Предлагаемое устройство управляет внешними световыми приборами автомобиля: фарами ближнего света (БС), дневными ходовыми огнями (DRL – daytime running lights), противотуманными фарами (ПТФ) и цепью габаритов, которая совмещена с подсветкой приборов и освещением багажника. Основа прибора – микроконтроллер ATMega8, датчик света – фототранзистор под лобовым стеклом.
Устройство имплантировано в штатный модуль управления светом (МУС) «Лады Калины», при этом все штатные функции управления светом сохранены – при ручном включении габаритов или фар устройство не будет вмешиваться.
Основные возможности прибора, ради которых он создавался:
1. Автоматическое включение и выключение ближнего света, в зависимости от темноты на улице.
2. Автоматическое управление дневными ходовыми огнями, в соответствии с состоянием ближнего света («днем» горят DRL, «ночью» – ближний).
3. В темноте – автоматическое включение габаритов при снятии с охраны или при выключении зажигания. Габариты погаснут при постановке на охрану, либо через 5 минут бездействия.
4. Управление штатными противотуманными фарами и опционально запоминание их состояния при выключенном зажигании.
И дополнительные, которые были добавлены в процессе эксплуатации:
1. Выключение БС / DRL через 30 секунд после постановки на ручник.
2. Запись порогов включения и выключения света самим пользователем.
3. Отображение текущего уровня освещенности и записанных порогов в двоичном коде.
4. Возможность конфигурирования устройства непосредственно с кнопок управления.
5. Возможность формирования ШИМ с 30%-ным заполнением для реализации режима DRL на фарах дальнего света (об этом будет сказано в приложении).
6. Включение света (БС или DRL) только после запуска двигателя, чтобы не создавать дополнительную нагрузку на аккумулятор.
Если машина не оборудована отдельными ходовыми огнями, в качестве них можно использовать ПТФ или даже ближний свет. Правда, в последнем случае смысл функции автоматического управления светом полностью теряется 🙂
Технические характеристики:
Напряжение питания: +9 .. +15 вольт постоянного тока.
Потребляемый ток: не более 150 мА при работе, не более 1мА в спящем режиме.
Разрядность АЦП для измерения освещенности: 10 бит.
Интерфейс пользователя: 2 кнопки, два светодиода (из них один двухцветный).
Конструктив: повторяет по форме заднюю крышку модуля управления светом и крепится на ней.
Создание первой версии – октябрь 2008, последней – ноябрь 2010.
Совместимость с автомобилями: Калина – без переделок, остальные – с незначительными доработками внешних цепей.
Схема устройства
Схемы лучше смотреть в отдельных файлах. Вот схема самого устройства:
Серая рамка справа – это элементы других систем автомобиля, а слева – внутренности модуля управления светом. Полная схема доработанного МУС автомобиля «Калина» комплектации «Норма» приведена ниже. Схема для люксовой комплектации отличается только отрезанием кнопки передних ПТФ от штатной цепи:
Основой прибора служит AVR-микроконтроллер ATMega8. Дешевый, распространенный и функциональный. Он работает от встроенного RC-генератора на частоте 1 МГц.
Для замера освещенности используется фототранзистор VT1. Вместе с резистором R8 он составляет делитель, напряжение с которого подается на один из каналов АЦП микроконтроллера (PC7). В темноте транзистор закрыт, и на входе АЦП напряжение близко к 0, при освещении открывается, и напряжение растет. Так же, как и все элементы, фототранзистор выбран в SMD-исполнении и припаян к маленькой платке, приклеенной под лобовое стекло, но его можно заменить любым другим. При этом, возможно, придется изменить сопротивление резистора R8.
Микроконтроллер управляет двумя реле, установленными на плате – K1 и K2, которые отвечают за ближний свет и габаритные огни соответственно. Контакты реле подключены параллельно контактам переключателя МУС – см. по схеме. Третье реле – это реле включения ПТФ. Оно штатное, установлено в монтажном блоке, управляется «плюсом». Для управления DRL предусмотрен выход с открытым коллектором, который может работать в двух режимах. О нем будет написано в приложении.
Казалось бы – XXI век на дворе, почему я применил реле, а не MOSFET? А все очень просто – если использовать MOSFET с P-каналом, ему понадобится радиатор (нужно коммутировать 10 ампер). MOSFET’у с N-каналом понадобится для управления бутстрепная схема. А с радиатором или дополнительной обвязкой MOSFET занимает на плате больше места, чем реле. И стоит дороже.
Реле, обозначенное «Beep block», необходимо на тех машинах, которые при открывании двери напоминают водителю о не выключенных габаритах. Когда в темноте при выключенном зажигании устройство включает габариты, это реле (с нормально замкнутыми контактами) разрывает цепь «оповещения». На Калине, к примеру, эта цепь – коричневый провод от габаритов к 13-му контакту иммобилайзера (напоминанием о забытых габаритах в Калине занимается именно он), реле типа РЭС-55 удобно размещать прямо на жгуте иммобилайзера (в котором заодно можно найти землю для второго конца обмотки).
Если габариты или ближний включены вручную (ручкой на модуле управления света) – блокировка пиликания не включается.
Задние противотуманные фонари работают по штатному алгоритму, однако для навешивания на их кнопку дополнительных функций (действие по длинному нажатию) цепь от кнопки разорвана внутри МУС и имитируется микроконтроллером (импульс длительностью 200 мс).
Вместо транзисторных ключей для управления нагрузками используется одна сборка из 7 транзисторов – ULN2003A.
Для распознавания включенного зажигания напряжение подается на ногу PB7 микроконтроллера. Оно ограничивается резистором R7 и стабилитроном VD2. Конденсатор C3 фильтрует, от греха подальше, всякие выбросы.
Положение переключателя света распознается ногой PB6. Когда ручка находится в положении "выключено", нужный нам контакт переключателя соединен с цепью зажигания. Программа микроконтроллера распознает наличие в данной цепи напряжения +12 вольт при включенном зажигании, либо малое сопротивление на землю – при выключенном, и делает вывод о положении ручки. Резистор R4 нужен для создания сопротивления на землю при работе на столе, иначе положение ручки во время отладки программа определит неправильно.
Напряжение бортсети контролируется 2-м каналом АЦП микроконтроллера (PC2). Это позволяет не включать ПТФ и ближний свет, пока двигатель не запущен (критерий запуска – напряжение бортсети более 13.2 вольта). Вроде бы не очень важная мелочь, но свободных портов было много 🙂
Нажатие на кнопки и переключение света сопровождается пиканием пищалки на порту PD5.
Вход состояния охраны нужно подключить к проводу сигнализации, на котором в режиме охраны присутствует земля. Это нужно для гашения габаритов при постановке на охрану, зажигания их при снятии (если темно), и чтобы свет не включался при автоматическом запуске двигателя.
Вход с ручника подключается при желании. Дает возможность после запуска двигателя не включать свет то тех пор, пока не будет отпущен ручник, а заодно гасить его через 30 секунд после поднятия ручника. Активный уровень – земля.
Резисторы в цепи входа охраны и входа ручника жизненно необходимы. Эксперимент показал, что без них горят порты микроконтроллера.
Программа для МК и файлы прошивки прилагаются. Исходный текст на языке C снабжен подробными комментариями, поэтому смысла описывать здесь алгоритм я не вижу. FUSE bits при программировании трогать не надо, оставьте при заводских умолчаниях.
Правильно собранный девайс не нуждается в настройке. Однако, после установки на машину нужно будет задать пороги включения и выключения света по своему вкусу. Как это сделать, описано в разделе «управление устройством».
Конструкция
Важное замечание:
Цепи "30" (постоянное +12 вольт) и "Xz" (+12 вольт после замка зажигания) на "Калине" не защищены предохранителями, поэтому монтаж внутри МУС, да и изготовление печатной платы надо делать аккуратно. Иначе при коротком замыкании вероятен пожар.
Все устройство выполнено на двусторонней печатной плате размером 110 на 55 мм со скругленными краями, повторяющей форму задней стенки модуля управления светом. В центре платы – большое отверстие, поскольку там у МУС находится разъем.
На лицевой стороне платы расположены разъемы: WF-02 для подключения фототранзистора и WF-05 для прочих цепей, а также разъем программирования AVR. Плата приклеена к задней стенке модуля двусторонним скотчем. Соединения между платой и МУС выполнены без разъемов – провода выходят из платы и припаиваются к нужным местам внутри МУС. По четырем проводам, идущим к контактам реле, текут токи порядка 10 ампер, поэтому они должны быть сечением не менее 1мм2 – тоньше не стоит, толще трудно гнуть.
Для разборки МУС нужно снять переднюю и заднюю крышки, после чего вынуть внутренности. Чтобы снять переднюю крышку, необходимо сначала снять ручку. Она снимается тупо и бесхитростно, ее надо просто тянуть на себя, очень сильно. При этом будьте аккуратны, чтобы не сломать МУС и не получить травму, когда она соскочит 🙂
Вынимая внутренности, приготовьтесь к выпадению мелких деталей из колесиков, которыми регулируется подсветка приборов и электрокорректор.
Если МУС от комплектации "Норма", то придется подобрать подходящие пружинки для кнопки, в которую превратится заглушка после вынимания из-под нее текстолитовой шайбы. Размещение светодиодов – вопрос вашей собственной инженерной мысли. Я просто просверлил в заглушке 2 отверстия, вклеил туда светодиоды и сточил их торчащие части. Так пришлось сделать потому, что сделать прозрачные окошки в заглушке мне было нечем. Сама кнопочка покупается, и впаивается на штатное место.
В МУС от комплектации "Люкс" одно окошко уже есть, штатный светодиод под ним меняем на двухцветный. Второму светодиоду выбираем место по желанию, можно так же просверлить кнопку в центре, а можно установить его на лицевой стороне МУС.
Плата изготовлена лазерно-утюжным методом, травилась в хлорном железе. С целью минимизации размеров использовались SMD-компоненты – резисторы и конденсаторы типоразмеров 0805 и 1206, микроконтроллер в корпусе TQFP32. Ширина вывода у корпуса TQFP32 составляет 0.4 мм, расстояние между выводами – также 0.4 мм, поэтому потребуется паяльник с тонким коническим жалом.
Резистор R4 – не SMD, а обычный, с выводами, поскольку его необходимость обнаружилась уже только на этапе отладки.
Наличие трех проводков-перемычек на плате обусловлено тем, что она постепенно эволюционировала с версии 3.0, и проще оказалось впаять перемычки, чем заново разрабатывать большой кусок платы.
Печатная плата в формате Sprint-layout 5.0 приложена.
Управление
Управление устройством осуществляется двумя кнопками, а индикация состояния – двуцветным светодиодом в углу кнопки 1 и синим светодиодом в ее центре. Оранжевый светодиод в углу кнопки 2 работает штатным образом (индикация включения задних противотуманных огней) и к устройству отношения не имеет.
Основной режим работы
В этом режиме устройство находится при включенном зажигании, и автоматически включает либо фары ближнего света, либо дневные ходовые огни (в зависимости от того, темно или светло на улице).
Нахождение устройства в рабочем режиме отображается синим светодиодом.
Каждые 2,5 секунды усредненный за это время уровень освещенности сравнивается с порогами включения и выключения света. Если текущий замер оказывается темнее, чем порог включения света ("ночь"), происходит переключение с DRL на БС. Переключение обратно с БС на DRL происходит по одному из двух критериев: в течение 10 секунд (4 замера подряд) на улице светлее, чем порог выключения света ("день"), либо в течение 5 минут ни один замер не оказался темнее порога включения ("сумерки").
Если поднять ручник, то через 30 секунд головной свет (БС или DRL) погаснет, и включится снова сразу после отпускания ручника.
Устройство так же отключится, если включить габариты или фары штатным переключателем.
Режим подсветки (включенные габариты)
Если на улице темно, то при выключении зажигания устройство переходит в режим подсветки – оставляет включенными габариты, чтобы можно было выйти из машины и забрать барахло из багажника. Габариты выключаются через 5 минут или при постановке машины на охрану – в зависимости от того, что наступит раньше.
При снятии машины с охраны также включается режим подсветки, если на улице темно.
Синий светодиод в режиме подсветки горит.
Режим можно досрочно отключить без постановки на охрану, если нажать на кнопку 1.
Спящий режим
В спящем режиме устройство находится все остальное время – то есть, когда машина стоит на охране, или когда охрана снята, но выключено зажигание и неактивен режим подсветки.
В этом режиме прибор почти не потребляет энергии.
Длинное нажатие кнопки 1 в спящем режиме (1-2 секунды, пока не пискнет) выключает и включает устройство, аналогичное нажатие кнопки 2 – активирует режим настройки параметров.
Управление противотуманными фарами
ПТФ включаются и выключаются кнопкой 1, как в штатном варианте.
Включенные ПТФ отображаются зеленым светодиодом в углу кнопки.
Управление противотуманными фарами работает всегда (за исключением конфигурации "ПТФ вместо DRL"), даже если устройство отключено или включен штатный переключатель света. На их работу, в отличие от DRL и БС, не влияет ручник. Если "Параметр №1" в настройках прибора включен, то состояние ПТФ запоминается и при следующем включении зажигания восстанавливается. Вместе с ПТФ включаются габариты, если они не были включены по другим причинам.
Однако, если ПТФ сконфигурированы для работы в качестве DRL, возникает ограничение: "днем" ПТФ включены и выключить их нельзя. "Ночью" противотуманные фары можно включать и выключать кнопкой как обычно.
Изменение настроек
Некоторые параметры работы устройства можно изменить, не снимая его с машины.
Для этого нужно, находясь в спящем режиме, нажать кнопку 2 и удерживать ее до троекратного писка. Устройство войдет в режим настроек.
В режиме настроек синий светодиод количеством вспышек показывает номер настраиваемого параметра (от 1 до 5), красно-зеленый – его значение (красный – выключено, зеленый – включено). Выбор параметра осуществляется кнопкой 2, изменение значения – кнопкой 1.
Atlas. Тюнинг и усовершенствования. Объединённый форум владельцев грузовиков и спецтехники
- Темы без ответов
- Активные темы
- ПоискМобильная версия
Atlas. Тюнинг и усовершенствования ⇒ Автоматическое включение противотуманок
Сообщение Тор » 02 дек 2010, 13:44
Сообщение Серега55 » 02 дек 2010, 17:24
Сообщение Тор » 02 дек 2010, 18:39
Добрый вечер.
Как и обещал, расскажу как у меня работают противотуманные фары (ПТФ).
В общем, дело такое. Всегда хотел себе их поставить. Были у меня разные варианты.
Но в конечном итоге остановился я на Бошевских. Дают отличный свет. Есть сменные стёкла, в чем есть большой плюс, даже приходилось этим плюсом воспользоваться однажды, так как поймал камень. Это пред история, теперь к делу!
Я подключил ПТФ первоначально через реле, а управляющий плюс я брал с габаритов, то есть, на четырёх контактном реле 30 ножка через 15 амперный предохранитель запитывалась на прямую от акб, 86 ножка шла на кнопку включения-выключения ПТФ в салон (размыкаю минусом так как это более безопасно). 87 ножка — это выходной плюс с реле, который появляется при активации. Ну и последняя ножка 85, с ней и была вся история. Первоначально, как и сказал ранее взял его с габаритов и разумеется забывал выключать их, не приятно, когда сажаешь аккумулятор! После неторных размышлений был вариант завязать на замок зажигания, но тоже не удобно. Повернул зажигания — зажглись, Минусов много. Потом подумали на работе и решили взять этот плюс с генератора. Результат превзошёл все ожидания! На генераторе ВАЗа имеется два выхода, один основной для питания всех потребителей и второй, в виде фишки — вывод «D» (общий вывод дополнительных диодов), его название прочёл в умной книжке! Вот к этому проводу я и подцепился. Взял с него активирующий плюс для реле. В результате. Когда включаешь зажигание, крутишь стартером, ничего не происходит, но когда авто уже запустилось, то ПТФ загораются! Когда авто глушишь, Всё тухнет, так как генератор прекращает своё вращение.
Получились отличные ходовые огни. Которые не нужно включать и выключать! И вы не посадите АКБ и товарищи полицейские к вам не будут иметь вопросов!
Кнопка для включения-выключения мной была установлена на случай необходимости отключения всей нагрузки.
Схема работает уже второй год, нареканий нет, такую же схему сделали другу на 10-ке, так же служит отлично!
Главное использовать хорошие провода и реле!
Туманки мне обошлись 1000 р. Лампы сначала были Narva, работали отлично, потом заменил на японски Koito, обошлись в 700 р! Реле, колодка и корпус предохранителя везде по разному стоят. Так же понадобятся "мамы и папы" для сборки схемы.
Если кому интересно, подскажу как поставить и запитать кнопку в салоне. Чтоб работала подсветка её при включении габаритов и при работе самих противотуманок!
Источник: