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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dispositivo de controle adaptativo para aquecedor de assento de carro. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Dispositivos eletrônicos Todo motorista sabe muito bem como é desagradável sentar no banco frio de um carro sem aquecimento no inverno. Entre outras coisas, também é prejudicial à saúde, pois pode provocar uma série de doenças graves. Existem várias capas e coberturas para bancos aquecidos e, em modelos de carros de prestígio, os assentos costumam ter aquecedores embutidos. Mas deve-se notar que sentar em uma cadeira quente por muito tempo também é prejudicial. Portanto, aquecedores mais ou menos sérios têm um temporizador que desliga o aquecimento depois de um tempo. Além disso, esse tempo, via de regra, é fixo ou, na melhor das hipóteses, tem ajuste manual. E as manipulações com ele durante a condução podem levar a um acidente de trânsito. Para automatizar a configuração da temperatura ideal, você pode usar a cadeira termostática. Mas aqui há dificuldades em medir a temperatura real da superfície da cadeira e o problema de onde instalar o sensor para não danificá-lo mecanicamente durante a operação. Outra opção é relacionar a duração do aquecimento da cadeira com a temperatura ambiente. Quanto mais baixo, mais tempo o aquecedor deve funcionar e, em clima quente, não é necessário ligá-lo. A dependência temperatura-duração do aquecedor terá que ser selecionada experimentalmente. Na fig. 1 mostra um diagrama de um dispositivo operando de acordo com tal algoritmo. Ele contém um regulador de tensão no chip DA1, um sensor de temperatura BK1, um microcontrolador DD1 e uma chave poderosa em um transistor de efeito de campo VT1 no circuito de alimentação do aquecedor EK1.
O dispositivo é alimentado por 12 V da tomada do isqueiro. Essa tensão é fornecida ao estabilizador integral DA1 e, em seguida, a tensão estabilizada de 5 V alimenta o sensor de temperatura digital BK1 e o microcontrolador DD1. Depois que a tensão de alimentação aparece, o microcontrolador instrui o sensor a medir a temperatura e lê o valor recebido. Se estiver abaixo de Tн (temperatura inicial de ligação), então o microcontrolador abre o transistor de efeito de campo VT1 por um certo tempo, incluindo o aquecedor BK1. No dispositivo em questão, este tempo é diretamente proporcional à diferença Tн e temperatura ambiente T medida pelo sensor: t = (Tн -T)k, onde t é a duração do aquecedor, s; k é o fator de proporcionalidade, segundo por grau Celsius. Após desligar o aquecedor, o processo será repetido somente após desligar e ligar novamente o aparelho. Na maioria dos carros de fabricação estrangeira, quando a ignição é desligada, a tensão é removida da tomada do isqueiro, não sendo necessário desconectar o dispositivo de aquecimento dela. Em carros domésticos, onde a tensão na tomada do isqueiro não depende da posição do interruptor de ignição, você terá que encontrar uma maneira de conectar o dispositivo de aquecimento para que ele desligue ao ligar a ignição. Caso contrário, para reiniciar o dispositivo, você terá que desligá-lo manualmente por alguns segundos a cada vez e depois ligá-lo. A tabela mostra um fragmento do arquivo HEX do programa do microcontrolador DD1. Bytes contendo valores de temperatura Tнsão destacados em vermelho nas linhas da tabela. Neste caso, é ajustado para +15 °С (0FH). O byte que contém o coeficiente de proporcionalidade k está destacado em azul. A unidade de seu valor corresponde a aproximadamente 1,1 s/°C.
Ao fazer alterações no arquivo HEX, não se esqueça de alterar a soma de verificação (o último byte da string) junto com o valor do byte na string. A soma de verificação deve ser reduzida pelo mesmo número de unidades que o byte é aumentado, ou vice-versa.O número disponível 1BH corresponde a 30 s/°C. Isso significa que a uma temperatura ambiente de +15 °C e acima, o aquecimento não liga, a uma temperatura de +14 °C liga por 30 s, a uma temperatura de + 13 °C - por 60 s, a uma temperatura de + 12 °C - por 90 s, etc. Ao alterar os bytes especificados, você pode escolher o modo de aquecimento mais confortável. O autor testou duas versões construtivas do dispositivo. No primeiro, foi utilizada uma capa aquecida "ZHARA" HOT-550GY (Fig. 2). Na parte de trás, é necessário desabotoar o zíper, fixado com vários pontos de linha. Em seguida, remova cuidadosamente a fita adesiva do painel de controle, remova a unidade de controle e remova a placa de circuito impresso antiga dela.
Um desenho de uma nova placa de circuito impresso e a colocação de elementos nela são mostrados na fig. 3. Os resistores R1, R3 e os capacitores C3 e C4 são 0805 SMT. Os capacitores C1 e C2 podem ser de cerâmica ou óxido. Resistor R2 - qualquer potência de 0,125 watts. Para um microcontrolador, um painel deve ser instalado na placa. A resistência do transistor de efeito de campo IRF2804 no estado aberto é muito pequena. Portanto, mesmo com uma corrente de vários amperes, a potência dissipada por ela não ultrapassará décimos de watt e não requer remoção de calor.
A placa instalada no corpo da unidade de controle da capa é mostrada na fig. 4. O orifício no painel frontal acima do microcontrolador é alargado para facilitar a remoção do microcontrolador caso seja necessário reprogramá-lo (Fig. 5). Ao final do ajuste do aparelho, a sobreposição antiga em seu painel frontal é colada no lugar.
Na segunda variante, o aquecedor doméstico mais simples "Emelya" é usado sem nenhuma modificação. Nesse caso, a placa do dispositivo de aquecimento é feita de acordo com os desenhos da Fig. 6. É projetado para instalar todos os resistores e capacitores de tamanhos 0805 e 1206 e o microcontrolador PIC12F629-I / SN no pacote SO-8. Em vez de um ressonador de quartzo de 4 MHz, foi usado um CSTCC4M00G56 / 53-R0 de cerâmica na mesma frequência com capacitores embutidos, substituindo os capacitores C3 e C4.
De acordo com o catálogo Murata, esses ressonadores são produzidos a uma frequência não superior a 3,9 MHz. No entanto, nas lojas online também estão disponíveis na frequência de 4 MHz. A placa com o microcontrolador programado instalado nela está embutida no plugue do acendedor de cigarros, conforme a Fig. 7. Como FU1, foi utilizado o fusível de 7 A disponível no aquecedor.
Em ambas as versões do dispositivo, o KIPD 66 E-K LED pode ser substituído por qualquer outro de tamanho, cor de brilho e brilho adequados. Desenhos da placa em formato Sprint Layout 5.0 e programa de microcontrolador: ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/04/aha.zip. Autor: S.Zorin
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