющий импульс на базу VT2, блокируя тем самым прохождения импульсов с датчика на управляющий электрод VS2. Затем происходит обнуление счетчика и выход из обработчика прерываний. Сразу после этого вновь запускается счетчик, считающий время до прихода следующего импульса с датчика. Этот счетчик реализован программно и состоит из двух регистров (period0 и period1). Как только придет импульс с датчика, счетчик остановится. В зависимости от period1 будут выбраны две константы из EEPROM – Х и У, определяющие зависимость УОЗ от оборотов (эти константы предварительно рассчитываются в программе, написанной на Visual Basic). Момент времени, в который нужно подать импульс на управляющий электрод VS2, отсчитывается аппаратным таймером Timer1 (период отсчета 8 мкс). Значение, которое нужно записать в Timer1 рассчитывается контроллером по формуле:

Timer1=65535-(period *Х)/128+Y

По завершении всех необходимых расчетов, перед выходом из обработчика прерываний, происходит запуск Timer1. Запускается счетчик, считающий время до прихода следующего импульса с датчика. В какой-то момент (до прихода импульса с датчика) происходит переполнение Timer1 (прерывание от Timer1). Контроллер подает импульс на управляющий электрод VS2. После выхода из процедуры обработки прерываний от Timer1, продолжается отсчет времени до прихода импульса с датчика. Далее процесс повторяется…

Я не мастер объяснять, но надеюсь, что более-менее понятно…

Писал. "В то же время полезно иметь дорожку DGND, разделяющую силовые и цифровые цепи".
Эта общая рекомендация. В Вашем случае в таком приёме вроде нет необходимости.

Что имел ввиду.

Допустим, генераторы V1 и V2 вырабатывают импульсы высокого напряжения.
Цепи с резисторами R2, R3, R5, R6 принадлежат устройству управления.
R2, R5 - относительно низкое выходное сопротивление передатчиков, R3, R6 - высокое входное сопротивление приёмников.
Допустим, проводники цепей генераторов и управления на печатной плате проходят близко на некотором протяжении
друг относительно друга. Тогда образуется емкостная связь между цепями (конденсаторы на схеме), и часть сигнала
генератора попадает в цепь управления. Разделительная дорожка DGND между цепями такое влияние нейтрализует.
Этот же приём при отсутствии других возможностей можно применять для ослабления индуктивных связей на печатной плате.

Конечно, речь идёт о протяжении в десятки миллиметров, но на это обращаешь внимание уже автоматически.

Вы писали "DGND разделяется на две земли (обозначим как DGND1 и DGND2) и к одной подключается контроллер, С5, С12, R18 и R19, а к другой все остальное?"
Тоже полезный приём в случае, если в схеме управления присутствуют цепи, по которым протекают значительные токи,
а отделить такие цепи невозможно. Я думаю, это не наш случай. Разделять не стоит.

По HL1, HL2.
Если выяснится, что провода являются причиной сбоев, ничто не помешает перенести общий провод на AGND и установить
блокирующие конденсаторы. Пока можно забыть.

По алгоритму.
Не смотрели осциллограмму с датчика? У Вас сразу приходит положительный импульс? Нет возможности сделать так, чтобы
сначала приходил отрицательный импульс а потом положительный, определяющий срабатывание зажигания?

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Очень хочется посмотреть осциллограмму, но пока нет такой возможности. Есть все необходимое: и ротор генератора и датчик и осциллограф (правда самодельный, но хорошо работающий). Вот только лежит это все на даче, надо как-нибудь найти время туда съездить. Даже начинал делать стенд для проверки системы. Валялся ненужный ротор с сильно разбитым посадочным отверстием, ну я отпилил ту часть, которая около датчика крутится и прикрутил к электродвигателю от пылесоса, рядом разместил датчик... а потом "забил" на это дело... Зря наверное... Да, система реагирует только на положительную полуволну. Думаю, выставить начальное опережение градусов 10 до ВМТ, и от него отталкиваться.
А можно поподробнее, а то я не совсем понял идею использования обоих импульсов?
Да, чуть не забыл, земляной полигон под силовой частью убрать совсем, или под AGND оставить?

З.Ы. А что за программка, в которой Вы схемки рисуете, на Microcap, вроде, похоже.

Закрывайте полигонами цепи и элементы, относящиеся к управлению (микроконтроллеру), в первую очередь входные цепи.
Если DGND по необходимости будет проходить или под силовыми цепями или рядом с ними, переживать не стоит. Под элементами
силовых цепей специально размещать полигоны DGND не стоит.

Программа Multisim. Это симулятор. Может так


Идея с использованием обоих импульсов.
Полярность первого поступившего от датчика импульса определяется подключением датчика.
Время до второго импульса противоположной полярности определяется конструкцией датчика и магнита.
Если у Вашего двигателя есть возможность передвинуть датчик зажигания на опережение и подключить датчик так,
чтобы первым приходил отрицательный импульс а вторым положительный (со штатным опережением, открывающий тиристор),
то можно реализовать алгоритм, описанный ниже .

Суть алгоритма.
Ждём прихода отрицательного импульса.
Определяем время, прошедшее с момента прихода предыдущего отрицательного импульса.
В зависимости от результата:
- ничего не выводим, пришедший следом положительный импульс приведёт к срабатыванию тиристора,
- считаем опережение и формируем управляющий импульс.

В схеме будет необходима несложная переделка узла формирователя и некоторые упрощения (убрать блокирующий транзистор).

Например, на проводе глушения Honda GX35 по осциллограмме видно, что используется второй, отрицательный импульс

Период следования импульсов при 2000 об/мин - 31 мс. Время от поступления положительно импульса до
"рабочего" отрицательного импульса - 3 мс. То есть положительный импульс опережает отрицательный
почти на 35 градусов.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Конструкция позволяет установить любой угол, но... мой алгоритм отличается от Вашего лишь тем, что использует положительный импульс как синхронизирующий. Период следования между импульсами в любом случае остается тем же. Это я к тому, что без разницы какой импульс использовать. Блокировать положительный импульс все равно придется, чтобы он не мешал работе контроллера. За осциллограмку спасибо!

Вы писали. "В какой-то момент (до прихода импульса с датчика) происходит переполнение
Timer1 (прерывание от Timer1). Контроллер подает импульс на управляющий электрод VS2".
Таким образом Вы вычисляете момент зажигания на основе данных о предыдущем обороте двигателя.
Если резко сбросить газ, получится что предыдущий оборот произошёл, например за 10 мс, а тот оборот,
для которого Вы уже посчитали момент зажигания произойдет, например за 13 мс. Зажигание для текущего
оборота будет ранним. Также, если резко добавить газ, зажигание будет поздним.

Тот алгоритм, который я описал, просчитывает необходимое опережение на основании данных о текущем обороте.
Сигналом для начала расчётов является отрицательный импульс, который приходит за десятки градусов
до положительного (родного) импульса. По этому сигналу после чтения данных с аппаратного таймера измерения
времени оборота этот таймер перезапускается .
Для того, чтобы узнать угол между отрицательным и положительным импульсами достаточно один раз снять с датчика
осциллограмму.

Зачем блокировать второй "родной" импульс? По первому, отрицательному импульсу посчитали опережение.
При необходимости сформировали положительный импульс, открыли тиристор. Тиристор открылся-закрылся, зажигание
сработало, смесь горит. Через малый промежуток времени приходит ещё один "родной" положительный импульс.
Накопительный конденсатор ещё не успел зарядится. Тиристор не откроется.

В случае отключения или неисправности контроллера двигатель автоматически будет работать от "родных" импульсов
с постоянным углом опережения.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Пожалуй, Вы правы. Так будет логичнее. Проблема в том, что даже для генераторов одной конструкции период между положительным и отрицательным импульсами могут несколько отличаться (например поддатый дядя Вася в магните, вращающимся вокруг датчика, проточил паз со смещением), хотя... при наличии осциллографа можно будет померить. Остается только переделать входной фильтр.

Если положительный импульс завести через формирователь на порт, можно будет измерить угол между импульсами программно.
Проблема может возникнуть, если этот угол будет меньше необходимого угла опережения.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Да, но тогда программа становится привязанной к скважности импульсов датчика.

Не очень понял, при чём тут скважность? Скважность - отношение периода следования импульсов к их длительности.
Все события происходят по фронтам импульсов. Длительность импульсов не важна.

Поясню. Если взять за начало отсчёта отрицательный импульс, положительный придёт, например через 30 градусов.
Ещё через 330 градусов придёт следующий отрицательный. От количества оборотов в минуту изменится только время
прихода импульсов.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.