Главная » Электроника для авто
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Простой блок управления отопителем ВАЗ-2110

На ВАЗ-2110 (2002 г.) печка стала выдавать только холодный, или только горячий воздух, да и вентилятор стал работать только на максимальной скорости. Выяснилось, что износился датчик положения заслонки отопителя (углеродистый переменный резистор - вышел из строя) и перегорел дополнительный резистор двигателя вентилятора печки. Да и раньше у вентилятора было несколько больших и очень больших скоростей.

После оценки объёма работ по ремонту, и стоимости запасных частей решили изготовить блок управления, который бы работал с указанными неисправностями, а по затратам и своим свойствам превосходил заводской вариант.

Получилось…

Простой блок управления отопителем ВАЗ-2110

Через 4 года эксплуатации высох двухсторонний скотч, крепящий лицевую панель с накладками кнопок. Приклеил наскоро «Моментом», разъело краску, внешний вид пострадал.

Основные достоинства:
- Нет необходимости покупать новый моторедуктор отопителя с датчиком (≈1500 р-продаётся только в сборе) и менять его.
- Нет необходимости покупать новый резистор вентилятора отопителя (≈300 р) и менять его.
- Нет необходимости покупать новый датчик температуры салона (который стрекочет около уха сверху) (≈300 р) и менять его.
- Современный вид и функционал. Регулировка скорости вентилятора от нуля. Поддержание заданной температуры.
- Дешевизна комплектующих (300-500 р).

Конструкция собрана в корпусе от старого блока. Штатная плата удалена. Лицевая панель – отклеена .Остаётся только пластмассовый корпус.

Элементы управления устройством:
- выносной датчик температуры DS18S20 в корпусе TO-92 (DS1820).Он размещается в салоне вблизи воздуховода.
- кнопки задания температуры и скорости вентилятора
- электронные концевые датчики – реализованы схемотехнически и программно.

Перейдём к принципиальной схеме.

Схема простого блока управления отопителем ВАЗ-2110 на микроконтроллере PIC

Схема содержит несколько необычных схемотехнических решений, но - они проверены и хорошо работают. Интересна схема управления от микроконтроллера направлением вращения коллекторного двигателя (12 В) с определением заклинивания. Также интересна схема драйвера затвора полевого транзистора.

Схема построена на основе микроконтроллера PIC16F628A в корпусе DIP18.Он работает от внутреннего генератора с частотой 4 МГц. Микроконтроллер установлен в «кроватку» для извлечения при прошивке.

Вместо датчика положения двигателя заслонки отопителя введены датчики концевых положений. Их работа основана на принципе увеличения тока двигателя при заклинивании. При увеличении тока, напряжение на резисторе R24 увеличивается до 0.4-0.6 В, транзистор VT4 (BC337-40) открывается, на выводе 3 (RA4) микроконтроллера сигнал меняется с «1» на «0». Микроконтроллер получает сигнал «крайнее положение».

Регулировка температуры производится по данным выносного датчика температуры DS18S20 небольшими перемещениями заслонки. При неисправности или обрыве датчика - перемещение заслонки при нажатии на кнопки «+»,  «-»  Со.

На транзисторах VT5,VT8(BC337-40)  и VT6,VT7(BC327-40) собрана схема управления коллекторным двигателем заслонки. При лог.1 на одном из выводов 1(RA2), 2(RA3) микроконтроллера двигатель вращается в необходимом направлении.

Двигатель вентилятора ВАЗ-2110 потребляет ток до 16 А, он управляется ШИМ, посредством мощного полевого транзистора VT1(IRFZ48N). Мощный диод VD4 (2Д213А) предназначен для подавления влияния индуктивности двигателя. На транзисторах VT9 (BC337-40), VT10(BC327-40), оптроне V1(PC817C) и диоде VD1(1N4007) собрана схема драйвера затвора полевого транзистора. Используется аппаратный ШИМ микроконтроллера с выхода 9(B3).Он работает на частоте около 20 кГц.

Светодиодный индикатор - сдвоенный зеленого цвета (LTD585G 'LITEON'). Используется динамическая индикация посредством ключей VT2,VT3(BC337-40).Кнопки управления подключены к тем же портам микроконтроллера, что и индикатор. Опрос кнопок производится с частотой около 4-5 Гц. На это время индикатор отключается (несколько микросекунд - глазом не заметно).

Цепь аналогового датчика температуры (термистора) R19,C6 не используется. Но если у кого-то будет желание, то его можно(и даже нужно) использовать.

Питание цифровой части от +5 В стабилизатора типа КРЕН5А или импортного аналога 7805.

Настройка устройства

Настройка устройства заключается в правильном подключении трёх проводов: +12 В, земли, +вентилятора (К10) к автомобильной колодке «папа» 6 контактов (купить в автомагазине). И в подключении двух проводов с 3мм «папами» к контактам моторедуктора в штатном разъёме (К11,К12). Если температура будет регулироваться неправильно (скакать от минимума до максимума), то эти два контакта нужно поменять местами. Подключение производится в соответствии со схемой электропроводки ВАЗ-2110.

Алгоритм работы микроконтроллера:

1. При первом включении после прошивки происходит калибровка: измеряется время перемещения из одного крайнего положения в другое. (Важно, чтобы напряжение было близко к рабочему, желательно в течение 10 сек запустить двигатель).

2. Происходит отображение «88», для проверки индикаторов.

3. Первоначальное измерение температуры. Определение исправности датчика температуры. Если разница от заданного значения большая, то перемещение заслонки до соответствующего крайнего положения.(при неисправности датчика температуры- не выполняется).

4. Основной цикл работы:
- Измерение температуры с периодом 5-6 с. Определение исправности датчика температуры. При отличии от установленной - перемещение заслонки. (От 1 до 3-х  условных шагов (если не крайнее положение). Шаг - время включения двигателя заслонки. Время зависит от начальной калибровки.)
- Опрос кнопок и изменение значений установки. При изменении температуры происходит запись во FLASH (запоминание). При изменении скорости вращения – изменение скважности ШИМ.
- Через 5-6 с происходит уменьшение яркости индикаторов до одной четверти. Индикаторы отображают текущую температуру.
- С частотой 40-50 Гц происходит динамическая индикация текущего параметра (скорость вращения, заданная температура, измеренная температура (яркость-0,25)).

Исходный проект прилагается и он хорошо прокомментирован.

Проект создан в P-CAD2001 и Microcode Studio (PIC-BASIC). Программирование микроконтроллера – IС-prog при помощи JDM программатора (упрощенный вариант из 3-х резисторов - самый простой JDM программатор).

При программировании: INT RC-I/O, WDT-OFF , PWRT-ON , MCLR-ON , BODEN – ON , LVP-OFF , CPD-OFF, CP-OFF.

Печатная плата блока управления отопителем печки

Плата - односторонняя с проволочными перемычками. Изготовлена методом ЛУТ. Она размещается в передней части корпуса там, где раньше были ручки управления. Для изготовления платы необходимо скачать Р-СAD2006 viewer (free) или «купить» любой P-CAD от 2000 г. И распечатать шаблон.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
DD1 МК PIC 8-бит
PIC16F628A
1 Поиск в FivelВ блокнот
DA1 Линейный регулятор
LM7805
1 Поиск в FivelВ блокнот
V1 Оптопара
PC817
1 PC817CПоиск в FivelВ блокнот
VT1 MOSFET-транзистор
IRFZ48N
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2-VT5, VT8, VT9 Биполярный транзистор
BC337-40
6 Поиск в FivelВ блокнот
VT6, VT7, VT10 Биполярный транзистор
BC327-40
3 Поиск в FivelВ блокнот
VD1-VD3 Выпрямительный диод
1N4007
3 Поиск в FivelВ блокнот
VD4 Диод выпрямительный2D2131 Поиск в FivelВ блокнот
Датчик температуры
DS18B20
1 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
10 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R2, R20-R23, R25, R26 Резистор
5.1 кОм
7 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
10 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4, R6, R8, R10 Резистор
22 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R5, R7, R9, R11 Резистор
1 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R12-R18 Резистор
240 Ом
7 Поиск в FivelВ блокнот
R19 Термистор1 Поиск в FivelВ блокнот
R24 Резистор
5 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R27 Резистор
300 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
С1 Конденсатор100 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С2, С4, С7, С8 Электролитический конденсатор47 мкФ4 Поиск в FivelВ блокнот
С5 Конденсатор100 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С6 Конденсатор1 Поиск в FivelВ блокнот
С9 Конденсатор2.2 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
HL1 Светодиодный индикаторLTD585G 'LITEON'1 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 4
Я собрал 1 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (38) | Я собрал (0) | Подписаться

0
алексей #
Можно ли добавить функцию управления кондиционером? Кнопку кондиционера при нажатии на которую заслонка печки закрывалась, а с контроллера выходил сигнал выключения либо выключения кондиционера, в зависимости от установленной температуры
Ответить
0

[Автор]
DPK #
Спасибо за проявленный интерес. Добавить кнопки управления можно, используя порты микроконтроллера, подключенные к сегментам индикатора (аналогично уже подключенным кнопкам). В микроконтроллере остается один неиспользуемый вывод RB7 (задуманный как аналоговый датчик температуры) - его можно использовать как выход управления. Но это уже максимальное использование выводов микроконтроллера.
Ответить
0
Анатолий #
А можно подправить прошу контроллера так, чтоб скважность менялась сама в зависимости от температуры в салоне? Алгоритм могу предложить, но сам я далеко не силен в программировании. Вышел бы полноценный климат. Правда желательно добавить еще выход на включение кондея, но это уже другая история, и ее можно сделать чисто механической... Либо укажите, где в проще найти ШИМ и измерение температуры, т.к. сам я в исходнике копаться буду годами...
Спасибище огромное за этот замечательный проект.
Ответить
0

[Автор]
DPK #
Спасибо за положительный отзыв. Конечно, любой алгоритм управления имеющимся железом можно реализовать. К сожалению не заложено ни управление рециркуляцией воздуха, ни управление кондиционером (у меня их не было).
В программе есть кусок:

SELECT CASE SPEED; таблица задержек ШИМ
CASE 1
poke CCPR1L,$3F ; управление ШИМ DELAY=0
CASE 2
poke CCPR1L,36 ; управление ШИМ DELAY=112
CASE 3
poke CCPR1L,34 ; управление ШИМ DELAY=120
...

CASE 10
poke CCPR1L,8 ; управление ШИМ DELAY=224
CASE 11
poke CCPR1L,4 ; управление ШИМ DELAY=240
CASE ELSE
poke CCPR1L,$3F ; DELAY= 0
END SELECT

Именно команда poke CCPR1L,36 (36-пример,значения получены экспериментально) загружает скважность ШИМ.
Для реализации изменения в зависимости от температуры необходимо в ветке программы tempmeas2: ; измерение температуры датчиком салона DS18S20 дописать (перед RETURN) условия изменения скважности. Пример:
if T>(TEMP+4) or T < (TEMP-4) then poke CCPR1L,36
(при каждом измерении температуры, если разница желаемой и измеренной больше 4, будет включаться маленькая скорость,независимо от других условий). Конечно, алгоритм должен быть сложнее, но его необходимо прописать и проверить в работе.
Ответить
0
Владимир #
Прошивка под 628 или 84 PIC?
Ответить
0
Дмитрий #
Прошивка под PIC16F628A. PIC16F84A работает только с кварцем, здесь его не применить.
Ответить
0

[Автор]
DPK #
Да,прошивка под PIC16F628A. Возможно, в файлах P-CAD схемы и платы в свойствах указан другой, но по выводам они совместимы. PIC16F84A здесь действительно применить нельзя. Т.к. у него нет встроенного генератора.
Ответить
+2
Вадим #
Хоть бы намекнули о том что порты а7 и в7 местами поменяны... Два вечера пытался понять почему не работает...пока сырцы не изучил вдоль и поперек...
Ответить
0

[Автор]
DPK #
Спасибо за проявленный интерес. Прошу прощения за возможные ошибки. Изначально предполагалось использовать два термистора, но с ними конструкция работала нестабильно. Схема была нарисована для разводки платы с термисторами, а DS18S20 был подключен позже. Плата и схема не были исправлены. Еще раз извиняюсь.
Ответить
0

[Автор]
DPK #
Выкладываю вариант прошивки для работы с датчиком DS18B20. Она не проверена, но изменения минимальны.
Прикрепленный файл: Печка7.hex
Ответить
0

[Автор]
DPK #
Вариант прошивки для xrust. Исправлено несоответствие распиновки LTD585G-порты МК соответствуют сегментам.
Прикрепленный файл: Печка8.hex
Ответить
+2
xrust #
Печатка для индикатора 0.36" собрана и проверена, разводка согласно схемы, датчик температуры подключен к выводу RB7. Распиновка индикатора типовая на плате сегменты отмечены. Транзисторы ВС337 и ВС327 можно впаивать по силуэтам ;-).
Корректно работает с прошивкой "Печка8.hex" из сообщения выше. Проверена в железе.
Отредактирован 17.08.2015 23:16
Прикрепленный файл: BKO.lay6
Ответить
0

[Автор]
DPK #
Хорошо, что все заработало. Желательно перед установкой на а/м проверить ток моторедуктора заслонки при заклинивании. У меня ток был 150-200 мА.Но моторедуктор немного другой(старее). Возможно нужно подобрать R24.
Прикрепленный файл: моторедуктор.jpg
Ответить
0
Виктор-Д #
DPK. Меня интересует такой вопрос, а как ведет себя полевой транзистор.На него нужно устанавливать радиатор или нет?
Ответить
0

[Автор]
DPK #
Rds(on)=14mOhm(транзистора). Imax=16 A(двигатель вентилятора). Pmax=3.584 Вт.Радиатор устанавливать нужно. У меня из медной фольги нарезаны полоски и прикреплены вместе с транзистором винтом к плате. Греется транзистор сильно при максимальной скорости(но не перегревается). На малых скоростях скоростях греется не очень сильно.
Ответить
0
Олег #
Собрал всю схему. Устройство работает. Спасибо большое за устройство, но есть одно но по поводу управления полевика. Он постоянно открыт несмотря на то есть плюс или нет на оптопаре. Хочу переделать управлением мотора по минусу как на схеме https://vasilisks.files.wordpress.com/2013/01/image_thumb5.png?w=394&h=331
Могли бы вы инвертировать сигнал на выходе с мк? Прошивку использую печка8.hex
Ответить
0
Геннадий #
Можно скорректировать схему и прошивку под управление двумя отопителями (для ВАЗ-2120)? По схеме проводки она мало отличается от 2110. Передний отопитель от 08-й, задний от классики...
Ответить
0
alexs_zu #
Возможно ли увеличить время шага движения моторедуктора отопителя?
Ответить
0
Дмитрий #
У всех шаг уставки температуры с шагом 5 градусов? Можно ли сделать 1 градус?
Ответить
0
Serco #
Тоже интересует, если можно!
Ответить
0
Вадим #
Шаг в 1 градус, нижний предел 5 градусов, увеличил чувствительность заслонки. Кто будет пробовать- отпишитесь о впечатлениях.
Прикрепленный файл: Печка9.HEX
Ответить
0
alexs_zu #
Собрал схему по печатке xrust, вшил прошивку Печка9.HEX, несоответствие распиновки LTD585G. если есть возможность скиньте в личку исходник Печка9.HEX пожалуйста, или исправьте под эту плату BKO.lay6
Прикрепленный файл: 42421_BKO.lay6
Ответить
0
alexs_zu #
Хорошая прошивка Печка8.hex, только время одного шага заслонки мало, ввожу нужную температуру, двигатель заслонки дернется и все. Пришлось купить датчик DS18S20 и в исходнике Печка6.hex переделать распиновку под плату BKO.lay6 от xrust
Шаг в один градус тоже не очень удобен, долго приходится тыкать пока до нужной температуры дойдешь. В Печка9 РАБОЧАЯ.hex шаг 2 градуса
Прикрепленный файл: Печка9 РАБОЧАЯ.hex
Ответить
0
vmedic #
Время шага вычисляется при первом включении автоматически и равно 1\64 от времени перемещения редуктора от упора до упора. Если во время первого включения (после прошивки) редуктор только чуть сдернется, а не сделает полный ход до крайних положений- то это и есть причина неправильного вычисления времени одного шага, нужно подобрать R24 именно для твоего мотора, чтобы низкий уровень на 3й ноге появлялся только в момент упора в крайнее положение.
Ответить
0
alexs_zu #
Это я понял, после прошивки идет все как надо, двигатель при первом включении двигается в одном направлении до упора, затем в другом так же до упора и чуть чуть подруливается под заданную температуру. А вот далее нагреваю датчик до температуры 126 градусов примерно, а температуру на БУ выставляю 10 градусов, двигатель дернется немного вместо того что бы открыть заслонку для холодного потока. Вроде все правильно настроил.
Ответить
0
vmedic #
Это где ж в авто температура воздуха в 126 градусов бывает? :) Сразу в холодное или горячее положение заслонка станет только сразу после подачи напряжения и только если разница между выставленной и измеренной температурой очень велика( вродь как более 5ти градусов, не помню уже). Нарпимер стояло 23, включаем зажигание, МК измерил температуру - получил 3 градуса- вывод салон холодный нужно срочно нагреть- вот в этом случае заслонка сразу уедет в крайнее горячее положение. С очень высокой температурой при подаче питания все также- только заслонка займет сразу крайнее холодное полодение. В середине же цикла работы заслонка двигается в зависимости от разницы температуры на 1-6 шагов, т.к. температура в салоне ну не может поменятся скачкообразно скажем на 30 градусов. В процессе работы температура салона плавно "качается" около выставленной температуры и заслонка также плавно двигается только в "противофазе". Можно конечно сделать в прошивке что при небольшой разнице в температурах заслонка будет делать намного больше ходов (не 3-5 а 30-40) но тогда печка греть будет в очень " дерганном" режиме, то жара то холод, что приведет к дискомфорту.
Отредактирован 14.03.2016 12:14
Ответить
0
alexs_zu #
Не спорю, не бывает, я датчик специально нагревал до этой температуры. датчик установил в печь, откуда дует воздух-выше 80 еще никогда не поднялась. А как сделать больше ходов? Не 3-5, а к примеру 10-15, попробовать!
Ответить
0
alexs_zu #
Попробую еще раз с прошивкой "печка 8", может у меня и получилось с температурой "скачками", то горячо то холодно, а не как надо плавно.
Ответить
0
vmedic #
Ищи в прошивке строчку
stage=TIME/64
64 - это на сколько шагов делится полный ход заслонки и уменьшай число шагов, чем меньше число шагов тем большее будет время одного шага.
Отредактирован 14.03.2016 20:19
Ответить
0
zubila #
Подскажите пожалуйста, если заменить pic16f628a на pic16fl628a нужно вносить какие либо изменения в прошивку или в схему?
Ответить
0
zubila #
Собрал схему, все работает, только непонятно со скоростью вентилятора. Ставлю 0- напряжение 7,6В, ставлю 10- напряжение 7,5. Схему подключился на столе, вместо вентилятора лампочка.
Ответить
0
alexs_zu #
Вот прошивка которая на моей печке работает корректно. Увеличил чувствительность заслонки. шаг установки температуры оставил 5 градусов. Кто будет пробовать отпишитесь как прошивка!
Отредактирован 17.03.2016 23:43
Прикрепленный файл: Печка10.hex
Ответить
0

[Автор]
DPK #
Спасибо,что совершенствуете данный проект. Удачи!
Ответить
0
Ressur #
Кто знает, есть возможность поставить энкодер вместо кнопок? И сделать включение мотора нажатием на него?
Ответить
0

[Автор]
DPK #
Теоретически-можно. Но практически - нужна полная переработка схемы и алгоритма работы (программы и прошивки).
Ответить
0
likinov #
Можно применить кран от Газели от печки там стоит ЭД . Выводов на кране 3 поворот в право в лево и чёрный на минус. Вот по такой схеме.
Прикрепленный файл: Pechka Upr.GIF
Ответить
0

[Автор]
DPK #
Предлагается не скучный вариант. Вскрыть корпус клапана РКНУ.8109030! Провода от клемм электродвигателя откусываем бокорезами и осторожно вынимаем плату из корпуса клапана вместе с держателем проводов. Провода электродвигателя подключаем к проверенной исходной схеме. Но надо иметь в виду, что жидкостная система значительно более инерционна чем воздушная.
Прикрепленный файл: газель.JPG
Ответить
0
Виктор #
Собрал, но нету Датчика DS18S20 только DS18B20. Есть ли прошивка для него?(и в перечне элементов DS18B20 почему то указан)
Что делает второй датчик температуры по схеме на какую ногу его подключать и какие у него параметры?
При программировании с разными прошивками настройки остаются те же-При программировании: INT RC-I/O, WDT-OFF , PWRT-ON , MCLR-ON , BODEN – ON , LVP-OFF , CPD-OFF, CP-OFF.?
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

FM-модуль RDA5807M
FM-модуль RDA5807M
МиниПК MK809V - 4 ядра, Android 4.4.2 Паяльник с регулировкой температуры
вверх