Определить машину +12В с помощью Arduino

Я хочу обнаружить 12 + В от автомобильного провода с помощью Arduino.

Нашел следующую схему:

введите описание изображения здесь

Я знаю, каким сумасшедшим может быть автомобильное напряжение, поэтому я просто хочу убедиться, что схема, которую я нашел выше, будет соответствовать сумасшедшим случайным токам, которые может производить автомобиль.

Кроме того, не нужен ли мне какой-либо тип радиатора, который я понижаю с + 12 В до 5 В или меньше? Это, на мой взгляд, будет производить довольно хорошее количество тепла?

В этом случае лучше всего подойдет простой резистивный делитель напряжения. Транзистор нужен только для повышения напряжения по какой-либо причине. Радиатор не нужен, потому что ток через компоненты не очень велик. Чем больше мощность, потребляемая компонентами (P = I * V), тем больше тепла будет рассеиваться. en.wikipedia.org/wiki/Voltage_divider
Курт, вы правы в теории, но на практике автомобильные системы подвержены большому количеству вариаций + всплески + ЭДС, поэтому, если у вас есть делитель, который выдает надежную логическую 1 при 5 В (по крайней мере, 3 В, возможно, 4 В, чтобы быть в безопасности при запуске ) от 12 В, оно может стать достаточно высоким, чтобы повредить Arduino во время зарядки автомобиля (современные «умные» генераторы иногда работают почти до 20 В). Схема StealthRT очень разумна, и я видел много подобных применений в автомобильных приложениях.
Для справки: www.industrologic.com/autotransients.pdf
Однако можно использовать двухрезисторный делитель напряжения с стабилитроном.

Ответы (4)

Зная, что в автомобильных силовых цепях могут происходить всевозможные странные вещи, и не будучи особенно хорошо осведомленным в этих системах, я бы перестраховывался и использовал оптоизолятор .

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Pin 1 = Car 12v R1
Pin 2 = Car Ground
Pin 3 = NC
Pin 4 = Arduino Ground
Pin 5 = Arduino 5v R2
Pin 6 = NC

С этой схемой ваш Arduino и автомобиль вообще не связаны электрически. В худшем случае оптоизолятор выйдет из строя, и вы сможете заменить его менее чем за доллар. Вставьте его в розетку, и вам даже не понадобится паяльник для выполнения ремонта.

Резистор R1 был выбран таким образом, чтобы переходные процессы входного напряжения до 120 В не превышали максимальный прямой ток U1. D1 предотвращает превышение максимального обратного напряжения U1, если входное напряжение инвертировано. Значение R2 не особенно критично, поэтому оно может быть таким же, как R1.

Вам не понадобится никакой радиатор. Тепло – это результат преобразования электрической энергии в тепло, а мощность – это скорость преобразования энергии. Власть п в электрической системе является произведением тока я и напряжение Е :

п "=" я Е

Таким образом, само напряжение не производит тепла: оно также зависит от величины протекающего тока. В обеих этих схемах ток достаточно мал, поэтому мощность невелика и радиатор не требуется.

+1 для оптопары, это практически то, для чего они были разработаны в первую очередь.
Мне это нравится. Тот 4N25 стоит 25 центов у Jameco (как пример).
@ Фил Фрост, ты случайно не знаешь, какой будет распиновка? 12в приходит на контакт 1? 5v приходит на контакт 5?
@StealthRT, если какой-либо из этих контактов увидит 12 В или 5 В относительно их соответствующих заземлений (контакты 2 и 4), 4N25 будет уничтожен. Распиновку контактов и приемлемые условия эксплуатации см. в техническом описании.
@PhilFrost Я посмотрел на распиновку .. но не был уверен, что следует использовать. Значит я ошибся с распиновкой?
@StealthRT, что ты имеешь в виду под «каким»? Есть ли более одного? Вы ошибаетесь в том, что 5В и 12В вообще не подключены ни к какому контакту. Посмотрите на схему, обратите внимание на резисторы.
@PhilFrost да ... я имел в виду, что в качестве руководства я говорил о линии для 12 В и 5 В ...
Быстрый вопрос @PhilFrost: для резистора 5 В постоянного тока -> 4 кОм -> контакт Arduino -> контакт 5 4N25 ... действительно ли нужны 2 формы 5 В постоянного тока? Один идет от контакта Arduino (5 В), а другой отдельный 5 В постоянного тока?
@StealthRT Входной контакт ввода-вывода отдаленно не эквивалентен источнику питания 5 В постоянного тока, поэтому это не «2 формы 5 В постоянного тока». Да, это необходимо. Если есть способ настроить Arduino на наличие внутренних подтягивающих устройств, то вы можете просто избавиться от R2 и + 5V, но я недостаточно знаю об Arduino, чтобы сказать об этом.
Как сказал @PhilFrost один комментарий назад, вы можете использовать внутренние подтягивания вместо R2. Они настраиваются в Arduino с помощью pinMode(pin, INPUT_PULLUP).

Вы на правильном пути, никогда не помешает иметь обратный диод, хотя вы можете пристегнуть его, вставив на его место 18-22-вольтовый стабилитрон.

Это аналогичная версия, широко используемая и отлично работает: http://www.msextra.com/forums/viewtopic.php?f=101&t=40330

Некоторая полезная справочная информация о природе переходных процессов в автомобильных приложениях Приложение Харриса , для начала этот график говорит довольно много:

введите описание изображения здесь

Вот схема из форума по ссылке выше:Схема для справки

Где обратный диод / стабилитрон, о котором вы упоминаете? Я не вижу ничего подобного в схеме.
Этого нет в этой цепи, но если вы замените диод в цепи OP на стабилитрон, он защитит как от перенапряжения, так и от обратного напряжения.

Как отмечено в комментарии к вопросу: «В этом случае лучше всего подойдет простой резистивный делитель напряжения». Делитель напряжения определяет наличие 12 В (HIGH @ 3V3 или 5V) и преобразует напряжение автомобильной цепи до уровня Arduino. http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_divider

  • Vвых = R2 / (R1+R2) * Vin
  • 3300/(10000 + 3300) * 12,8 В = 3,17 В
  • 6800/(10000 + 6800) * 12,8 В = 5,1 В

Имейте в виду, что напряжение в автомобиле может быть выше 12 В, но на свинцовом аккумуляторе оно не должно превышать 13,8 В для целей зарядки. Я использовал это для обнаружения цепи 12 В. Вы также можете попробовать использовать это для определения уровня заряда батареи, если вы подключите ее к аналоговому входу.

Обычно это нормально, хотя я не уверен, что при некоторых более высоких напряжениях (как показано выше) насколько хорошо внутренние фиксирующие диоды в AVR справятся с этим.
Если вы используете схему 3V3 с 5V Arduino, вы должны быть в безопасности. 3 В по-прежнему определяется как ВЫСОКОЕ, и вы можете иметь перенапряжение 20 В на делителе.

Это может быть немного поздно, но то, что я сделал, очень просто. Поймите это, оптопара — это способ сделать всю вашу схему простой и изолированной от системы питания автомобиля/мотоцикла. Но вместо того, чтобы покупать один, вы можете построить его за 10-30 центов. Используя белый светодиод 3,2 В, резистор ~ 620 Ом и LDR. Теперь это просто чтение напряжения LDR на вашей стороне Arduino, чтобы определить, подключен ли положительный аккумулятор (+) или нет (двигатель включен / аккумулятор подключен).

Подключите резистор 620 Ом к отрицательному выводу светодиода. Затем соедините минус 12 В с другим концом резистора. Соедините положительную клемму 12 В с положительным контактом светодиода.

Плюс в том, что он выдерживает напряжение до 19 вольт.введите описание изображения здесь