Lb8070 принципиальная схема стеклоподъемников

Опубликовано: 08.07.2024

Данное устройство является автоматическим контроллером для электрических стеклоподъемников, которые разработаны для автомобиля, где уже были электрически управляемые окна, но они работали только при нажатии кнопки. После отпускания они немедленно останавливались. Для удобства управления была создана своя версия. Тут автоматическое закрывание / открывание стекла происходит после удержания кнопки 1 сек, и теперь вы можете легко открыть окно кратковременным нажатием, как и в более продвинутых автомобилях. Например можете использовать его для управления покупным приводом стёкол на ВАЗ и аналогичные машины. Устройство управляет только одним стеклом, чтобы контролировать два, необходимо создать две такие схемы. Это конечно требует больше работы и немного повышает стоимость, но такое решение имеет много преимуществ:

Может применяться к электрическому люку.
Легче установить и подключить.
Использование кнопок независимое у пассажира и водителя.

Внимание! Будьте осторожны при сборке, проведении испытаний и эксплуатации схемы! Редакция 2 Схемы.ру не несет ответственности за материальные или моральные повреждения, вызванные представленной схемой. Вы используете всё это на свой страх и риск!

Схема блока автоматического управления

Технические данные контроллера окон

Можно снизить расход энергии применив более экономичный стабилизатор, вместо этих 78L05. Ток в режиме ожидания 10 мА относится к одному модулю, с двумя будет 20 мА, но и это не много, подсчитаем:

Принцип работы контроллера стеклоподъемников

Основой схемы является микроконтроллер Attiny13, выполняющий функции задания времени и логики. Через транзисторы он управляет катушками двух реле, которые в свою очередь управляют работой подъемника окна. После нажатия кнопки «Открыть» или «Закрыть» привод начнет работать. Система оснащена двумя защитами:

Одна из них предназначена для немедленной остановки подъема, когда ветровое стекло сталкивается с неким сопротивлением или достигает своего максимального положения. Тут сделана защита герконом, на котором была намотана катушка из толстой эмалированной проволоки. Когда ток, потребляемый двигателем подъемника увеличивается, катушка намотанная на геркон создаст электромагнитное поле достаточно большое, чтобы заставить сработать его. В свою очередь, он подключит к земле один из входов микроконтроллера, который немедленно остановит работу привода. Еще одной важной гарантией является защита времени, которая играет важную роль при автоматическом закрытии / открытии.
Если во время закрытия / открытия геркон не работает в течение 6 секунд, привод также будет остановлен. Это предотвратит неправильное использование герконового переключателя или неправильную настройку катушки (слишком маленькая например). Надежная работа микроконтроллера контролируется функцией таймера, который сбрасывается каждые 64 мс. Благодаря этому возможная приостановка программы сбрасывает микроконтроллер, восстанавливая надлежащую работу.

Если необходимо использовать внешний геркон, он может быть подключен к этому входу, однако не забудьте распаять соответствующие точки на печатной плате (они отмечены). Вместо катушки на герконовом переключателе можно припаять перемычку.

любая кнопка снова нажата
стекло столкнется с сопротивлением на пути (токовая защита)
окно полностью закрыто / открыто (токовая защита).
время закрытия / открытия превысит 6 секунд (временная защита).

Инструкции по сборке и настройке схемы

Сборка печатной платы. Сборку схемы лучше всего начать с облуживания, а затем пайки резисторов SMD. Все пути, через которые протекает большой ток, должны быть покрыты толстым слоем олова с тонкой медной проволокой внутри.

Универсальный драйвер для электрических окон в автомобиле содержит такие основные компоненты:

Реле 2 штуки S4-12 с катушкой 12 В и контактами на 20 А. Эквиваленты: Fujitsu FBR51, Hongfa HFKM, NAIS JJM, Songchuan 895.
Геркон 2,5 x 16 мм.
Катушка 2-5 витков из эмалированной проволоки диаметром 1 мм. Мотается на 3 мм сверло по часовой стрелке и надевается на герконовый переключатель.

Регулировка токовой чувствительности может быть выполнена растяжением катушки (чем расстояние между витками больше, тем ниже чувствительность), или перемещением катушки по геркону в крайние положения.

Схема работает без проблем в автомобиле уже в течение нескольких лет. В приложении все файлы для сборки такого контроллера своими руками.

_________________
Спасение утопающих дело рук самих утопающих.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет - любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Нигде не учился

Принцип работы:
При помощи R4 и компаратора U2 контролируется ток потребления двигателя
В случае превышения тока, работа двигателя блокируется путем обесточивания обмоток реле транзисторами Q3, Q4 до тех пор, пока нажата любая кнопка – этим занимается логика
При помощи U1:D проверяется состояние кнопок.
Кнопка перегрузка просто симулирует заклинивание двигателя.

Диоды переставил.
Стабилитроны (вроде как) защита от статики.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Заметно.
Существуют определённые принципы в начертании схем. Пользуйтесь ими чтобы схема была удобочитаемой.
Почитайте что-нибудь для начинающих. В моей статейке это тоже коротенько изложено.

Иными словами, на логике реализован триггер-защелка, а транзисторы Q3, Q4 - его ключ.
Тогда зачем нужен резистор R2?
И еще, пусковой ток двигателя стеклоподъемников будет сравним с током перегрузки от его остановки. Схема должна уметь их отличать, иначе запуск будет невозможен. Не забывайте также про дребезг контактов реле и ЭДС самоиндукции двигателя стеклоподъемников.

А зачем?
С целью отладки устройства? Тогда зачем её изображать на схеме?
Если она нужна для работы, то это в корне неверно выключать устройство имитируя перегрузку по токовым цепям. Гораздо проще найти слаботочное место для его отключения.
В общем, непонятно.

0,6 В). Т.о. стабилитрон сработает только тогда, когда переход будет пробит (обрыв) или от напряжения обратной полярности. Тогда уж проще использовать обычные диоды. И еще, в Вашей схеме при разомкнутых кнопках управления стеклоподъемниками базы транзисторов оказываются "подвешенными в воздухе" и накапливающемуся заряду некуда стекать. Нужно добавить резисторы соединяющие базы с корпусом.

Есть еще замечание общего свойства: если Вы используете в схеме логические ИМС, то всё управление правильнее сделать именно на них. Исключения составляют токовые ключи и схема компаратора тока нагрузки. Тогда не придется "городить огород" из резисторных делителей и разного рода "мелочовки".

_________________
Спасение утопающих дело рук самих утопающих.

Приглашаем всех желающих 15 июля 2021 г. принять участие в бесплатном вебинаре, посвященном решениям Microchip и сервисам Microsoft для интернета вещей. На вебинаре вы узнаете, как быстро разработать устройства IoT с использованием готовых функциональных узлов – микроконтроллеров, микропроцессоров, модулей беспроводной связи и крипто-ускорителей. Особое внимание будет уделено облачным сервисам Microsoft и рассмотрен вопрос практического подключения отладочных плат от Microchip к облаку Azure.

R2 это подтяжка логики когда Q4 закрыт и не одна кнопка не нажата.

Новый вариант схемы с учетом замечаний:
C6, R8 – задержка срабатывания защиты
C3, D5, D6 – по идеи защита от дребезга и самоиндукции.

Сильно не ругать…

Analog Devices (ADI) выпустила обновленное поколение DC/DC с усиленной изоляцией ADuM5x2x и ADuM6x2x. Новая серия эффективна для двухслойной PCB. В ней используются технологии ADI iCoupler® и isoPower. ADUM5x2x/ADUM6x2x устраняют необходимость проектирования изолированных преобразователей постоянного тока в приложениях до 500 мВт.

Не раз в тёплое время года сталкивался с неприятной вещью. Машину ставишь на сигнализацию, а когда возвращаешься понимаешь, забыл закрыть окна. После поисков во всемирной паутине, нашел схему не требующую каких либо доработок, просто бездумно повторил и всё заработало как надо. Описанное устройство предназначено для автоматического закрытия всех окон автомобиля при постановке на сигнализацию . В данной схеме автомат управления стеклоподъемниками реализован на распространённом микроконтроллере ATtiny 2313.

Схема устройства управления стеклоподъемниками:

Устройство работает так: на резистор R5 подается сигнал с сигнализации (взял с выхода на указатели поворотов, ведь в любом случае они загораются), микроконтроллер через реле включает первый стеклоподъемник, трансформатор собранный на ферритовом кольце при работающем двигателе стеклоподъёмников возбуждается. Сигнал усиливается операционным усилителем и поступает на порт микроконтроллера.

Кода двигатель стеклоподъемника закроет стекло и остановится, возбуждение в трансформаторе прекратится, микроконтроллер выключит первый стеклоподъемник и включит второй, так по очереди произойдёт со всеми окнами . Если тросик стеклоподъемника оборвётся то через 10 секунд микроконтроллер перейдёт к подъему следующего стекла. Трансформатор мотается на ферритовом кольце 10х6х3, если нет такого - не беда, подойдёт любой похожий по размерам. Первичка содержит 3 витка, намотанных в 3 провода, диаметром 0,5 мм. +/- лишь бы поместилось. Вторичка - 100 витков провода, диаметром 0,1 мм., я намотал с запасом - 150.

Мотается легко, челноком, после чего я залил термоклеем, и за одно им же прихватил кольцо к плате. Реле с авторынка, при прошивке фузы с завода (не менял). Так как у меня в авто две двери, использовал только 2 реле. Схема подключения устройства показана на рисунке ниже:

Рисунок печатной платы управления. Здесь можно скачать архив с прошивкой контроллера и платой в формате lay.

PS. Так как надо было снять карту двери, заодно и сфотографировал модуль. По вопросам прошивки контроллера обращайтесь на форум. Схему предоставил Я. Эдуард

14 — концевой выключатель левой передней двери.

Продолжение схемы электростеклоподъемников для автомобилей с системой центральной блокировки замков дверей:

1 — соединительная колодка системы передачи данных;

2 — предохранитель (10 А);

3 — реле включения стеклоподъемников;

4 — светодиод подсветки блока управления стеклоподъемниками;

5 — переключатель стеклоподъемника левой передней двери;

6 — переключатель стеклоподъемника правой передней двери;

7 — переключатель стеклоподъемника левой задней двери;

8 — переключатель стеклоподъемника правой задней двери;

9 — блок управления электростеклоподъемниками;

10 — выключатель блокировки задних стеклоподъемников;

11 — электропривод стеклоподъемника левой передней двери.

1, 3, 4 — блок управления стеклоподъемниками;

2, 5 — реле включения электростеклоподъемников;

6 — переключатель стеклоподъемника левой задней двери, расположенный на двери;

7 — переключатель стеклоподъемника правой задней двери, расположенный на двери;

8 — переключатель стеклоподъемника правой передней двери, расположенный на двери;

9, 10 — электропривод стеклоподъемника левой задней двери;

11 — электропривод стеклоподъемника правой задней двери.

Казалось бы, что сложного? Купи кнопки от комплектации Хайлайн и поставь в свою машину. На деле все сложнее.

В комплектации Хайлайн управление стеклоподъемниками происходит через микроконтроллеры (по микроконтроллеру в каждой двери и главный блок комфорта в салоне). В них используются слаботочные "цепи" управления. В остальных комплектациях управление происходит без микроконтроллеров методом коммутации. И все управление завязано на блоке кнопок в водительской двери.

Тогда я решил сделать свой контроллер стеклоподъемников.

Подготовка:

В качестве микроконтроллера я выбрал Atmega 328P на платформе Arduino Nano. Потребуется 2 штуки.

Изначально, для управления силовой нагрузкой планировал использовать модули реле для Arduino. Но, "порывшись" в интернете, обнаружил замечательный модуль управления моторами с рабочим током 14А и максимальным до 30А Monster motor module. Для него подходит корпус G1013. Фиксировал плату в корпусе на термоклей.

Этого более чем достаточно для управления одним мотором стеклоподъемника. Плюсом в модуле присутствует датчик тока, который понадобится для отслеживания остановки мотора. Так как этот модуль управляет одним мотором, то нужно приобрести 4 штуки.

Также нужно приобрести кнопки на все двери:

Кнопки под хром

5ND 959 857 - блок кнопок в водительской двери
5ND 959 855 - кнопка в пассажирской двери (3 штуки)

Просто черные кнопки:

1K4 959 857 - - блок кнопок в водительской двери
6RU 959 856 - кнопка в пассажирской двери (3 штуки)

Разъемы для них:

1K0 972 776 - для водительской двери
1K0 972 704 C - для пассажирской двери
N 907 647 01 - пины в разъем 19 штук.

Накладки для кнопок:

6RU 867 255 A 9B9 - для пассажиров (3 шт.)
6RU 867 255 9B9 - для водителя

Провод использовал НВМ-4 0,35 мм 2 .

Изготовление:

Почему решил использовать 2 микроконтроллера? Очень просто. Для управления всеми окнами достаточно и одного. Но при монтаже не хватит места в разъеме из салона в дверь. Там есть место только для 3 проводов. Этого хватит для обмена данными между контроллерами по шине (потребуется 2 провода).

В итоге получилась такая схема:

Масса силовых модулей (Monster motor module) соединяется между собой попарно (пара передних, пара задних) и подключается к основному блоку. Это нужно для того, чтобы отключать их при постановке авто на охрану.

Схема блока водительской двери:

В первой таблице распиновка разъема. Во второй - список компонентов с их значениями. Стабилизатор напряжения использовал L7805 в корпусе d2pak. Оптопара - самая простая PC817.

Схема основного блока:

В этой схеме добавлено 2 мосфета для управления питанием на силовых модулей.

Изготовление плат:

Изготавливал платы сам методом ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Достаточно иметь лазерный принтер и утюг. Как с помощью этой технологии изготовить печатную плату можно прочитать в интернете.

Также можно воспользоваться услугами по изготовлению печатных плат ссылка1 ссылка2 (их услугами не пользовался).

Плата в водительской двери:

Размер подгонял под этот корпус. U12 - обычный угловой ATX разъем.

Основная плата. К ней заказал корпус, но он оказался слишком большим. Подобрал от какого-то блока питания для внешнего бокса жесткого диска.

Здесь также используются разъемы ATX на 20 и 4 выхода. Мосфеты Q1 и Q2 использовал в корпусе TO220. Ноги у них загнул и положил на плату. Дорожки к ним узковаты для больших токов, поэтому залудил их толстым слоем припоя.

В конце покрыл плату Цапонлаком в три слоя.

Ссылки на схемы и платы (для программы Diptrace):

Программирование плат:

Код модуля в водительской двери

Код основного модуля:

Монтаж в машину:

Все работы выполнял при отключенном аккумуляторе.

Прежде, чем начать монтаж блоков стеклоподъемников, сделал их работу постоянной. Их отключение после постановки на охрану будет выполнять основной блок стеклоподъемников.

Стандартная схема стеклоподъемников в водительской двери.

Сразу видно, что провода питания всех стеклоподъемников идут через блок кнопок. Если он выйдет из строя, то задние стеклоподъемники работать не будут, т.к. от этого блока идет желто-черный провод +12 вольт на них. Возможно будет работать только передний пассажирский стеклоподъемник. На него идет отдельно питание от предохранителя S1 (выход 169 на схеме).

Итак, первым делом приступил к монтажу модуля для мотора. От мотора идут 2 провода - черно-белый, и красно-белый. Отрезал их и соединил с высокотоковыми выводами OUTA и OUTB. +12 вольт взял от черного провода из 28-пинового разъема между салоном и дверью (пин 25). От этого провода также запитался и блок в водительской двери. Массу прокинул отдельную, т.к. этот моторы буду отключать после постановки на охрану. Общую массу двери (коричневый провод) отрезал только от кнопок. Соединение 267 нельзя разрывать. В качестве массы для блоков использовал желто-черный провод. Разрезал его в салоне между соединением В278 и 28 контактным разъемом в двери. Конец, который идет в дверь подключил к 4-пиновому разъему основного блока стеклоподъемников (к какому конкретно указано в таблице на схеме платы). Другой конец, который идет в салон соединил с черным либо с черным с красной полосой (в зависимости от года выпуска автомобиля) проводом от предохранителя S2. В двери отрезал черно-желтый провод от кнопок и подключил к массе модулей. Теперь управляющие провода сечением 0,35 мм2. +5 вольт поступают от модуля в водительской двери. Разъемы GND и EN оставил пустыми (GND общий с высокотоковым разъемом, EN я так и не понял зачем нужен). EnA и EnB - управляющие сигналы поднятия/опускания. Разъем PWM - управляющий ШИМ сигнал. Сюда тоже подал +5 вольт.

Следующим идет управляющий блок в водительской двери. Его приклеил на двухсторонний скотч в районе подлокотника. Оставшиеся провода подключил согласно распиновке на схеме платы (выше по тексту). В качестве проводов для шины UART (пины Rx и Tx) использовал провода красно-зеленый и черно-зеленый.

Кнопки в водительской двери. Распиновка разъема.

1 - кнопка блокировки задних окон. 2 - светодиод блокировки задних окон. 3 и 9 - подсветка кнопок (подключил к голубому проводу подсветки кнопки открытия багажника). 4 и 10 - масса. 5, 6, 7 и 8 - кнопки открытия/закрытия окон.

Получилась такая схема:

Остался один лишний провод сечением 2,5 кв. мм. в 28-контактном разъеме. Его использовал в другой двери.

К задним дверям протянул 6 проводов: 5 - сечением 0,35 кв. мм. и 1 - сечением 2,5 кв. мм. для массы. В передней пассажирской двери на 2 провода меньше, т.к. там уже протянуты черно-зеленый и красно-зеленый провод.

Распиновка проводов такая же, как на водительской двери. 2 провода пойдут на кнопку в двери: 1 - подсветка, 2 - сигнал с кнопки. Массу для кнопки взял в двери. Остальные 3 тонких провода: 1 - +5В (подключается в +5V и PWD), 2 и 3 - EnA и enB.

Основной блок в салоне.

Расположил его за ручкой открытия капота под пластиковой обшивкой.

Распиновка разъемов есть в таблице выше со схемой платы. Интересны только 17 и 18 пины разъема. На 17 пин подается импульс +12 В при постановке на охрану. Тогда срабатывает доводчик окон и блок отключает питание на стеклоподъемники. На 18 пин подается импульс +12 В при снятии с охраны. После чего подается питание на стеклоподъемники.

Читайте также: