Всем доброго времени суток!
Проект глобальный и реализовываться будет мелкими частями
Первая часть это МК управляющий системой охлаждения
Всё, что можно было выжать из дискретного варианта находится тут:
viewtopic.php?f=1&t=136710
Теперь новая глава, в топку дискретный вариант, привет МК...
Для проекта №1 будет использован МК на базе Ардуино Нано, пока её нет в наличии, но есть Ардуино Уно, начну разработки на ней, после появления Нано перелью в ней, благо большая часть портов одинаковая...

Так, как изучение языка программирования идёт не быстро, начну с алгоритма работы и привязки его к ногам контроллера, плюс попутно вопросы:
1. Ноги 0 – RX и 1 – TX не трогаю т.к. они понадобятся для обмена данными между этим контроллером и другими… правильно?
2. Нога 2 – тут формируется выходной сигнал типа boolean, сигнал с неё через ключ приводит в движение мотор-редуктор открывающий и закрывающий жалюзи
3. Нога 3 – тут формируется выходной сигнал типа byte от 0-255, ШИМ сигнал с неё через ключ приводит в движение оба мотора вентиляторов охлаждения
4. Нога 4 – вход с концевика А сигнал типа boolean, сигнал жалюзи открыты
5. Нога 5 – вход с концевика Б сигнал типа boolean, сигнал жалюзи закрыты
6. Нога A0 – аналоговый вход с дополнительного термодатчика ТМ-100 сигнал типа int, температура на выходе радиатора
7. Нога A1 – налоговый вход со штатного термодатчика ТМ-100 сигнал типа int, температура на выходе головки блока цилиндров
8. Нога A2,A3 – аналоговые входы с переменных резисторов сигнал типа int, установка порогов включения.
9. Нога A4 – аналоговый вход сигнал типа int, отслеживание тока в цепи мотор-редуктора
10. Нога A5 – аналоговый вход сигнал типа int, отслеживание тока в цепи моторов вентиляторов
11. Нога A6 – аналоговый вход со штатного датчика давления ММ352 сигнал типа int, давление масла в двигателе, обработка не ведётся, просто передаётся на другой контроллер (на Uno отсутствует, будет добавлен с появлением Nano)
12. Нога 6 – цифровой вход со штатного контактного датчика ТМ104 сигнал типа boolean, аварийное превышение температуры в радиаторе, обработка не ведётся, просто передаётся на другой контроллер.
13. Нога 7 – цифровой вход со штатного контактного датчика ММ111-А сигнал типа boolean, аварийное падение давления масла в двигателе, обработка не ведётся просто, передаётся на другой контроллер.
14. Ноги 8-13 пока не задействованы

С ногами разобрались теперь алгоритм:

А) Жалюзи
1. Проверяется значение с А1 если температура превышает 80 градусов запускается дальнейший алгоритм.
2. Проверяется значение с А0 и сравнивается с установленным резистором на А2 если значение равно или меньше, то на ноге 2 появляется команда, пока на ноге 4 не появится сигнал, иначе на ноге 2 появляется команда, пока на ноге 5 не появится сигнал.
3. Защита
Если на ноге А4 измеряемый ток равен или близок к нолю, то (ошибка обрыв в цепи мотор-редуктора) отключить ногу 2, иначе если ток превысил 5А, то (ошибка заклинивание мотора) отключить ногу 2. //Принимаются рекомендации по осуществлению слежения за током.// Если после подачи на ногу 2 через 10 секунд(настрою экспериментально) не появился сигнал на ноге 4, то ошибка(отказ концевика, если нет отказ мотор-редуктора), отключить ногу 2.
Тоже самое для ноги 5.

Б) Моторы вентиляторы
1.Проверяется значение с А0 и сравнивается с установленным резистором на А3 если значение равно или меньше, то на ноге 3 появляется ШИМ сигнал 20%, с дальнейшим увеличением разницы между А0 и А3 ШИМ сигнал на 3 ноге плавно увеличивается достигая 100%.
2. Защита
Если на ноге А5 измеряемый ток равен или близок к нолю, то (ошибка обрыв в цепи моторов вентиляторов) отключить ногу 3, иначе если ток превысил 20А, (ошибка заклинивание одного или обоих моторов) отключить ногу 3, иначе если ток не пропорционален режиму на ноге 3, то (ошибка нарушение режима) ошибка не фатальна работа продолжается, иначе если в два раза меньше пропорцианального режиму на ноге 3, то (ошибка отказ одного из моторов) ошибка не фатальна работа продолжается. //Принимаются рекомендации по осуществлению слежения за током.//

Во избежание разночтений прошу дать ссылку на именно ту ардуину, о которой тут идёт речь, желательно с полной документацией (принципиальная схема, расположение на плате) - боюсь, что могут существовать разные варианты от разных китайцев. Наверняка всё это есть. Или выложить скачанную документацию на файлообменник.
Да, ноги RX и TX могут пригодиться для межконтроллерного обмена. Для этого же потребуется ещё одна свободная нога - например, если остановимся на RS-485, то она будет задействована для управления режимом передачи данных в линию.
Также рекомендую оставлять свободной ногу хотя бы одного внешнего прерывания.
И ещё. Если остаются свободные ноги, то я на них обычно навешиваю светодиоды и/или джамперы, это бывает полезно как для отладки, так и для введения каких-то новых режимов в будущем.
На остальное посмотрю внимательно, имея схему.

PS. О конфигурировании уставок температур. Можно обойтись без резисторов по п. 8, а воспользоваться самим датчиком температуры. Для этого, правда, будут нужны кнопки, то есть дискретные сигналы. Конфигурирование происходит так. Сначала двигатель холодный.Нажатием кнопки 1 включаете режим конфигурирования уставок температуры. Запускаете двигатель и наблюдаете за его температурой. По мере прогрева, как только достигается очередной порог, давите кнопку 2, и МК сам запоминает температуру. Это делается несколько раз по количеству порогов. Тут главное - не перегреть двигатель.

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

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

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

А сможете всю эту страхоблюдию сделать достаточно надёжной? Ведь отказ "блока управления всем автомобилем" делает автомобиль из транспортного средства кучей металлолома... Даже крутые иномарки чаще используют мультиконтроллерные схемы с дублированием и сложными протоколами взаимодействия и коррекции ошибок!
(я не боюсь в пути встретиться с отказом электроники - однако, в моём автомобиле, кроме ЭБУ двигателя, самый сложный узел, содержащий электронику - реле стеклоочистителя с регулируемой задержкой... )

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.

Подробнее>>

Здесь не тот случай. Это не ABS или что-то подобное, выход из строя которого опасен. Ну сдохнет - и сдохнет, ТС щёлкнет тумблером ручного включения вентиляторов и с воем поедет "к месту стоянки или ремонта с соблюдением необходимых мер предосторожности" (ц). Просто название темы несколько более претенциозно, чем закладываемый в него, в девайс, смысл.

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>

mickbell

1. Платы Нано пока нет и даже не сделан заказ, заказ сформирую ближе к 10-15 ноября вместе с дополнительной мишурой, которая понадобится для следующих проектов... Нано будет версии 3.0 сейчас они преобладают на рынке, все подбренды копируют её за исключением небольших различий во внешнем виде полностью, для унификации под разные шилды и прочие примочки... поэтому думаю разночтения не возникнет... сейчас всё делается на Уно версии 2.0 отличается от Нано отсутствием двух аналоговых входов А6 и А7... есть ещё незначительная разница в колве памяти, но пока прокомментировать никак не могу...

2. Что такое RS-485, не ведаю пока, резервирую вместе с RX и TX ногу 13...

3.Полностью с Вами согласен, но сначала надо разобраться с основной частью...

4.Схема пока не готова, занимаюсь основой программы, пока без защиты и нюансов с ШИМом...

5.Про кнопки читал и размышлял, тут не очень удобен сам алгоритм настройки... значения температуры порогов весьма условны, и вероятно в процессе эксплуатации придётся делать подстройки по принципу, "чуть раньше открыть жалюзи...", "чуть позже включить вентиляторы..."

As
Тут несколько сложнее... будет несколько МК (5-15) каждый занятый своей функцией, у каждого или почти каждого, будет предусмотрено замещение, топорное, но аналоговое))) плюс один ГМК (главныйМК) обрабатывающий данные с остальных МК... Предусмотреть его замещение топорными аналоговыми устройствами проблематично со многих сторон, по этому исправная копия этого МК будет возиться как ЗиП первой необходимости... копии остальные МК возможно также будут возиться, как ЗиП...

Добавлено after 4 minutes 15 seconds:
Re: МКБУВА (микроконтроллерный блок управления всем автомобилем)
Название глобально под проект в целом, а не про МК управляющий жалюзи...
Данный МК это шаг номер один, забегая вперёд планируется всё приборку перевести на МК, а если всё и дальше хорошо пойдёт, то и систему регулирования напряжения борт сети и систему зажигания, но до этого пока далеко...

При случае ознакомьтесь. RS-485, мне кажется, здесь будет уместен. Понадобятся интерфейсные микросхемы вроде ADM485, MAX485... много их есть, всяких и разных. Существуют в DIP-8. Какая нога будет включать режим передачи - это несущественно. Пусть будет тринадцатая. Надо будет не забыть на неё повесить светодиод, чтобы видеть активность блока - что он работает на передачу (внутренний, прямо на плате). Кстати, вопрос: есть ли у вас осциллограф? (В принципе, простейший осциллограф есть у каждого, у кого комп со звуковухой, надо только качнуть софт, но "железный" гораздо удобнее.)
Я имел в виду схему самой платы Ардуино. Сам поищу.
Ага, понятно. Значит, пусть будут пока подстроечные резисторы. Впоследствии можно будет от них отказаться как от потенциально ненадёжных элементов, корректируя пороги теми же кнопками. Но это - потом.


PS. А вот и первое замечание.
ШИМ предлагаю брать с вывода 9 платы (это нога PB1, её альтернативная функция OC1A) - на ней ШИМ генерируется аппаратно (иначе придётся заниматься софтовым "ногодрыганием", хотя ничего страшного в этом нет), а дискретное управление жалюзи - например, с вывода 8. Тогда выводы 2 и 3 (ноги PD2, PD3, альтернативные функции этих ног INT0, INT1) могут пригодиться, если мы вдруг захотим воспользоваться внешними прерываниями.

Мне кажется что мультиконтроллерное решение будет уместнее. В случае отказа головного контроллера, ставший автономный узел может продолжить управление теми-же жалюзи.
Управление вентиляторами лучше сделать вообще без контроллера.
Температуру двигателя можно смотреть либо на штатном датчике напрямую, либо через диагностический разъём.
Установка порогов включения в принципе лишняя.
Зачем контролировать перегрев мотора по второму датчику если у тебя уже есть один?
Опять-же зачем контролировать аварийное падение давления масла отдельным датчиком, если уже мониторишь аналоговым?

Так и планировалось. Начало обсуждения - в форуме "Аналоговая техника".
Его планируется не просто включать-выключать, а в зависимости от температуры управлять оборотами путём ШИМа. Сначала была разработана схема без МК.

mickbell
1. Про RS-485 почитаю, чуть позже щас пока со временем беда, нога 13 на УНО уже имеет встроенный диод, на Нано не смотрел... я вообще предполагал, что связь будет через внутренние средства без доп. микросхем, не зря же Мега и Дуе имеет аж 4 пары ног RX и TX...

2. Железного нет, вернее своего нет, есть на одной из работ, в самом крайнем случае можно воспользоваться эпизодически, но не удобно так, как стоит не в моём кабинете...

3. Кнопки будут у ГМК и последствии переменники вообще будут демотированы, отверстия от них заглушены, а коррекцию переменных заданных ими можно будет произвести через ГМК и передать на этот МК...

4. ШИМ перенёс на 9, жалюзи на 8... Попутно ряд вопросов, во всех описаниях есть несколько ног поддерживающих ШИМ, без деления на аппаратный и программный, на ногах без ШИМ также можно сделать ШИМ, но мутно и большим кол-вом программного кода... Проясните этот момент по возможности... и попутно ещё, сейчас концевик А и Б подаёт на вход 5в(лог.1) для включения, можно ли программно поменять так чтоб на входе уже висело 5в(лог.1) а включение происходило замыкание на массу (лог. 0) Проясните плиз... и последний вопрос сейчас переменные резисторы устанавливающие пороги и имитирующие датчики температуры подключены так: крайние ноги 5в и GND а средняя нога на вход, но в реальной ситуации датчик окажется между землёй и входом, не могли бы Вы набросать простенькую схемку, как мне подключить переменники по такому принципу... аааа ещё глупый вопрос: у меня есть данные соответствия определённой температуры интервалам сопротивления, усреднив значения в интервалах можно построить график, но никак не пойму, как вычислить формулу, чтоб рассчитывать сопротивление под любую температуру, и соответственно построить график точнее и главное за пределы приведённого интервала температут?

radteh

Частично ответил mickbell я лишь немного дополню:
1. Машина УАЗ там нет диагностическо разъёма ЭБУ и прочих современных примочек
2. По первом датчику контролится температура после двигателя(нагревателя) а по второму после радиатора(охладителя) в зависимости от температуры на втором датчике изменяется эффективность охладителя, по первому датчику лишь смотрим перешла ли система с малого круга на большой и индицируем температуру на салонный дисплей заменяющий штатный показометр (но это пока не реализовано)
3. Контактный датчик и дополнение к аналоговым в системе охлаждения и системе смазки используются на всех автомобилях для повышения надёжности, просто на ряде современных легковых автомобилей отказались от показометра давления масла оставив аварийную лампу, а в системе охлаждения интегрировали аварийную лампу в копрпус показометра температуры...

Добавлено after 10 minutes 5 seconds:
Re: МКБУВА (микроконтроллерный блок управления всем автомобилем)
mickbell
Ещё подскажите в сторону какого оператора копать, чтоб отслеживать реальное время в милисекудах, для определения сколько времени прошло с моментра включения мотор-редуктора жалюзи до момента срабатывания концевика...

Во-первых, тут явно необходим гистерезис, чтобы Ваш мотор-редуктор управления жалюзи не работал непрерывно то в одном, то в другом направлении.
Во-вторых, измерение температуры на выходе радиатора разумно только когда термостат полностью открыт. В противном случае эта температура ни о чем не говорит и данный алгоритм приведет с сокращению срока службы термостата. То есть, измерять надо температуру ОЖ на входе в термостат и на выходе из радиатора. Потому что жалюзи должны быть закрыты на время прогрева двигателя и открываться до того, как ОЖ термостатом переключится на большой круг.

Просто тянуть линии уарта по всему автомобилю - так делать нежелательно. Помех наловит. Интерфейс RS-485 - это всего лишь одна микросхема-восьминожка, практически без обвязки (блокировочный конденсатор по питанию - это мелочь), зато - дифференциальная пара. Настоятельно рекомендую - если не именно RS485, то всё равно что-то надо.
Возможно, когда-то потребуется. А сейчас, учитывая его отсутствие, будем для отладки ставить светодиоды, где надо будет контролировать сигналы.
Откройте даташит на мегу8 (в нынешней ардуине она ведь стоит?), найдите раздел "16-bit Timer/Counter1", в первом же рисунке - его блок-схема. По ней видно, что выхода у таймера всего два: OCnA и OCnB (n здесь - номер таймера, в нашем случае 1). Запоминаем эту информацию. Далее лезем в самый верх даташита, где показаны ноги меги. Смотрим: OC1A выведено на ногу 15 (в DIP-корпусе), она же PB1, а OC1B - на ногу 16, она же PB2. Потом по схеме ардуины проследим, на какие пины её разъёма попали эти ноги. OC - Output Compare - это сигнал, который получается при сравнении текущего значения счётчика и регистра, в который записано некое число. Если счётчик, начав считать от нуля, ещё не досчитал до него, то этот сигнал нулевой, а если уже досчитал - то единичный вплоть до своего максимального значения (которое потом сменится на нулевое, выходной сигнал опять станет низкого уровня...) - так ШИМ и получается. То есть, кроме того как один раз при включении инициализировать этот таймер-счётчик, в ходе работы придётся только записывать число в регистр сравнения этого счётчика, когда оно меняется, а ШИМ он уже сам сгенерирует. Так что для простоты ноги рекомендую именно эти. Можно с одного таймера-счётчика иметь два канала ШИМа, независимых (но одной частоты). Нам пока это не надо, но на будущее выход, управляющий жалюзи, неплохо бы тоже взять с выхода, умеющего аппаратно ШИМить - вдруг хотелки придётся скорректировать...
Дальше. Конечники закорачивать на общий? Так и надо делать. Чтобы не схватить по линии конечника напряжение, которое убьёт вход МК, надо будет ставить защиту. Можно опторазвязку (это самое простое), можно два диода (от ноги к общему и к плюсу питания МК), небольшой конденсатор параллельно нижнему, далее последовательный резистор и к нему подтяжку (резистор) на напряжение бортсети, а конечник уже на общий... на массу, которая с общим МК соединена, как полагается, в одной точке.
Что там ещё? Переменный(е) резистор(ы), имитирующий(е) термодатчик(и), подключать так: движок и один из крайних выходов соединить вместе и с общим проводом, другой - на вход АЦП, туда же резистор номиналом 130 Ом, который другим выводом подключен к плюсу питания МК. Понятно? Если нет - потом нарисую.
О графике. Приближённо напряжение, поступающее на вход АЦП в этой схеме, можно описать так: Uadc = 5000 - 30 * T, температура здесь в градусах Цельсия (от 0 до 120 где-то), а напряжение получается в милливольтах. Но это - приближённая формула, более точную нарисовать я не могу, разброс сопротивлений слишком большой.
В программе будет задействован ещё один счётчик-таймер, он будет настроен таким образом, чтобы каждую миллискунду происходило какое-то событие (потом выберем, какое именно) - или переполнение, или досчёт до определённого числа. По этому событию он будет генерировать прерывание. В прерывании будут меняться значения переменных, которые считают время - скажем, каждое прерывание каждая из них увеличивается на единицу. Если мы хотим измерить какое-то время, то сначала сбрасываем переменную в ноль (как секундомер перед стартом), а когда захотим узнать, сколько прошло времени, просто посмотрим, чему равно значение этой переменной - оно каждую миллисекунду увеличивалось на единицу. Так же делаются и задержки: сначала записываем в соответствующую переменную число, а потом ждём, пока оно не обнулится - понятно, что в прерывании эта переменная, наоборот, уменьшается раз в миллисекунду.

Если уазик используется по назначению, то в топку всю управляющую электронику, делай только мониторинг. Кстати жалюзи применяется не только для зимы, но и преодолении водных преград и кустарников.

То есть должна быть кнопка "временно принудительно закрыть жалюзи"? А на какое время? Или открывать по температуре?

Если так хочется кнопку, то делай её триггерной с открыванием по темперу. Не думаю что при форсировании брода будет перегрев. Ещё и актуатор нужен с защитой от воды и грязи.

Перегрев будет потом, после брода, если ТС забудет открыть жалюзи. Так что открывать потом автоматически - надо. Не очень понятно, по какому событию. По температуре - наверно, всё-таки по дельте, скажем, на 5 градусов подялась - открывать. И по времени, вероятно, тоже.

А какой с них толк в этом случае? Чтобы было чуть меньше грязи на радиаторе в ущерб большей грязи на двигателе? Ведь через арки тогда грязь попрет под напором. Вот шноркель для водных преград вещь важная, а необходимости жалюзи я как-то для этого не вижу. Защитной сетки радиатора хватает. Не штатной, само собой.

Закрытие жалюзи делается что-бы вентилятор не заливал мотор водой. Толку от шноркеля на зажигалке если зальёт трамблёр, генератор или всю эту авторскую электронику? Настоящему внедорожнику нужен минимум электрики.

Электронику, которая без движущихся частей - в компаунд (номакон, ещё какой), и ничего ей не сделается даже при погружении. Вентиляторы, актуаторы - это да, это должно быть сделано бронебойно и водогрязеустойчиво.

Вы что, предлагаете защиту картера и колесные арки делать герметичными? А если нет - вода будет до уровня шноркеля (весь капот под водой точно), а значит и весь вентилятор тоже будет целиком и полностью в воде как с жалюзи, так и без них.

Ни разу не заливало трамблер, хотя уровень воды бывал выше капота. Вообще ни разу. И электронику тоже. Уже 5 лет покатушек на Mitsubishi L200 без всяких жалюзи. Зимой только на морозы сам утепляю листовым пластиком.