Автозапуск бензинового двигателя

Вашему вниманию предлагается несложная в повторении система автономного запуска автомобильного двигателя.

Система автозапуска выполнена в виде автономного модуля и работает совместно с используемой сигнализацией и электрикой автомобиля.
Брелок штатной сигнализации, кроме кнопок управления замками дверей, должн иметь свободную (неиспользуемую) кнопку. В моем случае - это отпирание багажника.

В активированном состоянии имеется два режима работы:
1. Дистанционный запуск двигателя от брелока штатной системы сигнализации.
2. Автоматический запуск двигателя по циклу: 1час 18 минут остановлен (ожидание), 11 минут работа (прогрев). В этом режиме, в любой момент можно запустить двигатель дистанционно - от брелока.
Прим: все временные константы зашиты в микроконтроллер, корректировки пользователем не предусмотрены. Для их изменения нужна перепрошивка МК

КОНСТРУКЦИЯ И ДЕТАЛИ:
В авторском варианте все эл. компоненты "бытовые". Наверно, целесообразнее, использовать специализированные эл. компоненты для автомобильной промышленности. Особое внимание следует уделить надежности электромагнитных реле.

Конструктивно модуль выполнен на печатной плате, упакован в коробку подходящего размера. В автомобиле, расположен вблизи колодки замка зажигания. 

Назначение разъемов: 
J1 - питание устройства - взято с блока сигнализации
J2 - винтовой клеммник - выходы управления зажиганием и стартером. У проводов "зажигание" "+" и " стартер" на небольшом расстоянии от колодки, зачищена изоляция (без рарыва проводов) и припаяны провода (2.5 мм2) идущие на клеммник J2.
Контакт 1 - зажигание (IGN) - у меня в авто их два, поэтому при прогреве не работают отопитель, магнитола, дворники.
Контакт 2 - силовой "плюс" (BAT)
Контакт 3 - стартер (ST)
J3 - разъем для подключения светодиодов и кнопки. (можно использовать двухцветный светодиод) неиспользуемый контакт 3 - ключ разьема
J4 - разъем входов.  
Контакт 1 (на схеме "брелок") подключается к выводу "отпирание багажника" блока сигнализации (активный уровень - низкий).
Контакт 2 (на схеме "бензонасос") необходимо подключить к проводу питания бензонасоса
Контакт 3 (на схеме "ручник") подключается к выключателю стояночного тормоза (активный уровень низкий)
Контакт 5 (на схеме "активатор") подключается к активатору замков дверей, к проводу на котором присутствует "+" при отпирании
Контакт 4 не используется - служит в роли ключа для разъема
J5 - винтовой клеммник. Используется только контакт 2. Присоеденить к сирене штатной сигнализации. Другой вывод сирены на "массе".

Оптопары - служат для гальванической развязки цепей автомобиля и модуля. (просьба не обращать внимание на неправильно нарисованное на схеме включение оптопар т.к. мною были использованы оптроны SFH6112 для которых в протеусе не нашел подходящих корпусов)

Кварцевый резонатор X2 - 32768 Гц

Требования к автомобилю: 

• Автомобиль должен быть ИСПРАВНЫМ
• Автомобиль должен заводиться без "подсосов", без "газа" и других манипуляций.
• Наличие ЭЛЕКТРОбензонасоса ОБЯЗАТЕЛЬНО (управление бензонасосом от ЭБУ автомобиля, а система автозапуска просто контролирует включенное/отключенное состояние бензонасоса).

"НЕЙТРАЛЬ"
Для активации системы автозапуска, МК должен убедиться, что двигатель заведен (бензонасос работает), автомобиль неподвижен (ручник), нажата кнопка на  5 сек - кнопка введена в схему специальо. Её нажатие означает ОСОЗНАННОЕ водителем, включение автозапуска (5 сек - своеобразная защита от случайного нажатия).
В неактивном состоянии системы автозапуска МК находится в "спящем" режиме. Нажатая кнопка пробуждает микроконтроллер, который опрашивает состояние бензонасоса и ручного тормоза. Если не соблюдено хоть одно, из перечисленных условий, МК не активирует систему, и переходит в "спящий" режим.
При активации автозапуска, система на 30 секунд подхватывает контакты замка зажигания для выхода водителя из машины. Через 30 секунд двигатель остановится, система активирована.
Отсутствие водителя в заведенном автомобиле означает "нейтральное" положение рычага переключения передач.

ИНСТРУКЦИЯ

1. Запустить двигатель

2. Поставить авто на ручной тормоз

3. Нажать и удерживать КНОПКУ в течение 5 секунд
3а. Горит желтый светодиод - система активирована - запуск двигателя будет осуществляться дистанционно от брелока
3б. Повторное нажатие на КНОПКУ (с небольшим удержанием) - включится желтый и белый светодиод. Система активирована - запуск двигателя осуществляется циклично по времени или от брелока.
3г. Повторные нажатия на КНОПКУ будут переключать функции автозапуска: брелок - время

4. Выключить зажигание (двигатель продолжит работать), выйти из машины...
Через 30 сек, система заглушит двигатель.
4а. В зависимости от выбранного режима - мигает желтый (раз в 8 сек) - система активирована
Автозапуск от брелока
4б. Мигатет белый (раз в 8 сек) - система активирована - автозапуск по времени и от брелока

5. Запуск от брелока: (мигает желтый светодиод)
Система обеспечивает защиту от случайных нажатий, поэтому, для запуска двигателя дистанционно, необходимо соблюсти ряд условий: Во первых - находиться в радиусе действия брелока (желательно визуально наблюдать за автомобилем)
Во-вторых - в течение 4 секунд, нужно нажать 3 раза на кнопку брелока, нужна небольшая тренировка (каждое принятое нажатие кнопки брелока, кратковременно, сопровождается звуковым сигналом - штатной сиреной). Если система правильно восприняла 3 сигнала от брелока, то будет осуществлен запуск (см п.7) двигателя (на 11 минут). Если система не правильно восприняла сигналы от брелока, через 4 сек система вернется в выбранный режим.
Можно повторить запуск (п.5)

6. Запуск в функции времени + брелок (мигает белый светодиод)
Запуск двигателя осуществляется автоматически: 1ч 18мин двигатель заглушен, 11 минут двигатель работает. Этот цикл продолжается до бесконечности или до деактивации системы. Микроконтроллер так же отслеживает работу бензонасоса. Это необходимо на тот случай, если во время прогрева, вдруг, закончился бензин или другая причина остановки двигателя (ЭБУ отключит бензонасос), тогда система деактивируется автоматически.
В любой момент времени можно запустить двигатель от брелока (см п.5)

7. Пояснения к запуску двигателя: по достижении заданного события (время или брелок)
7а. Включается зажигание 
7б. 5 секунд пауза (во многих авто при включении зажигания на несколько секунд включается бензонасос)
7в. Включается стартер. Работа стартера 5 секунд, НО... Система отслеживает бортовое напряжение и при запуске двигателя (резко возрастает напряжение - начало работы генератора), тут же отключится стартер.
7г. Система осуществляет запуск двигателя 3 раза (при неудачных запусках) - если двигатель не завелся, система деактивируется. Повторные запуски с интервалом 17 секунд, по алгоритму 7а,7б,7в.

8. Режим прогрева:
8а. Независимо от того, какой режим автозапуска использован (брелок,  время) двигатель будет заведен на 11 мин
8б. При запущенном двигателе, система контролирует работу бензонасоса (каждые 4 секунды), и при нештатном останове (закончился бензин и др... ЭБУ отключит бензонасос) МК деактивирует систему автозапуска.
8в. В этом режиме горит "желтый" и мигает (раз в 4 секунды) "белый" светодиоды

9. В режиме ожидания запуска (1ч 18мин) система так же контролирует работу бензонасоса - это необходимо, если по какой-то причине, автомобиль заведен от ключа зажигания. Максимум, через 8 секунд система деактивируется. Для снижения энергопотребления МК так же находится в "спящем" режиме (таймер1 тактируется от 32768Гц кварцевого генератора), пробуждаясь каждые 8 секунд чтобы инкрементировать внутренние счетчики, опросить состояние бензонасоса, моргнуть светодиодом.

10. Отключение системы производится путем снятия с охраны (открывания дверей) от используемой системы сигнализации. При этом происходит сброс микроконтроллера. Система автозапуска деактивирована (светодиоды не горят, не мигают) Микроконтроллер в "спящем" режиме, и готов к активации (начиная с п.1).

В заключение, отмечу, система тестировалась (и тестируется) в течение полугода, на уже не новом автомобиле. Сбоев за это время не замечал, но, вносил нужные изменения в прошивку. 
Некоторые нарекания есть к дальности связи брелок-автомобиль. (в моей сигнализации уверенная связь метров 50). Буду благодарен за идеи по увеличению радиуса действия.
Еще, хотелось бы отметить,что повторяя данную конструкцию, радиолюбитель берет на себя ответственность за возможный материальный ущерб.

Программа для микроконтроллера написана на ассемблере. Исходный текст выложу, если кому-то потребуется.

Несколько фотографий готового устройства (на фото виден кварц 4МГц - его уже нет, использован внутренний генератор МК)

В прикрепленных файлах прошивка, проект в Proteus 8.1, печатные платы в формате PDF

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Микроконтроллер
• PIC