Турботаймер своими руками на микроконтроллере
Всевозможные электронные девайсы значительно способны облегчить контроль за вождением, увеличить безопасность и комфорт. Иногда просто изменить внешний вид внутри и снаружи автомобиля к лучшему. Однако подобные доработки и апгрейд требуют определенных навыков и умений. Именно такую полезную и нужную информацию для автолюбителей и можно будет найти в этой категории сайта. Здесь будет рассказано об электронных поделках на платформе Ардуино и отдельных микроконтроллерах.
Включение нагрузки при заведенном двигателе (АЦП) (для ДХО) на Attiny 13 (видео)
В своих статьях о микроконтроллерах, а вернее о их работе и работе с ними, я уже не раз реализовывал несколько интересных проектов на таких "букашках" как Attiny 13. Все их вполне можно применить для использования на машине, на что и были изначально ориентированы все замыслы и поделки.
В этот же раз речь пойдет также о весьма прагматичном, а самое главное о совершенно новом в плане реализации и алгоритме работы проекте, о работе микроконтроллера в режиме АЦП. Сейчас я буквально пару слов расскажу о том, что же такое АЦП и как я его собрался применять. . и да, конечно же для чего я его собрался применять.
Плавный розжиг на микроконтроллере 2 канала (режима) Attiny 13, 13а, 85
Кто бы мог подумать, что порой на первый взгляд простые вещи весьма сложно реализовать привлекательно… Хотя наверное здесь в самый раз стоит вспомнить о высказывании, что все гениальное просто! Именно поэтому эту привлекательную простоту не всегда легко воссоздать. Ведь она гениальна!
Что же, я уже начал повторять все высказывания по кругу, все они верны, но не приносят какой-либо пользы, а более напоминают сюжет, когда собака гоняется за своим собственным хвостом. Если же подходить к теме статьи предметно, то она будет о простом розжиге, то есть плавном включении, свечении светодиодов. Задача, кажется, весьма простой, но ее настоящее решение было нетривиальным. Я уже рассказывал о самых простых, но как вы понимаете не о самых лучших способах плавного розжига.
Управление двумя нагрузками от одной кнопки (на микроконтроллере Attiny 13, 13a, 85) (видео)
Турботаймер с сигналом для клапана ТНВД и отключением массы (видео)
Информационная бегущая строка для маршрутки, автобуса, машины своими руками
Современный общественный транспорт это не только возможность добраться из точки А в Б, но и возможность по пути получить своевременную и актуальную информацию о погоде, маршруте следования… По крайней мере это стандартная опция уже для автобусов в крупных городах и для метрополитена, когда в каждом пассажирском салоне можно увидеть электронную бегущую строку с информационными материалами. В некоторых случаях такие бегущие строки можно увидеть даже на частных машинах, в проеме заднего стекла… Итак, на счет использования таких бегущих строк все понятно, осталось обсудить где их можно взять. Собственно варианта два, - купить или сделать самому. Что на счет купить, то пожалуйста, я же вам предлагаю к реализации самодельный вариант, хотя составляющие части все равно придется покупать!
Таймер отключения-включения нагрузки в машине (на микроконтроллере Attiny13, 85) (видео)
Отсчет времени и контроль по нему за нагрузками в нашей машине это вполне обычное дело. Такие таймеры с включением – отключением могут применяться для подогрева стекла, зеркал заднего вида, или даже освещения салона или ДХО. Быть может кто-то решит применить таймер и для своих целей, мало ли у кого какие задачи. И если эти задачи стоят перед вами, то вы находитесь на верном пути, ведь в этой статье я и расскажу о таймере на микроконтроллере Attiny13а.
Делаем из Arduino программатор ISP для Attiny 13, 13а, 85 (видео)
Как подключить Ардуино (Arduino UNO, NANO…) к компьютеру (видео)
Если вы заинтересовались темой Ардуино, то явно уже наслышаны о ней. Видели как люди в интернете делают на этой базе всевозможные поделки. Вот и мне Ардуинка нужна для маленьких подделок, для машины или нужд гаража, хотя применение ее явно не ограничено лишь этим…
Так вот, как только вы получите с почты свою Ардуинку, то распечатав ее первым делом подумаете, а что теперь делать с этой платкой и радиодетальками на ней? И думы ваши вполне оправданы, ведь необработанное полено это всего лишь дрова, а если приложить время и труд, то это уже может стать произведением искусства.
Отсчет времени за рулем (таймер по часам) ?
По рекомендации Минтранса РФ водитель не может находиться за рулем более 270 минут, что равно 4,5 часам. За это время у водителя настолько падает внимание и возможность отреагировать на ситуацию своевременно и адекватно, что его участи в дорожном движении становится опасным для него и для других участников дорожного движения.
Решение этой проблемы простое. Остановиться, сделать гимнастику, пообедать, выпить кофе, в конце концов просто прогуляться… В общем, необходимо сменить вид деятельности, немного развеяться. Однако здесь есть еще одна проблема, когда водитель выехал, и едет даже не осознавая того, а сколько же времени он в целом уже за рулем. Так вот затягивает, как лузганье семечек, и трудно опомниться и вспомнить, сколько же едешь и когда выехал. Такое не всегда, но бывает. И дабы вести хоть какой-то учет времени в дороге, по крайней мере для водителя-любителя, я и предлагаю сделать таймер по часам. Именно о таком таймере я вам и расскажу в этой статье.
Ленивый (вежливый) указатель поворота на Arduino своими руками (видео)
Прежде чем начать нашу статью о турботаймере для дизельного двигателя, хотелось бы ввести в курс тех, кто еще не знает зачем и в каких случаях применяется турботаймер дизеля.
В форсированных (турбированных) дизельных двигателях при тяжелых условиях эксплуатации, при перегрузках, таких например как:
- движение по трассе с повышенными оборотами двигателя (особенно на пониженных передачах при обгонах);
- преодолевание бездорожья с постоянно завышенными оборотами и повышенной мощностью,
перегревается нагнетающая воздух в систему питания турбина.
Для того чтобы равномерно вместе со всем двигателем охладить турбину, необходимо при остановке машины, дать ей поработать на холостых оборотах. Работа турбины на холостом ходу понизит температуру турбины. Проходящий через турбину воздух поглотит часть тепла из турбины, тем самым охладит ее. Принцип турботаймера как раз и основан на том, чтобы в течении определенного времени, после остановки, не глушить двигатель, а давать ему поработать на холостых оборотах.
Если заглушить двигатель сразу, после значительной нагрузки, то нагревшиеся элементы турбины (лопасти, выпускной коллектор, подшипники), при перегреве могут изменить геометрию своих изначально заложенных конструктором форм. В итоге, турбина выйдет из строя. Фактически перегрев турбины аналогичен перегреву двигателя.
Теперь когда мы разобрались для чего нужен турботаймер для дизеля, попробуем найти возможные альтернативы решения. В принципе вы сами можете быть турботаймером, для этого необходимо просто не глушить двигатель сразу после того, как вы остановились, а дать ему поработать на холостых оборотах. В наш век электроники это конечно не самый удобный вариант, поэтому есть вариант установить сигнализацию с функцией турботаймера. Большинство сигнализаций в настоящее время обладают такой опцией. Но если и этот вариант не для вас, тогда можно реализовать небольшую схемку которая и будет задерживать выключение двигателя.
Турботаймера для дизеля. Принципиальная схема и принцип ее работы
Схема реализована на одном транзисторе. Был выбран транзистор КТ 816Б, думаю подойдет любой из этой серии. Турботаймер работает по следующему алгоритму. Транзистор VT1 при работающем двигателе закрыт подачей положительного потенциала от замка зажигания на минусовой вывод конденсатора, а также на базу транзистора через сопротивление R1.
После выключения зажигания, пропадает соответственно и положительный потенциал. Начинает протекать ток в цепочках R2-R1-С1. Этого тока хватает чтобы открыть транзистор. При этом проходящий через транзистор ток (эмиттер - коллектор) питает обмотку реле, которое сразу же включается. То есть при пропадании питания с замка зажигания включается реле.
Транзистор будет открыт до тех пор, пока не зарядится конденсатор. После того, как зарядится конденсатор, тока через сопротивление R1, будет недостаточно чтобы открыть транзистор. Соответственно пропадет ток коллектор - эмиттер и реле Р1 разомкнется. То есть реле будет работать пока заряжается конденсатор. При номиналах указанных на схеме время задержки выключения двигателя составит порядка 50 секунд. Увеличивая емкость конденсатора С1 можно увеличить и время задержки, уменьшая, уменьшить. Время также можно увеличить за счет увеличения номинала резистора R2. Увеличивать сопротивление можно примерно до 15 - 20 К, дальнейшее увеличение настолько ослабит ток на конденсаторе, что закроет транзистор.
Особенностью схемы является тот факт, что при повторно заведенном двигателе в течении 1 - 2 минут конденсатор еще не успеет разрядится через сопротивление R1, соответственно реле повторно не включиться. Если можно так сказать, возвращение работоспособности схемы происходит по истечении примерно 10 минут после того, как завели двигатель.
Принципиальная схема турботаймера для дизельного двигателя.
Транзистор применяемый в схеме турботаймера
Теперь немного хотелось бы рассказать о режимах, снятых при тестировании данной схемы турботаймера для дизельного двигателя. Они будут представлены в виде таблиц.
Таблица 1. Ток питания турботаймера при различных режимах работы
| № п/п | Время работы турботаймера | Потребляемый ток турботаймера |
| 1 | с 1 по 50 секунду (до момента выключения реле) | уменьшение с 140 до 40 мА |
| 2 | после 5 минут (потребление в режиме ожидания) | 7 мА |
При падении тока до 40 мА обмотке реле не хватит силы магнитного поля, чтобы удерживать контакты реле и оно размыкается. Также из таблицы видно, что ток в режиме ожидания составит порядка 7 мА, что не скажется на разрядке вашего аккумулятора.
Таблица 2 Время задержки реле при различном времени с момента последней остановки до пуска дизеля.
| № п/п | Работа двигателя | Время задержки реле (сек) |
| 1 | Двигатель заглушен после длительного пробега | 47 |
| 2 | двигатель заглушен через 5 минут (с времени пуска) | 27 |
| 3 | двигатель заглушен через 10 минут (с времени пуска) | 40 |
Из таблицы видно, что время восстановления работоспособности схемы составляет порядка 10 минут.
Предупреждения о безопасности при установке и подключении схемы турботаймера для дизеля. Все работы по установке проводить со скинутой минусовой клеммой аккумулятора. После установки схемы турботаймера, необходимо внимательно проверить все соединения и правильность их подключения.
В некоторых случаях при установке турботаймера на автомобиль наблюдалось следующее явление. Из-за скачка напряжения, то есть при его падении за счет отключения генератора, примерно с напряжения 14 на 12 вольт, транзистор вновь открывался и реле соответственно включалось. В итоге, двигатель успевал подхватывать и вновь пытался завестись. Можно сказать наблюдался эффект импульсного прерывания остановки двигателя и последующего его запуска. После установки стабилизирующей микросхемы на эмиттер транзистора, посредством питания через микросхему КРЕН. Схема стала работать устойчиво. Схема подключения микросхемы КРЕН приведена в другой нашей статье "Стабилизатор напряжения в машине на микросхеме".
Турботаймер на микроконтроллере
Пару LM7805 одна из которых обеспечивает питание, вторая логическую единицу, то есть входной сигнал. У турботаймера вход на 3 ножку и 3 выхода с 5, 6, 7 ножки. 5 ножка это управляющий сигнал, если надо, то можно использовать ключ-транзистор и силовое реле, и 6 и 7 ножки это ножки для индикации оставшегося времени. Можно просто заменить светодиодами, если нет индикатора или не ставить вовсе.
Само собой важно будет залить микроконтроллер, то есть запрограммировать его небольшим и несложным СКЕТЧЕМ. О программировании я уже долго распылялся на этом сайте, поэтому заливаем и все! Теперь про принципиальную схему подключения сего турбодевайса к проводке в машине. Опять смотрим схему.
Здесь принципиально важно было сделать своеобразное самоподхватывание таймера, как это бывает с реле. Ведь напряжение питания от замка зажигания З.З. приходит и на питание и на управляющий вход. А вот после отключения замка зажигания, питание берется уже через силовое реле, а на входе сигнал логической 1 пропадает, что и является критерием начала отсчета, который в итоге отключит напряжение питания силового реле и в итоге обесточит себя сам. В этом есть некий плюс, так как таймер не будет потреблять ничего в режиме покоя!
Итак, небольшое видео по работе таймера.
В автомобиле очень много устройств призванных работать временно, то есть не постоянно а время от времени. Это и различные подогреватели и указатели поворотов (ленивый указатель поворотов) и турботаймеры и устройства включающие камеры заднего хода не сразу, а через какое-то время, то есть с задержкой. Так вот, везде в этих случаях используется таймер, который и задет для исполняющего устройства период его работы или отключения. То есть таймер в машине применяется часто и много где. Мы даже уверены в том, что не все случаи смогли упомянуть и еще несколько вариантов вы можете предложить сами, а может ради них и зашли к нам на страничку. Если это действительно так, то вы здесь как раз и найдете что вам надо, то есть таймер для включения, а равно и отключения исполнительного устройства на машине, в автомобиле.
Таймер включения - отключения в автомобиле на микросхеме NE555
Схема таймера включения - отключения в автомобиле
Вот так работает эта микросхема. Некоторые уже догадались, что заряжается электролитический конденсатор фактически через резистор 1 мОм и 10 кОм, то есть именно от их потенциала, номинала и будет зависеть время зарядки конденсатора, а значит и время срабатывания таймера. В итоге есть два пути изменения время срабатывания таймера. Первый, это изменять номинал резисторов. Второй, изменять емкость конденсатора. Сразу скажем, что изменение емкости конденсатора дает более значимый результат.
А вот весь алгоритм срабатывания таймера реализован в самой микросхеме. Вот собственно и вся схема и принцип ее работы. Осталось лишь сказать, что если вам необходимо управлять большими токами, то здесь как раз и используется сборка на транзисторе (можно взять КТ815Б) и реле 12 вольт, которая так неумело подрисована к рисунку. Само собой реле можно использовать с нормально замкнутым или разомкнутыми контактами, а значит на выходе можно получить включение или отключение. То есть нужным образом коммутировать цепь. Это как раз и будет подтверждать наш заголовок, что микросхема – таймер может обеспечивать как включение, так и отключение каких – либо устройств в автомобиле.
Также если закоротить ножки 6 и 7, как на схеме в видео (ниже) то таймер будет срабатывать и тут же переходить в первоначальное состояние. В итоге он будет циклично срабатывать вновь и вновь, по истечению времени зарядки конденсатора и его разрядки. Иногда на микросхеме NE 555, так выполняют электронные реле указателя поворотов. Если же ножки 6 и 7 будут разомкнуты, то таймер сработает один раз и на этом "остановится".
Видео о работе таймера на микросхеме NE555
Для тех кто не любит читать.Видео о работе таймера на микроконтроллере Attiny13
Необходимо сказать об альтернативе сделать таймер на микроконтроллере. В чем-то это весьма лучше! А именно можно легко перенастроить таймер, он не требует конденсаторов и более экономичен.
Автоэлектрика
Это устройство весьма полезно для двигателей с наддувом оно оберегает турбокомпрессор от повреждения. Дело в том, что при высокой нагрузке двигателя ротор турбокомпрессора (вал с крьльчатками компрессора и турбины) — развивает под сотню тысяч оборотов в минуту. Если мотор внезапно остановить, ротор вращается по инерции. Но масло-насос уже не работает, и остатки масла выгорают в раскаленных подшипниках скольжения.
Те ускоренно изнашиваются, увеличиваются зазоры — масло подсасывается в цилиндры, мотор дымит, поршни и кольца зарастают нагаром, отказывают датчики системы управления… Неприятностей можно избежать, если позволить двигателю перед остановкой поработать на минимальных оборотах холостого хода хотя бы минуту. За это время ротор успеет сбавить обороты до минимума и мотор остановится безболезненно.
В то же время этим устройством невозможно обойти замок для пуска двигателя без ключа. Ну а в случае отказа турботаймера замок зажигания работает обычным образом.
Для запуска таймера использована кнопка реле в приводе электрозамка багажника ВАЗ-2110. Нажав на нее, можно вынуть ключ из замка зажигания— мотор продолжит работать. В обеих схемах при каждом пуске двигателя для включения турботаймера нужна дополнительная команда. Чтобы при выключении зажигания турботаймер срабатывал автоматически, соберем схему по рис. 3.
Здесь применены диоды Шотки на ток 30 А, аккумулятор Х
1МН 8,4 В/150 мА.ч, реле 111.3747, переменное сопротивление и выключатель турботаймера (фото 3). Если при работающем двигателе включен турботаймер, аккумулятор Х1МН через резисторы R1 и R2 заряжается. А после размыкания контактов замка он разряжается на реле Р2. В результате контакты К2 остаются замкнуты, двигатель работает. Переменным сопротивлением R2 выставляем такой ток разряда, который обеспечивает необходимое время задержки включенного зажигания.
Итак, если турботаймер был включен, как описано выше, то при каждом последующем выключении зажигания мотор будет дополнительно отрабатывать на холостом ходу заложенное в схеме время. Если же турботаймер надо отключить, воспользуемся все той же кнопкой выключателя турботаймера.
Своими руками
Описанный ниже плагиат был создан мной по просьбе моего знакомого.. Все современные охранные комплексы оснащаются таким устройством, как функцией. Однако не всегда нужна сигналка, а турботаймер – нужен, просто необходим..Ничего замысловатого устройство не выполняет – элементарная задержка выключения двигателя.
Зато как удобно! Не надо по приезду к месту назначения сидеть и ждать пока турбина остынет.. Закрыл машину и пошел куда ехал. А таймер все сделает сам. Красота!
Работает устройство следующим образом..
В выключенном состоянии автомобиля контроллер производит постоянный опрос цепи зажигания и кнопки установки времени задержки выключения зажигания..Индикаторами установленного времени служат два светодиода..Я использовал трехцветный для экономии места. Третий используется под индикацию включенного двигателя светится постоянно при условии что ключ в замке зажигания в положении ON и мигает при отсчете времени таймером..При погашенных обоих светодиодах устройство выключает двигатель сразу при обесточивании цепи IGNITION_1.
При включении цепи IGNITION_1 в автомобиле TOYOTA ESTIMA двигатель 3C-T контроллер выдает команду реле на включение..
Реле включенное в разрыв штатной цепи IGNITION_1 силовой группой контактов замыкает цепь…При выключении зажигания
если было установлено какое либо время задержки начинает работать таймер инициируя свою работу миганием третьего светодиода с полупериодом 0,5 секунд..По прошествии заданного времени контроллер обестачивает реле которое в свою очередь размыкает цепь зажигания. Если при отсчете таймера нажать на педаль тормоза то устройство принудительно остановит двигатель.
На схеме красным выделена цепь защиты. На собранном мною устройстве я её не применял. Но если по-взрослому, то её надо пересчитать и использовать. Зачем? Правильно! Надежность стабилизатора тяжело предугадать..А если вдруг? То при пропадании цепи IGNITION_1 на ходу авто, автомат скажет владельцу “меня надо ремонтировать”, а то и вообще ничего ни скажет..А ведь можно и в ДТП в такой ситуации вляпаться.
Так вот, цепочка выделенная красным цветом при включенном зажигании и пропадании 5 в мгновенно подаст напряжение открывания на ключевой транзистор включения реле, тем самым оставляя его в открытом состоянии. Безопасность превыше всего..
Также в последствии я отказался от использования кнопки сброса микроконтроллера, она мне показалась в устройстве лишней. Подтягивающий резистор на 4 лапе контроллера тоже можно исключить из схемы, так как в исходнике в бите конфигурации указан MCLR_OFF… Кварцевать ЗГ тоже нет необходимости. Поэтому как ЗГ используется внутренний RC генератор чипа.
Как рейсталинг девайса вижу:
1.Замену светиков на семисигментный индикатор..
2.Усиление внутрисхемного реле…
3.Заточка под работу на 24 вольта..
Читайте также: