Адаптивное устройство управления подогревателем автокресла. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

Комментарии к статье

Каждому автолюбителю хорошо известно, как неприятно садиться зимой в холодное кресло непрогретого автомобиля. Кроме всего прочего, это еще и вредно для здоровья, так как может спровоцировать ряд серьезных заболеваний. Для подогрева кресел существуют разнообразные накидки и чехлы, а в престижных моделях автомобилей в креслах обычно есть встроенные подогреватели. Но нужно заметить, что долго сидеть на теплом кресле тоже вредно. Поэтому более-менее серьезные подогреватели имеют таймер, который отключает подогрев через некоторое время. Причем это время, как правило, фиксированное или, в лучшем случае, имеет ручную регулировку. А манипуляции с ней во время движения могут привести к дорожно-транспортному происшествию.

Чтобы автоматизировать установку оптимальной температуры, можно использовать термостатирование кресла. Но здесь возникают трудности с измерением реальной температуры поверхности кресла и проблема, где установить датчик, чтобы не повредить его механически в процессе эксплуатации.

Другой вариант - связать продолжительность работы подогревателя кресла с температурой окружающей среды. Чем она ниже, тем длительнее должен работать подогреватель, а в теплую погоду включать его вообще не требуется. Зависимость температура-продолжительность работы подогревателя придется подобрать экспериментально. На рис. 1 представлена схема устройства, работающего по такому алгоритму. Оно содержит стабилизатор напряжения питания на микросхеме DA1, датчик температуры BK1, микроконтроллер DD1 и мощный ключ на полевом транзисторе VT1 в цепи питания подогревателя EK1.

Рис. 1. Схема устройства управления подогревателем автокресла

Питается устройство напряжением 12 В от розетки прикуривателя. Это напряжение поступает на интегральный стабилизатор DA1, и далее стабилизированное напряжение 5 В питает цифровой датчик температуры BK1 и микроконтроллер DD1. После появления напряжения питания микроконтроллер подает датчику команду измерить температуру и считывает полученное значение. Если оно ниже Т_н (начальной температуры включения), то микроконтроллер на определенное время открывает полевой транзистор VT1, включая этим подогреватель BK1. В рассматриваемом устройстве это время прямо пропорционально разности Т_н и температуры окружающей среды T, измеренной датчиком:

t = (Т_н - T) · k,

где t - продолжительность работы подогревателя, с; k - коэффициент пропорциональности, секунда на градус Цельсия.

После выключения подогревателя процесс повторится только после отключения и повторного включения питания устройства.

В большинстве автомобилей иностранного производства при выключении зажигания напряжение с розетки прикуривателя снимается, и отключать от нее устройство подогрева не требуется. В отечественных же автомобилях, где напряжение на розетке прикуривателя не зависит от положения замка зажигания, придется найти способ подключать устройство подогрева так, чтобы при включении зажигания оно выключалось. В противном случае для повторного запуска устройства придется каждый раз его выключать на несколько секунд вручную, а затем включать.

В таблице приведен фрагмент HEX-файла программы микроконтроллера DD1. Байты, содержащие значения температуры Т_н, выделены в строках таблицы красным цветом. В данном случае она задана равной +15 °С (0FH). Синим цветом выделен байт, содержащий коэффициент пропорциональности k. Единица его значения соответствует приблизительно 1,1 с/°С.

Внося изменения в HEX-файл, не забывайте вместе со значением байта в строке изменить и ее контрольную сумму (последний байт строки). Контрольную сумму следует уменьшить на столько же единиц, на сколько увеличен байт, или наоборот.Имеющееся число 1BH соответствует 30 с/°С. Это значит, что при температуре окружающего воздуха +15 °С и выше подогрев вовсе не будет включаться, при температуре +14 °C он включится на 30 с, при температуре + 13 °C - на 60 с, при температуре + 12 °C - на 90 с и т. д. Изменяя указанные байты, можно подобрать наиболее комфортный режим подогрева.

Автором были опробованы два конструктивных варианта устройства. В первом была использована накидка с подогревом "ЖАРА" HOT-550GY (рис. 2). С ее тыльной стороны нужно расстегнуть застежку-молнию, зафиксированную несколькими стежками ниток. Затем с панели управления аккуратно снять клейкую накладку, извлечь блок управления и удалить из него старую печатную плату.

Рис. 2. Накидка с подогревом "ЖАРА" HOT-550GY

Чертеж новой печатной платы и размещение элементов на ней показаны на рис. 3. Резисторы R1, R3 и конденсаторы C3 и C4 использованы типоразмера 0805 для поверхностного монтажа. Конденсаторы C1 и C2 могут быть керамическими или оксидными. Резистор R2 - любой мощностью 0,125 Вт. Для микроконтроллера на плате должна быть установлена панель. Сопротивление полевого транзистора IRF2804 в открытом состоянии очень мало. Поэтому даже при токе в несколько ампер рассеиваемая им мощность не превысит десятых долей ватта и теплоотвод ему не требуется.

Рис. 3. Чертеж новой печатной платы и размещение элементов на ней

Плата, установленная в корпус блока управления накидкой, изображена на рис. 4. Отверстие в передней панели над микроконтроллером увеличено, чтобы легче было вынимать микроконтроллер при необходимости его перепрограммирования (рис. 5). Поокончании налаживания устройства старую накладку на его переднюю панель наклеивают на свое место.

Рис. 4. Плата, установленная в корпус блока управления накидкой

Рис. 5. Доработка передней панели

Во втором варианте используется простейший отечественный подогреватель "Емеля" без каких-либо переделок. Плату устройства подогрева в этом случае изготавливают по чертежам рис. 6. Она рассчитана на установку всех резисторов и конденсаторов типоразмеров 0805 и 1206 и микроконтроллера PIC12F629-I/SN в корпусе SO-8. Вместо кварцевого резонатора на 4 МГц использован керамический CSTCC4M00G56/53-R0 на ту же частоту с встроенными в него конденсаторами, заменяющими конденсаторы C3 и C4.

Рис. 6. Чертеж печатной платы устройства подогрева

Согласно каталогу фирмы Murata, такие резонаторы выпускают на частоту не более 3,9 МГц. Однако в интернет-магазинах они есть и на частоту 4 МГц. Плату с установленным на ней запрограммированным микроконтроллером встраивают в вилку прикуривателя, как показано на рис. 7. В качестве FU1 использована имеющаяся в подогревателе плавкая вставка на 7 А.

Рис. 7. Плата с установленным на ней запрограммированным микроконтроллером, встроенная в вилку прикуривателя

В обоих вариантах устройства светодиод КИПД 66 Е-К может быть заменен любым другим подходящего размера, цвета свечения и яркости.

Чертежи плат в формате Sprint Layout 5.0 и программу микроконтроллера: ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/04/a-h-a.zip.

Автор: С.Зорин

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Вечная флэш-память 11.12.2012 Новая технология позволяет увеличить максимальное число циклов перезаписи во флэш-памяти с 10 тыс. до 100 млн. Ученые из компании Macronix, расположенной в тайваньском городе Синьчжу, разработали технологию, способную избавить флэш-память от эффекта старения. Эффект старения является одним из недостатков флэш-памяти, который наряду с другими факторами - прежде всего стоимостью - препятствует ее массовому распространению. Дело в том, что постоянное воздействие на ячейки высокого напряжения изнашивает их, и со временем они утрачивают способность принимать четкое логическое состояние. Современная флэш-память утрачивает способность надежно хранить информацию спустя 10 тыс. циклов перезаписи. В случае с USB-накопителем, который также основан на флэш-памяти, это не имеет значения ввиду, как правило, короткого срока эксплуатации. Однако для SSD-накопителей, которыми оснащаются ноутбуки, это важно, так как срок эксплуатации компьютера может составлять несколько лет. Еще большее значение этот показатель имеет для корпоративных систем хранения данных, с высокой нагрузкой. Задавшись целью повысить жизнеспособность флэш-памяти, ученые обратили внимание на тип памяти, основанной на фазовом состоянии вещества. В фазовой памяти ячейка меняет свою проводимость при нагреве. Исследователи обнаружили, что аналогичный нагрев ячейки во флэш-памяти оказывает эффект восстановления. Вслед за этим открытием ученые модифицировали чип обычной флэш-памяти, добавив в него крошечные нагреватели для групп ячеек. Нагревая ячейки до температуры 800 °C в течение нескольких миллисекунд, они смогли продлевать их жизненный цикл. По словам представителя Macronix Хан-Тина Люэ (Hang-Ting Lue), в лабораторных условиях они смогли продлить срок службы флэш-памяти до 100 млн циклов перезаписи. Но в компании утверждают, что теоретический предел может достигать 1 млрд циклов. У исследователей пока не было возможности понять этот предел, так как тестирование займет несколько месяцев.

Другие интересные новости:

▪ Беспроводные наушники Edifier TWS1 Air

▪ Лайки не поднимают настроение

▪ Названо самое мощное извержение вулкана за последние 7 тысячелетий

▪ Солнечные элементы для систем передачи лазерной энергии

▪ Нейронный спидометр нашего мозга

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья Ты все пела? Это дело: так поди же, попляши! Крылатое выражение

▪ статья Почему на некоторых этапах Формулы-1 победители не обливаются шампанским? Подробный ответ

▪ статья Укусы ядовитых животных. Медицинская помощь

▪ статья Индикатор короткозамкнутых витков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Регулятор напряжения велогенератора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025