Trabant Mäusekino Drehzahlmesser mit Arduino I

Umbau des Trabant Mäusekinos zum Drehzahlmesser mit einem Arduino.

Das „Mäusekino“

Im Trabant de Luxe wurde ab 1985 die KMVA = Kraftstoffmomentanverbrauchsanzeige [geiles deutsches Wortungetüm] eingeführt, die zusammen mit einer Feder im Gaspedal wertvollen Kraftstoff einsparen sollte. Vom Volk wurde die hochmoderne LED-Bandanzeige „Mäusekino“ genannt. In meiner Realität keine wirklich sinnvolle Funktion, weil mit 26 PS ist Halbgasfahren keine Option 🙂

Der Plan ist, das Mäusekino als Drehzahlmesser zu nutzen und eventuell auch noch Tankfüllstand/Reserve und den Ladezustand der Batterie anzuzeigen. Alles tausendmal sinnvoller als eine KMVA. Mäusekinos gab es mit 7 oder 12 LEDs und mit oder ohne rote Reserve LED. (Neben der roten 3mm LED ist eine klare 3mm Fotodiode als Helligkeitssensor verbaut, um die LED-Leuchtkraft nachts herunter zu dimmen.)

Für den Drehzahlmesser brauchen wir 12 LEDs. Dafür wird das Mäusekino erst einmal vorsichtig geöffnet und die 7 LED Variante auf 12 LEDs erweitert sowie die KMVA Elektronik durch einen Atmel ATMega328 (Arduino) mit entsprechender Beschaltung ersetzt.

 

Bil mit LED-Band
LED Band für den Drehzahlmesser

 

Die Ansteuerung der Anzeige erfolgt über einen PWM Ausgang des Arduino und ein RC Glied. Damit werden 0-5Volt ausgegeben.

Aktuell habe ich drei Mäusekinos zerlegt und festgestellt, die Sozialistische Einheits-KMVA gibt es nicht. Sie unterscheiden sich durch die verbauten Bauteile, es gibt verschiedene Platinen und unterschiedliche Farb-Layouts der LED Bänder. Die Genossen mussten halt nehmen, was gerade verfügbar war.

Maeusekino Bild
Verschiedene Mäusekinos mit unterschiedlichem Innenleben

Für mein Projekt wurscht, weil die Farben des LED Bandes geändert werden, wie im Bild oben. Die rechteckigen West-LEDs haben die selben Abmessungen wie die Originale aus sozialistischer Fertigung. Somit kann ich für die gleiche Farben auch die gleichen LED-Typen verwenden, um Helligkeits- und Farbunterschiede zu vermeiden. Ich nutze nur die Anzeige-Platine mit dem A277D und den 12 LEDs. Die darunter liegende Steuerplatine wird komplett durch eine eigene mit dem Atmel Chip ersetzt.

Der Drehzahlmesser

Für die Drehzahl brauchen wir ein sauberes Signal. Das kommt vom serienmäßigen Hallgeber der elektronischen Zündung. Mit Unterbrecherzündung funktioniert es so nicht.  Das Signal für die Drehzahl wird über einen Spannungsteiler vom Hallgeber abgenommen und die Flankenwechsel lösen am Eingang INT0 jeweils einen Hardwareinterrupt aus. Diese werden immer 250ms lang gezählt und daraus die Drehzahl errechnet.

Der Hall Sensor auf der Kurbelwelle liefert ein schönes Rechtecksignal mit Bordspannung und einem 50/50 Rechteckimpuls pro Umdrehung. Der eine Zylinder zündet bei steigender Flanke, der zweite bei fallender. So sieht das aus, bei 2000 /min. Ein Traum.

HallSignal Trabant
Drehzahlsignal vom Hallgeber auf der Kurbelwelle bei 2000U/min

 

Die Batterieanzeige

Wenn wir schon mal einen Arduino mit LED-Bandanzeige im Cockpit haben, kann man damit natürlich auch noch mehr anzeigen.

Die Ruhe-Batteriespannung wird bei Zündung an und stehendem Motor angezeigt, mit den ersten acht LEDs. Volle Batterie = 12,8 Volt alle grünen LEDs an, 11,5Volt heißt Tiefentladung, dann leuchtet nur eine gelbe. Gemessen wird die Bordspannung am Analog-Eingang des Arduino, wieder über einen Spannungsteiler und eine Z-Diode zum Schutz des Arduino. Der ADC wandelt die Spannung in einen 10-bit Wert von 0-1023 um.

Auch die Minimum-Spannung beim Startvorgang und die Ladespannung bei laufendem Generator wird erfasst, aber für eine echte State of Health Bewertung der Batterie fehlt mir das Fachwissen. Hier bin ich für Anregungen dankbar.

Die Tankanzeige

Der Tankinhalt wird beim Trabant standardmäßig mit einem Kunststoffstab gemessen, der in den Tank getaucht wird. (Kein Witz!)

Ab jetzt messen wir den Tankinhalt über einen Spannungsteiler mit einem original IFA Tankgeber und einem zweiten Analog-Eingang des Arduino. Mein Geber hat zwischen 80 und 280 Ohm, je nach Füllstand. Zur Anzeige dient die rote Reserve-LED des Mäusekinos, die durch eine 3mm Zweifarb-LED rot/grün ersetzt wird.

Grün heißt Tank mindestens halbvoll (>13l), orange (rot und grün gleichzeitig) mehr als viertel voll (>6,5l), darunter leuchtet rot und unter 5 Litern, also wenn man auf Reserve fährt, blinkt die rote LED. Wie genau die letzten 5 Liter aufgelöst werden muss ich noch exakt auslitern. Bei ausreichender Auflösung des IFA-Tankgebers kann durch Blinkcodes litergenau der Restvorrat angezeigt werden.
Damit die Vorratsanzeige nicht springt, wird der laufende Mittelwert über 256 Messungen gebildet und nur die unteren 3 Bit ausgewertet. Außerdem merkt sich das Programm das Unterschreiten der Schaltschwellen. Damit steht die Anzeige wie eine 1.

Coole Sache, und praktischer als eine KMVA, finde ich. Rein optisch sieht alles original aus, nur die rote Reserveanzeige-LED ist jetzt klar. Da müssen aber selbst Kenner ganz genau hinschauen.

Im nächsten Teil kommen ein paar Infos, wie die Arduino Beschaltung aufgebaut ist. Außerdem gibt es den Programmcode mit jeder Menge Kommentaren zum download. Wer noch Ideen für Verbesserungen hat, kann diese gern beisteuern.

 

2 thoughts on “Trabant Mäusekino Drehzahlmesser mit Arduino I

  1. Hallo Jan

    bin zufällig auf deine Seite gelangt und ich muss sagen das was Du vor hast gefällt mir und würde Dich gern fragen ob Du auch eins für mich machen könntest (gegen bezahlung natürlich.).

    Mfg
    Daniel

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