Блок управления стеклоочистителем своими руками
Несложный электронный узел, которым я предлагаю дополнить машины ульяновского автозавода, расширит возможности управления стеклоочистителем. Несмотря на то, что устройство было разработано для автомобилей семейства УАЗ, оно может быть использовано и на «Жигулях» взамен отказавшего встроенного электромеханического регулятора.
Схема узла показана на рис. 1. На логических элементах DD1.1, DD1.2 выполнен низкочастотный генератор прямоугольных импульсов, которые поступают на вход счетчика DD2. На транзисторах VT1, VT2 собран усилитель тока. Транзисторы работают в переключательном режиме.
При появлении на выходе 0 счетчика высокого уровня открывается транзистор VT1 и вслед за ним VT2 — включается электродвигатель стеклоочистителя. Через некоторое время высокий уровень на выходе 0 счетчика сменяется низким, транзисторы закрываются и электродвигатель отключается, а счетчик продолжает счет.
Как только высокий уровень появится на выходе 1 счетчика, этот уровень после двойного инвертирования элементами DD1.3, DD1.4 обнулит счетчик и начнется новый цикл счета импульсов. Если переключатель SA1 перевести в положение с большим номером, момент обнуления счетчика будет наступать позже, т. е. паузы между очередными включениями стеклоочистителя увеличатся. В положении «1» пауза практически отсутствует.
Подстроечным резистором R2 устанавливают требуемую частоту генератора,а значит, и время работы электродвигателя стеклоочистителя в каждом цикле. На
резисторе R7 и стабилитроне VD1 собран параметрический стабилизатор для питания микросхем.
Все элементы узла, кроме транзистора VT2 и переключателя SA1, монтируют на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы представлен на рис. 2.
Контактные площадки 1 — 7 и П, размещенные на плате со стороны печатных проводников вблизи места установки микросхемы DD2, предназначены для соединения с переключателем SA1. Его монтируют вблизи переключателя стеклоочистителя. Если не требуется такого широкого выбора длительности паузы, можно использовать переключатель SA1 на меньшее число положений.
Для одного выбранного значения длительности паузы переключатель вообще не нужен; следует только площадку П соединить перемычкой с соответствующим выходом счетчика. Пусть, например, выбран выход 7 — тогда в каждом цикле щетки будут делать три двойных хода по стеклу, а пауза будет равна 5. 7 с.
Транзистор VT2 необходимо привинтить к небольшому теплоотводу в виде пластины размерами 60х40х3 мм из дюралюминия. Теплоотвод на четырех стойках крепят параллельно плате.
Все резисторы узла, кроме R2 и R6, — МЛТ-0,125. Резистор R6 должен иметь мощность рассеяния не менее 2 Вт. Под-строечный резистор R2 — любого типа, лучше закрытой конструкции и с фиксацией вала. Конденсаторы — КЛС или КМ. Стабилитрон VD2 может быть любым на напряжение 8. 10 В, желательно миниатюрным. Вместо транзистора КТ815Б подойдет любой из серий КТ815, КТ817, а вместо КТ818Б-любой из серии КТ818.
Смонтированную плату помещают в коробку от реле МКУ-48 и закрепляют под приборной панелью автомобиля.
О подключении узла к системе электрооборудования автомобиля УАЗ-3151. Из шести цветных выводов переключателя стеклоочистителя используют три — зеленый соединяют с плюсовым проводом бортовой сети, серый — с выводом 1 платы, белый — с выводом 2 и электродвигателем. Остальные три вывода оставляют свободными. Вывод 3 платы соединяют с корпусом автомобиля.
При таком подключении в крайнем левом положении переключателя стеклоочиститель выключен, в среднем положении — непрерывный режим работы щеток, в крайнем правом — прерывистый.
При установке узла на автомобили «Жигули» вместо имеющегося электромеханического вывод 1 платы соединяют с красным проводом, 2 — с синим, а 3 — с желтым. Режим работы стеклоочистителя в этом случае несколько изменится. Теперь в каждом цикле щетки будут в зависимости от положения движка резистора R2 совершать 2-3 двойных хода с паузой в 2. 13 с, устанавливаемой переключателем SA1.
Эксплуатация описанного узла на автомобиле УАЗ-3151 показала хорошие результаты. Отсутствие оксидных конденсаторов способствует надежной работе узла.
А. ПЕТУХОВ, г. Бийск Алтайского края
Источник
Блок управления стеклоочистителем
Многие автомобили прежних лет выпуска имеют простой регулятор скорости работы двигателя стеклоочистителя — на два положения «быстро — медленно». Более удобен в работе блок, предлагаемый в этой статье. Он обеспечивает непрерывную работу стеклоочистителя в течение 1. 4сек. (1-3 цикла работы щеток). Паузу между циклами можно регулировать от О до 20 сек., переменным резистором, устанавливаемым на передней панели. Аналогичный блок был описан в [1]. Но у него есть существенный недостаток: в зависимости от бортового напряжения автомобиля временные интервалы устройства заметно изменяются. Благодаря применению современной элементной базы предлагаемое устройство лишено этого недостатка и содержит меньшее количество деталей.
Рассмотрим работу блока по схеме электрической принципиальной (рис.1). Времязадающий узел собран на таймере DA1. Подробно возможности этой ИМС описаны в [2]. Таймер генерирует импульсный сигнал с независимой регулировкой длительности импульса подстроечным резистором R1 (двигатель стеклоочистителей работает) и паузы переменным резистором R2 (двигатель стеклоочистителей не работает).
При включении блока штатным выключателем, установленным на приборной панели автомобиля, через R3, VD1 и R1 начнет заряжаться конденсатор С2. Сразу после подачи напряжения питания на выходе таймера DA1 устанавливается высокий уровень напряжения. Транзистор VT1 будет открыт и цепь питания двигателя стеклоочистителей замкнется. Внутренняя схема таймера построена так, что после зарядки конденсатора С2 до 2/3 напряжения питания на выходе таймера напряжение уменьшится практически до нуля, и транзистор VT1 закроется. Двигатель же остановится после возвращения щеток в исходное состояние.
Седьмой вывод таймера — это выход открытого коллектора транзистора. Резистор R3 — нагрузка этого транзистора. Его эмиттер соединен с «землей». Когда таймер переключится, с внутреннего триггера ИМС на базу этого п-p-n транзистора приходит положительный сигнал, и он открывается. В результате в точке А мы имеем напряжение, близкое к нулю. Конденсатор С2 начинает разряжаться через R2, VD2 и транзистор микросхемы. Когда напряжение на конденсаторе уменьшится до 1 /3 напряжения питания, таймер снова переключится в единичное состояние(вывод 3) и закроется внутренний транзистор. Конденсатор С2 снова начнет заряжаться.
Питание таймера и времязадающих цепей стабилизировано микросхемой DA2, чтобы временные параметры блока не зависели от бортового напряжения автомобиля. Конденсаторы С1, С4 обеспечивают нормальную работу этой ИМС, предупреждая ее самовозбуждение. Конденсатор СЗ снижает влияние помех на длительность формируемых импульсов. Диод VD3 необходим для защиты транзистора VT1 от ЭДС самоиндукции обмотки двигателя, возникающей при ее коммута-ции. Резистор R4 задает базовый ток транзистора VT1 на уровне 50. 70 мА. Нагрузочная способность выхода 3 DA1 -100 мА, так что при отсутствии составного транзистора VT1 его можно заменить электромагнитным реле. При этом диод VD3 не понадобится.
Детали. Транзистор VT1 может быть с любым буквенным индексом. Диоды VD1, VD2 любые кремниевые малогабаритные. Диод VD3 можно взять из серий КД213, КД2999, КД2997 с любым буквенным индексом. Конденсатор С2 желательно из серий К52, К53. Это долговечные конденсаторы с малыми токами утечки, но, так как они обычно имеют малые емкости, то конденсатор С2 можно составить из двух, включив их параллельно. Остальные конденсаторы любые керамические малогабаритные. Постоянные резисторы типов С2-33, МЯТ, переменный СПЗ-ЗОа, подстроечный СПЗ-386 или СПЗ-38д.
Конструкция. Блок собран на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.
Расположение деталей и рисунок проводников печатной платы показаны на рис.2. На печатной плате имеются 4 крепёжных отверстия и отверстия для фиксации проводов, приходящих к блоку управления. Рекомендуется от блока сделать провода длиной 7 см, зачистить их на длину около 2 см, а потом соединить их с автомобильными проводами методом скрутки с последующей изоляцией. Диод VD3 необходимо располагать над транзистором VT1 изолирующей стороной его корпуса к транзистору. Устройство устанавливают на автомобиле под приборной доской. После этого подстроечным резистором R1 выставляют количество циклов работы щеток от 1 до 3.
Александр Руденко, г.Харьков
Литература
1. Олейник П. Интегральный таймер в блоке управления стеклоочистителем. -Радио, 1988, №12, с. 25.
2. Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. — Ленинград.: Энергоатомиздат, 1988.
Источник
Блок управления стеклоочистителей БУС-01
БУС-01 используется на автобусах ПАЗ и выпускается компанией “Автоком-радий”. Есть несколько видов БУСов, которые отличаются схематикой и используемым микроконтроллером.
Сначала открываем БУС и смотрим на каком он микроконтроллере. Встречаются на основе ATtiny24A, ATtiny2313A, ATtiny261A. Может быть есть и другие, но мне не попадались. Но в любом случае логика работы у БУСов одинаковая.
Данная статья посвящена БУС именно на основе микроконтроллера ATtiny2313A.
Включение БУС-01:
Для включения БУС-01 нужно подать питание на разъем основного питания. Черный Земля, оранжевый +12(+24). После включения на контроллере сформируется напряжение питания +5В, а на 4-ом разъеме появятся напряжения + 4.5 В на 3-х контактах. Отсутствие этих напряжение значит поломку БУС-01.
Включение режимов происходит путем замыкания 4.5 вольт на землю с разъема №4. Будет появляться напряжение на Управляющее напр 1 и Управляющее напр 2.
Обратная связь (красный провод) на 1-ом и 2-ом разъемах работает так – если на него подать 12 (24) вольт, то контроллер сразу отключит напряжение с разъемов Управляющее напр 1 и Управляющее напр 2 на том разъеме, с которого пришел сигнал.
На 4-ом разъеме на рисунке если замкнуть 12 (24В) на Обратную связь (розовый), то БУС будет работать в одном режиме до тех пор, пока цепь замкнута. Тоже самое произойдет, если подать +12В (24В) на розовый провод в разъеме основного питания.
Электрическая схема БУС-01:
Принципиальная электрическая схема блока управления БУС-01 (плата БУС-01.050). Строится на 8-ми битном ЭВМ ATtiny2313a.
Подрулевой переключатель имеет 5 положений.
0 Стеклоочиститель выключен.
I Малая скорость.
II Большая скорость.
III Прерывистый режим.
IV Кратковременное включение омывателя и стеклоочистителя.
Описание схемы и логики работы:
Схема управляется однокристальным микроЭВМ ATTiny2313а.
ATTiny2313а управляет скоростью хода стеклоочистителей посредством выбора одной или другой цепи и паузой. Она подает питание на дворники через полевые транзисторы (на других платах БУС вместо полевиков могут стоять еще одна пара реле).
После подачи питания по 6 и 7 входу микропроцессора идет обратная связь с положением дворников и ожидается их выход в начальное положение. Когда дворник сделал круг и поступил сигнал об этом, питание на дошедший дворник отключается.
Помимо привычных сменных предохранителей в машине, на самой плате присутствуют предохранители, которые распаяны на плату. Их номинал для замены от 10 до 15 А.
Микроконтроллер в принципе трудно «убить», потому что он действует через транзисторы, но есть один момент. Он подает на подрулевой переключатель логическое напряжение +5В (по факту 4,5 В) напрямую по трём проводам. И если на один из них попадет провод с 12-ю вольтами, то регистр микроконтроллера выгорит.
Прошивка:
Сразу определимся: Все биты ниже с инверсией! Оригинальную прошивку считать нельзя, потому что там выставлены LOCK биты.
Для сброса LOCK битов стираем кристалл. Далее записываем прошивку в память FLASH (можно скачать ниже), и проверяем, как она работает. Прошивка подходит как для БУС на реле, так и на транзисторах.
Фьюзы должен быть выставлены так:
Поломки:
Бывают нерабочие стабилизаторы (не формируется напряжение питания), сгоревшие предохранители, транзисторы и пр. Все это легко ремонтируется с начальными знаниями электротехники.
Важно: У БУС-01 есть обратная связь с дворниками. Когда дворник сделал ход, то он размыкает концевик, это регистрирует контроллер и отключает дворник. Если есть проблемы с концевиком, то возможны остановки дворника в разных случайных местах именно из-за концевика. Это надо сразу исключить при диагностике.
Более интересны поломки с поведением БУСа. В какой-то момент БУС начинает работать неправильно и идет под замену. Проблема явно в контроллере, потому что я выпаивал их и вставлял в рабочую плату БУСа и они вели себя там также неправильно. По пинам контроллера сопротивление в норме, в программаторе определяются, программируются. Записываю свою прошивку – все работает.
Исходного кода нет, но есть причинно-следственные связи, косвенно показывающие на внутреннюю структуру кода. БУСы (9шт БУСов, нормально для статистики) с неправильно работающей прошивкой стенде ведут себя одинаково неправильно, что не может быть случайностью. Если бы с ATTiny2313а что-то случилось с электрической частью, то врядли бы с ним смог работать программатор и записать прошивку. То есть контроллер рабочий.
Тогда что происходит. Это сугубо моя теория, подтвердить её я не могу, просто рассматриваю с теоретической части вопроса. ATTiny2313а это компьютер. В контроллерах AVR память делится на 2 типа: Flash и EEPROM. Во Flash записывается программа, в EEPROM помещаются данные. Теоретически можно написать прошивку со счетчиком, и, например, считать количество включений дворников и записывать эти данные в память EEPROM. После достижения определенного количества включений дворников можно поменять поведение БУСа, как бы считая, что БУС выработал свою гарантию и ресурс.
Такое реализуется, например, в принтерах. Когда он отпечатал N страниц и считает, что тонер закончился. Там счетчик сбрасывается.
Итог: если БУС ведет себя неадекватно, а все остальное рабочее -> обновляем прошивку.
Источник