訓練家的佈弱格-Patch1.2

The BLOG of trainer



編輯日期:2021-09-10 23:05

類型:NSR 150
作者:羽山
文章時間:2021-09-10 23:05:45
瀏覽人數:6352人
標題: NSR150 自製可程式 CDI - Part3(實作練習V0.1~V0.3)
網址:https://3wa.tw/blog/blog.php?id=1930
內容:
 

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 花了點時間把自製 NSR-150 CDI V0.1版

(別看到電路圖就急著抓,由於想留下一些練習的過程,所以文章會一直滾動更新,電路圖也是)

fritzing 電路圖畫好了^_^

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PC817

光偶合,沒想到是這麼好用的東西

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2SC1815

E接1.2KΩ接地,然後接去5P4M的G

C接Vcc

B接1.2KΩ接 Nodemcu D6

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5P4M

K 是用來接地

A是電容入電

G接去2SC1815的E

 

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實際接線的樣子

羽山測試的電容是使用 3㎌ / 250V、1㎌ / 400V 

冷車即相當好發,穩定正常

 

自製 NSR-150 所需要的材料:

1、(10元) 勇氣

2、(50元) 防水接頭 4Pin 公頭

3、(50元) 防水接頭 2Pin 公頭

4、(120元) Nodemcu V2

5、(5元) PC817

6、(10元) 鉭質電容 0.1㎌ / 35V

7、(5元) 塑膠電容 220㎌ / 50V

8、(5元) NPN 2SC1815

9、(300元) SCR SG25AA60 (600V 25A)

SCR 替代品參考:

SCR 2P4M (400V 2A)
SCR 5P4M (400V 5A) (當練習用,但騎上路騎不建議,也可能是倍壓電路使用情況不適合)
SCR 5P5M (500V 5A)
SCR 5P6M (600V 5A) (如果買的到應該也不錯,不過不好買,5A似乎也小了點...)
SCR SF10JZ47 (400V 10A) 日本佬推薦,停產難買
SCR SCF25C60 (600V 25A) 日本佬推薦,難買
SCR BT151-500R (500V 12A) 網路上 DIY CDI 大多用這個
SCR BT151-800R (800V 12A) 下次再作的話,也許要試試這顆,似乎超便宜的
SCR SG25AA60 (600V 25A) (價格比5P4M貴了20倍…約 300 元,如果5P4M練習成功,建議直接換這顆吧 XD)
詳見:https://jin-hua.com.tw/webc/html/product/index2.aspx?kind=214

10、(0.3元) 電阻 220Ω 1/2w x 1

11、(0.3元) 電阻 330Ω 1/2w x 1

12、(0.3元) 電阻 470Ω 1/2w x 1

13、(3元)基納二極體 5.1V 1w

14、(10元) 二極體 1N5408 (1000V) x 2

15、(10元) 麥拉電容 1㎌ / 400V ( 建議可以用 400V or 600V 以上,亦可使用同原廠的 1.5㎌ )

16、(25元) 麥拉電容 3㎌ / 250V ( 建議可以用 400V or 600V 以上,亦可使用同原廠的 3.3㎌ )

17、(15元) 麵包板、焊接洞洞板

18、(20元) 塑膠盒 (防水非常重要)

19、(1元) LED (便宜的) x 1

20、(10元) 7805

21、(5元) 二極體 1N4007 x 5

22、(10元) 電容 470㎌ / 35V x 2 (不在意佔空間的話建議用 470㎌ / 50V)

23、(15元) 鋁散熱座 x 2 (給7805、SCR使用)

24、(4元) M3螺絲 x 2、M3螺帽 x 2

 

以上材料全加一加應該不到 350元,喜歡 DIY 的朋友很推薦嘗試看看

不管車有沒有因此壞掉也一定要讓羽山知道,不管怎樣我都會很開心^~^

 

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裝上車試試

 

Video Player

接上車踩發發動,冷車怠速就超穩定

 

Video Player

很輕鬆就能萬轉^^

 

Video Player

觀察 RC 能不能正常運作

羽山的 RC電腦是二期的,所以在 2000轉左右經過時會自動全開一次

將凸台的訊號收進 PC817 後,出來的 5V 訊號經過 330Ω 限制電流進入 RC 電腦

似乎即可以正常驅動他運轉,RC 電腦本身是解 RPM 來調整開度

 

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自製的 CDI 由於解邏輯運算的部分都被現代科技 Nodemcu 替代了

所以電路變得相當單純

上圖的三個大框,主要是說上排電路為 12V,下排那組為 5V

將 12V 轉 5V 的模組就是右邊那個小框裡的電阻分壓、基納的功勞~

如果電路還需要其他負載,如 LED 顯示之類的,建議調整電阻值,或是使用

7805、Buck 等 DC to DC 壓降成 5V,而那顆 220㎌ / 50V 只是為了讓

電壓充放電穩定 (逆電流的功能)

 

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接著,PC817,主要也是為了抓凸台<--->凸台時間差,過濾乾淨的訊號從

D1 接收,同時 PC817 輸出的乾淨訊號 5V,經過一顆 330Ω,再供給 RC 電腦

當作轉速輸入,這樣 RC 電腦就會明白輸入多少轉速,再讓 RC 伺服馬達旋轉

 

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讓Nodemcu知道轉速後,就知道要 delay 多久點火,點火的訊號透過 D6

送出至 2SC1815,接 2SC1815 主要也是當作開關,讓決定

SCR 開的電壓腳有足夠多的電流打開,同學其實可以嘗試直接接一顆 100Ω

直接進 SCR Gate 匣,應該也推的動,這樣就可以再省下一顆 2SC1815、一顆電阻

 

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然後就是上面二顆超大的電容,因為 fritzing 沒有這麼大尺吋的電容模組

(也可能是我沒認真找)

充電是為了讓火星塞有足夠的大電壓點火

充電的速度相當快,電流也很大,所以這裡使用的二極體

建議使用 1N5408,如果有更肥電流可以更大的應該會更好

建議耐壓也要越高越高

普通的單向CDI,只需要一顆大電容即可運作,後來的CDI 都是全波整流

所以會多一個二極體反接,當二次側的電容放電點火,由一次側的電容馬上填補電力

所以左邊一次側的電容容值通常會是二次側的二倍~?

不知道是不是這樣理解的 XD

二次側的電容就會用的比較小,如 0.47㎌、1㎌、1.2㎌、1.5㎌,因為這些規格可以配的

耐壓就可以很高,600V、630V,體積也不會太大

一次側實際量交流電,怠速約60~70V,油門催下去反而降到40~50V

不過朋友在量測時,經常會量到爆表的電壓,所以未來設計電路,應該會再加一顆

突波電容,這個待驗證

 

熄火開關,其實對這個電路來說應該不用另外接熄火那條線,因為關電門,同時也會

切掉 Nodemcu 的 12V 供電,電腦無法運作就會熄火

不過還是作了,我看大部分的熄火都是直接接條線透過電門開關接地

這時引擎如果仍在運轉,激磁線圈的電就會往地跑,自然不會充入電容

在想是不是可以接顆22KΩ的電阻在那,熄火時,同時也讓電阻吸收多餘的電?

如上圖的這四張,不過實際接線時,漏裝了這個電阻

下回電路加上交流40~70V轉直流12V

可以廢除一條接電門的正電 12V 輸入,那時再一併驗證

 

總之很開心重新接了一次,運作順利

接下來要製作正時燈,觀察4、5000轉,正時點火能不能點在正確的參考線上

 

NSR-150 CDI 程式參考:https://github.com/shadowjohn/NSR-150_CDI

 

程式採 MIT 授權,免費歡迎大家隨意修改使用

作成自己喜歡的樣子,當然也歡迎回饋建議,想法

 

NSR 能玩的時間也剩不多,在陪伴我們最後的日子裡

帶給我們年輕時更多快樂的回憶

 

讓咱們茶餘飯後聊著曾經的王者,貼地飛行

 

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 拿塊洞洞板開始焊接

 

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 晚上吃完飯,花了點時間總算焊好了

 

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 下半部有點寬鬆,下次再焊的話,要把IC座跟電容平行比較好擺

 

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 差不多大囧…下次改用 Wemos D1 mini 作,可以再小一半

 

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 6加1線焊上,比原廠多了一條 12V 電門電 VCC 給 Nodemcu 使用

 

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 正面

 

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 電腦座下面的空間可以藏1N5408 2 顆

 

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 接上 USB,燒錄程式

 

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燒錄成功,期待明兒上車看看

 

 

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 第一版的CDI有個致命的缺點,同學在安排接腳時,大電容的角不要

離其他零件太過接近,最好 SCR、電容單純點獨立一區

當火星塞要點火時,電容腳會瞬間放出高壓電,如果這些零件太過接近,就會

產生電孤,像極了電極棒 XD 

 試作的第一板焊的糟就不說XD,由於第一版花了好多時間 debug,零件都換到我懷疑人生了

在焊電路板時,不小心把2SC1815放反...5P4M冒煙,接著就一直無法發動

 

Video Player

這個影片已是第二次重焊的CDI,不過仍離的太近~

 

手邊的5P4M也剛好用完了

(當初買了三顆,一顆燒掉;一顆插麵包板時用力過猛,腳斷了;一顆失蹤)

翻翻工具盒,發現了一顆超大的SCR裝上後總算又能發動~

不過因為電容離零件太過接近的關係,加上焊的超醜...運作的過程一直發生漏電的現象

 

所以又重作了一版新的^^~

焊一組CDI大概要花1小時左右,還算快~~

 

當初去電子材料行,本來想買日本人推薦的二種SCR型號

SCR SF10JZ47 、SCR SCF25C60

 

 但材料行說都沒有,說他們只剩一顆 600V, 25A 這顆 SCR SG25AA60

結帳的時候才驚覺這個一顆居然要300元...嚇死寶寶了

跟一顆15元的 5P4M 真是天差地遠...

 

後來的電路就改成不用電阻分壓、基納5.1V,改用 Buck、7805 取代

穩定的直流 5V 給Nodemcu、2SC1815、PC817使用,重新插上 USB 線

用電腦觀察抓到的轉速訊號,才確保程式有正常穩定工作

 

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第三版,左下的電阻分壓5V,重新在電腦上接訊號產生器看

用三用電表量,發現在觸發 1815 時用電量就會大增

原本應該5V的電位差,就直接掉到2~3V

當PC817的電壓不足,抓到的轉速就會亂跳

這時要開關 SCR 的時間就會亂七八糟

 

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已找不到空間塞 buck,左思右想總算弄出一個小小空間來放 7805

 

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原本的走線已經沒啥空間,只好讓 (12V-0.7*5) = 8.5 V 的線飛越去接7805

(下一版的配置,打算在左下角留 7805 的空間!)

過去的經驗直接 12V 降 5V,7805都會溫溫的或慢慢變燙

如果先經過一堆串聯的二極體,每顆幫忙減個0.7V(我串了5顆)

降到約8.5V左右,7805就不會發熱

總之試作的第三版,把二顆大電容移到邊邊角落,SCR也獨立使用一個安定的空間

墊高用ABS板隔開麵包板(擔心麵包板離銅線太近又走火)

 

另外在測試的過程,無意間多串聯了一顆 LED 在凸台訊號輸入處

就完全沒看到任何雜訊了~訊號變得相當乾淨

 

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這次在幾個比較高電壓跑的線,背面的焊點,用焊槍加熱銅片,把銅片取下

減少高壓電亂飛~

然後把重要的輸入輸出都接在板子的同一側,以防止壓線、拉扯

希望這個版本可以正常使用^^

 

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 V0.2 版接線圖

 

  1. Nodemcu 改用 5V 電
  2. 凸台輸入處加串一顆 LED 便宜的就好,不要用高亮度的
  3. 電阻分壓改成 7805
  4. 串聯5顆二極體 12V - 0.7*5 ~= 8.5V ,減少 7805 發熱
  5. Nodemcu 下面排針的母座,只留足夠支稱的腳位,用不到的就剪掉~方便電路佈線

 

Video Player

今晚回到家,裝上車催看看,冷車就相當好發,運作的很順利^^

 

Video Player

車還沒熱就很想催看看

就算是原廠車子的那顆 CDI ,羽山也很少萬轉萬轉催

手作的 CDI 反而敢這樣催...

引擎的每一個響聲給我很踏實的感覺,順順的就把轉速推上去

 

近期研發CDI,快二個月沒騎NSR,都只有在家門口練踩發原地催一催

好久沒有聽到NSR高亢的轉速聲

 

Video Player

RC 也能照依送入的訊號開閉

 

Video Player

剛好樓上室友小黑回來,邊試邊聊天,引擎也熱開,催起來油門反應很不錯~

催起來也沒煙

應該可以裝上車騎著繞看看了

前面剛好聊到冷車的時候原廠的CDI跟自製的CDI

冷車的部分差別似乎有滿大的差異,自製的完全不用熱車,冷車就超級好發且怠速相當穩定

完全沒有冷車時Nogo的感覺

 

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 不過有個令我煩惱的事...電路作的太寬了,放不下~_~

旁邊那個是之前作水冷排風扇的控制電路,真糟糕...

得找個地方藏CDI...不然就要再作一個瘦長版的才行

 

特別感謝一起研究CDI的好伙伴們:

@FB 田峻墉 謝謝田老師,不論在程式,電路設計指引、推坑各種 Power 級零件、測量電路波形分享,都有極大的幫助~~咱這陣子玩的真瘋啊XD,差不多該追上您繼續玩直流 CDI、TCI 

@FB 周哲帆 感謝愛樂活分享過去研發的心得筆記,讓我近期專注醉心投入,讓我回想起學生時代專心作電路的快樂

@CDIの製作 https://seiko.hatiju-hatiya.com/cdi/newcdi2a.htm 日本人製作 CDI 的方法,寫的清楚又明白,第一次透過麵包板插插電子零件發動的感動,難以忘懷

 

最後還是要提一下免責聲明:

這年頭有膽識玩老車,不要怕失敗,也沒那麼容易失敗

祝各位喜歡DIY的朋友都能成功,有任何想法、心得也都歡迎回饋~

不管各位成功與否,都要讓羽山知道^_^

我的工作是吃口香糖跟哈哈大笑,現在我的口香糖已經吃完了

Video Player

隔天中秋,ㄈ閔父子來台中玩,本來小朋友要回阿嬤家哭的好傷心

那就讓他催催 NSR 催完以後笑了

 

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 買了二種盒子試看看

 

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 洞洞板

 

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 洞洞板切成可以放入的狀況

 

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 塑料盒

 

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 剪掉Nodemcu多餘的腳,這樣配線容易的多

 

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 思考一下怎麼配置

 

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 這樣好像不錯

 

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 這樣更好?

 

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 好,就這樣吧

 

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 焊接

 

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繼續焊接 

 

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 佈線順利~其實沒幾條(不過拍這張照片時,2SC1815 C 腳接錯了)

C 腳要接 VCC,然後 Nodemcu 的Gnd 要接地 XD

上圖不小心把 C 腳接到 Nodemcu 的 Gnd 了...Orz

 

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 拐二條線就好了

 

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接上線,PC817如果裝在 4PIN IC 座上,有點兒太鬆,擔心車子震一震掉出來

所以拿條細的束帶綁住,Nodemcu也是

 

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 燒錄程式

 

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 燒好了

 

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 餵入訊號測試看看,正常

 

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 裝入盒子

 

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 跑線的部分,注意不要壓到接腳,免得短路

 

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閤上,這個版本應該可以上車了?

 

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 高了約0.8cm,長了3cm,明早試看看能不能塞座墊下

如果不行的話,把電容放倒、散熱板平放,Nodemcu 改用低針腳,再用另一個扁盒子裝

 

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 上車前最後再檢查一次線路

 

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 將幾支高壓電的腳用透明熱燃膠包住

 

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 裝盒

 

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 試發動

 

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OK,順利,一次就焊成功了^^

 

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原本放CDI的部分有一支塑膠檔塊

 

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有點凸出

 

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拿小刀切一下

 

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剪掉

 

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ok,裝上了

 

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電門電繞過來鎖上

 

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裝上殼

 

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裝上座墊

 

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順利裝上車了,接下來開始連續路測使用吧^^

 

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 車子牽到外面,好久沒騎了

 

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路測^^

 

Video Player

手機不好固定,拉轉、順順騎都沒啥問題,在自家附近繞繞

不過在4、5000轉時,有微微敲缸的感覺

(5P4M不太行)

 

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 順路去買雞排回家吃

 

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 下一步來研究電動機車吧...

 

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 回到家,覺得還是把 5P4M 拆下來

在倍壓電路的狀況下(全波雙電容,有負載時5P4M似乎會hold不住)

原地催感覺不出來,但騎乘時就感覺的出來了!

 

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 慘嘍,沒空間啦,在 SCR SG25AA60 下裝二支墊高銅柱

 

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 擺放...

左下角的7805,鎖上散熱片的螺絲,離 Nodemcu 接腳太近

擔心騎車時會碰到,用雙面膠黏了一塊ABS板隔開

 

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 這裡好像不錯

 

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 畫線,剛好要鎖孔的地方底下很空礦

 

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 鑽孔

 

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螺絲鎖上SCR,三條線 K A G焊上 

 

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 裝入盒

 

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 呦,還蓋的上^_^

 

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 隔天早上騎來電子街~好順暢

 

Video Player

整路都相當順暢^_^~(撒花~~~),手機隨手固定一下拍,手機畫面好抖XD

 

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可以當正常上下班的車騎了^^~~~

 

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 2021-09-20 更新 V0.3 版電路

V0.3 版電路的心得:

1、最大的差別還是把 5P4M 換成 SCR SG25AA60 (600V 25A),很明顯的差別~

個人是覺得這顆 300$ 貴鬆鬆 SCR 還是要花...(下一版取消倍壓電路我會再試看看 5P4M、BT151)

 

2、PC817 抓凸台,如果擔心雜訊的話,是可以多串一顆 LED、2、3組都沒問題,亦可串 10KΩ、在10KΩ併一個 2.2㎌/50V,有空我再補電路圖

(第2項的變動主要也是 5P4M 表現的不是很理想,加了LED、電阻、電容,沒啥影響)

 

2021-10-25 補充:

3、在 V0.4 版的電路使用了 BT151-500R 運作的不錯,羽山騎上下班也騎了近一個月,沒什麼問題,同學如果自製 CDI,可以考慮直接使用 SCR BT151-500R 或  SCR BT151-800R 這二顆價格都滿便宜的

 

 NSR 的脈波訊號滿乾淨的,左上角這個配置即夠用

LED可以多串個一顆也ok,前幾天也是意外串了LED,收到的凸台訊號變得很乾淨

作這個電路前,一定要先作一組自製轉速表試看看 (非常重要)

自製轉速表:https://3wa.tw/blog/blog.php?id=1929

如果轉速在催的過程會一直亂跳亂飛,可以試著改成右邊這個設計

但用示波器模擬,可能要注意 每多串一顆LED 會 delay 多少時間~^^"

(依羽山這幾天測試,V0.3 版的電路運作即可,訊號乾淨)

要進階調整提前角,在程式中調整即可,例如 ADV 65-> 60 就增加提前5度了^^"

 

在輸入端,加一個 0.1㎌ 接地,似乎效果也不錯(上圖按一下重置,可比較看看)

在轉速表的電路測試,如果加到 0.22㎌,就太多了~

0~4000rpm的訊號都受影響

0.1㎌還可以

聽田老師說 FZR 的脈波訊號就很糟,因為雙缸點火時多少會影響訊號品質

如果有機會再回歸fzr,找機會試看看去雜訊哪一種效果較好

 

3、在程式的部份

https://github.com/shadowjohn/NSR-150_CDI

原本點火的部分是寫在 isr,後來覺得在 ISR 裡執行 delay 不太明智,全都移到 loop

隨時偵測,然後調整變數就好,需要點火需要delay就在 loop 裡處理,凸台ISR專心偵測調整變數即可

另外提前角的部分也改成之前量原廠CDI的數值,騎程感受就是我舊的 CDI 忠實呈現 XD

也確實很好騎,沒有問題^^

 

4、騎乘感受

爽~超爽~~~~

 

 

 

 

 

 

 

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