Adaptives Steuergerät für eine Autositzheizung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte

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Jeder Autofahrer weiß, wie unangenehm es ist, im Winter auf dem kalten Sitz eines ungeheizten Autos zu sitzen. Es ist unter anderem auch gesundheitsschädlich, da es eine Reihe schwerer Krankheiten hervorrufen kann. Für die Sitzheizung gibt es verschiedene Umhänge und Bezüge, und in prestigeträchtigen Automodellen verfügen die Sitze meist über eine eingebaute Heizung. Es ist jedoch zu beachten, dass auch längeres Sitzen auf einem warmen Stuhl schädlich ist. Daher verfügen mehr oder weniger seriöse Heizgeräte über einen Timer, der die Heizung nach einiger Zeit abschaltet. Darüber hinaus ist diese Zeit in der Regel fest oder kann bestenfalls manuell eingestellt werden. Und Manipulationen damit während der Fahrt können zu einem Verkehrsunfall führen.

Um die Einstellung der optimalen Temperatur zu automatisieren, können Sie den Thermostatstuhl verwenden. Hier gibt es jedoch Schwierigkeiten bei der Messung der tatsächlichen Temperatur der Stuhloberfläche und das Problem, wo der Sensor angebracht werden muss, um ihn während des Betriebs nicht mechanisch zu beschädigen.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Dauer des Stuhlwärmers von der Umgebungstemperatur abhängig zu machen. Je niedriger er ist, desto länger sollte die Heizung funktionieren, und bei warmem Wetter ist es überhaupt nicht erforderlich, sie einzuschalten. Die Temperatur-Dauer-Abhängigkeit der Heizung muss experimentell ermittelt werden. Auf Abb. In Abb. 1 zeigt ein Diagramm eines Geräts, das nach einem solchen Algorithmus arbeitet. Es enthält einen Versorgungsspannungsstabilisator auf einem DA1-Chip, einen Temperatursensor BK1, einen Mikrocontroller DD1 und einen leistungsstarken Schlüssel auf einem Feldeffekttransistor VT1 im Stromkreis der Heizung EK1.

Reis. 1. Schema des Steuergeräts für die Autositzheizung

Die Stromversorgung des Geräts erfolgt über den Zigarettenanzünder mit 12 V. Diese Spannung wird dem integrierten Stabilisator DA1 zugeführt, und die stabilisierte Spannung von 5 V speist dann den digitalen Temperatursensor BK1 und den Mikrocontroller DD1. Nach dem Anlegen der Versorgungsspannung weist der Mikrocontroller den Sensor an, die Temperatur zu messen und liest den empfangenen Wert aus. Wenn es unter T liegt_н (anfängliche Einschalttemperatur), dann öffnet der Mikrocontroller für eine bestimmte Zeit den Feldeffekttransistor VT1, einschließlich der Heizung BK1. Bei dem betrachteten Gerät ist diese Zeit direkt proportional zur Differenz T_н und vom Sensor gemessene Umgebungstemperatur T:

t = (T_н -T)k,

wobei t die Dauer der Heizung ist, s; k ist der Proportionalitätsfaktor Sekunde pro Grad Celsius.

Nach dem Ausschalten der Heizung wiederholt sich der Vorgang erst nach dem Aus- und Einschalten des Geräts.

Bei den meisten im Ausland hergestellten Autos wird beim Ausschalten der Zündung die Spannung aus der Zigarettenanzünderbuchse entfernt und es ist nicht erforderlich, das Heizgerät davon zu trennen. Bei Haushaltsautos, bei denen die Spannung an der Zigarettenanzünderbuchse nicht von der Stellung des Zündschalters abhängt, müssen Sie eine Möglichkeit finden, das Heizgerät so anzuschließen, dass es sich beim Einschalten der Zündung ausschaltet. Andernfalls müssen Sie das Gerät zum Neustarten jedes Mal manuell für einige Sekunden ausschalten und dann wieder einschalten.

Die Tabelle zeigt ein Fragment der HEX-Datei des DD1-Mikrocontrollerprogramms. Bytes mit Temperaturwerten T_нwerden in den Zeilen der Tabelle rot hervorgehoben. In diesem Fall ist er auf +15 °C (0FH) eingestellt. Das Byte, das den Proportionalitätskoeffizienten k enthält, ist blau hervorgehoben. Die Einheit seines Wertes entspricht etwa 1,1 s/°C.

Wenn Sie Änderungen an der HEX-Datei vornehmen, vergessen Sie nicht, die Prüfsumme (das letzte Byte der Zeichenfolge) zusammen mit dem Wert des Bytes in der Zeichenfolge zu ändern. Die Prüfsumme sollte um die gleiche Anzahl an Einheiten verringert werden, wie das Byte erhöht wurde, oder umgekehrt. Die verfügbare Anzahl 1BH entspricht 30 s/°C. Das heißt, bei einer Umgebungstemperatur von +15 °C und mehr schaltet sich die Heizung gar nicht ein, bei einer Temperatur von +14 °C schaltet sie sich für 30 s ein, bei einer Temperatur von +13 °C – für 60 s, bei einer Temperatur von + 12 °C – für 90 s usw. Durch Ändern der angegebenen Bytes können Sie den angenehmsten Heizmodus auswählen.

Der Autor hat zwei konstruktive Versionen des Geräts getestet. Im ersten Fall wurde ein beheizter Umhang „ZHARA“ HOT-550GY verwendet (Abb. 2). Von der Rückseite aus müssen Sie den Reißverschluss öffnen, der mit mehreren Fadenstichen befestigt ist. Entfernen Sie anschließend vorsichtig den Klebestreifen vom Bedienfeld, nehmen Sie das Steuergerät ab und entfernen Sie die alte Leiterplatte davon.

Reis. 2. Umhang mit Heizung "HEAT" HOT-550GY

Eine Zeichnung einer neuen Leiterplatte und die Platzierung der Elemente darauf sind in Abb. 3 dargestellt. 1. Die Widerstände R3, R3 und die Kondensatoren C4 und C0805 sind 1 SMT. Die Kondensatoren C2 und C2 können aus Keramik oder Oxid sein. Widerstand R0,125 – beliebige Leistung von 2804 Watt. Für einen Mikrocontroller muss ein Panel auf der Platine installiert werden. Der Durchlasswiderstand des Feldeffekttransistors IRFXNUMX ist sehr klein. Selbst bei einem Strom von mehreren Ampere wird die Verlustleistung daher Zehntel Watt nicht überschreiten und es ist keine Wärmeabfuhr erforderlich.

Reis. 3. Zeichnung einer neuen Leiterplatte und Platzierung von Elementen darauf

Die im Gehäuse der Cape-Steuereinheit installierte Platine ist in Abb. dargestellt. 4. Das Loch in der Frontplatte über dem Mikrocontroller ist vergrößert, um das Entfernen des Mikrocontrollers zu erleichtern, wenn er neu programmiert werden muss (Abb. 5). Am Ende der Justierung des Gerätes wird die alte Auflage auf dessen Frontplatte aufgeklebt.

Reis. 4. Die im Körper der Cape-Steuereinheit installierte Platine

Reis. 5. Verfeinerung der Frontplatte

In der zweiten Variante wird der einfachste Haushaltsheizer „Emelya“ ohne jegliche Modifikationen verwendet. In diesem Fall wird die Heizgeräteplatine gemäß den Zeichnungen in Abb. hergestellt. 6. Es ist für die Aufnahme aller Widerstände und Kondensatoren der Größen 0805 und 1206 sowie des Mikrocontrollers PIC12F629-I/SN im SO-8-Gehäuse ausgelegt. Anstelle eines 4-MHz-Quarzresonators wurde für die gleiche Frequenz ein Keramik-CSTCC4M00G56/53-R0 mit eingebauten Kondensatoren verwendet, der die Kondensatoren C3 und C4 ersetzte.

Reis. 6. Zeichnung der Leiterplatte des Heizgerätes

Laut Murata-Katalog werden solche Resonatoren mit einer Frequenz von maximal 3,9 MHz hergestellt. In Online-Shops sind sie jedoch auch mit einer Frequenz von 4 MHz erhältlich. Die Platine mit dem darauf installierten programmierten Mikrocontroller wird in den Zigarettenanzünderstecker eingebaut, wie in Abb. 7. Als FU1 wurde der im Heizgerät vorhandene 7 A-Sicherungseinsatz verwendet.

Reis. 7. Eine Platine mit einem darauf installierten programmierten Mikrocontroller, eingebaut in den Zigarettenanzünderstecker

In beiden Geräteversionen kann die KIPD 66 E-K LED durch jede andere mit geeigneter Größe, Leuchtfarbe und Helligkeit ersetzt werden.

Platinenzeichnungen im Format Sprint Layout 5.0 und Mikrocontrollerprogramm: ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/04/aha.zip.

Autor: S.Zorin

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