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:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Искусственные реснички управляются магнитом и светом 07.06.2020 Исследователи из Университета штата Северная Каролина и Университета Элон (США) создали искусственные реснички, или структуры, похожие на волоски, которые могут принимать новую форму в ответ на магнитное поле, а затем возвращаться к своей первоначальной форме - под воздействием соответствующего источника света. Разработка найдет применение в мягкой робототехнике, сообщает пресс-служба Университета штата Северная Каролина. Искусственные реснички сделаны из термопластического полиуретана, в котором "зашиты" микрочастицы магнитного железа. Самое важное в этих структурах то, что они обладают памятью формы, то есть любую форму, которую примут реснички, можно зафиксировать, а затем "снять" с помощью света, чтобы получить новую. Реснички приводятся в действие магнитом, но при этом они не тянутся к магниту, а вращаются и выравниваются с магнитным полем от постоянного магнита. В предыдущей работе исследователей магнит также приводит в действие мягких роботов, однако он тянет робота за собой - и тем самым приводит робота в действие. Новый подход предлагает еще один инструмент для разработки мягких роботов. Ученые также разработали теоретическую модель, которая позволяет пользователям предсказать, как магнитные реснички с памятью формы будут реагировать на то, что их приводят в действие. Кроме того, модель объясняет, почему в конкретном случае реснички реагируют именно так, а не иначе.

Другие интересные новости:

▪ Новые мультистандартные телевизионные аудиопроцессоры и демодуляторы звука

▪ Электромобиль Nissan Leaf 2018

▪ Найдена древнейшая искусственная косметика

▪ GNSS-модуль L26-DR

▪ Микросхема тройного видеодрайвера FMS6418A

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта История техники, технологии, предметов вокруг нас. Подборка статей

▪ статья Чрезвычайные ситуации на химически опасных объектах экономики и при использовании химического оружия. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как Реал и Барселона адаптировали свои эмблемы для арабских стран? Подробный ответ

▪ статья Водитель грузового автомобиля. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Ремонт энергосберегающей лампы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный лабораторный блок питания на микросхеме LM2575T-Adj, 15-18/1,2-15 вольт 1 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025