Адрес этой статьи в Интернете: http://www.thg.ru/howto/car_pc/
Собираем автомобильный компьютер: руководство THG
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.
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 рынке можно встретить разные программные и аппаратные решения, которые прекрасно подойдут для автомобильного ПК.
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, поэтому изготовили корпус самостоятельно из оргстекла. Для питания компьютера и экрана мы использовали 9-контактную вилку Molex, сделав 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 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, которую мы купили «с нуля». К данному моменту мы посчитали себя уже аксакалами в деле создания автомобильных компьютеров и 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 модификации. То есть решили обойтись без сверления, вырезания и т.д. и не делать ничего, что могло лишить нас 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 намерены уложиться во временные и денежные рамки проекта: $1400 и одна неделя.
Мы начали с измерения расстояний, чтобы грамотно проложить 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. Мы предусмотрели также и дополнительную изоляцию проводов, защищающую от излома. Из собственного опыта: в нашей старой машине провод под ковриком переломился. Поэтому в новой сборке мы не хотели бы подобных неприятностей.
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 на 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.
Как вы понимаете, всё «железо» нужно запаковать в очень 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 его, а не через внешние порты, как у обычного ПК. На иллюстрации ниже показан установленный в машину компьютер, а также и закрытый панелью вариант
Установленный в машину компьютер.
Компьютер, закрытый панелью.
Нам подошла материнская плата VIA EPIA MII10000: она очень компактная (43 см²) и у неё есть слот PCMCIA. Кстати, 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 и содержал встроенный контроллер включения/выключения. При цене $75 перед нами самый дешёвый блок питания, и 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.
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, и блок питания M1-ATX 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 и просверлить отверстия в нижней части для проводов.
ЖК-экран мы смонтировали на место расположения штатной автомагнитолы. Мы извлекли её, провели точные измерения, после чего аккуратно вырезали из оргстекла кусок, соответствующий отверстию в приборной панели. Экран прекрасно вписался и стал выглядеть так, будто его установили на заводе.
Затем мы прикрепили к другим частям панели «ушки» с резьбой, дабы можно было при необходимости легко снять ЖК-дисплей.
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.
Наполнитель Bondo (розовый) позволил придать панели соответствующий вид и форму.
ЖК-монитор на месте.
Все провода прокладывались со стороны водителя. Чтобы скрыть их, 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.
Мешанина проводов в машине.
Которая теперь исчезла.
Кабель, идущий к компьютеру в «бардачке».
Мы стянули лишний кабель на всякий случай.
Чтобы получить питание без обрезания существующих линий, мы установили предохранитель на 10 А для линии +12 В и взяли линию зажигания.
Подключение питания.
Предохранители вблизи.
«Землю» мы взяли там, где и полагается, под рулём.
Отсюда мы взяли «землю».
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 напряжения 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.
Входной модуль для усилителя Monsoon.
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) стоимостью $1,59.
Стабилизатор напряжения.
2. Изолирующий контур Ground Loop Isolator (GLI) (см. иллюстрацию ниже). Мы использовали Radio Shack GLI (#270-054) стоимостью $16,99.
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.
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 вообще использовались 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.
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, так как 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 течение 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.
Раскладка контактов.
Теперь, когда всё готово, нужно озаботиться интерфейсом и управлением.
На сайте MP3car.com, а именно в форуме Software & Software Development , 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 с 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 , 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.
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.
