Автоматические стеклоподъемники своими руками
Данное устройство является автоматическим контроллером для электрических стеклоподъемников, которые разработаны для автомобиля, где уже были электрически управляемые окна, но они работали только при нажатии кнопки. После отпускания они немедленно останавливались. Для удобства управления была создана своя версия. Тут автоматическое закрывание / открывание стекла происходит после удержания кнопки 1 сек, и теперь вы можете легко открыть окно кратковременным нажатием, как и в более продвинутых автомобилях. Например можете использовать его для управления покупным приводом стёкол на ВАЗ и аналогичные машины. Устройство управляет только одним стеклом, чтобы контролировать два, необходимо создать две такие схемы. Это конечно требует больше работы и немного повышает стоимость, но такое решение имеет много преимуществ:
- Может применяться к электрическому люку.
- Легче установить и подключить.
- Использование кнопок независимое у пассажира и водителя.
Внимание! Будьте осторожны при сборке, проведении испытаний и эксплуатации схемы! Редакция 2 Схемы.ру не несет ответственности за материальные или моральные повреждения, вызванные представленной схемой. Вы используете всё это на свой страх и риск!
Схема блока автоматического управления
Технические данные контроллера окон
Можно снизить расход энергии применив более экономичный стабилизатор, вместо этих 78L05. Ток в режиме ожидания 10 мА относится к одному модулю, с двумя будет 20 мА, но и это не много, подсчитаем:
Принцип работы контроллера стеклоподъемников
Основой схемы является микроконтроллер Attiny13, выполняющий функции задания времени и логики. Через транзисторы он управляет катушками двух реле, которые в свою очередь управляют работой подъемника окна. После нажатия кнопки «Открыть» или «Закрыть» привод начнет работать. Система оснащена двумя защитами:
- Одна из них предназначена для немедленной остановки подъема, когда ветровое стекло сталкивается с неким сопротивлением или достигает своего максимального положения. Тут сделана защита герконом, на котором была намотана катушка из толстой эмалированной проволоки. Когда ток, потребляемый двигателем подъемника увеличивается, катушка намотанная на геркон создаст электромагнитное поле достаточно большое, чтобы заставить сработать его. В свою очередь, он подключит к земле один из входов микроконтроллера, который немедленно остановит работу привода. Еще одной важной гарантией является защита времени, которая играет важную роль при автоматическом закрытии / открытии.
- Если во время закрытия / открытия геркон не работает в течение 6 секунд, привод также будет остановлен. Это предотвратит неправильное использование герконового переключателя или неправильную настройку катушки (слишком маленькая например). Надежная работа микроконтроллера контролируется функцией таймера, который сбрасывается каждые 64 мс. Благодаря этому возможная приостановка программы сбрасывает микроконтроллер, восстанавливая надлежащую работу.
Если необходимо использовать внешний геркон, он может быть подключен к этому входу, однако не забудьте распаять соответствующие точки на печатной плате (они отмечены). Вместо катушки на герконовом переключателе можно припаять перемычку.
- любая кнопка снова нажата
- стекло столкнется с сопротивлением на пути (токовая защита)
- окно полностью закрыто / открыто (токовая защита).
- время закрытия / открытия превысит 6 секунд (временная защита).
Инструкции по сборке и настройке схемы
Сборка печатной платы. Сборку схемы лучше всего начать с облуживания, а затем пайки резисторов SMD. Все пути, через которые протекает большой ток, должны быть покрыты толстым слоем олова с тонкой медной проволокой внутри.
Универсальный драйвер для электрических окон в автомобиле содержит такие основные компоненты:
- Реле 2 штуки S4-12 с катушкой 12 В и контактами на 20 А. Эквиваленты: Fujitsu FBR51, Hongfa HFKM, NAIS JJM, Songchuan 895.
- Геркон 2,5 x 16 мм.
- Катушка 2-5 витков из эмалированной проволоки диаметром 1 мм. Мотается на 3 мм сверло по часовой стрелке и надевается на герконовый переключатель.
Регулировка токовой чувствительности может быть выполнена растяжением катушки (чем расстояние между витками больше, тем ниже чувствительность), или перемещением катушки по геркону в крайние положения.
Схема работает без проблем в автомобиле уже в течение нескольких лет. В приложении все файлы для сборки такого контроллера своими руками.
В статье дана простая схема автоматического стеклоподъёмника автомобиля с фоткой печатной платы.
Благодаря правильному устройству и функционированию автоматическими стеклоподъёмниками предоставляется возможность управлять устройством передних стеклоподъёмников в двух противоположных направлениях.
При этом наличие автоматического управления стеклоподъёмниками в автомобиле способствует обеспечению:
-
возможность автоматического отключения электродвигателя в стеклоподъёмнике в момент обрыва его троса;
Схема стеклоподъёмника:
Кроме того, назначение подобного устройства направлено на осуществление закрытия стёкол дверок в момент, когда автомобиль ставят на охрану. Сущность его работы состоит в отключение подаваемой нагрузки в тот момент, когда превышен уровень установленного тока.
В тот момент, когда автомобиль выставляется на охрану и после того, как замки дверей будут закрыты, от их схемы управления к обмотке реле (К 3) идёт напряжение, которое заставляет реле заработать. А это способствует подключению контактами реле (К3.1) конденсатору (С3) к напряжению в 12В посредством имеющегося резистора R5, благодаря чему происходит заряжение конденсатора. Далее после прекращения подачи импульса управления тот конденсатор, который подвергся подзарядке, осуществляет подключение к обмотке реле (К 2). Происходит срабатывание реле, которое при помощи уже своих контактов (К 2.2) передаёт напряжение далее на таймер, который был собран на основе микросхемы типа DA1.При этом на выходе получаемое напряжение от 7 микросхем становится приближённым к нулю, а уже через резистор (R3) к базе транзистора (VT2) напряжение уже поступает открывающегося типа. Благодаря открывшемуся транзистору (VT2) и замкнувшимся контактам реле типа (К 2.1) к обмотке реле (К2) уже поступает напряжение удерживающего типа.
Рабочая точка транзистора (VT 2) подвергается термостабилизации при помощи транзистора (VT1). При этом после замыкания контактов реле (К2.2) к обмотке реле (К1) подаётся напряжение. На двигатель же напряжение идёт посредством прохождения через резистор (R4), а также контакты реле (Р1) и через саму кнопку, которой осуществляется управление стеклоподъёмником, после чего стекло подвергается закрыванию.
При полном закрытии стекла происходит торможение двигателя с одновременным увеличением тока, что в совокупности сопровождается постоянным спадом напряжения на самом резисторе (R4). А это всё в полной мере способствует закрыванию транзистора (VT2). Далее обмотка реле (К2) подвергается обесточиванию, а его контакты при этом размыкаются, что влияет на убирание тока со всей схемы. При этом сам ток, срабатывающий системой защиты, устанавливается непосредственно резистором (R2). При этом целесообразно время, за которое происходит срабатывание таймера, увеличивается на 2-3 секунды, чем время до полного закрытия стёкол. При этом нормальный режим не позволяет ему успевать срабатывать так, как надо. А полное срабатывание осуществляется только после исчезновения нагрузки в силу определённых обстоятельств и при этом не появляется абсолютно никаких условий для того, чтобы произошло закрытие транзистора (VT2).
Универсальный блок стеклоподъемника в автомобиль - схема для самостоятельного изготовления. Предлагаемое для повторения устройство - автоматический привод электроподъемных стекол, который был разработан для Fiat Seicento. Автомобиль обладал первоначально электрическими подъёмниками стекол, но их управление заключалось в том, что подъемник работал только тогда, когда кнопка была нажата. Для лучшего комфорта и удобства - решено было создать свою версию. Теперь автоматическое закрытие/открытие стекла происходит при удержании кнопки на 1 сек. Данное устройство управляет только одним стеклом. Чтобы управлять двумя - соберите две схожие схемы. Это конечно недостаток, потому что требует больших усилий и увеличивает цену, но такое решение имеет и много преимуществ:
- Можно применять для электрического привода люка (один драйвер).
- Легче заталкивать, если не хватает места за приборной панелью.
- Обслуживание кнопок закрыть/открыть полностью независимо для переднего пассажира и водителя.
Схема автоматического стеклоподъёмника
Эти достоинства и побудили сделать именно такую версию устройства. Основой схемы является микроконтроллер Attiny-13. С помощью транзисторов он управляет катушками 2-х реле, которые в свою очередь управляют работой стеклоподъемника. При нажатии кнопки "Открыть" или "Закрыть" подъемник начнет работу. Тут есть автоматический выключатель - когда стекло встречает на своем пути какое-то сопротивление или достигнуто максимальное положение.
Скопируйте схему для увеличения
Защита сделана из геркона, на который намотана катушка из толстого провода. Когда ток, протекающий через двигатель подъемника будет расти, катушка намотанная на геркон, образует электромагнитное поле настолько большое, что это вызовет срабатывание геркона. Он, в свою очередь, замкнёт на массу один из входов микроконтроллера, который мгновенно остановит работу механизма.
Еще одним довольно важным элементом является защита по времени. Если при закрытии/открытии, в течение 6 секунд не сработает геркон - произойдет автоматическая остановка стеклоподъемника. Это страхует от возможной поломки геркона (мало ли что).
Для надежной работы микроконтроллера введена функция слежения, для авто сброса. Благодаря этому при возможных зависаниях программы она сбросит микроконтроллер, восстанавливая нормальную работу.
Устройство располагает также четырьмя логическими входами (0/1) гальванически изолированными от микроконтроллера с помощью оптронов. Прошивка вот здесь
Как это работает
Стекло поднимается и опускается с помощью кнопок Открыть/Закрыть. При нажатии одной из кнопок в течение времени менее 1 секунда будет движение стекла вверх/вниз, до момента отпускания кнопки. После нажатия любой кнопки в течение более чем 1 секунда произойдет автоматическое полное закрытие/открытие стекла. Этот процесс будет прерван, если:
- Снова нажать любую кнопку
- Стекло встречает на пути сопротивление
- Стекло полностью закроется/откроется
- Время закрытия/открытия превышает 6 секунд.
Функция закрывания стекла (комфорт): После получения сигнала закрывания стекол с блока дистанционного управления, произойдет автоматическое закрытие стекла.
Монтаж системы лучше всего начать с перемычек из тонкой проволоки, а затем резисторов SMD. Все пути, через которые будет течь большой ток (толстые дорожки в районе реле) необходимо залудить толстым слоем олова, а лучше проложить по ним медную проволоку.
Технические параметры устройства
- Напряжение питания: 12 - 15 В
- Потребляемая мощность в режиме ожидания: 10 мА
- Выходное напряжение (подъем): 12 - 15 В
- Максимальный выходной ток (подъемников): 20 A
- Напряжение входов 0/1: 12 - 15 В
- Защиты: от перегрузки по току, по времени
Система работает безотказно в машине уже несколько месяцев.
Внимание! Соблюдайте особую осторожность во время монтажа, проведения испытаний и эксплуатации системы! Если вы хотите проверить защиту от перегрузки - прижмите рукой стекло в уплотнителях и удерживайте его с двух сторон придавливая к поверхности. Не засовывай руку в щель между стеклом и дверью! Редакция сайта "2 Схемы" не несёт ответственности за материальный ущерб или ущерб здоровью, вы используете эту схему на свой страх и риск!
За что я люблю российский автопром — за то, что в наших автомобилях огромный простор для творчества! Недавно приобрел ВАЗ 2114 и началось…
Сегодня хочу рассказать Вам про доводчик стекол. Конечно, можно было пойти и купить готовый модуль рублей за 400, а то и дешевле… но это не про нас! Кроме того хотел реализовать автоматическое полное открытие и полное закрытие с помощью стандартной кнопки стеклоподъемника.
Алгоритм работы такой: хотим полностью открыть (закрыть) окно — коротко жмем кнопку открытия (закрытия). Если надо установить стекло в среднее положение — держим кнопку, стекло едет, отпускаем — останавливается. Ну и естественно все это дело подключаем к сигналке. Ставим на охрану — и радуемся.
На рисунке 1 приведена схема стандартного подключения электростеклоподъемников передних дверей ВАЗ 2114.
Рисунок 1.
При нажатии кнопки открытия окна контакты 2 и 7 замыкаются и подают +12В на двигатель стеклоподъемника. При этом контакты 1 и 6 кнопки остаются замкнутыми и подключают двигатель стеклоподъемника к массе автомобиля. Стекло открывается.
При нажатии кнопки закрытия окна контакты 1 и 2 замыкаются и подают +12В на двигатель стеклоподъемника. При этом контакты 3 и 7 кнопки остаются замкнутыми и подключают двигатель стеклоподъемника к массе автомобиля. Стекло закрывается.
На рисунке 2 приведена схема подключения модулей доводчиков без подключения к противоугонной сигнализации. На каждую дверь свой модуль.
Рисунок 2.
Теперь, при нажатии кнопки открытия окна +12В подается на модуль доводчика и, в зависимости от длительности удержания кнопки, модуль доводчика подает +12В на двигатель стеклоподъемника на время нажатия и удержания кнопки или до полного открывания окна. Если необходимо полностью открыть окно необходимо коротко нажать (длительность импульса +12В на входе модуля до 0,2 секунды) кнопку открывания. При нажатии и удержании кнопки стеклоподъемник работает почти в обычном режиме — окно открывается, пока нажата кнопка. ”Почти” потому, что движение стекла начинается с задержкой в 0,2 секунды после нажатия на кнопку.
Аналогично и при закрытии окна.
При движении стекла в режиме полного открытия или закрытия короткое нажатие на кнопку противоположного направления остановит движение.
При достижении крайних положений движение стекла возможно только в противоположном направлении.
На рисунке 3 приведена схема подключения модулей доводчика и модуля согласования с противоугонной сигнализацией. Модуль согласования ставится в водительскую дверь.
Рисунок 3.
На рисунке 4 приведена принципиальная схема модуля доводчика.
Рисунок 4.
Модуль доводчика.
Описание работы.
Основа устройства — микроконтроллер ATTiny13. Порты PCI2 и PCI3 работают в режиме прерывания по любому изменению логического уровня на них. Контроль конечного положения стекла определяется по току двигателя стеклоподъемника герконовым реле К3. Контакты реле подключены к выводу INT0 внешнего прерывания контроллера. Вывод INT0 подтянут к +5В внутренним резистором порта. В любом случае, движение стекла ограничено временем в 4,3 секунды (Если на Вашем авто время поднятия превышает 4,3 секунды, то подправлю прошивку). Для исключения влияния пускового тока, внешнее прерывание отключено на время 0,65 сек после пуска двигателя.
Конструкция и детали.
Схема модуля собрана на односторонней печатной плате, помещенной в пластиковый корпус. Фото 1, 2 и 3.
Фото 1.
Фото 2.
Фото 3.
Фьюзы контроллера ATTiny13 по умолчанию. Резисторы, конденсаторы — любые. Транзисторы — любые на ток от 100мА. Стабилитроны, диоды — любые маломощные. Реле на 12В, 10А минимум. Можно использовать автомобильные пятиконтактные. Корпус — любой. Плата выполнена под корпус G-1015. Геркон — любой. Для КЭМ-2 и стеклоподъемников моей машины обмотка реле получилась 3,5 витка. Количество витков подбирается при настройке. Обмотка выполнена медным эмалированным проводом 0,6…0,8 мм.
Настройка.
После сборки необходимо проверить качество пайки, проверить напряжение питания контроллера, прошить контроллер. Далее необходимо настроить порог срабатывания токового реле. Подключаем все на авто, убеждаемся, что стекло двигается при нажатии кнопок. Если двигается не в ту сторону, то меняем местами провода двигателя.
С помощью вольтметра меряем напряжение на двигателе стеклоподъемника. После нажатия на кнопку стекло начнет подниматься (опускаться), вольтметр покажет напряжение. При достижении конечного положения напряжение должно тут же пропасть. Если оно не пропадает, значит токовое реле не сработало. Необходимо добавить виток к катушке реле и повторить процедуру.
Может получиться и так, что реле будет иметь ложные срабатывания (в основном при поднятии стекла). Тогда необходимо убрать виток с катушки реле и проверить работу стеклоподъемников еще раз. После всех настроек необходимо ”погонять систему” и убедиться в правильности работы.
У кого нет сигнализации, могут дальше не читать:)
Модуль согласования с сигнализацией.
Описание работы.
Модуль согласования, конечно громкое название для устройства из 3-х деталек…
На рисунке 5 приведена принципиальная схема модуля согласования.
Рисунок 5.
Модуль согласования представляет собой реле, переключающее свои контакты на время до 0,2 секунд во время постановки автомобиля на охрану. Есть два способа подключения модуля:
— Если использовать положительный сигнал при постановке на охрану (при постановке на охрану появляется +12В на выходе сигнализации), то вывод 2 модуля согласования подключается на массу автомобиля, а вывод 1 к положительному выходу сигнализации. Можно использовать выход сигнализации на электрозамок (если нет центрального замка) на котором появляется +12В при постановке на охрану, вывод на реле дополнительных блокировок и т.д.
— Если использовать отрицательный сигнал при постановке на охрану (при постановке на охрану выход сигнализации ”притягивается” к массе, выход с ОК), то вывод 1 модуля сопряжения подключается к +12В, а вывод 2 к отрицательному выходу сигнализации. Это, обычно, выходы на реле дополнительных блокировок.
Сигнал может быть как временным — присутствовать некоторое время после постановки на охрану, так и присутствовать постоянно во времени охраны.
Конструкция и детали.
Схема модуля собрана на односторонней печатной плате, помещенной в пластиковый корпус. Фото 4 и 5.
Фото 4.
Фото 5.
Настройка.
После сборки необходимо проверить срабатывание модулей доводчиков от модуля сопряжения с сигнализацией. При необходимости подобрать конденсатор.
Тут по драйву походил, нашел решение, благодаря которому можно сделать автоматический стеклоподъемник водительской двери, чтобы с одного нажатия окно поднималось до конца. Но у предлагаемых решений был один минус (судя по отзывам к записям других БЖ): Трудно поймать момент, когда стекло само идет до конца и когда оно будет подниматься пока нажата кнопка. Меня это тоже не устраивало. Хотелось, что-то вроде того, как происходит при опускании окна, т.е. нажимаешь оно опускается, нажимаешь еще сильнее и после небольшого, типа, щелчка оно уже ползет автоматом вниз.
Так вот, идея зародилась, но получится или нет не знал, т.к. не разбирал, не видел как там все устроено.
Первоначально столкнулся с проблемой, как снять блок кнопок стеклоподъемника не снимая обшивки двери. Тут хочу выразить благодарность s600em199 , который подсказал как можно снять кнопки не снимая обшивки. Но как всегда водится, то каждый предпринимает действия исходя из ситуации, так что я по другому снял кнопки, так уж получилось.
В общем пытался отжать кнопки со стороны лобового стекла и подковырнув защелку вытащить, как советовал s600em199 , не получилось. Попробовал с противоположной стороны (та что ближе к средней стойке) и тут получилось. Немного обшивка приподнялась, но в итоге очень ловко выскочила, потом еще раз повторил данную процедуру(ниже будет почему), тоже получилось с легкостью. Ну естественно давил в сторону лобового стекла и вверх (с помощью отвертки).
Короче снял. Дальше проблема как разобрать. Открутил все видимые шурупы, крутил вертел в руках блок, и так и сяк подковыривал защелки.
В общем отжимать защелки надо с стороны кнопок для задних стекол, сначала справа заднюю, потом слева заднюю, потом средние также и т.д. Снимаем нижнюю крышку, после это нужно снять и верхнюю(та что вокруг кнопок).
Снимаем верхнюю крышку и видим, что кнопке вверх до конца мешает подняться 3 выступа (они имеются у каждой кнопки), но т.к. только кнопка водительского окна имеет 3 положения(будет видно, что на плате у нее другой переключатель), то только водительское окно может автоматом подниматься и опускаться, но только эта возможность производителями по-дефолту отключена (видимо из соображений безопасности, чтобы ненароком не защимить себе че нить).
Ну в общем, разобрал, начал сначала искать за счет чего создается эффект "донажатия" на кнопке водительского окна, и усмотрел, что внутри самой кнопки, в самом центре у нее не сточен небольшой выступ (на других он сточен). Ну и бог с ним, мне он особо и не нужен, у меня проблема как сделать "донажатие" для подъема окна.
Так вот. Все кто делал подобное, полностью стачивал эти 3 выступа и кнопки беспрепятственно поднималась до конца и окно автоматом поднималось, но если хотелось его чуть чуть приподнять, то нужно было ловить момент и главное не перетянуть кнопку на себя. Я увидел, что эти выступы выходят за кнопку чуть дальше на 1-1,5 мм. Т.е. если их аккуратно сточить и оставить немного чтобы кнопка цеплялась за остатки, то я добьюсь нужного эффекта. Так и поступил. Аккуратно полотном от ножовки по металлу (то что было под рукой) проточил выступы как можно ближе к кнопке на один пропил (этого оказалось мало). Потом еще приблизительно на один. В итоге я достиг нужного эффекта, т.е. когда жму на подъем, кнопка упирается во что-то, но стоит немного поднажать и она проскакивает и срабатывает уже автоматическое поднятие. Вот на изображении показано что получилось в итоге
А на следующем фото можно увидеть разницу между выступами (как стало и было, они что спереди, что сзади одинаковы)
Короче кнопка стала работать правильно, но я ее сделал с запасом, т.к. со временим при трении пластика о пластик, будут стираться выступы, то я их не совсем уж стал подгонять до нужного результата. Так что сейчас кнопки в самом верхнем положении застревает, но при не сильном нажатии становится в нейтрально положение (со временем это уйдет, когда пластик сотрется). Ну фотке видно как кнопка удерживается в верхнем положении:
Собрал в обратном порядке, но до этого протестил в разобранном виде, что все работает. Кстати не надо забывать, что переключатель водительского окна, что на плате припаян, нужно поставить в среднее положение, наверняка же захочется его отверткой погонять по всем положениям и забыть после этого поставить в среднее положение ;)
Через пару тройку недель пластик подотрется и все будет работать идеально, да и честно сказать боялся что слишком много отрежу и не будет нужного мне эффекта, а так это дело времени, пока все притрется.
Ну и напоследок выложу фотку блока, сбоку, чтобы видеть как устроены зажимы, которые держут его в дверях
Я отжимал сначала со стороны лобовухи и тянул вверх, поэтому зажим такой прижатый получился. Когда первый раз поставил на место блок, то он у меня болтался, пришлось немного отгинать усики вверх (снова вытаскивал блок из обшивки), после чего он нормально встал.
В общем доволен результатом. Так не хватало этой функции автоподъема стекла, теперь все окей.
Читайте также: