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Jipe CJ5 x Eletrônica: pra que simplificar se eu posso complicar? (ou RPM: Tentativa #1)

Atualizado: 20 de nov. de 2020



Tenho um Jipe Willys 1959. Pensa em um veículo simples e robusto. É ele.


Além de mecânica, também gosto de eletrônica. De tempo em tempo sou fisgado por algo que vejo na internet.


Já brinquei com arduíno, raspberry, esp32, sonoffs/tasmotas e eletrônica digital.


A curiosidade não tem limite, o problema é que meu conhecimento em eletrônica é muito básico.


Vira e mexe acabo queimando algo. Jogo tudo no armário para revisitar depois de algum tempo.


Olhando pro jipe e pensando na sua simplicidade pensei:

- Será que dá pra complicar? - Com certeza dá. Complicação não tem limite, tende ao infinito.

- E se eu montar um tacômetro (conta-giros) utilizando um esp32?


E assim começou mais um buraco-negro de tempo livre.



Porque não comprar um pronto?

Já comprei e não instalei.


Talvez seja por causa do estilo Velozes e Furiosos dele. Talvez seja pura preguiça.


Fora que vou poder mostrar para os curiosos. Já estou até pensando no diálogo:

[curioso] O que é isso no painel?

[eu] É um contagiros que eu mesmo construí.

[curioso] Legal! Eu uso um que comprei no mercado livre.

[eu com olhar de superioridade] Sei... sei...



Tentativa 1: Leitura do pulso no negativo da bobina


Avisos

- Não tenho nenhuma formação em eletrônica.

- Provavelmente falo muita bobagem e dou nomes errados às coisas.

- Gosto de aprender através de pesquisas e testes próprios.


Abordagem

O motor do jipe é um BF161 de 6 cilindros.

A cada rotação a bobina é acionada 6 vezes (*).

É “só” monitorar a frequência em que a bobina recebe o pulso negativo vindo do distribuidor e dividir por 6 para contar uma volta.

O programa é simples. Uma interrupção numa das portas GPIO com pull-up e pega o momento de FALLING ou RISING.


Montagem

Fiz a primeira versão usando um push buttom e vendo os valores no monitor serial. Ficou claro que não dava para simular o motor. Aproveitei a oportunidade para usar o mini-osciloscópio DS212 para gerar pulsos no circuito durante o desenvolvimento.


Como não queria correr o risco de queimar meu notebook na brincadeira, achei um mini display OLED I2C para exibir o RPM em tempo real e coloquei na protoboard.


Testes

Testa daqui, testa dali. Me senti confiante e fui pro jipe.


Liguei o circuito na bateria. O display acendeu marcando 0 RPM.


Prendi o jacaré no negativo da bobina, virei a chave sem dar a partida. O display ficou oscilando com valores malucos e estabilizou zerado.


Dei partida. O display apagou e o esp32 começou a piscar o led azul de forma errática.


Desliguei e só de pôr a mão no esp32 deu pra ver que algo deu muito errado. Esquentou pra caramba.


De volta pra bancada

Desconectei tudo correndo pra não provocar um incêndio e voltei para a bancada de testes.


Peguei o osciloscópio e fiz uma medição nos polos da bobina:


De cara deu pra ver que os pulsos não eram tão “quadrados” e que provavelmente voltava corrente pela GPIO muito maior que os 3.3V que ela suporta.


Fiquei feliz (menos triste) em pesquisar na internet e descobrir que muitos outros tinham cometido o mesmo erro de ligar entradas externas diretamente num GPIO e fritar o esp.


Pelas leituras superficiais que fiz nos fórums o caminho para ler o pulso pela bobina deveria ser:

  1. Remover o ruído da leitura dos pulsos da bobina usando algum mecanismo que ainda não conheço.

  2. Isolar a leitura resto do circuito usando um optoacoplador (ex: 4n25 ou pc817).

Talvez este circuito seja o caminho.


O legal foi ver que outros também fizeram suas tentativas com abordagens similares à minha (esse tópico é bem interessante, esse cara foi além e me deu mais ideias).


(*) Mesmo tendo regulado válvulas várias vezes também não considerei que o Ciclo Otto dá duas voltas no virabrequim para cada volta no distribuidor. Lá no começo falei que era dividir os pulsos da bobina por 6 (cilindros) para ter uma rotação. O certo seria dividir por 6 e multiplicar por 2 (ou apenas dividir por 3).


Pesquisei também outras sugestões de leitura do RPM além do polo negativo da bateria:

  • Dando voltas de fio em torno de um dos cabos de vela e medindo por indução (exemplo)

  • Medindo direto na polia do virabrequim com sensor hall + imã ou por infravermelho refletido (exemplo)

  • Pegando a frequência do alternador e fazendo a proporção de rotação com o motor (exemplo)

Onde errei?

No começo! Deveria ter medido o tipo de sinal que receberia da bobina e partir daí pesquisar como seria a construção da solução.


Errei ao supor que seriam pulsos limpos e que poderia ligar diretamente no GPIO.


Próximos passos:

  • Vou insistir na leitura do negativo da bobina.

  • Esperar chegar novos esp32, optoacopladores e uns diodos.

  • Mais pesquisas nos fóruns para elaborar melhor a Tentativa #2.

  • Talvez desmontar o contagiros do Velozes e Furiosos e tentar entender algo do circuito.




PS: Se não houver post com a tentativa #2 é sinal que abandonei o projeto.


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