Коммутатор фар и фонарей для автомобиля с контролем состояния аккумулятора и термометрами
сегодня в 12:35
На самом деле вариантов использования у этого модуля может быть больше, но названное применение было толчком к разработке.
Как известно, привезенные из США автомобили славятся своей дешевизной. Но при попытке получить разрешение на эксплуатацию в Европе новые владельцы таких машин сталкиваются с несоответствием стандартов на фары и сигнальные фонари в Америке и Европе. Приходится менять фары и задние огни. И тут подстерегает следующая неожиданность.
В европейских задних огнях могут оказаться встроенные противотуманные фонари, а в машине может не оказаться органа управления этими фонарями. Европейские же требования в этом плане суровы, если есть фонари, то они должны светить и не как попало, а в зависимости от состояния габаритных огней. Т.е. при включённых габаритах противотуманные фонари можно включить и выключить. При выключении габаритных огней противотуманные фонари тоже выключаются вслед за ними автоматически. И обязательно должна быть индикация включения противотуманных фонарей.
Решить данную проблему можно множеством способов. Здесь мы ее решили с позиции разработчика встраиваемых систем — с использованием микроконтроллера. За это в качестве бонуса получили дополнительные полезные функции (защита от КЗ, плавное включение ламп, индикация перегорания ламп и обрывов, индикация напряжения аккумулятора и мгновенных просадок напряжения и т.д.)
Следующая приятная новость заключается в том, что основные комплектующие для этого модуля (микроконтроллер Kinetis и силовой 4-х канальный ключ) можно получить бесплатно в виде образцов от фирмы Freescale.
Комплектующие для модуля подобраны с расчетом на эксплуатацию при низких температурах, до -40 град.С.
Микроконтроллер модуля разработан на ядре ARM® Cortex-M0+ и предназначен специально для автомобильных применений, его отличает питание от 5 В и повышенная помехоустойчивость.
В модуле применяется прецизионный источник опорного напряжения необходимый для анализа состояния аккумулятора и измерения температуры. Преобразователь напряжения модуля имеет микроамперные токи утечки в активном режиме. Т.е. модуль может оставаться всё время подключенным к аккумулятору автомобиля без какого-либо заметного влияния на его процесс саморазряда.
Ниже дана схема подключения модуля в минивэнах марки Dodge и Chrisler.
Модуль состоит из двух плат.
На верхней плате находится микроконтроллер, светодиодные индикаторы и стабилизатор напряжения. На нижней находится 4-х канальный силовой ключ.
- Микроконтроллер семейства Kinetis — S9KEAZN64AMLC
- Тактовая частота — 40 МГц
- Объем Flash памяти — 64 КБ
- Объем ОЗУ — 4 КБ
- Объем EEPROM — 256 Б
- Напряжение питания 7…28 В
- Количество независимо коммутируемых нагрузок — 4
- Максимальный ток в каждой нагрузке — до 6 А
- Защита от коротких замыканий в каждом канале
- Защита от перегрузки в каждом канале
- Защита от перегрева ключа.
- 7-и битное диммирование с частотой ШИМ задаваемой микроконтроллером.
- Ток потребление модуля в пассивном режиме с активным слежением <300 мкА
- Температуры эксплуатации — -40…+85 С
| Верхняя плата, вид сверху | Верхняя плата, вид снизу |
|---|---|
 |
 |
| Нижняя плата, вид сверху | Нижняя плата, вид снизу |
|---|---|
 |
 |
Проект открыт для развития, исходные файлы можно найти тут: https://github.com/Indemsys/Light-Control-Module-PCB
