Блок управления запуском двигателя

Вниманию читателей предлагается несложный для повторения блок на микроконтроллере PIC12F629 для автоматического управления запуском двигателя автомобиля и работой электрооборудования нажатиями на дополнительно установленную кнопку и педаль тормоза по определённому алгоритму.

Сегодня многие автомобили оснащены модулем (блоком) управления запуска/остановки двигателя с помощью кнопки. Заинтересовавшись этой темой, я разработал блок управления включением/выключением режимов работы электрооборудования автомобиля и запуском двигателя от дополнительно установленной кнопки и штатной педали тормоза. Блок можно устанавливать в автомобили как дополнительно к замку зажигания (с учётом нейтрализации блокиратора рулевой колонки), так и взамен его. Кнопку устанавливают в любом удобном месте, в том числе скрытно для защиты от угона.

Схема блока управления показана на рис. 1. Его основной элемент — микроконтроллер DD1, работающий от встроенного тактового генератора на частоту 4 МГц без подключения внешних конденсаторов. Встроенный компаратор использован как пороговое устройство для определения факта запуска двигателя автомобиля по напряжению бортовой сети. После начала работы двигателя напряжение на входе компаратора CIN+ (выв. 7 DD1) становится выше порогового значения +3,6 В, что фиксирует программа. После двукратной проверки этого напряжения программа устанавливает на линии порта GP1 (вывод 6) низкий уровень. Транзистор VT4 закрывается. Реле КЗ отключается, размыкая своими контактами К3.1 цепь START (питание обмотки реле стартёра) независимо от того, нажата дополнительно установленная кнопка или нет. Эту кнопку (на рисунке не показана) подключают к контактам 1 и 3 (KEY) разъёма Х1.

При разработке алгоритма работы данного блока с целью создания максимального удобства управления запуском/остановкой двигателя от кнопки учтены ситуации, которые могут возникнуть во время эксплуатации автомобиля. Управление осуществляется от длинного (более 2 с) или короткого (менее 2 с) по времени нажатия на кнопку и педаль тормоза (нажата или отпущена). Провод от ламп стоп-сигнала автомобиля подключён к контакту STOP разъёма Х1. Все возможные комбинации нажатий сведены в таблицу.

Аналогично узлу включения/выключения стартёра, описанному выше, выполнен узел включения/выключения дополнительного оборудования на транзисторе VT2 и реле К1, управляющий цепью АСС, и узел включения/выключения зажигания, управляющий цепью IGN (ещё обозначают ON) на VT3, К2. Сигналы управления на входы узлов поступают соответственно с линий порта GP5 и GP2 микроконтроллера. Микроконтроллер получает питание +5 В от стабилизатора напряжения DA1. Стабилитрон VD1 и самовосстанавливающийся предохранитель FU1 защищают от выбросов и повышенного напряжения в бортовой сети.

Блок собран на печатной плате (рис. 2) из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1 мм, размерами 60x80 мм. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3. Она помещена в пластмассовый корпус G1018 и закреплена термоклеем. На плате имеются и крепёжные отверстия.

Учитывая, что реле К1—КЗ должны гарантированно срабатывать при снижении напряжения питания до 9 В, в устройстве применены транзисторы ВС337 с малым напряжением насыщения, которые можно заменить отечественными КТ530А. Вместо стабилитрона 1N4745A желательно использовать защитный диод 1.5KE18A. Подстроенный резистор — PVC6A102. Разъём Х1 — вилка на плату WF-4R, Х2 — двухконтактные винтовые колодки 305-021-12 с шагом 5 мм. Самовосстанавливающийся предохранитель FU1 — MF-R090 на ток 0,9 А. Применены реле HK3FF-DC12V-SHG с рабочим напряжением обмотки 12 В и током срабатывания около 35 мА. Контакты этих реле способны коммутировать ток до 10 А при напряжении 30 В.

Налаживание блока заключается в установке на входе компаратора микроконтроллера порогового напряжения, по превышению которого определяется, запущен двигатель или нет, и производится в следующей последовательности.

Соблюдая полярность, временно подключают любой маломощный светодиод последовательно с токоограничивающим резистором 1 кОм к контактам обмотки реле К1. Устанавливают движок построечного резистора R5 в нижнее по схеме положение.
К контакту 4 (+АКБ) разъёма Х2 подключают провод от контакта АСС или IGN (ON) замка зажигания. К контактам 1 и 3 разъёма Х2 ничего не подключают!. К разъёму Х1 — два провода от кнопки (KEY) и общий провод от бортовой сети автомобиля (Общ.). Сигнальный провод от ламп стоп-сигнала автомобиля к контакту 2 (STOP) разъёма Х1 можно временно не подключать.
Нажимают на кнопку и затем подают питание на блок, повернув ключ зажигания в нужное положение.
Отпускают кнопку и запускают двигатель автомобиля ключом зажигания.
Перемещая движок резистора R5 вверх, добиваются свечения (мигания) временно подключённого светодиода (реле К1 будет "щёлкать").

Налаживание закончено. После этого блок можно подключить уже согласно рис. 1. Если автомобиль не оснащён какой-либо охранной системой, то для блокировки запуска двигателя можно использовать любой скрытно установленный выключатель, контакты которого подключают в разрыв провода, идущего к контакту 2 (STOP) разъёма Х1. Через разомкнутые контакты выключателя сигнал на блок поступать не будет и запуск двигателя автомобиля станет невозможен. По этой ссылке вы найдете прошивку для микроконтроллера PIC12F629 и исходный код программы на ассемблере.

Источник: Радио 2012 №8

C этой схемой также часто просматривают:

Радиотехническая система дистанционного управления
Блок питания на 3В
Лабораторный блок питания 1,3-30v 0-5A
Лабораторный блок питания 0...30 В 3А
Мощный лабораторный блок питания
Цифровой спидометр автомобиля на основе GLCD
Автоматическое управление отопителем
Автомобильные говорящие часы с термометром
Зажигание для мотоцикла