Lo que el Arduino olvidó bajo el capó de un automóvil viejo o el control de temperatura de entrada de una manera inusual

Hola de nuevo!

Después de un largo descanso, decidí compartir otra solución no estándar (y posiblemente no necesaria), pero esta vez nuestros autos no serán de juguete, sino de verdad.


Los mecánicos experimentados generalmente visitan el silencio reflexivo cuando se les dice lo que es ... ¡Y sí, esta es una cinta aislante AZUL!

Debido a las circunstancias (la necesidad de cruzar la línea de demarcación), una vez me fue necesario moverlo en el espacio precisamente en automóvil. Esto se hace más convenientemente de esta manera por las mismas razones.



Un automóvil de la marca Mercedes E200 1986 fue retirado de la despensa (garaje del hermano).



Vale la pena señalar que ni mi hermano ni yo tenemos un gran conocimiento automotriz (sino viceversa) y tal vez "inventar una bicicleta" o viceversa, las soluciones no serán muy adecuadas en esta área, pero hay un problema y lo resolvimos tanto como pudimos.

Declaración del problema.

"Escucho, olvido, miro, recuerdo, sí, entiendo". Confucio

Por lo tanto, el frente mínimo de trabajo se determinó en función de nuestra visión de la situación para preparar el automóvil para el viaje. Una de las tareas fue reparar el sistema de control de temperatura del aire que ingresa al motor. El sistema no es crítico y quizás más a menudo no sea necesario, pero dado que podría haber heladas, no valía la pena descuidarlo.

El aire de cierta temperatura (aproximadamente 20 grados) debe ingresar al motor, en el curso del trabajo, el aire frío se mezcla por la borda con el aire calentado por el sistema de escape (se instala una carcasa que recoge el aire caliente sobre los tubos de escape). Mezclando en diferentes proporciones, puede ajustar la temperatura del aire que ingresa al motor. Estas ofertas con un obturador simple como este.



Lo que hay dentro y cómo funciona puede ser leído aquí por una buena persona.

Si alguien está interesado en un poco de información sobre la temperatura del aire de admisión debajo del alerón.

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Desde la fábrica, este amortiguador está controlado por un elemento termoeléctrico bastante simple, es un cartucho de latón desde el cual el vástago se extiende y tira del amortiguador. Dentro del cartucho hay parafina mezclada con polvo de metal, en resumen, al calentar esta mezcla se expande empujando la varilla.



En nuestro caso, nuestros expertos aborígenes de cooperativas de garajes han "reparado" por completo la inutilidad de esta parte. Una autopsia mostró que, en lugar de una varilla pulida, alguien instaló un clavo similar allí, clavándolo todo (Schaub no colgó).

Habiendo estimado el costo y la realidad para obtener esta parte en nuestra área, traté de encontrar un análogo de los clásicos (VAZ). Sin embargo, resultó ser extremadamente difícil explicar qué tipo de detalle necesita porque en los clásicos con mayor frecuencia este amortiguador se retira como no es necesario y, por lo tanto, los de repuesto rara vez se compran, por lo tanto, no hay demanda.

Después de pasar aproximadamente una semana buscando, me di cuenta de que toda la funcionalidad de esta parte se puede organizar en unos pocos días a un precio económico y con características adicionales basadas en Arduino. Además, como beneficio adicional, tenemos la oportunidad de conectar cualquier cosa, medir y monitorear temperaturas donde colocamos el sensor, medir cualquier voltaje debajo del capó, la interfaz UART y, por supuesto, una experiencia invaluable.

Entonces, lo que necesita:

- Control de temperatura en la carcasa del filtro de aire.
- Control de amortiguadores para regular esta temperatura.

Lo que obtuvieron:

- Control de temperatura en la carcasa del filtro de aire.
- Control de amortiguadores para regular esta temperatura.
- Control de temperatura en cualquier lugar con la ayuda de sensores adicionales, instalé uno más.
- Control de voltaje a bordo.
- Capacidad para ampliar la funcionalidad al cambiar el firmware y la adición de sensores y actuadores.
- Interfaz UART, allí instalé temporalmente el adaptador BluetothToUART y lo monitoreé en el teléfono inteligente.

1. Intento fallido de utilizar un motor paso a paso de FDD.

Realmente me gustó la idea de instalar un motor paso a paso de FDD en un lugar normal de un elemento termosilver. E incluso llegó allí e incluso tiró del amortiguador. Lo controlé usando el chip l293.






Sin embargo, al final realmente no me gustó el esfuerzo desarrollado por este motor, en las condiciones del compartimiento del motor y agitarlo claramente no fue suficiente, podía mover el obturador con mi dedo sin mucho esfuerzo. Fail!

2. Usando un servo.

Luego se decidió rehacer todo para un servoaccionamiento. En el caso de este último, obtenemos el posicionamiento exacto del amortiguador, facilidad de búsqueda y reemplazo si es necesario. El servo se instaló en el lado frío del obturador, para no calentarse por la corriente de aire caliente y se conectó por un tirón del clip al obturador mismo. Sorprendentemente, para hacer todo esto salió más rápido y, a veces, más conveniente que con un cambiador de pasos, generalmente era un producto por piezas.



3. Arduino.

Tenía un Arduino Mini Pro, agregué un estuche de una fuente de alimentación portátil, un par de sensores digitales 18b20, el servocontrolador más simple, un convertidor KIS-3R33S DC-DC PWM para obtener los 5V habituales de 12V a bordo, varios condensadores para suavizar las ondas Un pequeño cable de par trenzado. Resultó bastante compacto.





Trataré de esbozar el esquema, no creo que alguien lo necesite, pero es más obvio. No difiere en complejidad especial.


El diagrama muestra que hay muchas entradas gratuitas que se pueden aplicar en el futuro.

Se temía que todos estos componentes electrónicos reaccionaran negativamente a la proximidad a los cables de alto voltaje del sistema de encendido, pero incluso el adaptador bluetooth, que generalmente estaba fuera de la carcasa y no estaba protegido de ninguna manera, se transmitía normalmente desde debajo del capó de metal al compartimiento de pasajeros.

La alimentación se suministra a toda la unidad de control desde el circuito a bordo "15" (esto se llama en algunos automóviles el circuito que se enciende cuando el conductor gira la llave y enciende el encendido) y luego el voltaje cae a 5V desde el cual todo se alimenta.

Se instala un sensor aproximadamente en el lugar donde se encontraba el antiguo elemento termoeléctrico. El segundo simplemente cuelga alrededor de la caja BU (el tipo mide la temperatura del compartimiento del motor). La entrada analógica a bordo de los arduins se suministra con un voltaje a bordo a través de un divisor y, en el segundo, a través de un divisor. Tuvimos problemas con las válvulas de la estufa, por lo que monitoreamos su trabajo en uno. Los voltajes simplemente se miden y no afectan nada, es solo para monitoreo.

En general, el algoritmo de trabajo se reduce a medir la temperatura y, de acuerdo con esto, mover el obturador y transferir los datos al UART. Los detalles se pueden encontrar en el bosquejo mismo.

Boceto aquí

4. Android.

Android no tiene nada que ver con eso, solo como un debut de programación, se escribió una aplicación simple para mostrar datos de la unidad de control del amortiguador. Dado que la aplicación es simple, probablemente será útil para aquellos que quieran comenzar a programar la pila de bluetooth para Android.


DIYCarTune

Aquí está la aplicación en sí.

Aquí hay un proyecto para Android Studio.

La aplicación mostrará los datos que envíe con Arduino, también se puede utilizar para otros fines.

5. Instalación y prueba

: toda la unidad se unió al cuerpo del amortiguador desde arriba, creo que será bastante cálida y cómoda allí.



Durante un tiempo, después de "monitorear" el trabajo, decidí que "funciona". No he hecho ningún cambio todavía. El único error es cuando el flujo entrante desaparece abruptamente cuando se detiene el automóvil, y el ajuste es lo suficientemente lento ya que el sensor tiene la inercia térmica de calentar su cuerpo. Si es necesario, puede aumentar la frecuencia de corrección de la posición del amortiguador.

Más pruebas han demostrado que, dado que la bandeja del filtro de aire se encuentra en el motor, también se calienta, perdí este punto. Esto se refleja en un fuerte calentamiento del aire cuando el automóvil se detiene.



Se muestra el momento en que la máquina está parada, el obturador está cerrado, hay un flujo frío (posición del servo 170, el primer parámetro), el segundo parámetro es la temperatura promedio, la tercera temperatura en la carcasa del filtro de aire, el cuarto es un sensor de temperatura que pesa fuera de la unidad de control (de hecho, esta es la temperatura del compartimento del motor) , quinto es el voltaje de la red a bordo, sexto es el voltaje en las válvulas de la estufa y el último es el tiempo transcurrido desde el último ajuste de la posición del amortiguador (en el esquema, el tiempo de la frecuencia de corrección se establece en ciones cada 60 segundos.)

Ver el trabajo del mecanismo en sí es difícil, ya que está cerrado por todos lados, la situación real puede ser visto después de mirar a la posición del eje sobre el que se asienta el obturador, su extremo que se pega hacia fuera desde el exterior y en él me hizo incisiones posiciones extremas.

PD: Por supuesto, que el automóvil habría funcionado sin todo este "jardín", pero ¿estamos haciendo esto solo por necesidad? )))

Source: https://habr.com/ru/post/es388045/