Здравствуйте, уважаемые коллеги. Хочу предложить Вашему вниманию простое, но очень полезное на мой взгляд устройство. Идея его создания вынашивалась у меня давно. По роду своей профессии мне приходится резать автомобильные провода, и бывает, что выгоревший переключатель оборотов отопителя или сгнивший блок резисторов полечить весьма проблематично. Если завод-изготовитель применил электронный вариант регулировки, то вылетевший блок стоит недешево, да и алгоритм работы различных устройств климат-контроля по моему субъективному мнению далеко не совершенен. Для чего, скажите, там энергонезависимая память? Меня всегда достает, когда включаешь зажигание что-нибудь протестить, и ни с того ни с сего начинает работать вентилятор, а если еще и АКБ при этом разряжена (технику просто так в ремонт не отдают), то вообще красота. Но это, повторюсь, мое субъективное мнение. Итак, решено. Создаем свой вариант. Технические условия следующие: 3. Доступность элементной базы. 4. Никакой энергонезависимой памяти. 5. Включить простым поворотом регулятора. 6. Выключить, повернув регулятор в обратную сторону или нажав кнопку. 7. Видеть глазами ступень регулировки (для блондинок и не только). Почему на энкодере? Думаю, про качество контакта ползунка потенциометра не надо объяснять, да и 21-й Век за окном. Итак, схема работает следующим образом: порт В3 – аппаратный ШИМ. По входу INT организовано прерывание. Порт А4 – кнопка, при нажатии которой ШИМ обнуляется. Программа составлена так, что импульсы на выходе контроллера ступенчато и равномерно увеличивают длительность от нуля и почти до максимума за 10 щелчков энкодера. Мне показалось это оптимальным вариантом в плане пользования и удобно выводить на циферки. Если крутить обратно, импульсы таким же образом укорачиваются, а что бы зря не простаивала кнопка, она задействована для того, что бы выключить мотор одним движением. Каждый режим отображается соответствующей цифрой на индикаторе, но так как на нем нет цифры 10, горит 9 с точкой. Ну извините… Обобщим алгоритм работы: Включили зажигание – на индикаторе 0. Покрутили вправо – мотор включился, обороты увеличили до нужного значения. Покрутили влево – обороты уменьшили, можно опять до 0. Нажали кнопку или выключили зажигание – все обнулили. Можем при этом смотреть на циферки и радоваться. Ура.а.а.а… Схема вариант 2: О деталях. Энкодер без опознавательных знаков, был куплен у любителей риса за пару $ пол-литровая банка, за один полный оборот он делает 10 щелчков. Я думаю, не принципиально, какой применить, работать будет любой, лишь бы пользоваться было удобно. Драйвер полевика был бессовестно слизан где-то в нете, хоть расстреляйте – не смогу вспомнить где. Прошу понять и простить… Полевик был выпаян с дохлой материнки. Если кто захочет применить устройство в грузовике, не забудьте, что там на борту 28 вольт, нужен полевик на большее напряжение. Контроллер применен такой, потому что он у меня был. В качестве частотозадающего элемента установлен керамический резонатор, купленный у китайцев (без них совсем пропадем) за пару $ пол-ведра. Конденсатор С7 припаян прямо к ножкам контроллера со стороны печатных проводников. Программа написана на Бейсике, исходник прилагается. Исполнение. Первый и пока единственный экземпляр было решено изготовить и установить в Пассат В3, принадлежащий соавтору софта для контроллера очаровательной блондинке Валентине. Задача стояла ничего не поломать и обойтись минимальным вмешательством в штатную электропроводку. Свободного места на панели практически нет, поэтому пришлось поизвращаться и втиснуть энкодер с индикатором в корпус штатной заглушки. Со схемой управления, поместившейся в корпус от мобильной зарядки, все это соединяется шлейфом, позаимствованным с платы кинескопа бывшего монитора. Ну а драйвер с полевиком пришлось щемить в блок штатных резисторов, который стоит в продуваемом канале возле моторчика. С одной стороны это удобно, т.к. туда приходят все силовые провода (ток потребления двигателя 10 Ампер на максимальных оборотах). С другой стороны в процессе мекетирования и наладки устройства с реальным моторчиком довольно ощутимо грелся диод D1, после чего он был заменен на подвернувшийся FR607. Одним проводком все это соединено с блоком управления, из которого выходят еще два проводка для подачи питания. Отопительная система автомобиля состоит из радиатора, через который течет горячая охлаждающая жидкость и вентилятора, благодаря которому воздух поступает с улицы в салон. Регулировка печки осуществляется двумя органами: В подавляющим большинстве отечественных автомобилей, регулировка переключателем очень примитивна. При этом вентилятор работает создавая много шума, а уменьшить частоту вращения не представляется возможным. В автоматическом же режиме, частота вращения вентилятора так же не снижается, он просто периодически включается и выключается. И все же, данный вентилятор — это обычный двигатель постоянного тока, поэтому организовать плавную регулировку частоты вращения не так уж и сложно, для этого можно применить широтно-импульсный модулятор тока, протекающего через него. Смысл в том, чтобы управление вентилятором осуществлять не при помощи переключателя, а при помощи переменного резистора. Регулировка будет плавной, от максимальной до некоторой минимальной, а в конце, при повороте ручки переменного резистора в сторону уменьшения питание мотора и вовсе будет полностью отключаться. Принципиальная схема расположена на рисунке выше, рассмотрим ее. Импульсы, широту которых можно регулировать переменным резистором, генерирует мультивибратор на элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы К561ЛН2. Очень желательно взять именно микросхему К561ЛН2, а не инверторы, такие как К561ЛА7, К561ЛЕ5. Дело в том, что выходы у инверторов К561ЛН2 наиболее мощные, плюс их не четыре, а шесть. Благодаря этому, есть возможность изготовить мультивибратор на двух элементах, а оставшиеся четыре объединить в мощный буфер, который будет драйвером для полевого транзистора VT1. Как многим известно, одной из проблем мощных полевых транзисторов является большая емкость затвора. Статически, сопротивление их затвора весьма высоко ( т.е. стремится к бесконечности), но в реальности, имеется очень существенная емкость затвор-исток, которая создает значительный бросок тока в тот момент, когда на затвор поступает высокий логический уровень. Поэтому здесь и необходим усиленный буферный каскад, который способен поглотить этот бросок тока. Частота импульсов составляет порядка 15 кГц и зависит от емкости конденсатора C1 и половины сопротивления резистора R1. При регулировке резистора R1, частота практически не изменяется, однако изменяется скважность импульсов, так как изменяется сопротивление заряда-разряда конденсатора C1. Диоды VD1 и VD2 коммутируют части сопротивления для разных полуволн. Максимальная частота вращения вентилятора будет в нижнем (по схеме) положении резистора R1. При этом, длительность нулевого перепада на затворе VT1 будет минимальная, а длительность единичного перепада — максимальная. Резистор R3 используется для того, чтобы не нарушать режим работы элемента DD1.1, не допуская опасного для него состояния. Минимальная частота вращения вентилятора, в верхнем (по схеме) положении резистора R1. В этом случае подбором резистора R2 необходимо выбрать минимальную скорость вращения вентилятора, при которой он еще работает без перебоев и остановок. Подбирать резистор необходимо под каждый электродвигатель индивидуально. Как следствие сопротивление резистора R2 может получится совершенно иным, нежели указанном на схеме. В данном схеме, используется резистор R1 с выключателем на одном валу. Его необходимо подключить так, чтобы выключатель SB1 выключался при повороте в крайнее верхнее (по схеме) положение резистора R1, то есть — меньше минимума. При вращении резистора R1 в выключенное состояние, контакты выключателя SB1 размыкаются и на объединенные входы элементов DD1.3-DD1.6 поступает напряжение логической единицы через резистор R4. В то время же время, на выходах DD1.3-DD1.6 будет логический ноль. Как следствие, транзистор VT1 будет закрыт и вентилятор M1 работать не будет. Для включения вентилятора печки, необходимо повернуть резистор R1 из выключенного положения. После чего контакты выключателя SB1 замкнуться и на затвор транзистора VT1 начнут приходить импульсы, скважность которых будет соответствовать минимальной частоте вращения вентилятора ( которую предварительно необходимо задать подбором резистора R2). Если продолжать поворачивать резистор R1, то скважность импульсов поступающих на затвор транзистора VT1 будет увеличиваться, естественно будет возрастать и частота вращения вентилятора. |
nadouchest.ru
Регулятор скорости вентилятора автомобильной печки
Регулятор, описание которого приведено в этой статье, был разработан и изготовлен по просьбе товарища — владельца грузового автомобиля ЗиЛ 5301 («Бычок»).
Необходимость переделки управления скоростью вентилятора печки обусловлена тем, что штатная система отопления этого автомобиля имеет только 2 режима отопления салона — средний и максимальный. Разработанный автором регулятор имеет 5 ступеней регулировки отопления, а установленный уровень сохраняется в памяти микроконтроллера регулятора при выключении зажигания. Этот регулятор можно использовать также и для замены механических переключателей скорости вентиляторов печки с балластными резисторами других автомобилей с бортовой сетью 12 В.
Для обогрева салона в современных автомобилях в качестве теплоносителя используется охлаждающая жидкость, которая нагревается, отбирая тепловую энергию от работающего двигателя. За передней панелью салона установлен отдельный радиатор, соединенный с системой охлаждения двигателя, к которому подведены две трубы для циркуляции теплоносителя (тосола, антифриза, или воды) в этом радиаторе. Для управления температурой на впускной трубе печки установлен краник. Расположенный за радиатором печки вентилятор гонит воздух из подкапотного пространства через радиатор в салон, куда поступает уже теплый воздух. Когда переключатель печки установлен в красной зоне, открывается краник, и нагретый теплоноситель (охлаждающая жидкость) поступает из системы охлаждения двигателя в радиатор печки в зависимости от того, в каком положении установлен этот переключатель (от «Выкл.» до «Жарко»). Автолюбители знают, что краник печки недолговечен и работает не всегда надежно. Поэтому было решено регулировать температуру в салоне автомобиля, изменяя скорость вращения вентилятора с помощью электронного регулятора.
Принципиальная электрическая схема регулятора скорости вентилятора автомобильной печки показана на рисунке
.Регулятор собран на микроконтроллере IC2 типа PIC12F629 фирмы Microchip в корпусе DIP-8. Назначение выводов микроконтроллера IC2 с учетом использованного автором статьи программного обеспечения приведено в таблице. Микроконтроллер тактируется внутренним тактовым генератором (INTOSC) с частотой 4 МГц. Питание регулятора скорости осуществляется от замка зажигания через стабилизатор напряжения 5 В на микросхеме IC1 типа 7805L.Устройство обеспечивает пять уровней регулировки скорости с индикацией на 5-ти светодиодах, которые управляются сигналом с вывода 5 IC2 через сдвиговый регистр IC3 типа 74HC164N в корпусе DIP-14. С вывода 6 IC2 на вывод 8 IC3 поступают тактовые импульсы.
В выключенном состоянии все светодиоды устройства погашены. Когда включен 1-й уровень скорости печки, горит LED1, когда включен 2-й уровень — горят светодиоды LED1 и LED2
1 | VDD | Напряжение питания 5 В |
2 | Выход команды включения зуммера | |
3 | GP4/CLK0UT | Вход от кнопки Up |
4 | GP3 | Вход от кнопки Down |
5 | GP2 | Выход сигнала индикации |
6 | GP1 | Выход тактовых импульсов |
7 | GPO | Выход управляющего ШИМ-сигнала |
8 | VSS | Корпус |
и т.д., а когда включен 5-й уровень — горит линейка из всех 5-ти светодиодов. Регулировка скорости производится кнопками UP и DOWN. Эти кнопки дискретно изменяют длительность импульсов на выводе 7 микроконтроллера IC2 (метод ШИМ), к которому подключен ключ управления электродвигателем печки Q2 типа IRFZ46N. Поскольку микроконтроллер PIC12F629 не имеет аппаратного ШИМ-модуля CCP (Capture/Compare/PWM — Захват/Сравнение/ШИМ), ШИМ организован программно. Чтобы избежать характерного «звучания» электродвигателя печки частота ШИМ поднята до 22 кГц.
При выключении зажигания установленный ранее уровень скорости вращения этого двигателя сохраняется в энергонезависимой памяти МК IC2. Двигатель печки через 3 с после включения зажигания включается и работает на той скорости, уровень которой был сохранен в памяти МК. Так как в кабине автомобиля ЗиЛ 5301 достаточно шумно, то для звуковой сигнализации нажатия кнопок использован пятивольтовый электромагнитный зуммер (Magnetic Buzzer) SP1 типа KX-1205, который включается ключом на полевом транзисторе Q1 типа BS170 командой с вывода 2 IC2.
Устройство собрано на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 50х46 мм (см. фото в начале статье).
Архив к проекту
Автор: Иван Шевченко, г. Заозерск, Мурманской обл.
Возможно, вам это будет интересно:
meandr.org
cxema.org — Регулятор оборотов двигателя печки
Пришла осень, понадобилась печка в автомобиле. Повернул переключатель в первое положение, второе, третье, четвёртое, и обнаружил, что вентилятор работает только в четвёртом положении. Всё бы ничего, да сильно вентилятор шумит на больших оборотах. Открыл альбом схем от автомобиля, схема не замысловатая.
Переключатель вентилятора подаёт плюс питание на двигатель через гасящие резисторы. В четвёртом положении на двигатель подаётся напрямую 12В. Всё ясно, что то произошло с этими резисторами. Почитав статьи на форумах, я заметил, что не только у меня такая проблема. Так же проблемным местом в этой цепи является и сам переключатель, на котором обгорают контакты, плавиться корпус. Конечно, проще заменить эти детали новыми, но качество комплектующих не внушает доверие и повторная поломка может произойти в любой момент. Я решил исключить из цепи проблемные цепи и разработал схему, которая с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) регулирует обороты двигателя.
Схема очень простая, в налаживании не нуждается. Сердцем устройства является микроконтроллер PIC16F628A. Весь функционал реализован программно, имеет 11 ступеней: 0% — двигатель остановлен, 10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90% — шим с соответствующим процентным заполнением, 100% — на двигатель подаётся полное напряжение. Режим отображается десятью светодиодами составленными в виде столбика. Если не требуется «иллюминация», светодиоды HL1-HL10 и резисторы R1-R10 можно не устанавливать.
В микроконтроллере используется аппаратный ШИМ, частота задана 16кГц. Если опустить ниже, может начать «петь» двигатель, если задрать выше — начинают сильнее греться транзисторы, потребуется более сложный драйвер для полевых транзисторов.
Прототип собирал на монтажной плате, так как позволяет быстро собрать и проверить устройство, а так же внести изменение в схему, если что.
Не люблю, когда что то греется, поэтому установил три в параллель силовых ключа.
Блок подключается к бортовой сети всего тремя проводами, масса слаботочная, я подцепил к минусовому проводу прикуривателя (коричневый провод). К плюсовому и выходному проводу я припаял «лепестки» и вставил их в разъём, который снял со штатного выключателя (плюсовой к красно/чёрному проводу, выход к бело/жёлтый, в моей машине).
Кнопки со шкалой так же спаял на монтажной плате небольших размеров. Из машины вытащил заглушку, прорезал в ней прямоугольное отверстие, оставив по миллиметру бортик. В графической программе нарисовал фальшпанель, распечатал её на обычном листе. По размеру вырезал две пластины из прозрачного пластика от упаковки, вставил между ними напечатанную ранее фальшпанель и вставил в заглушку. Подпёр её платой с органами управления и всё это дело залил термоклеем. Конструкция получилась довольно жёсткая. Кнопки нажимаются легко.
Работу устройства можно посмотреть в видео ниже
Прошивка для микроконтроллера находиться здесь!
vip-cxema.org
Регулятор для печки автомобиля
Отопительная система автомобиля состоит из радиатора, через который течет горячая охлаждающая жидкость и вентилятора, благодаря которому воздух поступает с улицы в салон. Регулировка печки осуществляется двумя органами:
— краном, благодаря которому изменяется напор жидкости протекающей через радиатор печки;
— переключателем, который регулирует скорость вращения вентилятора.
В подавляющим большинстве отечественных автомобилей, регулировка переключателем очень примитивна. При этом вентилятор работает создавая много шума, а уменьшить частоту вращения не представляется возможным. В автоматическом же режиме, частота вращения вентилятора так же не снижается, он просто периодически включается и выключается. И все же, данный вентилятор — это обычный двигатель постоянного тока, поэтому организовать плавную регулировку частоты вращения не так уж и сложно, для этого можно применить широтно-импульсный модулятор тока, протекающего через него.
Смысл в том, чтобы управление вентилятором осуществлять не при помощи переключателя, а при помощи переменного резистора. Регулировка будет плавной, от максимальной до некоторой минимальной, а в конце, при повороте ручки переменного резистора в сторону уменьшения питание мотора и вовсе будет полностью отключаться.
Принципиальная схема расположена на рисунке выше, рассмотрим ее. Импульсы, широту которых можно регулировать переменным резистором, генерирует мультивибратор на элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы К561ЛН2. Очень желательно взять именно микросхему К561ЛН2, а не инверторы, такие как К561ЛА7, К561ЛЕ5. Дело в том, что выходы у инверторов К561ЛН2 наиболее мощные, плюс их не четыре, а шесть. Благодаря этому, есть возможность изготовить мультивибратор на двух элементах, а оставшиеся четыре объединить в мощный буфер, который будет драйвером для полевого транзистора VT1. Как многим известно, одной из проблем мощных полевых транзисторов является большая емкость затвора. Статически, сопротивление их затвора весьма высоко ( т.е. стремится к бесконечности), но в реальности, имеется очень существенная емкость затвор-исток, которая создает значительный бросок тока в тот момент, когда на затвор поступает высокий логический уровень. Поэтому здесь и необходим усиленный буферный каскад, который способен поглотить этот бросок тока.
Частота импульсов составляет порядка 15 кГц и зависит от емкости конденсатора C1 и половины сопротивления резистора R1. При регулировке резистора R1, частота практически не изменяется, однако изменяется скважность импульсов, так как изменяется сопротивление заряда-разряда конденсатора C1. Диоды VD1 и VD2 коммутируют части сопротивления для разных полуволн. Максимальная частота вращения вентилятора будет в нижнем (по схеме) положении резистора R1. При этом, длительность нулевого перепада на затворе VT1 будет минимальная, а длительность единичного перепада — максимальная. Резистор R3 используется для того, чтобы не нарушать режим работы элемента DD1.1, не допуская опасного для него состояния. Минимальная частота вращения вентилятора, в верхнем (по схеме) положении резистора R1. В этом случае подбором резистора R2 необходимо выбрать минимальную скорость вращения вентилятора, при которой он еще работает без перебоев и остановок. Подбирать резистор необходимо под каждый электродвигатель индивидуально. Как следствие сопротивление резистора R2 может получится совершенно иным, нежели указанном на схеме.
В данном схеме, используется резистор R1 с выключателем на одном валу. Его необходимо подключить так, чтобы выключатель SB1 выключался при повороте в крайнее верхнее (по схеме) положение резистора R1, то есть — меньше минимума. При вращении резистора R1 в выключенное состояние, контакты выключателя SB1 размыкаются и на объединенные входы элементов DD1.3-DD1.6 поступает напряжение логической единицы через резистор R4. В то время же время, на выходах DD1.3-DD1.6 будет логический ноль. Как следствие, транзистор VT1 будет закрыт и вентилятор M1 работать не будет.
Для включения вентилятора печки, необходимо повернуть резистор R1 из выключенного положения. После чего контакты выключателя SB1 замкнуться и на затвор транзистора VT1 начнут приходить импульсы, скважность которых будет соответствовать минимальной частоте вращения вентилятора ( которую предварительно необходимо задать подбором резистора R2). Если продолжать поворачивать резистор R1, то скважность импульсов поступающих на затвор транзистора VT1 будет увеличиваться, естественно будет возрастать и частота вращения вентилятора.
скачать архив
kiloom.ru
РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ ПЕЧКИ АВТОМОБИЛЯ
Предлагаем для самостоятельной сборки проверенную схему регулятора оборотов электродвигателя печки практически для любого автомобиля.
Принципиальная схема регулятора скорости
Функции регулятора оборотов печки
- Регулирование выходной мощности. Способ регулирования – ШИМ. Частота ШИМ – 16 кГц. Число ступеней мощности – 10.
- Индикация уровня светодиодами.
- Плавное изменение мощности.
- Запоминание установленной мощности.
- Настройка скорости изменения мощности.
Описание работы схемы
1. При включении питания устанавливается последняя выбранная мощность. Светодиод LED_0 индицирует готовность устройства к работе. Светодиоды LED_1 — LED_10 отображают заданную мощность вентилятора.
2. Изменение мощности при помощи кнопок PLUS/MINUS.
3. Установка скорости изменения мощности.
3.1. Нажать одновременно на кнопки PLUS и MINUS.
3.2. Начнет мигать светодиод LED_0. Количество включенных светодиодов мощности соответствует выбранной скорости.
3.3. Кнопками PLUS/MINUS изменить скорость.
3.4. Для выхода из режима повторно нажать одновременно на кнопки PLUS и MINUS. Светодиод LED_0 прекратит мигать.
Примечание: индикация обратная. Чем больше включенных светодиодов, тем ниже скорость изменения мощности. Скорость изменения мощности можно записать при прошивке МК в ячейку EEPROM с адресом 0x00. Число должно быть не более 10 (или 0x0A в hex-формате). Если число больше, тогда берется значение по умолчанию 5.
4. Через ~3 сек от последнего нажатия на кнопки новые настройки запишутся в энергонезависимую память.
Все файлы находятся в архиве. За подробностями обращайтесь на форум. Автор: Александрович.
Форум по схеме
Обсудить статью РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ ПЕЧКИ АВТОМОБИЛЯ
radioskot.ru