Доводчик стекол автомобиля на PIC16F84

Доводчик предназначен для пооче­редного закрывания четырех двер­ных стекол салона и верхнего люка (приоритет выбирает пользователь при подключении) при переходе в режим охраны установленного на автомобиле охранного сигнализатора.

Командой для включения электродвигателей стек­лоподъемников служит сигнал, посту­пающий в виде импульса длительно­стью 1 с. с выхода охранного сигнализа­тора и предназначенный для управле­ния центральным замком автомобиля.

В зависимости от модели автомоби­ля активным уровнем напряжения сиг­нала управления его центральным замком может быть как высокий (близкий к 12 В), так и низкий (близкий к нулю) относительно общего провода. Для этого в доводчике предусмотрены два входных контакта, выбор одного из которых зависит от уровня управляю­щего импульса.

Еще одна пара контактов входного разъема предусмотрена для приема импульса от охранного сигнализатора на прерывание работы механизмов сте­клоподъемников (для замка зажигания этот импульс служит командой на отпи­рание дверей салона). Один контакт этой пары предназначен для импульса с высоким активным уровнем, а другой с низким. Прерывание позволяет в любой момент прекратить работу меха­низмов стеклоподъемников, например, в случае, если в проеме окна оказался ребенок, оставленный в автомобиле.

Также запретом для начала работы механизмов стеклоподъемников может служить сигнал от замка зажигания, когда ключ находится в первом положе­нии ("АСС" — аккумулятор), и от конеч­ных выключателей дверей. При откры­тых дверях сигнал на соответствующем контакте входного разъема доводчика должен иметь низкий уровень.

Ротор электродвигателя каждого ме­ханизма стеклоподъемника вращается до того момента, пока стекло не будет поднято до упора, после чего остана­вливается. При вращении ротора в бор­товой сети автомобиля появляется переменная составляющая напряже­ния, возникающая из-за особенностей работы коллектора электродвигателя. Как только ротор остановится, пере­менная составляющая исчезнет. Довод­чик фиксирует этот момент и вырабаты­вает команду на отключение питания электродвигателя.

Еще одним условием отключения пи­тания электродвигателя является превы­шение максимального установленного времени его непрерывной работы — 9 с.

Рисунок 1

Основной узел устройства — микроконтроллер DD2. Управляющие сигналы поступают на входной разъем Х2. Выходной узел доводчика состоит из четырех транзисторно-релейных ячеек. Контакты реле подают питание на электродвигатели дверных стеклоподъ­емников (канал управления люком на схеме не показан).

С приходом сигнала от охранного сигнализатора на запирание дверей срабатывает реле К1, и через контакты К 1.1 на электродвигатель стеклоподъ­емника двери водителя поступает пита­ние на время 0,75 с, из которых в тече­ние последних 0,25 с микроконтроллер DD2 измеряет частоту переменной составляющей напряжения бортовой сети от работы электродвигателя. Переменное напряжение предвари­тельно усилено элементом DD1.1. Ре­зистор R2 образует цепь обратной связи элемента и переводит его транзи­сторы на линейный участок входной характеристики.

Через инвертор DD1.2 усиленный сиг­нал поступает на вход RA4 микроконтрол­лера DD2, настроенный как вход импуль­сов таймера—счетчика. Если частота переменного напряжения превышает 200 Гц, т. е. электродвигатель работает, реле К1 электродвигателя остается включенным. Как только ротор электро­двигателя остановится, т. е. стекло под­нято до предела, реле К1 отпускает якорь, электродвигатель отключается, срабатывает реле К2, включается сле­дующий электродвигатель — процесс повторяется, и так до тех пор, пока не окажутся поднятыми стекла всех дверей.

Как было сказано, каждый электродвигатель стеклоподъемников сначала включается на время 0,75 с. Задержка в 0,5 с перед началом измерения частоты необходима для того, чтобы электро­двигатель после включения успел выйти на устойчивый режим работы. Программой микроконтроллера предусмотрено, что время работы каждого элек­тродвигателя стеклоподъемника в лю­бом случае не будет превышать 9 с.

При снятии автомобиля с охраны сиг­нал на разблокировку замков дверей одновременно поступает на вход преры­вания работы доводчика через контакт 2 или 5) разъема Х2. После чего микро­контроллер DD2 переходит на выполне­ние подпрограммы прерывания, кото­рая, в свою очередь, дает команду оста­новить электродвигатель, если его ротор вращается. Затем программа переходит в режим ожидания нового импульса на закрытие стекол.

Для того чтобы работа стеклоподъем­ников была запрещена в положении "АСС" замка зажигания, соответствующий этому положению контакт замка надо соединить с контактом 4 разъема Х2 доводчика.

Контакт 1 разъема Х2 соединяют с ми­нусовым выводом индикаторной лампы "Открыта дверь" на приборной панели автомобиля. Если такой индикатор отсут­ствует, то с этим контактом придется соединить четырьмя отрезками изолиро­ванного провода тот вывод дверного выключателя каждой двери, который подключен к лампе освещения салона. В разрыв каждого отрезка провода в удоб­ном месте необходимо включить разде­лительный диод (например, КД522Б) анодом к контакту 1 разъема. В этом слу­чает диод VD1 сле­дует замкнуть проволочной перемычкой.

К разъему Х1 подключают источник питания. Поскольку двигатели стекло­подъемников питаются через этот разъ­ем, необходимо устройство подключать к бортовой сети через предохранитель на ток 20 А (он установлен до разъема Х1). Сечение подводящих медных про­водов должно быть не менее 1,5 мм². Применение такого предохранителя обусловлено тем, что в рабочем режиме каждый из двигателей потребляет зна­чительный ток (до 10 А), нельзя не учи­тывать также пусковой бросок тока.

Рисунок 2

Контакты разъема ХЗ включают в разрыв проводов, питающих электро­двигатели соответствующих стекло­подъемников, по схеме, показанной на рис. 2: подвижный контакт реле — к электродвигателю, а неподвижный замкнутый — к кнопке. На рисунке крестом отмечено место разрыва цепи питания электродвигателя стеклоподъемника двери водителя. Буквенное обозначе­ние контактов разъема ХЗ указывает дверь салона: ПЛ — переднюю левую, ПП — переднюю правую, ЗП — заднюю правую, ЗЛ — заднюю левую.

Если схема управления стекло­подъемниками автомобиля такова, что при нажатии на кнопку подъемника через нее с электродвигателем соединен минусовый провод источника пита­ния, то разомкнутый контакт каждого исполнительного реле необходимо под­ключить к минусовому проводу борто­вой сети автомобиля.

При регулировке устройства на авто­мобиле, возможно, потребуется под­борка резистора R2. При указанных на схеме номиналах элементов цепи C1R1R2 устройство, установленное на автомобиль "Хонда", работает четко, без ложных срабатываний.

Для управления электродвигателем люка следует использовать выход RB1 (выв. 7) микроконтроллера DD2. Выход RA1 (выв. 18) настроен для реализации функции подсветки замка зажигания в течение 6 с после открывания двери во­дителя и 6 с после ее закрывания. Лам­пу EL1 подсветки подключают по схеме на рис. 3. Вместо лампы и транзистора можно установить светодиод, подходя­щий по цвету и яркости свечения. Анод светодиода нужно подключить к рези­стору R1, а катод — к общему проводу. Если яркость свечения окажется недо­статочной, подборкой резистора ее можно увеличить.

Думаю, не лишней будет установка тумблера, позволяющего при необходи­мости отключать доводчик (отключать напряжение питания) при эксплуатации машины в холодное время года, когда стекла практически всегда закрыты. Функция подсветки замка зажигания в этом случае также будет отключена. Если же она используется и необходима по­стоянно, то установленный тумблер дол­жен отключать не питание доводчика, а разрывать сигнальный провод, соеди­ненный с контактом 3 (или 6) разъема Х2.

Автор: Суров В.