AVT2082.pdf

(3259 KB) Pobierz

Sterownik wycieraczek

samochodowych

2082

Do czego to służy?

są w zasadzie do samochodów przesta−

rzałych, produkowanych w Polsce. Grze−

banie w instalacji elektrycznej nowo−

czesnego samochodu nie ma w zasadzie

większego sensu: niewiele tam można

ulepszyć, a sporo można popsuć! Nato−

miast w samochodach klasy Fiat 126,

FSO1500 czy Polonez ulepszyć można

praktycznie wszystko i właśnie dla właś−

cicieli tych aut przeznaczona jest opisana

niżej konstrukcja.

Z pewnością po przeczytaniu tytułu

tego artykułu wielu Czytelników ogarnę−

ło przerażenie. W literaturze dla hobbys−

tów elektroników opisano już przecież

1247 układów sterowników wycieraczek

(kto nie wierzy, niech sam policzy)

i wszystkie te układy były praktycznie

identyczne. Czy zatem autor ma zamiar

zamęczać czytelników kolejnym opisem

urządzenia zmieniającego szybkość lub

częstotliwość ruchów ramion wyciera−

Przez wiele czasu temat elektroniki

motoryzacyjnej był traktowany z pew−

nym lekceważeniem, ale obecnie w AVT

przygotowana zostaje cała seria układów

mogących znaleźć zastosowanie w sa−

mochodach i innych pojazdach drogo−

wych. Jednakże autor pragnie zazna−

czyć, że wszystkie układy, jakie skon−

struować mogą amatorzy, przeznaczone

Rys. 1. Schemat ideowy

sterownika wycieraczek.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/97

53

810620709.240.png

810620709.251.png

810620709.262.png

810620709.273.png

810620709.001.png

810620709.012.png

810620709.023.png

810620709.034.png

810620709.044.png

810620709.055.png

810620709.066.png

810620709.077.png

810620709.087.png

810620709.098.png

810620709.109.png

810620709.120.png

810620709.131.png

810620709.142.png

810620709.153.png

810620709.164.png

810620709.175.png

810620709.186.png

810620709.197.png

810620709.208.png

810620709.210.png

810620709.211.png

810620709.212.png

810620709.213.png

810620709.214.png

810620709.215.png

810620709.216.png

810620709.217.png

810620709.218.png

810620709.219.png

810620709.220.png

810620709.221.png

810620709.222.png

810620709.223.png

810620709.224.png

810620709.225.png

810620709.226.png

810620709.227.png

810620709.228.png

810620709.229.png

810620709.230.png

810620709.231.png

810620709.232.png

810620709.233.png

810620709.234.png

810620709.235.png

810620709.236.png

810620709.237.png

810620709.238.png

810620709.239.png

810620709.241.png

810620709.242.png

810620709.243.png

810620709.244.png

810620709.245.png

810620709.246.png

810620709.247.png

810620709.248.png

810620709.249.png

810620709.250.png

810620709.252.png

810620709.253.png

810620709.254.png

810620709.255.png

810620709.256.png

810620709.257.png

810620709.258.png

810620709.259.png

810620709.260.png

810620709.261.png

810620709.263.png

810620709.264.png

810620709.265.png

810620709.266.png

810620709.267.png

810620709.268.png

810620709.269.png

810620709.270.png

810620709.271.png

810620709.272.png

810620709.274.png

810620709.275.png

810620709.276.png

810620709.277.png

810620709.278.png

810620709.279.png

810620709.280.png

810620709.281.png

810620709.282.png

810620709.283.png

810620709.002.png

810620709.003.png

810620709.004.png

810620709.005.png

810620709.006.png

810620709.007.png

810620709.008.png

810620709.009.png

810620709.010.png

810620709.011.png

810620709.013.png

810620709.014.png

810620709.015.png

810620709.016.png

810620709.017.png

810620709.018.png

810620709.019.png

810620709.020.png

810620709.021.png

810620709.022.png

810620709.024.png

810620709.025.png

810620709.026.png

810620709.027.png

810620709.028.png

810620709.029.png

810620709.030.png

810620709.031.png

810620709.032.png

810620709.033.png

810620709.035.png

810620709.036.png

810620709.037.png

810620709.038.png

810620709.039.png

810620709.040.png

czek? Nie, nic z tych rzeczy, proponowa−

ny układ jest wprawdzie sterownikiem

wycieraczek, ale działa na zupełnie innej

zasadzie i spełnia zupełnie inną funkcję.

Każdy kierowca wie z pewnością, że

nie tylko wycieraczki szyby przedniej, ale

i spryskiwacz mają decydujące znacze−

nie dla zapewnienia dobrej widoczności

w każdych warunkach atmosferycznych

i tym samym bezpieczeństwa jazdy. Każ−

dy, kto jechał zabłoconą drogą i komu

skończył się płyn w zbiorniczku spryski−

wacza wie z pewnością, jak ważne jest

to urządzenie. Tymczasem korzystanie

ze spryskiwacza przedniej szyby najczęś−

ciej jest dość niewygodne. W momen−

cie, kiedy mijający nas samochód ozdo−

bił nam szybę solidną porcją błota musi−

my wykonać kolejno aż trzy czynności:

1. Nacisnąć na dźwigienkę spryskiwacza.

2. Włączyć wycieraczki

3. Po wytarciu szyby do sucha wyłączyć

wycieraczki.

Wszystko to musimy wykonać w wa−

runkach ograniczonej widoczności, kiedy

to cała uwaga kierowcy powinna być

skierowana na obserwację drogi.

Proponowane urządzenie ma za zada−

nie zautomatyzowanie wymienionych

czynności. Jedyne co kierowca musi wy−

konać, to polanie szyby wodą. Wycie−

raczki włączą się już same i po wytarciu

szyby także same się wyłączą. Czas pra−

cy wycieraczek możemy w szerokim za−

kresie regulować, zrezygnowano nato−

miast z stosowania czujnika wilgoci

umieszczonego na szybie. Taki układ był−

by z pewnością zbyt zawodny i pełniłby

rolę tylko “ozdobniczka”, ponieważ prak−

tyka wykazała, że czas pracy wyciera−

czek można ustawić na stałe.

Układ sterownika wycieraczek został

przetestowany w samochodzie autora

i wykazał swoją wielką przydatność. Ko−

lejnym atutem przemawiającym za jego

wykonaniem jest jego wielka prostota

i taniość. Także instalacja układu w sa−

mochodzie nie powinna nikomu nastrę−

czyć większych problemów.

Jak to działa?

Schemat elektryczny sterownika wy−

cieraczek oraz sposobu podłączenia go

do instalacji elektrycznej samochodu

FIAT126 pokazany został na rysunku 1

jest oczywisty, gdyby nie stosowano

układu parkującego wycieraczki zawsze

w tej samej pozycji, to kierowca zmuszo−

ny byłby uważnie obserwować ich ruch

i wyłączać je w ściśle określonym mo−

mencie, co w warunkach ruchu drogo−

wego jest nie do przyjęcia. Mniej oczy−

wisty jest powód, dla jakiego musimy

stosować hamowanie silnika. Popatrzmy

zatem na rysunek 3

rysunek 3, na którym pokaza−

no w uproszony sposób schemat samo−

chodowej instalacji zasilania wyciera−

czek. Jak widać, styk oznaczony umow−

nie jako S3 przerywa dopływ prądu do

silnika tylko w jednym momencie:

w skrajnym położeniu ramion wyciera−

czek. Gdyby silnik nie został w tym mo−

mencie zahamowany, to obracałby się

dalej rozpędem, styk S3 zostałby po−

wtórnie zwarty i wycieraczki w ogóle by

się nie zatrzymały! Tak więc hamowanie

silnika realizowane jest przez jego zwar−

cie do masy w obwodzie S3 − S1A. Rysu−

nek 3 pokazuje właśnie taki stan, kiedy

silnik nie pracuje i jest został uprzednio

zahamowany. Jeżeli teraz kierowca na−

ciśnie na dźwigienkę włącznika wyciera−

czek (styki S1A i S1B) to obwód hamo−

wania silnika zostanie rozwarty, a silnik

zostanie zasilony za pośrednictwem sty−

ku S1B. Kierowca może w dowolnym

momencie puścić dźwigienkę włącznika:

zasilanie silnika zostanie podtrzymane aż

do osiągnięcia położenia krańcowego

wycieraczek i zmiany stanu styku S3.

Nasz układ dubluje po prostu włącznik

wycieraczek i jest włączony w obwód in−

stalacji samochodu zgodnie z rys. 1.

A tak na marginesie, być może niektó−

rzy Koledzy mieli także problem z szyb−

kim zatrzymywaniem silnika prądu stałe−

go? Sprawę można załatwić znacznie

prościej, niż czyni to konserwatywny

w założeniu przemysł samochodowy. Na

rysunku 2

rysunek 3

Rys. 3. Uproszczony schemat obwodu

sterowania silnika wycieraczek.

trwania, niezależnym od zmieniającego

się napięcia i temperatury? IC1 − NE555

pracuje tu w typowej dla siebie aplikacji

generatora monostabilnego. O czasie

trwania generowanego impulsu decydu−

je pojemność kondensatora C6 i połą−

czone szeregowo rezystancje R4 i PR1.

Nieco rozbudowany jest układ wyzwala−

nia tego układu. W momencie włączenia

silnika spryskiwacza na wejście wyzwa−

lania układu podane zostaje dodatnie na−

pięcie zasilania i kondensator C1 zaczy−

na się ładować za pośrednictwem rezys−

tora R2. Kiedy napięcie na tym konden−

satorze osiągnie mniej więcej 2/3 war−

tości napięcia zasilania bramka IC2A

zmieni swój stan na niski, a w konsek−

wencji na wyjściu bramki IC2B zostanie

wymuszony stan wysoki. Układ z kon−

densatorem C1 i rezystorami R2 i R1 ma

za zadanie usuwanie skutków drgania

styków włącznika silnika spryskiwacza.

Jeżeli teraz kierowca wyłączy spryski−

wacz, to kondensator C1 rozładuje się,

na wyjściu bramki IC2A postanie stan

wysoki, na wyjściu IC2B niski i za po−

średnictwem kondensatora C4 na we−

jście TR IC1 zostanie przekazany impuls

wyzwalający. NE555 rozpocznie genera−

cje impulsu, baza tranzystora T1 zostanie

spolaryzowana za pośrednictwem rezys−

tora R5 i przekaźnik PK1 włączy się.

Styk S H przekaźnika rozłączy obwód

hamowania silnika wycieraczek, a styk

S Z doprowadzi do niego napięcie zasila−

nia. Wycieraczki będą pracować aż do

czasu zakończenia generacji impulsu

przez IC1 po czym zostaną ustawione

w skrajnej pozycji.

Montaż i uruchomienie

Prototyp układu zainstalowany był

w samochodzie Fiat 126 i opis wykona−

nia wiązki przewodów i instalowania

układu dotyczy właśnie tego typu samo−

chodu. Właściciele innych pojazdów bę−

dą musieli dokonać ewentualnych

zmian, opierając się na schemacie elekt−

rycznym danego pojazdu.

rysunku 2

rysunku 2 przedstawione zostało “czys−

to elektroniczne” rozwiązanie problemu,

chyba nieco prostsze, niż rozbudowany

układ przełączników. Po tej małej dyg−

resji wracajmy do naszego sterownika.

Jak widać na rysunku 1, informacja

o prostocie układu nie była przesadzona:

zaledwie dwa układy scalone... NE555!

Autor przeprasza za tę monotonię

w swoich konstrukcjach, ale czy istnieje

inny, łatwo dostępny i tani układ, który

generowałby impuls o stałym czasie

rysunku 1

rysunku 1.

Zanim jednak przejdziemy do jego anali−

zy, warto dowiedzieć się czegoś o kon−

strukcji.

Instalacja elektryczna zasilania silnika

wycieraczek w samochodach starszego

typu jest dość skomplikowana. Spowo−

dowane to jest koniecznością spełnienia

dwóch warunków, poza samym zasila−

niem silnika prądem elektrycznym: wyłą−

czenia silnika zawsze przy skrajnym po−

łożeniu ramion wycieraczek i jego hamo−

wania po wyłączeniu. Warunek pierwszy

rysunku 1

Rys. 2. Układ hamowania silnika prądu

stałego.

Cd. na str. 57

54

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/97

810620709.041.png

810620709.042.png

810620709.043.png

810620709.045.png

810620709.046.png

810620709.047.png

810620709.048.png

810620709.049.png

810620709.050.png

810620709.051.png

810620709.052.png

810620709.053.png

810620709.054.png

810620709.056.png

810620709.057.png

810620709.058.png

810620709.059.png

810620709.060.png

810620709.061.png

810620709.062.png

810620709.063.png

810620709.064.png

810620709.065.png

810620709.067.png

810620709.068.png

810620709.069.png

810620709.070.png

810620709.071.png

810620709.072.png

810620709.073.png

810620709.074.png

810620709.075.png

810620709.076.png

810620709.078.png

810620709.079.png

810620709.080.png

810620709.081.png

810620709.082.png

Cd. ze str. 54

Na rysunku 4

nia (ok. 12...15VDC) i sprawdzamy

wstępnie jego działanie, dołączając i od−

łączając do wejścia wyzwalania dodatnie

napięcie zasilające. Przekaźnik powinien

zwierać styki na okres kilku sekund. Po

wstępnym sprawdzeniu układu musimy

jeszcze wykonać wiązkę przewodów za−

kończoną dwoma typowymi kostkami

przyłączeniowymi (kostki takie nie

wchodzą w skład kitu, ale bez problemu

można je zakupić w każdym sklepie mo−

toryzacyjnym). Pozwoli to nam na błys−

kawiczne dołączenie układu do instalacji

samochodu, bez konieczności wprowa−

dzania w niej jakichkolwiek zmian. Po−

winniśmy zastosować specjalne prze−

wody olejoodporne, przeznaczone do

wykonywania instalacji samochodo−

wych, ale w ostateczności można zasto−

sować przewody zwykłe o przekroju

min. 2,5mm 2 . Po wykonaniu wiązki przy−

kręcamy przewody do złącz na płytce

i udajemy się do samochodu, celem do−

konania ostatecznej regulacji. Rozłącza−

my wiązkę przewodów prowadzącą do

silnika wycieraczek i pomiędzy rozłączo−

ne przewody włączamy naszą wiązkę za−

kończoną kostkami. Musimy jeszcze po−

łączyć wejście wyzwalania układu

z “gorącym” przewodem zasilającym sil−

niczek spryskiwacza, po czym przystę−

pujemy do ostatecznej regulacji sterow−

nika. Szyba samochodu powinna być za

każdym razem po użyciu spryskiwacza

dokładnie wycierana, ale należy unikać

wycieranie suchej już szyby. Doboru

właściwego czasu pracy sterownika do−

konujemy za pomocą potencjometru

montażowego PR1.

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

WYKAZ ELEMENTÓW

rysunku 4

rysunku 4 przedstawiona została

mozaika ścieżek płytki drukowanej oraz

rozmieszczenie na niej elementów.

Montaż wykonujemy w typowy sposób,

rozpoczynając od elementów o najmniej−

szych gabarytach, a kończąc na przekaź−

niku. Jak zwykle w konstrukcjach prze−

znaczonych do pracy w ekstremalnie

ciężkich warunkach powstaje problem

podstawek. Podstawki precyzyjne są

dość drogie, a zwykłe mogą zawieść na

skutek wstrząsów lub zmian temperatu−

ry. Tak wiec lepiej chyba nie stosować

podstawek, a układy scalone dokładnie

sprawdzić przed wlutowaniem. Po

zmontowaniu układ dołączamy do zasila−

rysunku 4

Rezystory

Rezystory

PR1: 470k W

R1, R5: 5,6k W

R2: 2,2k W

R3: 1k W

R4: 10k W

Kondensatory

Kondensatory

Kondensatory

C1: 470nF

C2, C5: 100nF

C3: 220µF/16V

C4: 1nF

C6: 22µF/16V

Półprzewodniki

Półprzewodniki

Półprzewodniki

D1: 1N4148 lub odpowiednik

IC1: NE555

IC2: 4093

T1: BC548 lub odpowiednik

Różne

Różne

Różne

Z1, Z2: ARK3

PK1: RM82/12V

Obudowa typu KM−34

Ostatnią czynnością przed zamonto−

waniem układu na stałe w samochodzie

musi być dokładne zabezpieczenie płytki

przed wilgocią. Dokonujemy tego za po−

mocą specjalnego lakieru elektroizolacyj−

nego w aerozolu, dostępnego w ofercie

handlowej AVT.

Zbigniew Raabe

Zbigniew Raabe

Zbigniew Raabe

Komplet podzespołów z płytką jest

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT

dostępny w sieci handlowej AVT

dostępny w sieci handlowej AVT

dostępny w sieci handlowej AVT

jako "kit szkolny" AVT−2082.

jako "kit szkolny" AVT−2082.

Rys. 4. Płytka drukowana.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/97

57

810620709.083.png

810620709.084.png

810620709.085.png

810620709.086.png

810620709.088.png

810620709.089.png

810620709.090.png

810620709.091.png

810620709.092.png

810620709.093.png

810620709.094.png

810620709.095.png

810620709.096.png

810620709.097.png

810620709.099.png

810620709.100.png

810620709.101.png

810620709.102.png

810620709.103.png

810620709.104.png

810620709.105.png

810620709.106.png

810620709.107.png

810620709.108.png

810620709.110.png

810620709.111.png

810620709.112.png

810620709.113.png

810620709.114.png

810620709.115.png

810620709.116.png

810620709.117.png

810620709.118.png

810620709.119.png

810620709.121.png

810620709.122.png

810620709.123.png

810620709.124.png

810620709.125.png

810620709.126.png

810620709.127.png

810620709.128.png

810620709.129.png

810620709.130.png

810620709.132.png

810620709.133.png

810620709.134.png

810620709.135.png

810620709.136.png

810620709.137.png

810620709.138.png

810620709.139.png

810620709.140.png

810620709.141.png

810620709.143.png

810620709.144.png

810620709.145.png

810620709.146.png

810620709.147.png

810620709.148.png

810620709.149.png

810620709.150.png

810620709.151.png

810620709.152.png

810620709.154.png

810620709.155.png

810620709.156.png

810620709.157.png

810620709.158.png

810620709.159.png

810620709.160.png

810620709.161.png

810620709.162.png

810620709.163.png

810620709.165.png

810620709.166.png

810620709.167.png

810620709.168.png

810620709.169.png

810620709.170.png

810620709.171.png

810620709.172.png

810620709.173.png

810620709.174.png

810620709.176.png

810620709.177.png

810620709.178.png

810620709.179.png

810620709.180.png

810620709.181.png

810620709.182.png

810620709.183.png

810620709.184.png

810620709.185.png

810620709.187.png

810620709.188.png

810620709.189.png

810620709.190.png

810620709.191.png

810620709.192.png

810620709.193.png

810620709.194.png

810620709.195.png

810620709.196.png

810620709.198.png

810620709.199.png

810620709.200.png

810620709.201.png

810620709.202.png

810620709.203.png

810620709.204.png

810620709.205.png

810620709.206.png

810620709.207.png

810620709.209.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Do_czego_sluzy_dioda_polprzewodn.pdf (3648 KB)
elementy-elektroniczne-stosowane.pdf (298 KB)
Praktyczny kurs elektroniki - calosc MT.pdf (38083 KB)
Mikroprocesorowa ośla łączka P. Górecki.pdf (95174 KB)
Odpowiedniki układów scalonych w RWPG 1983.pdf (4894 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin