Умеренно интеллектуальное устройство для запуска автомобильного двигателя

Автор: Нефёдов Артём aka Vsegdaprav
Опубликовано 17.08.2012
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2012!"

Умеренно интеллектуальное устройство для запуска автомобиля с кнопки.

Для начала немного предисловия. Если лишних пяти минут у вас, нет можно этот абзац безболезненно пропустить. Итак, началось всё с того, что поехав на выходные в деревню на своём Жигуле, я благополучно про… потерял ключ зажигания. Самое обидное - по трезвому. Убив полдня на поиски оного в густой траве, я понял, что круто попал. Нет-нет завести машину можно и без ключа, для этого надо всего лишь замкнуть несколько проводов. А вот руль провернуть – ни фига ибо блокировка механическая сработала и всё… А чтобы вытащить замок на Жигуле тоже нужен ключ. Такой вот замкнутый круг получается. В общем, замок я конечно выломал. Жестоко. Ломиком. И кувалдой. И ещё немного зубилом. И домой (300 км) я ехал, практически держа руль на руках, так как разнёс в клочья рулевую колонку. Разумеется, по приезду домой я всё восстановил, но тогда то у меня и зародилась впервые мысль сделать запуск авто без ключа вообще. Первая версия устройства отличалась дикой простотой и лаконичностью – всего лишь кнопка, родные провода от замка зажигания и пара дополнительных проводков для адаптации к выбранной мной кнопке. Ничего интересного и высокоинтеллектуального в этом естественно не было. Потом я аналогичным образом заменил замок на своей следующей машине, но ввиду того, что выбранная кнопка там была низкоточная (от слова ТОК, а не ТОЧНОСТЬ), то просто усилил её тремя релюшками (АСС, ЗАЖИГАНИЕ и СТАРТЁР). Теперь у меня уже третья машина. И так как я наконец-то начал освоение МК, то нынешнюю версию решил сделать уже на нём.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ:

1. При ремонте автомобиля, оборудованного данным устройством, особенно двигателя ВСЕГДА отключайте аккумулятор или хотя бы само устройство от сети во избежание внезапного запуска двигателя в тот момент, когда вы ремонтируете оный. БЕРЕГИТЕ СВОЁ ЗДОРОВЬЕ!

2. Никогда не ставьте автомобиль, оборудованный данным устройством на передачу при парковке. Используйте ручной тормоз. Если ручник неисправен – отремонтируйте, если не можете отремонтировать – используйте любые средства для исключения самопроизвольного движения автомобиля в ваше отсутствие. Хоть кирпич под колесо. Думаю не надо объяснять, что произойдет, если оставить машину на передаче, а МК приглючит (например, от жары) и он заведёт двигатель?!

3. Не оставляйте в машине без присмотра детей и животных – они могут случайно завести её. В крайнем случае, ставьте кнопку в таком месте, где исключено её случайное нажатие вышеуказанными категориями пассажиров.

4. После установки устройства не забудьте удалить замок зажигания, а если это невозможно, то хотя бы устройство блокировки рулевого колеса из замка.

5. При изготовлении устройства используйте только детали, имеющие расширенный температурный диапазон работы (-40 - +85). В случае с МК – это буквы I/P после его названия (PIC16F84A-04I/P). Ещё лучше с индексом Е/Р (это вообще автомобильный вариант), но я таких в продаже не нашёл.

6. В схеме нет «лишних» деталей. Есть неиспользуемые. Например, все детали в цепи RA4/TOCKI в версии 1.0. Единственная ненужная деталь – это светодиоды. Они нужны только для Протеуса при отладке, а в реале не применяются. Выбрасывание диодов из цепей управления устройством приведёт к их нестабильному срабатыванию, а удаление варистора и входного диода – к выгоранию МК (проверено: 3 штуки так спалил, пока не понял в чём дело).

7. После изготовления платы обязательно покройте её лаком для защиты от влаги и могущих попасть внутрь металлических предметов.

8. При несоблюдении указанных пунктов я снимаю с себя всякую ответственность за причинённый вам или третьим лицам материальный ущерб, а также за оторванные пальцы и отдавленные ноги.

Ну-с, правила техники безопасности рассказал, пора и об устройстве поговорить. Итак:

На данный момент доступны три версии прошивки. Плата под любую из версий одна и та же, можно только не устанавливать детали, которые не используются в данной версии.

В любой версии, после того как была нажата кнопка старт-стоп, происходит немедленное включение зажигания и индикаторной лампы на панели приборов автомобиля (нужна для автомобилей, оборудованных автостартёром – позже объясню зачем). После чего устройство переходит в режим ожидания (0,5 сек) и повторно проверяет кнопку. Если она не нажата, то зажигание остаётся включённым сколь угодно долго пока снова не будет нажата кнопка. Если кнопка через 0,5 сек останется нажатой – то включится стартёр на 5 сек. Через 0,5 сек после его выключения включится канал АСС и будут активны (АСС и зажигание) сколь угодно долго пока снова не будет длительно нажата кнопка (0,5 сек) или пока не заглохнет двигатель (для версий 1.1 и старше). Если кнопка была нажата кратковременно, а потом в течение 0,5 сек была нажата повторно – система распознает это как длительное нажатие и запустит двигатель или заглушит его, если он уже заведён. Это не дефект устройства однако я постараюсь устранить этот эффект в дальнейшем.

Для защиты стартёра в момент пока его канал активен, а двигатель уже завелся, используйте схему блокирующего реле из прилагающегося архива.

Различие версий

Версия 1.0 – умеет включать/выключать зажигание при кратковременном нажатии на кнопку старт-стоп и заводить/глушить двигатель при длительном (0,5 сек) нажатии на неё же. На этом функционал данной версии исчерпан. Данная версия подходит для любого автомобиля (от Запорожца до Майбаха), при условии, что он способен завестись за пять секунд (именно столько времени активен канал стартёра), и у него исправен стартёр (бендикс надёжно сцепляется с маховиком).

Версия 1.1 – умеет то же, что и 1.0, но в дополнение отслеживает наличие тахометрического сигнала после выключения стартёра. При его отсутствии через 0,5 сек выключается зажигание. Таким образом, если автомобиль заглох – не нужно вручную выключать зажигание, чтобы потом снова завестись. Данную версию можно ставить на любой автомобиль, с которого можно снять сигнал оборотов, даже если на автомобиль и не установлен тахометр. Теоретически (не проверялось на практике) можно попытаться снять сигнал не только с провода идущего на тахометр, но и с датчика вращения коленвала или распредвала. Данное предположение проверять осторожно, так как из-за особенностей программы двигатель может самопроизвольно глохнуть на повышенных оборотах.

 Версия 1.2 – отличается от 1.1 тем, что начинает считывать тахометрический сигнал через 1 секунду после включения стартёра, а не после его выключения. Таким образом, достигается повышенная защита стартера, в случае если бендикс не сцепился с маховиком, а вращаться всё же начал. То есть если в процессе запуска двигатель не вращается, то система выключает стартёр и зажигание и ждёт повторного нажатия на кнопку. Данная версия подходит для любых автомобилей, с которых можно снять тахометрический сигнал и особенно подходит для автомобилей, у которых не совсем исправен стартёр (она не добьёт его окончательно :-), но конечно это не значит, что стартёр ремонтировать не нужно.

ВНИМАНИЕ: данная система не рассчитана на установку в автомобили с дизельным двигателем, так как не даёт времени на предварительный прогрев цилиндров, а пытается сразу запустить его. Если ваш двигатель может завестись без предварительного прогрева – можете ставить, если нет – то не рискуйте. По типу трансмиссии никаких ограничений нет.

В дальнейшем я буду апгрейдить систему и возможно появление новых версий прошивок, в том числе и под дизельный двигатель, но на данный момент я занят гораздо более нужным мне устройством и на время отложил этот проект. Плату не выкладываю, потому что я всегда начинаю новый проект с поиска корпуса, в который этот проект влезет, и плату делаю уже под этот корпус.

В завершение несколько рекомендаций по поводу установки данного устройства в автомобиль:

1. Используйте внешние реле того типа, которые установлены на вашем автомобиле штатно, а ещё лучше – обычные от Жигулей. Их будет проще найти в любом магазине. Главное чтобы коммутируемый ими ток был как можно больше. Оптимально 30-40 А. Впаиваемые релюшки неудобны тем, что купить их можно не везде, да и поменять в полевых условиях их практически невозможно.

2. Ставьте параллельно обмотке реле защитный диод. Анодом к минусу, катодом к плюсу обмотки. Для повышения надёжности устройства, а, попросту говоря, чтобы самоиндукцией при их отключении, не вышибло транзисторную сборку ULN2003.

3. Индикаторная лампа показывает в каком режиме находится система в данный момент (включено зажигание или нет). В ней нет никакой необходимости, если в машине нет автостартёра. А вот если он есть без неё очень грустно. Так как особенность автостартёра в том, что для активации программной/виртуальной нейтрали необходимо выключить «штатным» способом зажигание перед выходом из автомобиля. А так как автостартёр включает поддержку зажигания, то нельзя быть абсолютно уверенным, что зажигание «штатным» способом выключилось. Соответственно активация режима может быть невозможна. В качестве такой лампы можно использовать обычный светодиод (через гасящий резистор 1-2 кОм) в любом удобном месте, или свободную лампу в комбинации приборов автомобиля. Мощность лампы не должна превышать 2Вт, иначе выходной канал устройства может выгореть.

4. Любые внешние устройства (реле, индикаторная лампа) управляются минусом. Будьте внимательны при подключении.

5. Несмотря на предупреждение №4 (вы же его прочитали, не так ли?!) я рекомендую не удалять совсем замок зажигания до тех пор, пока вы не убедитесь, что устройство работает надёжно и не глючит от всевозможных помех, коих в автомобиле воистину куева хуча (это и система зажигания, и пульсации напряжения на генераторе, и мобильный телефон в вашем кармане, и трамвайные провода под которыми вы проезжаете, и ещё ещё ещё ещё ещё чего-нибудь :-). Пока не убедитесь, что система работает чётко, оставьте себе шанс на быструю замену системы на штатный способ запуска двигателя. Главное не забывайте вставлять ключ в замок зажигания и разблокировать перед поездкой рулевое колесо. Я подключил к замку зажигания ответную часть разъёма как в устройстве и вставлял его вместо устройства, если оно начинало глючить.

6. Кнопку для запуска двигателя лучше всего использовать штатную от вашего автомобиля. Во-первых, чтобы не нарушать дизайн панели, во-вторых, она будет играть роль этакой противоугонки, а в-третьих, она займёт место заглушки на панели и у вас будет больше кнопок :-).

7. Если на вашей машине стоит штатный иммобилайзер, вам придётся обойти его. Я просто выковырнул транспондер из ключа и примотал его изолентой к блоку иммобилайзера поближе к антенне. Также в продаже имеются устройства обхода штатных иммобилайзеров, правда изяществом исполнения они не блещут: в них нужно ВЛОЖИТЬ (?!) штатный ключ целиком, подать на устройство питание и после этого оно будет работать как ретранслятор между ключом и штатным модулем 8-(. Так что лучше уже сразу примотать ключ к иммобилайзеру – дешевле обойдётся.

На данный момент тест драйв проходят уже два таких устройства. Одно почти год, второе поменьше. Пока глюков замечено не было.

В приложении архивы проекта для Протеуса 7.6, варианты прошивок и несколько фотографий. Прошу прощения за их качество – фоткал телефоном.

Блестящие пятна на фото рядом с некоторыми детальками – это лак.

Файлы:
01.rar - Это электрические схемы
02.rar - Это прошивки
03.rar - Несколько фоток

Все вопросы в Форум.