Однажды, занимаясь вышеуказанным действием в вышеуказанном месте кто-то из участвующих пнула ногой брелок на ключе. Брелоку тогда сильно досталось, но он тоже хорошо стоял и выдержал удар. В этот самый момент, не отвлекаясь от происходящего, меня второй раз посетила мысль, что болтающийся брелок — это чуть-чуть лишний элемент интерьера авто.
Теперь, когда я привлёк ваше внимание, продолжим. Первый раз мысль о том, что я хочу исключить ключ из пользования автомобилем, посетила меня тогда, когда я зае… мне надоело открывать багажник, который открывался исключительно ключом. Приходилось доставать ключ из замка зажигания, чтобы открыть багажник. Как я сделал открывалку багажника — это статья скорее для drive2.ru, чем для geektimes, поэтому багажник я пропущу и перейду к описанию создания кнопки запуска автомобиля.
Как и положено, изучение вопроса началось aliexpress. Данный рай различного барахла предоставлял огромный выбор одинаковых решений. Разных было штуки три, остальные отличались только магазинами и ценой. Решения от соседей по континенту представляли из себя готовый набор с инструкцией (головной модуль, провода и кнопка). Более менее хорошо, но мне не нравился алгоритм их работы.
Подумав, что из себя представляет данный готовый набор, понял — что это микроконтроллер, кнопка со светодиодами и релюшки, которые замыкают контакты замка зажигания. Как вы уже поняли, именно в этом месте появилась мысль про ардуино.
На момент появления этой мысли в голове про ардуино я знал только то, что это микроконтроллер. И всё. Я даже не знал, что такое микроконтроллер. Позвонил товарищу, который мог знать. Он сказал, что знает, что знаком, что идея хорошая, и вообще приезжай, выдам тебе набор для экспериментов. Забрав у товрища arduino nano 3, блок на 4 реле, монтажную плату и энтузиазм поехал домой, по дороге мечтая, как эта кнопка будет выглядеть в действии.
Далее, чтобы понять, с чем я могу столкнуться, поискал, а делал ли кто уже похожую штуку. Нашёл статью на drive2. Там человек не просто сделал, а сделал уже вторую версию для второго автомобиля. Списались, поговорили, выяснил, что незнакомого для меня много, но сверхсложного ничего нету. И работа закипела.
Пару дней я учился моргать диодиками и получал какое-то странное наслаждение от этого. Наигравшись понял, что пора учится включать/выключать диод нажатием кнопки. Знающие люди уже поняли, а незнающим скажу, что так я узнал про эффект, называемый «дребезг контактов». Справившись и с ним, приступил таки с созданию первого прототипа.
Одна кнопка — это собственно кнопка «старт-стоп», вторая — это педаль сцепления, а третья — это кнопка, удержание которой говорило «двигатель работает». Диоды сигнализировали режим работы: ACC, On, ReadyToStart, Starter и «двигатель работает». Впоследствии вместо некоторых диодов были подключены реле, которые щёлкали и имитировали положение ключа в соответствующем положении.
Здесь некоторых, наверное, разочарую: нет никакой магии. Вся магия заключается в том, чтобы релюшками замыкать контакты замка зажигания так же, как это делал бы ключ.
Появилась первая интересная сложность и бросила вызов моему логическому . победила.
Типичная схема работы контактов в замке зажигания
Off: всё разомкнуто
Acc: B1-Acc
On: B1-Acc-Ig1 и B2-Ig2
Starter: B1-Ig1 и B2-St
Схему работы решил повторить точь-в-точь, хотя это и не обязательно, можно упростить.
Кракие пояснения:
B1, B2 – питание +12В
Acc – питание аксессуаров (магнитола, прикуриватель)
Ig1 – зажигание (ЭБУ, бензонасос, фары)
Ig2 – вентилятор салона и что-то ещё
St – питание на стартер
Тут хочется сказать про протекающие токи: не мерил, но оценивал. Поскольку (почти) все большие потребители в машине питаются через реле, то суммарный ток через контакты замка зажигания не должен превышать пары ампер. Это ток, который нужен, чтоб питать все эти реле. Тестовая езда с 10А релюшками это подтверждает, ни реле, ни провода не нагрелись.
Вернёмся к решению интересной задачи: как с помощью реле сымитировать работу контактной группа замка зажигания. Со второго подхода решение было найдено. Вы хотите его знать? Отправьте смс на короткий номер Вот оно, красиво и элегантно уместилось в четыре релюшки:
Следующая интересная задача — это как понять, что двигатель работает. Путей несколько. Самые простые — это по сигналу тахометра и по лампе на приборной панели. Самый логичный — это, конечно же, по тахометру ибо лампа гаснет с запозданием. Его и будем пробовать. Лампу оставим на всякий случай, если вдруг по тахометру не получится. Скажу наперёд — получилось по тахометру. Открываю RTFM по автомобилю, ищу провод на приборной панели, который отвечает за тахометр. Хотя тахометра на панели у меня нету, но провод, на моё счастье, такой есть. Параллелюсь к этому проводу. И внезапно соображаю, что в машине грязное напряжение в 10..14В, а ардуино любит чистое и 5В. «Ну конечно же! Мне нужна гальваническая развязка» — думаю я и удивляюсь тому, откуда я знаю такие слова. Звоню своему товарищу, у которого взял ардуину, он говорит: «Оптопара. Занят. Пока» и кладёт трубку. Гуглю в яндексе и действительно, ситуацию спасает очень популярный оптрон PC817 от Sharp. И цена у него приятная – 100 рублей за кучку. Еду, покупаю и делаю такую схему
Ну вот теперь всё готово для сборки первого тестового образца. А где собирают тестовые образцы? Ну конечно же на фанерке! Собираю прототип на фото ниже и бегом в машину, тестировать.
Небольшой этап подключения. Питание ардуины с ноутбука, питание реле с автомобиля через стабилизатор. Ноутбук попутно отображает показания тахометра, считываемые ардуиной.
Волнительный момент. Жму кнопку. Щёлкает релюха, включается магнитолога. Жму второй раз — Снова щелчки реле и загудел бензонасос, заработал вентилятор салона, панель засветилась, ожидая запуска. Зажимаю имитатор педали сцепления, мысленно скрещиваю пальцы и жму кнопку.
Тем временем был, как сейчас помню, тёплый и солнечный день последнего месяца лета. По небу плыли редкие облачка. Листва на деревьях была зелёной, но уже понимала, что скоро ей опадать. Мимо прошли две студентки в коротких юбочках, видимо возвращались с учёбы.
Дак вот, жму кнопку и время замедляется от волнения. Я отчётливо слышу, как щёлкают реле, замолкает вентилятор салона, мне показалось, что я даже вижу, как электроны побежали по проводам к стартеру, щёлкает втягивающее реле, бендикс срывается со своего насиженного места и настойчиво цепляется за маховик, стартер начинает крутить двигатель. Полсекунды! Двигатель работает, стартер отдыхает, вновь заработал вентилятор салона, заиграла магнитола.
Дотошные скептики скажут, что если система заработала с первого раза, значит вы что-то сделали не так. И будут правы. На следующих попытках машина не заводилась с одного нажатия. Отгадка была простая: при попытке стартануть с таходатчика прилетал паразитный сигнал о больших оборотах и ардуина, думая что двигатель уже работает, не крутила стартер. Не зря же рядом стоял ноутбук, который отображал обороты ;-) Поправил скетч, чтобы не проверять обороты первые 100мс и проблема была решена.
Раз система работает, то можно собирать её из фанерки в маленькую коробочку и, как некоторые говорят, в продакшн. Оставлять удобный блок реле я побоялся и решил поставить настоящие автомобильные пятиконтактные релюхи. Значит нужно собрать свой блок управления реле. Конечно же, в эту же плату и впаяем ардуину.
Поискав, как ныне модно делать платы печатные, узнал про технологию ЛУТ. Для тех, кто не в курсе, ЛУТ — это лазерно-утюжная технология. Да-да, с помощью лазера и утюга делают платы :) Целый день до 5 утра ушёл на рисование платы в PCB редакторе. Затем перенос, который, к моему удивлению, получился всего лишь со второго раза. Затем травление. Чтобы «болтать» и доставать плату привязал к ней алюминиевую проволочку. Знающие люди уже посмеялись, потому что проволочка растворилась быстрее медной фольги. В целом этот этап завершился быстро и явил мне вот это
Ахренев от собственной крутости, начал думать, как мне отверстия сверлить. Дрелью слишком тяжело и не удобно, бор- машинки нет и взять не у кого. Ну не беда, ведь голь на выдумки хитра. Хитрая голь подсказала мне сделать бор-машинку из двигателя радиоуправляемой машинки. «Вот ещё развлечения» — подумал я. «Делай давай» — сказала хитрая голь. В итоге смастерилось вот такое чудо
Для понимания размера: длина моторчика около двух сантиметров. В процессе изготовления были использованы: супер-клей, термоусадка и стержень от ручки.
Видео работы дрели. Звуковая дорожка шикарна
Ещё пару вечеров ушло на распайку деталей. Получилось довольно круто, как я сам считаю, почти как у взрослых.
При подключении плата не заработала. Она в случайном порядке счёлкала релюшками и вообще, вела себя некрасиво. Не так, как должна себя вести хорошая девочка. Пару дней ушло на поиск проблемы. Разгадка оказалась в том, что я в качестве флюса при пайке использовал паяльную кислоту, а эта кислота является токопроводящей, и бессовестно проводила праздники тока на моей плате. После тщательного отмывания платы спиртом карусель токовакханалии остановилась и плата заработала ровно так, как от неё ожидалось. При тестах выяснилось, что транзисторы MPSA44 в корпусе ТО-92 сильно греются и были заменены на настоящие отечественные КТ972А в 192 корпусе. Они в работе еле тёплые.
Плата сделана, самое время смастерить ей домик корпус. Корпус был вырезан из обрезков вспененного ПВХ. Отличный материал для рукоделия, ящитаю. Склеен и высушен.
Для удобства монтажа впоследствии синие клеммы были заменены на белые, а перед финальной сборкой одна сторона платы была покрыта цапонлаком. Красной машине — красный лак!
Именно в таком виде это изделие уже в дальнейшем было установлено в машину.
Перед эти я возомнил себя крутым макрофатографом и сделал несколько высококачественных фото на китайский телефон
На установку системы в авто ушло несколько часов. Невидимая часть пердставляет из себя адское месиво проводов
Ну а видимая, вполне себе элегантно вписалась в интерьер
Как и положено в конце таких статей — видео работы
Послесловие.
По прошесвии четырёх месяцев эксплуатации могу сказать, что очень доволен своей поделкой.
Морозы в -30C выдерживает и работает.
Прилагать скетч для ардуино смысла не вижу, ибо код очень простой.
Автор: Nem427
