Блок управления отопителем и кондиционером
Обновлено: 01.05.2024
На ВАЗ-2110 (2002 г.) печка стала выдавать только холодный, или только горячий воздух, да и вентилятор стал работать только на максимальной скорости. Выяснилось, что износился датчик положения заслонки отопителя (углеродистый переменный резистор - вышел из строя) и перегорел дополнительный резистор двигателя вентилятора печки. Да и раньше у вентилятора было несколько больших и очень больших скоростей.
После оценки объёма работ по ремонту, и стоимости запасных частей решили изготовить блок управления, который бы работал с указанными неисправностями, а по затратам и своим свойствам превосходил заводской вариант.
Основные достоинства:
- Нет необходимости покупать новый моторедуктор отопителя с датчиком (≈1500 р-продаётся только в сборе) и менять его.
- Нет необходимости покупать новый резистор вентилятора отопителя (≈300 р) и менять его.
- Нет необходимости покупать новый датчик температуры салона (который стрекочет около уха сверху) (≈300 р) и менять его.
- Современный вид и функционал. Регулировка скорости вентилятора от нуля. Поддержание заданной температуры.
- Дешевизна комплектующих (300-500 р).
Конструкция собрана в корпусе от старого блока. Штатная плата удалена. Лицевая панель – отклеена .Остаётся только пластмассовый корпус.
Элементы управления устройством:
- выносной датчик температуры DS18S20 в корпусе TO-92 (DS1820).Он размещается в салоне вблизи воздуховода.
- кнопки задания температуры и скорости вентилятора
- электронные концевые датчики – реализованы схемотехнически и программно.
Перейдём к принципиальной схеме.
Схема содержит несколько необычных схемотехнических решений, но - они проверены и хорошо работают. Интересна схема управления от микроконтроллера направлением вращения коллекторного двигателя (12 В) с определением заклинивания. Также интересна схема драйвера затвора полевого транзистора.
Двигатель вентилятора ВАЗ-2110 потребляет ток до 16 А, он управляется ШИМ, посредством мощного полевого транзистора VT1(IRFZ48N). Мощный диод VD4 (2Д213А) предназначен для подавления влияния индуктивности двигателя. На транзисторах VT9 (BC337-40), VT10(BC327-40), оптроне V1(PC817C) и диоде VD1(1N4007) собрана схема драйвера затвора полевого транзистора. Используется аппаратный ШИМ микроконтроллера с выхода 9(B3).Он работает на частоте около 20 кГц.
Светодиодный индикатор - сдвоенный зеленого цвета (LTD585G 'LITEON'). Используется динамическая индикация посредством ключей VT2,VT3(BC337-40).Кнопки управления подключены к тем же портам микроконтроллера, что и индикатор. Опрос кнопок производится с частотой около 4-5 Гц. На это время индикатор отключается (несколько микросекунд - глазом не заметно).
Цепь аналогового датчика температуры (термистора) R19,C6 не используется. Но если у кого-то будет желание, то его можно(и даже нужно) использовать.
Питание цифровой части от +5 В стабилизатора типа КРЕН5А или импортного аналога 7805.
Настройка устройства
Алгоритм работы микроконтроллера:
1. При первом включении после прошивки происходит калибровка: измеряется время перемещения из одного крайнего положения в другое. (Важно, чтобы напряжение было близко к рабочему, желательно в течение 10 сек запустить двигатель).
3. Первоначальное измерение температуры. Определение исправности датчика температуры. Если разница от заданного значения большая, то перемещение заслонки до соответствующего крайнего положения.(при неисправности датчика температуры- не выполняется).
4. Основной цикл работы:
- Измерение температуры с периодом 5-6 с. Определение исправности датчика температуры. При отличии от установленной - перемещение заслонки. (От 1 до 3-х условных шагов (если не крайнее положение). Шаг - время включения двигателя заслонки. Время зависит от начальной калибровки.)
- Опрос кнопок и изменение значений установки. При изменении температуры происходит запись во FLASH (запоминание). При изменении скорости вращения – изменение скважности ШИМ.
- Через 5-6 с происходит уменьшение яркости индикаторов до одной четверти. Индикаторы отображают текущую температуру.
- С частотой 40-50 Гц происходит динамическая индикация текущего параметра (скорость вращения, заданная температура, измеренная температура (яркость-0,25)).
Исходный проект прилагается и он хорошо прокомментирован.
Проект создан в P-CAD2001 и Microcode Studio (PIC-BASIC). Программирование микроконтроллера – IС-prog при помощи JDM программатора (упрощенный вариант из 3-х резисторов - самый простой JDM программатор).
При программировании: INT RC-I/O, WDT-OFF , PWRT-ON , MCLR-ON , BODEN – ON , LVP-OFF , CPD-OFF, CP-OFF.
Читайте также: