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Saturday, October 16, 2010

Shiny motorcycle computer - Hack a Day

Shiny motorcycle computer

posted Oct 16th 2010 1:51pm by Mike Szczys
filed under: transportation hacks

We’re rather surprised at how popular it has become to build your own motorcycle computer. [Mario Mauerer] tipped us off about his shiny motorcycle computer (translated) for his Yamaha XTZ 750. It uses an ATmega644 microcontroller to pull a variety of data together and display it on this white LED backlit display. He connected a flow meter to the fuel line to monitor gas consumption. Oil temperature is captured by inserting a brass tube (containing the sensor) through a hole in the oil cap and soldering it in place. Water temperature is gathered by measuring the external temperature of one of the cooling lines. [Mario] uses a rotary encode with a click function as the control interface device, and a battery backed real time clock keeps time.

A quick look at the PCBs tells the tale of good circuit design. But we do wonder about catching the reflection of the sun in that shiny bezel.

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Go there...
http://hackaday.com/2010/10/16/shiny-motorcycle-computer/



XTZ-Bordcomputer XTZ-board computer


Mein aktuellstes Elektronikprojekt ist ein Bordcomputer für meine XTZ 750 . My current project is an electronic on-board computer for my XTZ 750 .
Er hat ein Grafikdisplay und bietet die folgenden hübschen Spielereien: He has a graphic display and offers the following attractive gimmicks:

- Öltemperatur, Wassertemperatur, Lufttemperatur (TSIC 306 und TSIC 206) - Oil temperature, water temperature, air temperature (TSIC 306 and TSIC 206)
- Verbrauchter Sprit (Durchflussmesser) - Spent fuel (flow meter)
- Grafik-LCD von Electronic Assembly, 64x128 Pixel, weisse Beleuchtung - Graphic LCD of Electronic Assembly, 64x128 pixels, white lighting
- ATmega644 als Controller, 20MHz - ATmega644 as a controller, 20MHz
- RTC für die Zeit, am I2C (M41T00) - RTC for time, I2C (M41T00)
- Stoppuhr - Stopwatch
- Messung der Bordspannung - Measuring the power port
- Menübedienung über Dreh-Drück-Knopf. - Menu operation via rotary pushbutton.
- Schaltregler zur Spannungsversorgung - Switching regulator for power supply

So können die wichtigsten Infos während der Fahrt abgelesen werden und man hat eine hübsche Spielerei am Motorrad... Thus, the most important information can be read while driving and you have a nice gimmick on the motorcycle ... :-D :-D




Das Ganze wird am Bordnetz des Motorrades betrieben, deshalb hat es am Eingang noch eine Suppressordiode, um etwaige Spannungsspitzen zu schlucken. The whole thing is operated to the electrical system of the motorcycle, so it has at the entrance or a suppressor to absorb any voltage spikes.
Gleich danach kommt ein LM2574, ein hübscher, unkomplizierter Schaltregler, der mir 5V DC (10mV Ripple bei 300mA Belastung) mit max. Right after that comes a LM2574, a nice, easy switching regulator that I 5V DC (ripple 10mV at 300mA load) with max. 500mA erzeugt. 500mA generated. Mit diesen "Simple-Switchers" habe ich bisher nur gute Erfahrungen gemacht und bin weiterhin von ihnen überzeugt. With this simple-switcher "I've only had good experiences and I remain convinced of it.

Die RTC kriegt eine eigene kleine Backup-Batterie, damit die Zeit nach dem Abschalten nicht verloren geht. The RTC gets its own small backup battery, so the time is not lost after switching off. Die Uhr läuft mit einem eigenen 32768kHz Quarz. The Clock is running with its own 32768kHz quartz.

Als Steuerelement dient ein Drehdrückschalter, den kann man endlos drehen und auch draufdrücken, das reicht für die gesamte Menubedienung. Serves as a jog control switch that can turn endlessly and you push, that's enough for the entire Menubedienung. Zusätzlich wird noch eine rote 8mm LED verbaut, um etwaige Alarme (Übertemperatur, Druckverlust etc.) erkenntlich zu machen. In addition, a red LED 8mm is installed to any alarms (over temperature, pressure drop, etc.) to make gratitude.

Das Grafik-LCD hat eine weisse LED-Hintergrundbeleuchtung und ist ziemlich kontraststark. The graphic LCD has a white LED backlight and contrast is fairly strong. Mittels Software-PWM kann die Helligkeit in 6 Stufen eingestellt werden. Using software PWM brightness can be adjusted in 6 stages.

Als zentrales Steuerorgan wird ein Mega644 verwendet, er liest die Sensoren, die RTC und den Durchflussmesser aus, misst die Bordspannung mit dem internen ADC, reagiert auf den Drehdrückschalter und steuert das LCD an. As the central control element is a Mega644 is used, it reads from the sensors, the RTC and the flow meter, the vehicle voltage with the internal ADC measures, responds to the rotation push switch and controls the LCD.

Zur Spritmessung wird ein Durchflussmesser verwendet, prinzipiell ein mit Magneten bestücktes Schaufelrad in der Benzinleitung mit Hallsensor. For measurement, a fuel flow meter is used, in principle, a bucket stocked with magnets in the fuel line with Hall sensor. Das Ding liefert 10`000 Pulse pro Liter und kann bis 50ml/Minute runter noch erkennen, was auch nötig ist, denn die XTZ verbraucht im Leerlauf 43ml Sprit pro Minute (rein stöchiometrisch ermittelter Wert). This thing delivers 10 `000 pulses per liter and can 50ml/Minute down yet realize what is necessary, because the XTZ 43ml fuel consumed at idle per minute (pure stoichiometric value determined). Hingegen schluckt die Gute bei Vollgas (8000RPM) gute 342ml pro Minute, das sind 5.7ml pro Sekunde, welche durch ein 3mm grosses Loch im Sensor müssen...mal sehen ob das klappt.... However, the good swallow at full speed (8000rpm) good 342ml per minute, which is 5.7ml per second, which must by a 3 mm large hole in the sensor ... let's see if this works ....

Das Gehäuse wurde aus dem Vollen aus Aluminium gefräst: The casing was milled out of aluminum:



Es wird mit einer Klemmung am Lenker befestigt werden. It will be fixed with a clamp on the handlebars. Über ein 16 Poliges Kabel werden die Sensoren und sonstigen Anschlüsse mit dem Computer verbunden. A 16 pin cable, the sensors and other ports are connected to the computer.
Das Gehäuse ist spritzwasserdicht, die beiden Gehäusehälften werden mit einer Dichtung dazwischen verschraubt. The case is splash proof, the two halves are bolted with a gasket between.
Die rechte Öffnung im Foto oben beherbergt die rote Warnungs-LED, welche zu blinken anfängt, sobald irgend ein Parameter kritisch werden sollte. The right opening in the photo, is home to the red warning LED that starts flashing when any parameter should be critical. (zB Wasstertemperatur zu hoch etc.) (Eg Wasstertemperatur too high, etc.)

Hier noch eine Übersicht über die Menus: Here is an overview of the menus:



Die Menüs können durch drehen am Drehschalter angewählt werden. The menus rotate by the rotary switch can be selected.

Und so siehts im Innern aus: And this is in the interior of:


Am Motorrad wird ein eigener, kleiner "Kabelbaum" mit einem geschirmten Kabel aufgebaut, der alle elektrischen Leitungen vom Hauptteil zu den Sensoren führt. The motorcycle, a separate, smaller "harness" with a shielded cable is constructed out of all the electrical cables from the main part of the sensors.
Die Spannungsversorgung erfolgt (per Zündung geschaltet) über das Zündschloss; die 12V-Leitung wird dazu an der Hupe abgegriffen. Power is supplied (via ignition switch) on the ignition switch and the 12V line is tapped to the horn.
In die Versorgung wurde eine "Crowbar"-Schaltung eingeschleift, welche bei Überspannung eine Sicherung auslöst und so den Bordcomputer rettet. In the supply, a "crowbar" circuit is looped, which causes a backup in case of overvoltage and thus saves the on-board computer. (Falls der Regler des Motorrades abbrennen oder der Blitz einschlagen sollte o.Ä.... ;-) ) (If the burn control of the motorcycle or the lightning strike or similar should ... ;-))

Im Folgenden Bild sieht man den neuen Sensor-Kabelbaum. In the following image shows the new sensor wiring harness. Im Kästchen (mit 3 Kabelbindern befestigt) befindet sich die oben erwähnte Überspannungs-Schutzschaltung. attached) in the (box with 3 cable ties is the aforementioned over-voltage protection circuit.





Der Durchflussmesser wurde zwischen Tank und Benzinpumpe eingeschleift (nach dem T-Stück, welches die Tankhälften verbindet) Er wurde an einer Getriebedeckelschraube befestigt. The flow meter was connected between the tank and fuel pump (after T-piece which connects the tank halves) He was attached to a gear cover screw. Die Spritleitung hat nun einen kleineren Querschnitt, doch es haben sich keine Probleme ergeben, auch bei voller Drehzahl über längere Zeit kriegt sie genug Sprit. The fuel line now has a smaller cross-section, but there have been no problems, even at full speed for a long time she gets enough fuel. Der Durchflussmesser funktioniert tiptop, er liefert trotz der geringen Fliessgeschwindigkeit brauchbare Signale. The flow meter works tiptop, it provides useful despite the low flow velocity signals.

Der Öltemperaur-Sensor wurde direkt in den Öltankdeckel eingebaut. Öltemperaur The sensor was directly integrated into the oil filler cap. Dazu wurde ein Messingröhrchen durch den Deckel getrieben, am Ende umgebogen und verlötet und darin den Sensor untergebracht. Given a brass tube was pushed through the cover, bent at the end and soldered it and placed the sensor. So hängt er direkt im Öl, ohne jedoch mit dem Öl in Berührung zu kommen. He is directly in the oil, but without coming into contact with the oil.

Der Wassertemperatursensor wurde aussen an ein Kühlwasser führendes Rohr geklebt. The water temperature sensor is external to a cooling water pipe leading glued. Da bin ich mir nicht sicher, ob der thermische Übergang nicht zuviel Verluste bringt und der Sensor einen zu geringen Wert anzeigt, da er zusätzlich auch noch Kontakt zur Aussenluft hat... Since I'm not sure if the transition does not bring too much heat loss and the sensor indicates too low a value because it also has more contact with the outside air ...
Öl- und Wassersensoren haben eine Genauigkeit von 0.5°C (TSIC206) Oil and water sensors have an accuracy of 0.5 ° C (TSIC206)

Der Sensor für die Lufttemperatur hängt vorne unter dem Cockpit, neben den Lampen. The sensor for the air temperature is in the front under the cockpit, next to the lamps. Er hat eine Genauigkeit von 0.3°C (TSIC306). He has an accuracy of 0.3 ° C (TSIC306).


Das ganze System funktioniert sehr zufriedenstellend. The whole system works very satisfactorily. Noch ein paar kleine Software-Unschönheiten, aber die lassen sich leicht beseitigen. A few small software imperfections, but can be removed easily.
Jetzt habe ich endlich eine Uhr am Motorrad :-D Now I finally have a clock on the bike:-D

Hier ein paar Betriebsdaten: Here are a few operating data:
Das Öl hat relativ lange, bis es auf Temperatur ist, (es sind immerhin 4.5l im Umlauf) bleibt dann aber bei ca. 75-83°C. The oil has a relatively long time until it is up to temperature, (there are at least 4.5l in circulation) but then remains at about 75-83 ° C.
Das Wasser ist relativ schnell bei 60-70°C. The water is relatively fast at 60-70 ° C.
Die Bordspannung liegt währen der Fahrt bei ca. 13.5V. The on-board voltage last driving at about 13.5V.


Phoa, das war wieder einmal ein Monster-Projekt. Phoa, which again was a monster project.
Copyright Mario Mauerer 2010 Copyright 2010 Mario Mauer

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http://translate.google.com/translate?js=n&prev=_t&hl=en&ie=UTF-8&layout=2&eotf=1&sl=auto&tl=en&u=http://sites.google.com/site/mauererm/xtz-bordcomputer


Don

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