Адаптивное устройство управления стеклоочистителем - Схемы на PIC - Микроконтроллеры - Каталог статей - RADIOAMATOR
Изобретатель радио Суббота, 10.12.2016, 01:04
RADIOAMATOR
Поиск позывных в российском Callbook'e:
ON-LINE поиск предоставлен сервером QRZ.RU

Приветствую Вас Гость | RSS
Выбрать язык / Select language:
Ukranian
English
French
German
Japanese
Italian
Portuguese
Spanish
Danish
Chinese
Korean
Arabic
Czech
Estonian
Belarusian
Latvian
Greek
Finnish
Serbian
Bulgarian
Turkish
Поиск по сайту
Меню сайта
Категории раздела
Микроконтроллеры [13]
Схемы на PIC [38]
Схемы на AVR [8]
Схемы на ATtiny [6]
Друзья сайта
Главная » Статьи » Микроконтроллеры » Схемы на PIC

Адаптивное устройство управления стеклоочистителем
Адаптивное устройство управления стеклоочистителем
Э. ЩЕНОВ, г. Ульяновск
Предлагаемое устройство позволяет водителю устанавливать периодичность включения стеклоочистителя в зависимости от интенсивности осадков обычным подрулевым переключателем без применения дополнительных регуляторов.
На наиболее распространенных транспортных средствах водитель в зависимости от интенсивности осадков и загрязненности стекол может включить один из двух режимов работы стеклоочистителей: непрерывный и прерывистый. В непрерывном режиме за окончанием одного рабочего цикла (двойного хода щеток) сразу следует очередной. В прерывистом между рабочими циклами электродвигатель привода щеток на определенное постоянное время останавливается.
Постоянство временного промежутка между рабочими циклами в прерывистом режиме является недостатком устройства, поскольку не позволяет адаптировать работу стеклоочистителя к интенсивности осадков. Из-за этого щетки либо не успевают удалять воду со стекла, либо трут наполовину сухое стекло с неприятным скрипом.
Известны устройства управления стеклоочистителями с прерывистым режимом работы, при котором время между рабочими ходами щеток можно изменять с помощью времязадающего узла (например, мультивибратора), управляемого переключателем или переменным резистором. Схемы таких устройств с управляемым временем задержки неоднократно публиковались и в журнале "Радио" [1—4].
Недостаток таких устройств управления — необходимость итерационно (в несколько приемов) подбирать время между рабочими циклами для оптимальной очистки, соответствующее интенсивности осадков. Эта подборка отвлекает водителя от управления транспортным средством. К тому же в устройство управления приводом стеклоочистителя приходится включать дополнительный потенциально ненадежный элемент со скользящими механическими контактами (переключатель или переменный резистор), неудовлетворительно работающий в жестких условиях эксплуатации транспортного средства.
В предлагаемом мною устройстве удалось обеспечить простую и удобную адаптацию работы стеклоочистителя к интенсивности осадков (регулировку
времени между циклами очистки), использовав функциональные возможности микроконтроллера, на базе которого оно построено. Для установки необходимого времени не потребовалось даже вводить дополнительные регуляторы — управляют работой устройства подрулевым переключателем режимов стеклоочистителя, имеющим три положения. Верхнее положение переключателя соответствует режиму непрерывной очистки, нижнее — прерывистому, среднее — нейтральное положение (стеклоочиститель выключен).
Порядок действий водителя таков: первоначально рычаг переключателя устанавливают в верхнее положение, включается непрерывный режим очистки; как только стекло становится чистым и водитель посчитает целесообразным перейти к прерывистому режиму, рычаг переключателя он переводит в нейтральное положение, работа стеклоочистителя приостанавливается; водитель наблюдает за состоянием стекла и через некоторое время, решив, что его нужно почистить вновь, опускает рычаг вниз.
С момента перевода рычага переключателя из верхнего положения в среднее микроконтроллер начинает отсчет времени. Когда рычаг переводят из среднего в нижнее положение, микроконтроллер запоминает отсчитанное время и теперь уже без участия водителя включает и останавливает стеклоочиститель через зафиксированный промежуток времени.
При изменении интенсивности осадков (или загрязнении стекла встречным/попутным автомобилем) водитель повторяет описанный процесс. Таким образом, алгоритм определения необходимого отрезка времени "по факту" подобен использованному в таймере [5, 6].
Разработать один блок управления стеклоочистителем так, чтобы он хорошо "вписался" в любой автомобиль, вряд ли возможно из-за различий схемы включения электродвигателя, реле-прерывателя и разводки проводов.
Поэтому предлагаю читателям схему, разработанную для применения в автомобиле ВАЗ-2106. Управляющий узел блока, выполненный на микроконтроллере, может быть использован при конструировании устройства для других автомобилей. Исполнительный же узел должен быть выполнен с учетом особенностей схемы электрооборудования конкретной модели автомобиля.
Схема предлагаемого адаптивного устройства управления стеклоочистителем показана на рис. 1.

 Там же представлена схема подключения электродвигателя стеклоочистителя. Основным элементом устройства служит микроконтроллер DD1. В качестве задающего использован генератор на частоту 4 МГц, встроенный в микроконтроллер и работающий без подключения внешних элементов.
Питается микроконтроллер напряжением 5 В от стабилизатора DA1. Напряжение на вход стабилизатора поступает с замка зажигания. Коммутирует ток электродвигателя стеклоочистителя полевой транзистор VT2 с логическим управлением. Транзистор VT1 преобразует логический уровень на выходе GPO микроконтроллера в напряжение, необходимое для управления транзистором VT2.
Программа микроконтроллера, которая запускается при подаче на него напряжения питания, настраивает выводы 2, 3 и 7 на выход, а 5 и 6 — на вход К входам GP1 и GP2 программа подключает внутренние резисторы, обеспечивающие нормальную работу входных цепей. Вывод 4 микроконтроллера — свободный. Во избежание появления на нем "плавающего" напряжения и увеличения из-за этого потребляемого устройством тока он соединен с общим проводом.
В среднем положении рычага переключателя входы микроконтроллера отключены от общего провода и на них устанавливается высокий уровень. В верхнем положении рычага на общий провод замыкается вход GP1 микроконтроллера, а в нижнем — вход GP2 (на входах устанавливается низкий уровень).
Программа микроконтроллера непрерывно следит за уровнем на входах микроконтроллера, определяет положение рычага и выполняет необходимые для управления действия. В верхнем положении рычага на выход GPO микроконтроллера постоянно поступает высокий уровень, транзисторы VT1 и VT2 открываются и включают электродвигатель стеклоочистителя. В среднем положении рычага на выходе GPO низкий уровень, транзисторы закрыты, стеклоочиститель остановлен. Программа подсчитывает время нахождения рычага в среднем положении.
В нижнем положении рычага программа устанавливает на выходе GPO микроконтроллера импульсы высокого уровня длительностью около 0,4 с с паузами, определенными при нахождении рычага в среднем положении. Указанной длительности импульса достаточно для того, чтобы конечный переключатель SF1 стеклоочистителя подал на электродвигатель напряжение с бортовой сети, после чего щетки завершают цикл движения до исходного состояния без участия устройства управления.
Максимальное время паузы, которое может быть установлено водителем, ограничено программой микроконтроллера и приблизительно равно 120 с.
Программа учитывает возможность действий водителя, отличающихся от основного алгоритма. Водитель может сразу же перевести рычаг в нижнее положение без предварительной установки в верхнее или же очень быстро перевести рычаг из верхнего в нижнее положение. В этом случае программа устанавливает паузу между циклами движения щеток, равную 5 с.
Необходимое слово конфигурации (3F0C) в программе предусмотрено.
Печатную плату устройства управления я не разрабатывал. Для его сборки использована макетная плата. Конденсаторы и резисторы — любые малогабаритные. Общий вид готового устройства, установленного в автомобиле, показан на фото рис. 2.
 
Плату я разместил в непосредственной близости от контактов подрулевого переключателя стеклоочистителя, под кожухом рулевой колонки Провода к переключателю и к бортовой сети подключены с помощью винтовых зажимов Х1 и Х2 (ХЗ и Х4 — разъемы подрулевого переключателя и привода стеклоочистителя соответственно). Провод, подающий напряжение с замка зажигания, припаян непосредственно к плате.
Устанавливать плату на автомобиль следует в определенном порядке. Сна-
чала отключают реле стеклоочистителя и снимают кожух рулевой колонки.
Металлический хомут крепления подрулевых переключателей поворачивают примерно на 180 град.
Затем перерезают провода переключателя стеклоочистителя; желтый и красный, идущие к переключателю, а также желтый, красный и белый, идущие в сторону привода стеклоочистителя, изолируют, а концы остальных проводов зачищают и закрепляют винтовыми зажимами платы в соответствии со схемой. Подключают провод, идущий к замку зажигания, и после проверки работы устройства устанавливают на место кожух рулевой колонки.
При среднем положении рычага переключателя и включенном зажигании устройство потребляет не более 5 мА.
Потребление при отключенном зажигании незначительно, только из-за тока утечки транзисторов. Максимальное потребление — в непрерывном режиме, однако нагревание полевого транзистора незначительно благодаря его малому сопротивлению в открытом состоянии и импульсному характеру тока — основную часть времени цикла рабочий ток протекает через контакты SF1.
Устройство налаживания не требует. Однако при первом испытании во время дождя оказалось, что включенный стеклоочиститель продолжал работать даже после выключения зажигания. Причина заключалась в том, что мокрое стекло оказывало очень малое сопротивление работе электродвигателя, ротор которого не успевал остановиться за время выключенного состояния контактов SF1. Этому способствовало также то, что при работающем двигателе автомобиля напряжение в бортовой сети повышается.
Проблема была решена подгибанием контактов SF1 с тем, чтобы увеличить ход подвижного контакта. Учитывая эти обстоятельства, после установки устройства на автомобиль необходимо проверить работу стеклоочистителя с поднятыми щетками и при включенном двигателе.
Приятной неожиданностью при первой поездке с устройством явилась без-
звучная работа стеклоочистителя. Обычно водитель "шестерки" по щелчкам реле контролирует работу указателя поворотов (увеличение частоты щелчков свидетельствует о неисправности сигнальных ламп). До переделки устройства управления стеклоочистителем при его включении в режим прерывистой работы начинало щелкать и реле очистителя ветрового стекла. На поворотах несинхронное щелкание двух реле комфорта не прибавляло ни водителю, ни пассажирам.
Программа прошивка микроконтроллера скачать
Радио №12, 2010г.
ЛИТЕРАТУРА
1.  Потачин И. Коммутатор стеклоочистителя. — Радио, 2003, № 2, с. 46, 47.
2.  Саури Д. Блок управления стеклоочистителем и омывателем. — Радио, 2003, № 9,
с. 47, 48.
3 Кирсанов А. Доработка реле стеклоочистителя — Радио, 2005, № 4 с 45
4 Киба В. Стеклоочиститель-автомат. — Радио, 2009 № 6, с. 39,40
5.  Щенов Э. Таймер садовода. — Радио, 2001. № 12, с 22
6.  Щенов Э. Модернизация таймера. — Радио. 2006, №8. с. 24.
От редакции. Программа микроконтроллера размещена на FTP-сервере редакции по адресу <ftp://ftp.radio.ru/pub/2010/12/steklo.zip>.
Категория: Схемы на PIC | Добавил: admin (15.01.2011)
Просмотров: 9372 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 4.0/1
Всего комментариев: 1
1  
реле супер. пользуюсь уже год и очень доволен. но есть глюк -ловит помеху (вкл. - откл. света, звуковой сигнал) и ложно срабатывает дворник. буду признателен за помощь в решение этой проблемы.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа

Наша кнопка сайта

Радиолюбителям и электрикам схемы, программы и т.д.

Код кнопки

 

Locations of visitors to this page

 

Статистика

Онлайн всего: 11
Гостей: 11
Пользователей: 0

Счётчик тиц Все для радиотехника! Информационная поддержка ремонта теле-видео-аудиоаппаратуры Сайт :: Паятель.at.ua - статьи и простые схемы, конструкции для начинающих и профессионалов. Сервер радиолюбителей России - схемы, документация,
 соревнования, дипломы, программы, форумы и многое другое! Всё для начинающих. Сборки сабвуферов для машин. Сборки сабвуферов для дома. Лаборатория. Электроника. Программы расчета. Выставка сабвуферов.

Copyright MyCorp © 2016Сайт создан в системе uCoz