Реле прерывистого режима работы стеклоочистителя

Хочу добавить дворникам на своей 40-летней машине прерывистую функцию без всяких дополнительных переключателей. Подробности о дворниках можно узнать здесь [ http://www.globalsoftware-inc.com/coolerman/fj40/5G.htm]. Ручка стеклоочистителя закрывает путь к земле, позволяя двигателю начать подметать дворники. (Есть еще одно заземление на двигателе, которое механически замыкается, когда дворники не припаркованы. Это позволяет дворникам парковаться независимо от того, когда дворники выключены.) Кажется, все, что мне нужно сделать, это завершить путь к земле всякий раз, когда я хочу подмести дворники, но это кажется слишком простым, так что я сомневаюсь сам. Я нарисовал небольшую схему, используя ATtiny85, чтобы определить, замкнута ли цепь стеклоочистителя (на схеме не показано). Если цепь замкнута (ручка вытянута) дольше одной секунды, дворники работают до тех пор, пока ручка находится в отжатом положении. Если ручка вытянута и возвращена менее чем за одну секунду, UC активирует реле на время, достаточное для запуска развертки, и повторяет это с заданным интервалом.

Я что-то пропустил? Это разумный подход? Я выбрал автомобильное реле, которое использовал раньше, техническое описание здесь [ http://www.farnell.com/datasheets/1809465.pdf] с диодом и RC-демпфером на контактах.

[Отредактировано из оригинала, чтобы отразить точную проводку.]

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Заполняется ОП.

                                 |   A   |   B   |   C   |
                                 +-------+-------+-------+
Everything off                   |12.9 V |12.9 V |12.9 V |
Bulb in, WIPER_LO closed         |   0 V |   0 V | 4.9 V |
Relay energised, WIPER_LO closed |   0 V |12.9 V | 4.9 V |

схематический

смоделируйте эту схему

[Вторая схема иллюстрирует переключатель и два пути заземления.]

@Transistor, почему вы добавляете схему / ответ в вопрос?

Ответы (2)

[Обновление: большая переработка после получения дополнительной информации.]

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Рисунок 1. Перерисовка проводки на основе тайны проводки Toyota .

Рисунок 1: как это работает

  • В положении OFF переключатель RUN будет поддерживать работу двигателя на низкой скорости, пока он не достигнет положения PARK.
  • В положении OFF/PARK двигатель закорочен. Это вызывает динамическое торможение двигателя стеклоочистителя и резко останавливает двигатель, предотвращая выбег в положение RUN.
  • На скорости LO контакт отключения разомкнут, LO замкнут, и двигатель работает на низкой скорости.
  • На высокой скорости два других контакта разомкнуты, и высокоскоростная обмотка находится под напряжением.
  • Обратите внимание, что короткое замыкание + на GND никогда не должно происходить при таком расположении, так как контакты переключателя стеклоочистителей будут разомкнуты до замыкания.

Рисунок 2: замена переключателя реле

На рис. 2 показана переустановка для прерывистого дополнительного управления. Я рекомендую этот подход, а не подход с одним реле из более ранних изменений, поскольку он обеспечивает полную изоляцию между логикой и проводкой питания, дает вам большую гибкость в логике и прост в подключении и понимании.

В схеме на Рисунке 2 следует избегать одной опасности: когда RLY2 находится под напряжением и выбрана высокая скорость, провод LO никогда не должен подключаться к переключателю PARK, поскольку он будет переключаться между + и GND, пока обмотка HI находится под напряжением.

схематический

смоделируйте эту схему

Рисунок 3. (Почти) полная схема.

Рисунок 3: полная схема — как она работает

Оригинальная ручка стеклоочистителя имеет несколько ограничений: есть фиксированные внутренние звенья, которые нельзя сломать. Отключение всех исходных проводов, кроме провода GND, позволяет нам контролировать настройки LO и HI с помощью логической схемы без помех от источника питания +12 В.

  • R1 и 2 подтягивают линии /LO (не LO) и /HI (не HI), если они не выбраны.
  • Выбор LO или HI потянет соответствующую линию вниз. Обе высокие линии указывают на то, что выбрано положение ВЫКЛ.
  • ATiny выполняет логику реле.
  • Q1 и 2 — драйверы с открытым коллектором для RLY1 и RLY2. D1 и D2 обеспечивают индуктивную защиту от обратного удара для Q1 и Q2 в выключенном состоянии.
  • Как требуется в комментарии к Рисунку 2 выше, мы должны убедиться, что если RLY2 находится под напряжением, то и RLY1 тоже. Это должно быть сделано в программном обеспечении, но D3 гарантирует, что если Q2 (и RLY2) включен, то RLY1 будет включен независимо от качества программного обеспечения. ;^)

Программное обеспечение

Как указывает Дуэйн Рид в своем ответе, есть несколько изящных трюков, которые вы можете сделать с этим, чтобы использовать последовательность включения-выключения-включения для установки и изменения времени задержки. Я думал об этом, когда писал свой оригинал, потому что помню, как читал статью на Elektor (апрель 1980 г.) на эту тему. Простые микросхемы, такие как ATiny, тогда не были доступны, и в конструкции использовалась некоторая хитрая логика, чтобы сделать таймер «памятью». На конструкцию Elektor ссылается патент США 4388574 .

Я не знал, что вы можете добавить напрямую из CircuitLab. Спасибо. Я добавил к вопросу схему обнаружения 12 В. Есть ли преимущество схемы D1/C2/R3/R4 перед BJT?
Ответ обновлен.
Я понимаю NPN и 10k pull-up. Не уверен в остальном, но дай мне попробовать. База Q2 подключена к «всегда включенному» источнику питания 12 В, и когда переключатель стеклоочистителя разомкнут, NPN включен, а вход U1 имеет НИЗКИЙ уровень. Когда переключатель стеклоочистителя замкнут, NPN включен, а на входе U1 высокий уровень. Преимущество в том, что UC будет знать, когда ручка нажата, но дворники еще не остановились?
Я думаю, у вас есть это, при условии, что это опечатка в вашем третьем предложении: « Когда переключатель стеклоочистителя замкнут, NPN включен » должно читаться . Все остальное в порядке. Это какое-то преимущество для вас? Интересует какая марка/модель автомобиля?
Да, опечатка. Это преимущество, и это для Toyota Land Cruiser 74 года выпуска (FJ40). Довольно раздражает вытаскивать ручку (не рядом с рулевым колесом) и нажимать ее каждый раз, когда вам нужен один взмах. Ценю вашу помощь.
Я заменил png схемой в исходном посте и изменил ее, чтобы показать три доступных соединения; +12В, стеклоочиститель и GND. Я считаю, что это то же самое, за исключением того, что я не могу добавить D1. Я могу только изменить схему внутри коробки.
Мы приближаемся. (1) Не забывайте, что у вас есть контакт парковки, параллельный ручке. (2) Поскольку вы не можете вставить мой D1, ваши D4 и D3 не нужны. (3) С вашим повторным эскизом теперь очевидно, что у нас нет входной защиты от индуктивного удара двигателя при выключении или искрения щеток. Я скопирую схему с предложением для мода.
Я не понимаю отдельных оснований. Если оба провода прикручены к шасси (земле), разве они не являются одним и тем же заземлением, но подключены дальше от UC? Могу ли я адресовать это по-другому на доске?
На вашей схеме вы показываете сильный ток возврата двигателя, проходящий через общую печатную плату на землю. Любое сопротивление на этой дорожке вызовет повышение напряжения и шум на минусе микроконтроллера и может вызвать проблемы. Если вы можете управлять только одним заземлением, поместите его на контакт реле и отключите заземление электроники от него, а не наоборот.
Хорошо я понял. На печатной плате у меня контактная площадка стеклоочистителя расположена очень близко к общему проводу реле, а контактная площадка заземления — очень близко к нормально разомкнутому контакту. Путь сильного тока максимально короток (и имеет ширину более 200 мил). Еще раз спасибо.
Чтобы избежать замыкания цепи вторым заземлением (и точно отразить фактическую проводку), я пересмотрел схему в верхней части страницы, используя реле для создания прерывистых разверток путем размыкания реле для задержки. Однако Q2 работает не так, как я ожидал, и лампочка, которую я заменил на двигатель, всегда в какой-то степени светится.
Добро пожаловать! (1) Какая мощность лампы? (2) « путем размыкания реле задержки ». Под этим вы подразумеваете подачу питания на реле задержки (что было бы правильно)? (3) Я добавил метки A, B и C к вашей схеме и таблице ожидаемых значений. Пожалуйста, отредактируйте с фактическими показаниями. (4) Что на самом деле устанавливает задержку? Горшок на ATtiny?
Я измерил именно то, что вы предсказывали. Говоря о лампочках, я думаю, что сейчас у меня в голове медленно загорается тусклая лампа. У меня вместо мотора лампочки нет, у меня последовательно светодиод и резистор 680Ом! Мои извинения. Я измеряю ~ 3 мА на светодиоде, которого достаточно, чтобы зажечь его, и я предположил, что двигатель будет под напряжением. 3 мА - это ток, который течет от базы к эмиттеру Q2? Кстати, я добавил R7, чтобы создать делитель напряжения для базы Q2, но теперь я не уверен, что это тоже было необходимо.
У меня было подозрение, что это может быть светодиод. Попробуйте это с задним фонарем мощностью 6 Вт или подобным, чтобы быть немного более реалистичным. Возможно, вы захотите добавить переключатель для имитации функции переключателя «парковка». База транзистора управляется током, а резистор 3k3 ограничивает его до 12 В.3 k 3 =4мA  , что будет хорошо. Продолжать идти!
Первоначальная схема, которую я разместил, не совсем точно иллюстрировала переключатель, и я опубликовал исправленную. Ручка стеклоочистителя переключает 12 В от двигателя между двумя цепями заземления; один представляет собой постоянное заземление для непрерывной работы, а другой имеет переключатель, который открывается кулачком, когда дворники завершают движение. Когда реле срабатывает, дворники завершают уборку и паркуются. Задержка длится до тех пор, пока реле не обесточится на мгновение. Теперь мой вопрос заключается в том, необходимы ли D4 и/или D5, хорошая практика, ненужная или не очень хорошая идея (или ничего из вышеперечисленного).
@unix: извините за задержку. Я сделал полное переписывание, потратив еще некоторое время на анализ диаграмм Toyota и предоставленной вами дополнительной информации. (Мы полностью упустили тот факт, что двигатель преднамеренно замыкается накоротко при достижении парковочного положения.) Новый дизайн намного чище и имеет полное разделение между проводкой двигателя и логикой. Я думаю, вам будет намного проще программировать и подключать.
Как только я начал думать, я знал, что делаю... Логическую часть я понимаю. Однако я не совсем понимаю соединения реле. Возможно, вы можете сопоставить их в схеме, которую я предоставил выше. Я также не смог придумать способ умной схемы механической ручки толкателя/толкателя, но, надеюсь, это имеет смысл. Была ли моя последняя схема неразумной? Позволит ли эта конструкция с двумя реле работать дворникам, если UC выйдет из строя? Спасибо.
Ваша схема ручки в порядке, и я обновил свою, чтобы использовать вашу схему. Проблема с нашей оригинальной работой и вашей разработкой заключается в том, что мы пропустили короткое замыкание двигателя в положении парковки, и это вызвало бы проблемы. Большинство переключателей прерывистого режима работы стеклоочистителей имеют дополнительные контакты для прерывистого режима. У вас нет, и я не вижу никакого способа смешивать логику и реле, делая его защищенным от короткого замыкания. Для прерывистого использования вам придется «обучить» микро с последовательностью включения-выключения, поэтому, к сожалению, вы не сможете использовать тот же переключатель, если микро выйдет из строя. Прочитайте мой пост несколько раз...
Я искренне ценю ваше терпение. Я думаю, что понял. Механическая ручка взаимодействует только с uC, который управляет реле. (Не признаюсь, сколько раз я читал ваш пост.) Как вы уже сказали, к дворникам подключен только провод заземления. Управление задержкой можно выполнить, как упоминал @Dwayne, или несколькими другими способами.
Видите ли вы какую-либо причину, по которой я не мог использовать внутренние подтяжки для входов HI и LO uC?
Я рад, что ты понял. Не беспокойтесь о том, сколько времени ушло на его получение. Мне потребовалось довольно много времени, чтобы понять, что происходит. Внутренние подтягивания — это хорошо.
Я собрал схему на макетной плате и изменил код, чтобы пользователь мог установить интервал, используя время между нажатиями ручки. Конечно, это сработало. Соединил разъемы жгута проводов, и в грузовике все заработало отлично! С нетерпением жду получения печатных плат и сборки. В очередной раз благодарим за помощь.
Спасибо, что дал мне знать. Я буду думать о том, как ты улыбаешься каждый раз, когда дергаешь за ручку!
Я собрал прототип, и система работает нормально. Я добавил некоторую защиту в цепь, но не уверен насчет предохранителя для vr/uC. Писал сюда запись , но ответа не получил. Буду очень признателен, если вы посмотрите, если у вас есть несколько минут времени. Спасибо.

В дополнение к приведенным выше ответам вы можете рассмотреть метод, который я использовал, может быть, 20 лет назад: управление стеклоочистителем определяет время задержки. Дополнительные переключатели не нужны.

Что происходит, так это то, что вы на мгновение активируете управление стеклоочистителями, а затем отключаете управление. Дворники продолжают свою работу и возвращаются домой, но теперь цепь находится под охраной. Когда желаемое время между проходами истечет, снова включите стеклоочиститель и выключите управление. Микро измеряет время между этими двумя активациями и продолжает повторять этот интервал вечно.

Чтобы выключить интервальный таймер, включите стеклоочиститель более чем на 1 полный цикл. Микроконтроллер обнаруживает, что переключатель замкнут дольше, чем исходное время, и возвращается в состояние ожидания.

Пара других вещей: я измеряю продолжительность начального импульса включения и повторяю эту ширину импульса на реле. Я также запускаю таймер, когда система находится в состоянии Armed, и принудительно возвращаю систему в режим ожидания, если прошло слишком много времени, прежде чем будет зарегистрирован второй цикл. Это помогает устранить непреднамеренные движения дворников, если кто-то, кто не знаком с системой, включает дворники только один раз.

Это новая идея. В настоящее время он использует мгновенный контакт переключателя омывателя для циклического переключения периодов задержки (что отлично работает, поскольку требуется некоторое время, прежде чем вы когда-нибудь очистите ветровое стекло). Я видел другой, который использует положения OFF и HI для перемещения вверх и вниз по «лестнице задержки». Мне нравится ваш метод, и это будет только изменение кода. Спасибо за предложение.
@DwayneReid: Была ли схема дворников вашей собственной или, случайно, это была схема Elektor апреля 1980 года? Смотрите обновление к моему ответу.
Реле прерывистого режима работы стеклоочистителя
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v