inteligentny sterownik oswietlenia w samochodzie

Inteligentny sterownik oświetlenia R O J E K T Y
P wnętrza samochodu
Inteligentny sterownik
oświetlenia wnętrza
samochodu
AVT-528
Wsiadając do samochodu
nocą, cz�sto po omacku
szukamy stacyjki, bo po
zamkni�ciu drzwi lampka
Prezentowany w artykule ste- Budowa
oświetlająca wn�trze kabiny
rownik lampki powoduje przedłu- Schemat elektryczny sterowni-
natychmiast gaśnie. Mołna
łenie czasu jej świecenia po za- ka lampki samochodowej przed-
oczywiście pozostawiĘ otwarte
mkni�ciu drzwi, co ułatwia wło- stawiono na rys. 1. Jego gł�wnym
drzwi, ale w czasie mrozu, łenie kluczyka do stacyjki i zapi�- elementem jest układ US1. Jest to
czy opad�w deszczu nie jest cie pas�w. Po zamkni�ciu drzwi mikrokontroler PIC12F629. Sygnał
światło świeci si� jeszcze przez zegarowy mikrokontrolera mołe
to przyjemne. W wi�kszości
30 sekund, jeśli jednak w tym pochodziĘ z wewn�trznego gene-
nowych samochod�w są
czasie zostanie włączony zapłon ratora RC. Jego cz�stotliwośĘ wy-
zainstalowane układy sterujące
(na wyjściu stacyjki pojawi si� nosi około 4 MHz, i mołe byĘ
wewn�trznym oświetleniem
napi�cie), to światło zostanie na- kalibrowana w 32 krokach, po-
tak, łe lampka gaśnie
tychmiast wyłączone. Włączenie przez wpis odpowiedniej wartości
stopniowo i z pewnym
i wyłączenie światła jest wykony- do rejestru OSSCAL. Mikrokont-
op��nieniem, jednak
wane płynnie, poprzez stopniowe roler zawiera dwa timery oraz
ułytkownicy kilkuletnich
jego zapalanie i wygaszanie. Po- układ Watchdoga, kt�ry umołli-
samochod�w są pozbawieni
nadto sterownik wyposałono wia restart procesora w przypad-
takich udogodnie�. w funkcj� ochrony akumulatora ku jego zawieszenia. Poniewał
Rekomendacje: jest to bez przed rozładowaniem - w przy- wejście zerujące mikrokontroler
padku, gdy drzwi pozostaną ot- mołe pracowaĘ takłe jako wejście
wątpienia jeden z bardziej
warte zbyt długo (na przykład cyfrowe, w procesorze zawarty jest
przydatnych samochodowych
przez całą noc) mołe nastąpiĘ układ zerujący, kt�ry wyzeruje
�gadłet�w�. Polecamy go
całkowite rozładowanie akumu- mikrokontroler, jeśli napi�cie za-
wszystkim posiadaczom
latora. Sterownik zapobiega ta- silania jest mniejsze nił 2 V. Nie
starszych samochod�w,
kiej sytuacji, wyłączając światło ma wi�c konieczności stosowania
a takłe tym konstruktorom-
po 150 sekundach od otwarcia zewn�trznego układu zerującego.
elektronikom, kt�rzy chcą
drzwi. Aby ponownie włączyĘ W prezentowanym układzie
poznaĘ tajniki sterowania
światło naleły drzwi zamknąĘ mikrokontroler jest taktowany z
PWM.
i ponownie otworzyĘ. Dodatkową wewn�trznego generatora, gdył
funkcją sterownika jest włącza- nie jest wymagana duła stabilnośĘ
nie lampki po wyłączeniu cz�stotliwości sygnału zegarowego,
silnika. Lampka jest włączana na takłe sygnał zerujący jest genero-
30 sekund w przypadku wyłą- wany przez wewn�trzne moduły
czenia stacyjki, gdy były zapa- procesora. Watchdog jest uaktyw-
lone światła postojowe. niany, co sprawia, łe w przypad-
Ostatnią funkcją, niezwiązaną ku zawieszenia si� procesora jego
ze sterowaniem oświetleniem, jest prawidłowa praca zostanie przy-
symulacja alarmu. Sterownik zo- wr�cona po czasie około dw�ch
stał wyposałony w diod� świecą- sekund. Ze wzgl�du na cz�ste
cą, kt�ra przy wyłączonej stacyjce wyst�powanie zakł�ce� w samo-
błyska z cz�stotliwością 1 Hz, a po chodzie watchdog jest bardzo
włączeniu stacyjki jest wyłączana. przydatny.
Elektronika Praktyczna 10/2003
27
Inteligentny sterownik oświetlenia wnętrza samochodu
Rys. 1. Schemat elektryczny inteligentnego sterownika lampki samochodowej
W celu wykorzystania wszyst- cym napi�cia wejściowe są obni- W tej sytuacji zostaje zapalone
kich mołliwości prezentowanego łane do wartości VCC+0,4 V, światło i jednocześnie zostanie
sterownika, niezb�dne jest dopro- a takie napi�cie mieści si� w uruchomiony licznik odmierzający
wadzenie sygnał�w napi�ciowych: zakresie dopuszczalnych napi�Ę czas samoczynnego wyłączenia
z włącznika w drzwiach, przełącz- wejściowych. światła. Licznik ten odlicza czas
nika świateł pozycyjnych oraz Dołączona dioda świecąca mo- r�wny 120 sekund. Jeśli taka
z wyjścia stacyjki. Sygnał z włącz- łe słułyĘ jako symulator alarmu, sytuacja b�dzie trwała 120 se-
nika umieszczonego w drzwiach poniewał po wyłączeniu zapłonu kund, to zostanie odliczone jesz-
jest podawany na wejście proce- błyska z cz�stotliwością 1 Hz. Po cze 30 sekund i światło zostanie
sora poprzez diod�. Wyjście włączeniu zapłonu dioda jest wy- wyłączone, pomimo, łe drzwi b�-
włącznika w momencie otwarcia łączana. dą nadal otwarte. Zapobiega to
drzwi zostaje zwarte z masą. Dio- Do zapewnienia odpowiedniej rozładowaniu akumulatora w przy-
da została włączona tak, łe �prze- wartości napi�cia zasilania zasto- padku pozostawienia otwartych
puszcza� tylko sygnały o pozio- sowano stabilizator monolityczny drzwi na długi czas.
mie niskim - czyli po otwarciu typu LM78L05. Jako klucz Jeśli w ciągu 120 sekund od
drzwi na wejściu procesora włączający lampk� wewnątrz ka- otwarcia drzwi zostaną zamkni�te,
wyst�puje poziom niski. Jeśli zaś biny zastosowano tranzystor T1. to rozpocznie si� odliczanie czasu
drzwi są zamkni�te, to wewn�t- Jest to tranzystor typu MOSFET 30 sekund. Dlatego niezalełnie od
rzny rezystor podciągający zawar- o maksymalnym prądzie przewo- czasu otwarcia drzwi (nie dłułszy
ty w mikrokontrolerze wymusza dzenia 12 A, co w zupełności nił 120 sekund), po ich zamkni�-
poziom wysoki na tym wejściu. wystarcza, gdył lampka ma za- ciu światło b�dzie si� jeszcze
Sygnały z wyjścia stacyjki zwyczaj moc 5 W. świeciło przez 30 sekund. Po
i włącznika świateł postojowych Działanie sterownika zamkni�ciu drzwi światło mołe
podawane są poprzez dzielniki Algorytm działania mikrokont- zostaĘ wyłączone przed upływem
rezystancyjne (R1...R4), maksymal- rolera przedstawiono na rys. 2. 30 sekund. Jeśli zostanie włączo-
ne napi�cie na ich wejściach Sprawdzane jest nieustannie czy na stacyjka (silnik), w�wczas
mołe mieĘ wartośĘ około 15 V. stacyjka jest włączona, czy teł światło zostanie wyłączone na-
W przypadku wyłączenia świateł wyłączona. Jeśli stacyjka jest wy- tychmiast.
lub stacyjki, rezystory R3 i R4 łączona, to sprawdzany jest stan Jełeli zostanie włączona stacyj-
wymuszają poziomy niskie na włącznik�w drzwiowych. Jełeli ka (niezalełnie czy drzwi są ot-
wejściach mikrokontrolera. W drzwi zostaną otwarte, to zostanie warte, czy nie), to światło zosta-
dzielniku nast�puje podział na- zapalone światło. nie wyłączone, a program prze-
pi�cia przez dwa. Napi�cie w in- Czas świecenia światła jest chodzi do przypadku, gdy stacyj-
stalacji samochodowej mołe wy- zalełny od stanu stacyjki oraz ka jest włączona (punkt 2).
nosiĘ nawet 15V, w takim przy- stanu włącznik�w drzwiowych. 2. Stacyjka włączona, drzwi
padku na wyjściach dzielnik�w W zalełności od ich ustawienia są otwarte.
b�dzie wyst�powało napi�cie wykonywane odpowiednie proce- Jest to sytuacja, gdy samoch�d
o wartości około 7,5 V. WartośĘ dury. Poniłej przedstawiono dzia- jest uruchomiony i zostaną otwar-
ta przekracza dopuszczalną war- łanie sterownika dla trzech te drzwi (na przykład wsiada
tośĘ napi�cia wejściowego dla mołliwych przypadk�w. pasałer). W tej sytuacji po otwar-
mikrokontrolera, jednak dzi�ki we- 1. Stacyjka wyłączona, drzwi ciu drzwi światło zostanie zapa-
wn�trznym diodom zabezpieczają- otwarte. lone, a po ich zamkni�ciu natych-
Elektronika Praktyczna 10/2003
28
Inteligentny sterownik oświetlenia wnętrza samochodu
Rys. 2. Algorytm działania sterownika lampki samochodowej
miast zgaszone. W takim przypad- światła. Program zawarty w pro- przez zmian� wypełnienia sygna-
ku nie jest konieczne wydłułanie cesorze zapami�tuje wi�c stan łu sterującego tranzystorem T1
czasu świecenia światła, ponie- świateł mijania jeszcze przez dwie (modulacja PWM). Podczas pełne-
wał skoro silnik jest uruchomio- sekundy po ich wyłączeniu. Dla- go zapalenia albo całkowitego wy-
ny, to jest bardzo prawdopodob- tego jeśli światła zostaną wyłączo- gaszenia łar�wki tranzystor jest
ne, łe bezpośrednio po zamkni�- ne, na przykład o sekund� wcześ- włączony lub wyłączony. Podczas
ciu drzwi rozpocznie si� jazda, niej nił zostanie wyłączona sta- włączania lub wyłączania tranzys-
a włączone światło b�dzie ośle- cyjka, to mikrokontroler i tak b�- tor jest sterowany impulsowo.
piało kierowc�. dzie �wiedział�, łe światła były Procedur� realizującą funkcj� po-
W innej sytuacji, jeśli stacyjka zapalone i lampka zostanie zapa- wolnego rozjaśniania światła
jest włączona, drzwi zostaną ot- lona. Lampka b�dzie świeciła si� przedstawiono na list. 1.
warte, a nast�pnie stacyjka zosta- przez 30 sekund, jełeli jednak Aby powoli rozjaśniĘ światło
nie wyłączona, to nastąpi przej- zostanie włączona stacyjka, to naleły zwi�kszaĘ czas włączenia
ście do przypadku jak w punkcie zostanie natychmiast wyłączona. tranzystora i zmniejszaĘ czas jego
pierwszym. Jełeli zostaną otwarte drzwi, to wyłączenia (całkowity suma cza-
3. Stacyjka włączona, drzwi nastąpi przejście do przypadku s�w włączenie i wyłączenia jest
zamkni�te, włączone światła po- z punktu pierwszego. Jeśli nie zawsze taka sama).
stojowe. chcemy, aby lampka była włącza- Do odliczania czasu włączenia
Jeśli po zako�czonej je�dzie na samoczynnie po wyłączeniu i wyłączenia tranzystora procedu-
zostanie wyłączona stacyjka, stacyjki, to wejście sterownika ra wykorzystuje Timer0. Słuły on
a światła mijania lub drogowe oznaczone jako ��wiatła� naleły do precyzyjnego odmierzania cza-
były zapalone, to oznacza, łe naj- pozostawiĘ niepodłączone. Re- su, dlatego po wpisaniu począt-
prawdopodobniej jest ciemno. zystor R4 b�dzie wymuszał kowej wartości do TMR0 procesor
W takiej sytuacji po wyłączeniu poziom niski i niezalełnie od oczekuje na jego przepełnienie.
stacyjki światło zostanie włączo- tego czy światła były włączone, W zmiennej i jest pami�tana war-
ne, bez konieczności otwierania czy nie, procesor przyjmie, łe tośĘ czasu wyłączenie tranzystora,
drzwi. Poniewał w niekt�rych sa- były wyłączone i lampka nie b�- a w zmiennej j czas jego włącze-
mochodach wraz z wyłączeniem dzie włączana. nia. Włączanie i wyłączanie tran-
stacyjki wyłączane są teł światła, Aby zwi�kszyĘ komfort ułytko- zystora jest wykonywane 255 ra-
konieczne stało si� zastosowanie wania sterownika, zapalanie i ga- zy, z tym, łe za kałdym razem
pami�ci zapalonych świateł. Bez szenie lampki jest wykonywane czas włączenia jest coraz dłułszy,
tej funkcji w samochodach z au- stopniowo - powoli rozjaśniając a czas wyłączenia coraz kr�tszy,
tomatycznym wyłączaniem świa- lub przyciemniając światło. Po- co w efekcie powoduje coraz jaś-
teł lampka nie zostałaby zapalona, zwala to na przyzwyczajenie si� niejsze świecenie łar�wki. Dla
poniewał procedura włączająca oczu do zmian nat�łenia oświet- kałdej wartości i i j przebieg jest
światło w momencie wyłączenia lenia. Przyciemnianie i rozjaśnia- powtarzany 30 razy, dzi�ki temu
stacyjki sprawdza czy są zapalone nie światła zostało wykonane po- proces rozjaśniania jest wykony-
Elektronika Praktyczna 10/2003
29
Inteligentny sterownik oświetlenia wnętrza samochodu
dzie. Na rys. 4a przedstawiono
List. 1. Procedura powolnego rozjaśniania światła
schemat typowego obwodu
buz_on()
{int i,j,k,l;
włączającego oświetlenie wn�trza
j=255;i=0; kabiny. Jak widaĘ, za włączenie
for(k=0;k<255;k++) //wykonaj 255 razy
światła odpowiadają włączniki
{
for(l=0;l<30;l++) //wykonaj 30razy
umieszczone w drzwiach. Dodat-
{ restart_wdt(); //zeruj WDT
buz=0; //wyłącz światło
kowy przełącznik jest umieszczo-
tmr0=i; //przepisz stan i do TMR0
while(!bit_test(intcon,t0if)); //czekaj na przepełnienie TMR0
ny wewnątrz lampki i umołliwia
bit_clear(intcon,t0if); //zeruj flagę przepełnienia TMR0
buz=1; //zapal światło
włączenie światła przy zamkni�-
tmr0=j; //przepisz stan j do TMR0
while(!bit_test(intcon,t0if)); //czekaj na przepełnienie TMR0 tych drzwiach. W niekt�rych sa-
bit_clear(intcon,t0if); //zeruj flagę przepełnienia TMR0
mochodach przełącznik ten jest
}
pomini�ty.
i++; //zwiększ wartość i
j--; //zmniejsz wartość j
Mołe si� jednak zdarzyĘ, łe
} //jeśli wszystko wykonane
buz=1; //to włącz światło
przełącznik ten jest tr�jpozycyjny.
}
W takim przypadku mołna włą-
czyĘ lampk�, przełączyĘ w tryb
wany przez czas około dw�ch tach. Poniewał układ ma praco- sterowania z włącznik�w umiesz-
sekund. Po tym czasie łar�wka waĘ w samochodzie, a wiec w śro- czonych w drzwiach lub ją wyłą-
świeci pełną mocą i procedura dowisku narałonym na wilgoĘ, czyĘ. Jeśli w samochodzie znajdu-
jest zako�czona. pod mikrokontroler naleły zasto- je si� właśnie taki typ przełączni-
Procedura powolnego ściem- sowaĘ podstawk� precyzyjną lub ka, to do poprawnej pracy sterow-
niania światła działa na podobnej nawet wlutowaĘ go bezpośrednio nika musi znajdowaĘ si� w pozy-
zasadzie (list. 2), lecz na początku w płytk�. Pozwoli to uniknąĘ wy- cji sterowania za pomocą włącz-
czas włączenia tranzystora jest stąpienia usterek wywołanych nik�w umieszczonych w drzwiach.
najdłułszy, a czas wyłączenia naj- przerwami pomi�dzy wyprowa- Aby wykorzystaĘ wszystkie
kr�tszy, przez co początkowo ła- dzeniami mikrokontrolera i pod- mołliwości sterownika naleły wy-
r�wka świeci najmocniej i jest stawki. Jeśli sterownik ma słułyĘ konaĘ drobną modyfikacj� insta-
powoli ściemniana. Dodatkowo takłe jako symulator alarmu, to lacji samochodowej. Schemat pod-
zwi�kszona jest liczba powt�rze� do złącza CON3 naleły przyluto- łączenia sterownika do instalacji
przebiegu dla poszczeg�lnych war- waĘ przew�d zako�czony diodą, samochodowej jest przedstawiony
tości włączenia i wyłączenia tran- a po zamontowaniu układu w sa- na rys. 4b. Opr�cz połącze� po-
zystora, co powoduje wydłułenie mochodzie diod� umieściĘ w wi- mi�dzy lampką i włącznikami
czasu wygaszania światła i łagod- docznym miejscu. Jełeli nie w drzwiach naleły wykonaĘ po-
niejsze przejście ze stanu świece- b�dzie wykorzystywana funkcja łączenia z włącznikiem świateł,
nia pełną mocą do całkowitego symulacji alarmu, to diod� naleły plusem zasilania i z wyjściem
wygaszenia. Dla wartości r�wnej wlutowaĘ w płytk�, gdył b�dzie stacyjki.
50, czas ten wynosi około 3 se- ona pomocna przy uruchamianiu Na schemacie grubą linią
kund. układu. przedstawiono połączenia, kt�re
Jeśli montał został przeprowa- naleły wykonaĘ w celu zainstalo-
Montał i uruchomienie dzony poprawnie, mołemy przejśĘ wania sterownika. Przed przystą-
Układ sterownika naleły zmon- do uruchomienia układu. W tym pieniem do szukania właściwych
towaĘ na płytce jednostronnej celu do złącza CON2 naleły pod- kabli bardzo przydatny mołe byĘ
zgodnie ze schematem montało- łączyĘ napi�cie o wartości około schemat instalacji elektrycznej sa-
wym pokazanym na rys. 3. Z uwa- 12 V (oznaczone na płytce �+�
gi na niewielką liczb� element�w i �-�). Po włączeniu zasilania dio-
montał płytki nie jest zbyt trudny. da powinna błyskaĘ. Jeśli tak jest,
Rozpoczynamy od montału ele- to układ działa poprawnie i moł-
ment�w o najmniejszych gabary- na go zainstalowaĘ w samocho-
List. 2. Procedura powolnego ściemniania światła
buz_off()
{int i,j,k,l;
j=255;i=0;
for(k=0;k<255;k++) //wykonaj 255 razy
{
for(l=0;l<50;l++) //wykonaj 50razy
{ restart_wdt(); //zeruj WDT
buz=1; //włącz światło
tmr0=i; //przepisz stan i do TMR0
while(!bit_test(intcon,t0if)); //czekaj na przepełnienie TMR0
bit_clear(intcon,t0if); //zeruj flagę przepełnienia TMR0
buz=0; //zgaś światło
tmr0=j; //przepisz stan j do TMR0
while(!bit_test(intcon,t0if)); //czekaj na przepełnienie TMR0
bit_clear(intcon,t0if); //zeruj flagę przepełnienia TMR0
}
i++; //zwiększ wartość i
j--; //zmniejsz wartość j
} //jeśli wszystko wykonane
Rys. 3. Schemat montażowy płytki
buz=0; //to wyłącz światło
sterownika
}
Elektronika Praktyczna 10/2003
30
Inteligentny sterownik oświetlenia wnętrza samochodu
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1...R4: 12k&!
R5: 330&!
Kondensatory
C1, C4: 100�F/25V
C2, C3: 100nF
Półprzewodniki
D1: 1N4007
D2: BAT43
T1: BUZ10
US1: PIC12F629 zaprogramowany
US2: LM78L05
Różne
CON1, CON2: ARK3-5mm
CON3: Goldpin 1x2 męski
Dioda LED 2x5mm dowolna
Podstawka DIP8 - precyzyjna
byĘ przew�d biegnący bezpośred-
nio do lampki). Po prawidłowym
wykonaniu wszystkich połą-
cze� układ sterownika jest gotowy
do pracy.
Rys. 4. Schemat elektryczny obwodu oświetlenia wnętrza kabiny (a),
sposób podłączenia sterownika do instalacji samochodowej (b) Krzysztof Pławsiuk, AVT
krzysztof.plawsiuk@ep.com.pl
mochodu, gdył znacznie przy- łączenie ich do sterownika. Naj-
śpieszy to proces wykonania właś- wi�kszą trudnośĘ sprawi wykona- Plik wynikowy do zaprogramo-
ciwych połącze�. nie połączenia z włącznik�w
wania mikrokontrolera jest do-
Do pracy sterownika niezb�dne umieszczonych w drzwiach
st�pny na naszej stronie interne-
jest doprowadzenie nast�pujących i włącznika lampki, gdył istnieją- towej download.ep.com.pl w dzia-
sygnał�w: masa, �+� zasilania, ce fabrycznie połączenie naleły
le Dokumentacje.
bezpośrednio z akumulatora, �+� przerwaĘ i podłączyĘ do sterow-
pobrany za włącznikiem świateł nika. Naleły pami�taĘ, łe ob- Wzory płytek drukowanych w for-
pozycyjnych, �+� pobrany za sta- w�d musi zostaĘ przerwany
macie PDF są dost�pne w Internecie
cyjką. Połączenia te polegają je- w miejscu, w kt�rym sygnały
pod adresem: http://www.ep.com.pl/
dynie na odszukaniu odpowied- z wszystkich włącznik�w drzwio- ?pdf/pazdziernik03.htm oraz na płycie
nich przewod�w i r�wnoległe pod- wych są juł połączone (musi to
CD-EP10/2003B w katalogu PCB.
Elektronika Praktyczna 10/2003
31

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
inteligentny sterownik oświetlenia
Sterownik oswietlenia kabiny samochodu
Inteligentny budynek Oswietlenie
Sterownik oświetlenia z licznikiem osob
Uniwersalny sterownik oświetlenia dyskotekowego
avt 722 Rozraśniacz oświetlewnia w samochodzie
sterownik oświetlenia awarejnego
sterownik świateł samochodowych
Sterowanie oświetleniem
AVT2678 Inteligentny sterownik wentylatora komputerowego
Sterownik swiatel samochodowych follow home
automatyczny sterownik oświetlenia
2002 04 Automatyczny sterownik oświetlenia
ćw 4b Sterowanie oświetleniem

więcej podobnych podstron