PDA

Просмотр полной версии : Собираем автомобильный компьютер: руководство THG



Партизан з творчим нахилом
26.07.2006, 14:02
Введение

Что мы знаем про автомобильные компьютеры? Они позволяют воспроизводить MP3 и фильмы, а также осуществляют GPS-навигацию. И встречаются, как многие полагают, в дорогих машинах богатых и знатных людей. Но если приложить немного усилий, то можно собрать собственный автомобильный компьютер.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_lcd_mounted.jpg

За последние три года лаборатория THG собрала уже три автокомпьютера, так что мы можем оценить прогресс технологий. В 2003 году у нас под рукой не было готового или доступного блока питания, поэтому тогда пришлось прибегнуть к помощи ноутбука и преобразователя напряжения, который работал через прикуриватель. Мы настроили уход компьютера в режим сна при выключении питания, а также пробуждение при включении. Для воспроизведения музыки мы использовали Windows Media Player, но этот вариант оказался не идеальным.


С момента сборки первого автокомпьютера технологии не стояли на месте. Сегодня на рыке можно встретить разные программные и аппаратные решения, которые прекрасно подойдут для автомобильного ПК.

Второй автокомпьютер

Впрочем, уже второй компьютер оказался намного удачнее. Для него мы взяли материнскую плату VIA M10000 с интегрированным 1-ГГц процессором C3, блоком питания M1-ATX и 7" сенсорным экраном tView. Мы хотели сделать съёмный компьютер, чтобы его можно было легко и быстро доставать из бардачка и брать с собой, так что изготовили корпус самостоятельно из оргстекла. Для питания компьютера и экрана мы использовали 9-контактную вилку Molex, причём сделали разъём стыкуемым, чтобы компьютер можно было легко доставать из отсека. Экран мы установили в приборную доску вместо двух вентиляционных отверстий. Слева и справа от экрана мы вырезали небольшие щели, чтобы вентиляция всё же работала.

Это был второй автокомпьютер, мы уже обладали определённым опытом, но на доводку всё равно ушёл месяц. Но это того стоило! Мы получили все функции автокомпьютера, от навигации до воспроизведения MP3 и других форматов. Конечно, можно вполне обойтись GPS-навигатором или MP3-плеером, но автокомпьютер универсален и, что более важно, выглядит намного "круче". Система без проблем работала примерно полтора года, пока мы не продали машину вместе с автокомпьютером. Будем надеяться, что у нового владельца всё по-прежнему работает.

Третий и последний автокомпьютер

Следующей в нашем гараже появилась машина Volkswagen Golf GTI 1.8T, причём мы купили её "с нуля". К данному моменту мы посчитали себя уже аксакалами в деле создания автомобильных компьютеров, так что решили всё тщательно продумать и спланировать.

Мы начали с установки критериев, которым должен соответствовать наш автомобильный компьютер. А именно.

Выглядеть как готовое заводское решение и вписываться в приборную панель.
Мы не хотели проводить с машиной какие-либо постоянные модификации. То есть обойтись без сверления, вырезания и т.д. (не делать ничего, что могло лишить гарантии).
Компьютер должен использовать установленные на заводе колонки и усилитель, но не автомагнитолу.
7" сенсорный ЖК-экран должен вмещаться в приборную панель.
Все провода должны быть скрыты.
Компьютер должен управлять ХM-магнитолой машины.
У автокомпьютера должен быть слот PCMCIA для выхода в Интернет через мобильный телефон.
Корпус должен быть такого же размера, что и стандартные заводские автомагнитолы.
С подобным списком критериев мы сразу же поняли, что придётся очень аккуратно отнестись к планированию. Конечно, если мы хотели уложиться во временные и денежные рамки проекта: $1400 и одна неделя.

Мы начали с измерения расстояний, чтобы грамотно продолжить провода:

питание компьютера;
сигнал зажигания (говорит компьютеру, когда следует включаться);
два USB-кабеля;
питание ЖК-дисплея;
VGA-кабель с тройным экранированием для подключения ЖК-дисплея.
Суммарная длина кабелей составила около шести метров, причём мы предусмотрели ещё и дополнительную изоляцию проводов, защищающую от излома. Собственно, в нашей старой машине возникла проблема: провод под ковриком переломился. Поэтому в новой сборке мы бы не хотели подобных неприятностей.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_wire_harness.png
Мы "одели" провода в дополнительный слой изоляции.

Для нашей системы мы взяли следующие комплектующие:

материнская плата VIA EPIA MII10000 Mini-ITX;
512 Мбайт памяти;
автомобильный блок питания M1-ATX 90 Вт;
2,5" 80-Гбайт жёсткий диск Western Digital WD800 Scorpio 5400 об/мин;
привод Panasonic DVD-ROM/CD-RW Combo CW-8124-B (24x24x24) с щелевой загрузкой;
7" сенсорный VGA-экран Lilliput 619GL-70NP.
Мы использовали следующее программное обеспечение:

Windows XP Professional;
Street Deck.

Корпус

Как вы понимаете, всё железо нужно запаковать в крайне компактный корпус, шириной около 18 см, глубиной около 25 см и высотой около 5 см. Из-за малого объёма корпуса все подключения периферии пришлось делать внутри корпуса вместо внешних портов у обычного ПК. На иллюстрации ниже показан установленный в машину компьютер, а также и закрытый панелью вариант

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_cpu_mounted.jpg
Установленный в машину компьютер.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_cpu_covered.jpg[img]
Компьютер, закрытый панелью.

Нам подошла материнская плата VIA EPIA MII10000: она очень компактная (43 см²), причём у неё есть слот PCMCIA. Причём на момент сборки это была единственная плата с таким размером и слотом PCMCIA!

M1-ATX оказался идеальным вариантом блока питания: он давал мощность 90 Вт, а также содержал встроенный контроллер включения/выключения. Да и при цене $75 перед нами самый дешёвый блок питания, причём у него есть очень полезная для машины функция: мониторинг напряжения. Поскольку компьютер всегда будет находиться в режиме ожидания (для быстрого запуска), он будет постоянно потреблять немного энергии.

Благодаря мониторингу напряжения систему можно смело оставлять в режиме ожидания: как только заряд аккумулятора упадёт ниже безопасного уровня, компьютер автоматически выключится до тех пор, пока уровень заряда не восстановится. Блок питания M1-ATX имеет ширину 16 см, глубину 4,5 см и высоту около 2,5 см. Режимами работы блока питания можно управлять с помощью четырёх перемычек.

[img]http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_pic_n_jumpers.jpg
Контроллер и перемычки выставления режимов блока питания.

Использование 2,5" мобильного жёсткого диска даёт множество преимуществ, в частности, сниженную чувствительность к вибрации и ямкам на дороге. По информации популярного сайта MP3car.com, если вы будете использовать стандартный 3,5" жёсткий диск, то он, скорее всего, выйдет из строя через 6-12 месяцев из-за чрезмерной вибрации и тряски. Кроме того, 3,5" жёсткий диск потребляет слишком много энергии, а блок питания M1-ATX просто может не справиться с повышенной нагрузкой.

В качестве оптического привода мы взяли модель Panasonic DVD-ROM/CD-RW Combo с щелевой загрузкой, которая показалась нам наиболее интересной.

Все эти четыре элемента нам пришлось умещать в компактном корпусе, который мы вырезали из пластика в ближайшей мастерской. За оргстекло и клей нам пришлось заплатить около $15. Поскольку акриловые панели были вырезаны в мастерской, нам осталось лишь склеить их вместе и просверлить отверстия в нижней части для проводов.

Экран

ЖК-экран мы смонтировали на место расположения оригинальной автомагнитолы. Мы извлекли автомагнитолу, провели точные измерения, после чего аккуратно вырезали из оргстекла кусок, соответствующий отверстию в приборной панели. Экран прекрасно вписался и стал выглядеть, как будто его установили на заводе.

Затем мы прикрепили к другим частям панели "ушки" с резьбой, дабы можно было легко снять ЖК-дисплей при необходимости.

Наконец, мы сняли переднюю рамку дисплея, после чего приклеили его к куску оргстекла. Чтобы оргстекло и панель автомобиля выглядели как единое целое, мы использовали наполнитель Bondo. Конечно, наполнитель пришлось ещё полировать и красить.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_lcd_faceplate.jpg
Наполнитель Bondo (розовый) позволил придать панели соответствующий вид и форму.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_lcd_mounted.jpg
ЖК-монитор на месте.

Провода

Все провода прокладывались со стороны водителя. Чтобы скрыть провода, нам пришлось снимать части приборной панели и другие элементы. Затем мы проложили провода рядом с другими кабелями, установленными ещё на заводе. После возвращения панелей на место от клубка проводов не осталось и следа. Всё выглядело красиво и чисто.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_cabling_detail1.jpg
Мешанина проводов в машине.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_underdash.jpg
Которая теперь исчезла.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_cabling_detail2.jpg
Кабель, идущий к компьютеру в бардачке.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_cabling_detail3.jpg
Мы стянули лишний кабель на всякий случай.

Чтобы получить питания без обрезания существующих линий, мы установили предохранитель на 10 А для линии +12 В и взяли линию зажигания.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_fuse_attach.jpg
Подключение питания.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_addafuse.jpg
Предохранители вблизи.

"Землю" мы взяли там, где и полагается, под рулём.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_groundpoint.jpg
Отсюда мы взяли "землю".

Звук

В большинстве автомобилей вместе с автокомпьютером приходится использовать отдельный усилитель на два или четыре канала. Есть и другой вариант: оставить автомагнитолу с линейным входом, к которому и подключить компьютер. В нашем автомобиле была установлена звуковая система Monsoon, к которой мы и подключились.

Примечание: следующее верно только для машин со звуковой системой Monsoon.

Чтобы включить усилитель, необходимо подать 5-6 В тока на отрицательную звуковую линию. Поскольку в мини-джеке звукового кабеля отрицательный контакт всё равно общий, мы соединили вместе отрицательные входные линии усилителя Monsoon. Но чтобы задействовать встроенный в машину усилитель, нам пришлось сделать небольшой входной модуль.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_monsoon_amp_input_assembled.jpg
Входной модуль для усилителя Monsoon.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_monsoon_amp_input_open.jpg
Входной модуль в открытом состоянии.

В состав модуля вошли два ключевых элемента.

1. Стабилизатор напряжения на 5-6 В (см. иллюстрацию ниже). Мы использовали 5-В стабилизатор Radio Shack 7805 (#276-1770) ценой $1,59.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_voltage_regulator.jpg
Стабилизатор напряжения.

2. Изолирующий контур Ground Loop Isolator (GLI) (см. иллюстрацию ниже). Мы использовали Radio Shack GLI (#270-054) ценою $16,99.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_ground_loop_isolator.jpg
Ground loop isolator.

Изолирующий контур служит двум целям. Во-первых, вы же не хотите, чтобы прямой ток напряжением 5-6 В поступал обратно на источник звука (звуковую карту), поэтому GLI изолирует звуковую карту от напряжения. Во-вторых, GLI фильтрует различные шумы (скажем, от зажигания), так что звук будет всегда чистый. Схема подключения звуковой системы Monsoon показана ниже.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_ground_loop_isolator_schematic.png
Схема подключения звуковой системы Monsoon.

Теперь, когда мы собрали систему подачи 5 В, можно подключать её к усилителю Monsoon. Конечно, усилитель Monsoon не оснащён разъёмами "тюльпан". В нашем автомобиле использовались вообще специальные разъёмы: те же самые, что применяются в блоке управления двигателем нашего "Фольксвагена". Найдя номера запчастей, мы заказали их у дилера. Пришлось выложить около $25 за следующие детали.

1 штука 1J0-962-624-A. Серый разъём без проводов.
6 штук 000-979-131. Провод с контактами "мама", вставляющийся в разъём. Потребовалось только 4 штуки.
Питание мы взяли от 12 В 4-контактной вилки Molex. Следует помнить, что землю нужно подключать всегда, иначе усилитель не выключится, а ваш аккумулятор высадится за несколько часов.

Подключаем XM-магнитолу

Теперь, когда мы позаботились об усилителе, позвольте подключить магнитолу XM к последовательному порту (COM) компьютера.

Когда XM анонсировала XMPCR, то сразу же решила проблемы пользователей автомобильных ПК, касающиеся прослушивания станций XM. К сожалению, устройства XMPCR быстро исчезли из продажи, поскольку слушатель с навыками программирования мог включить запись музыки, вещаемой по радио, в формат MP3 - вместе со всеми тэгами. После жалобы RIAA устройство исчезло из продажи в течении суток.

Так как же можно управлять блоком XM? На сайте iHacked.com можно познакомиться с тем, как сделать подключение XM к компьютеру через последовательный порт. Да, придётся поработать руками, но это того стоит.

Вам понадобятся следующие комплектующие:

8-контактный кабель Mini-DIN (он используется у старых принтеров Mac);
разъём "мама" DB9 с кожухом;
4-контактный разъём Molex;
красные и чёрные провода.
Понадобятся следующие инструменты:

цифровой вольтметр;
припой и паяльник;
отвёртка.
Раскладка контактов кабеля с 8-контактного разъёма Mini-DIN на DB9

Ножка 1 - ножка 3 - приём данных
Ножка 2 - ножка 2 - передача данных
Ножка 3 - ножка 5 - "земля"
Ножка 6 - 12 В
Ножка 7 - 12 В
Ножка 8 - "земля"


Кабель XM Commander с сайта I-hacked.com.

http://www.thg.ru/howto/car_pc/images/carpc_ihacked_xm_cable_pinout.png
Раскладка контактов.

Теперь, когда всё готово, нужно озаботиться интерфейсом и управлением.

Интерфейс автокомпьютера

На сайте MP3car.com, а именно в форуме Software & Software Development (http://www.mp3car.com/vbulletin/forumdisplay.php?f=60), можно обнаружить немало интерфейсов (front end), разработанных как пользователями, так и компаниями.

Наверное, у вас возник вопрос, почему для управления нельзя использовать Windows XP? Ответ прост: Windows была разработана с учётом экранов с большим разрешением, да и поддержка сенсорных экранов в ней сделана не слишком хорошо. Спросите сами у пользователей Windows XP на планшетных ПК. Наконец, охота ли вам возиться Explorer во время езды по трассе?

Поэтому для автомобильного ПК лучше взять специальный интерфейс, поддерживающий сенсорные экраны, с большими клавишами и простой структурой меню. Поскольку у автокомпьютера нет клавиатуры, то в интерфейсе должна присутствовать экранная клавиатура для ввода навигационной информации и каких-либо настроек.

Некоторые интерфейсы обладают возможностью управления магнитолой XM. Есть даже интерфейсы, которые запрещают воспроизводить DVD, если автомобиль двигается выше предписанной скорости (используя сигнал GPS-приёмника или соответствующий кабель). Возможности навигации тоже встроены в большинство интерфейсов, есть и возможность использования модулей сторонних разработчиков. Наконец, не мешает найти скин, соответствующий стилю приборной панели вашего автомобиля.

Мы взяли платный интерфейс Street Deck (http://streetdeck.com/), созданный владельцами MP3car.com. Он интуитивный и очень простой в использовании. Интерфейс прост и понятен - на экране практически отсутствуют клавиши. Вместо них используются жесты. Например, для включения спутникового радио достаточно начертить пальцем на экране большую букву "S", а для навигации - букву "N". Жестами можно управлять и мультимедийными функциями. Например, если провести пальцем линию с левого края экрана до правого, то можно пропустить дорожку или переключить радиостанцию. Вертикальная линия останавливает музыку и т.д. Если нужно, можно настроить жесты под ваши персональные предпочтения.

Для навигации Street Deck использует данные Microsoft MapPoint, причём поддерживается и голосовое управление. На экране навигации можно как ввести адрес, так и выбрать точку на карте. Определённый адрес можно сделать домашним для облегчения навигации. Тогда достаточно будет начертить пальцем букву "H" и вы вернётесь к указанному месту.

Заключение

Сборка автомобильного ПК, как нам кажется, является одним из самых интересных и увлекательных занятий. Да и результат хорош: получить в машину компьютер, который отнюдь не выглядит таковым (за исключением дисплея), но выполняет все привычные компьютерные функции. Надеемся, наша статья смогла "зажечь" ваш энтузиазм.

Ну и совет напоследок: если вы ведёте машину, не отвлекайтесь на просмотр DVD или любую другую активность. Безопасность должна быть на первом месте!

a.dayen
26.07.2006, 15:19
хм...у кого в клубе очумелые ручки?
кто повторит?))

stast
26.07.2006, 16:16
От тока боюсь я, что найти у нас блок питания M1-ATX проблема будет... :(

kalambur
26.07.2006, 16:16
могу посодействовать комплектующими ...
и дельными советами :001:

a.dayen
26.07.2006, 16:23
kalambur, а ровными руками можешь посодействовать?)))

stast
26.07.2006, 16:47
могу посодействовать комплектующими ...
и дельными советами :001:
Из комплектующих интересует именно блок питания M1-ATX. Ну еще скорее всего сенсорный VGA-экран, но это я еще пока не искал. Корпуса в Киеве под Mini-ITX есть - это не проблема, мать и все остальное -тоже...
В общем изучаю пока форум http://forum.pccar.ru/

kalambur
26.07.2006, 17:10
kalambur, а ровными руками можешь посодействовать?)))
легко!
особенно - под пиво :mrgreen:

Witch
22.12.2007, 19:40
и чем все кончилось? аннигиляцией?:-)

Ghost
22.12.2007, 23:06
сенсорные мониторы не дешево стоят

[NITRO]-Den
14.02.2008, 13:49
сенсорные мониторы не дешево стоят

можно использовать какой-нить не специализированный монитор, т.е. что-нить из Пролоджи или других брендов, просто подкючить его на видео выход платы, выйдет не дорого.

Liolik
14.02.2008, 16:51
-Den;136322']можно использовать какой-нить не специализированный монитор, т.е. что-нить из Пролоджи или других брендов, просто подкючить его на видео выход платы, выйдет не дорого.

Не прокатит У него должен быть обратный интерфейс для передачи сигналов от касания монитора на комп.

[NITRO]-Den
09.03.2008, 11:22
Ха, понятное дело что должен быть, не в мониторе же все железо будет. Еще по теме: существуют сенсорные накладки на обычные мониторы, можно попробывать такое чудо найти. Ну и самое просто и наименее геморное решение пойти и купить Таблет-ПС от Самсунга какого-нить и не париться, там уже есть все