oswietlenie kabiny samochodu.pdf

Układ sterowania oświetleniem

kabiny samochodu

Do czego to służy?

Temat elektronicznych układów do

stosowania w samochodach był jak do−

tąd traktowany w EdW trochę po maco−

szemu. Powód tego był prosty: elektroni−

ka samochodowa, w przeciwieństwie do

innych obszarów działania hobbystów

elektroników, w wydaniu amatorskim

jest dziedziną zamierającą. W nowoczes−

nych samochodach nie ma już właściwie

miejsca na konstrukcje amatorskie, tak

często stosowane jeszcze niedawno te−

mu. Wszystko, co można było zelektroni−

zować zostało już w samochodach daw−

no zelektronizowane, a jeżeli nawet coś

jeszcze do zrobienia zostało, to będą to

konstrukcje znacznie przekraczające

możliwości amatorów i nawet wielu za−

wodowców. Z drugiej jednak strony, takie

podejście do zagadnienia jest słuszne

w krajach wysoko rozwiniętych, do któ−

rych z pewnością jeszcze nie należymy.

Na naszych drogach porusza się jeszcze

wiele pojazdów przestarzałych, w dal−

szym ciągu produkowany jest FIAT126,

niekiedy nawet zwany samochodem (au−

tor może pozwolić sobie na tą złośliwość,

ponieważ sam jeździ, a właściwie jest

wożony przez Małżonkę właśnie tym cu−

dem techniki).

Nie namawiamy nikogo na dokony−

wanie przeróbek w instalacji elektrycz−

nej Peugeota 406 czy najnowszego mo−

delu BMW. Natomiast do starszych ty−

pów samochodów możemy wykonać

użyteczne usprawnienia, ułatwiające ży−

cie kierowcom, a nawet zwiększające

bezpieczeństwo jazdy. Jednym z ukła−

dów podnoszących bezpieczeństwo na

drogach był niewątpliwie „Sygnalizator

cofania samochodu” opisany w jednym

z poprzednich numerów EdW. Z kolei

w jednym z najbliższych numerów opub−

likujemy bardzo ciekawy i kontrowersyj−

ny układ zmniejszający prawdopodo−

bieństwo zaśnięcia zmęczonego kierow−

cy podczas jazdy, centralkę alarmową do

samochodu i jeszcze kilka innych ukła−

dów „motoryzacyjnych”. Na razie za−

jmijmy się jednak tym, co już mamy go−

towe: układem sterowania oświetle−

niem wnętrza pojazdu.

Każdy współcześnie produkowany

samochód posiada fabrycznie montowa−

ny układ oświetlenia kabiny kierowcy.

Światło włączane jest najczęściej dwo−

ma sposobami: automatycznie w mo−

mencie otwarcia drzwi pojazdu i ręcznie,

2026

za pomocą specjalnego włącznika. Drugi

sposób zostawmy w spokoju, nie budzi

on zastrzeżeń. Natomiast metoda włą−

czanie światłą na czas otwarcia drzwi

ma aż trzy wady:

1. Po wejściu do samochodu i zamknięciu

drzwi światło gaśnie, co zmusza nas do

poszukiwania stacyjki po omacku i „dzió−

bania” na oślep kluczykiem. To prawda,

że drzwi samochodu można pozostawić

otwarte, ale zimą, podczas mrozu i wiat−

ru nie należy to do przyjemności.

2. Po wyjściu z pojazdu światło także na−

tychmiast gaśnie, co uniemożliwia

wzrokową kontrolę „czy aby na pewno

wszystko zabraliśmy?”.

3. Światło w kabinie pali się cały czas

podczas otwarcia drzwi, co uniemożli−

wia pozostawianie ich otwartych na

dłuższy okres czasu. Tymczasem

dobrą praktyką jest otwieranie drzwi

samochodu podczas postoju w garażu

w celu przewietrzenia wnętrza kabiny.

Prosty układ elektroniczny eliminujący

opisane wady został skonstruowany

i przetestowany w samochodzie autora.

Przez ponad rok działał on bez najmniej−

szej awarii i wykazał w pełni swoją uży−

teczność. Urządzenie realizuje następują−

ce funkcje:

1. Każde otwarcie lub zamknięcie drzwi

powoduje włączenie oświetlenia

wnętrza pojazdu na czas, który może

być w bardzo szerokich granicach re−

gulowany przez Użytkownika.

2. Włączenie stacyjki powoduje natych−

miastowe wyłączenie oświetlenia.

Funkcja ta okazała się niezbędna, po−

nieważ jazda w nocy z włączonym

oświetleniem kabiny kierowcy może

być niebezpieczna.

Jak to działa?

Schemat elektryczny proponowanego

układu pokazany został na rysunku 1. Na

schemacie możemy od razu wyodrębnić

dwa bloki funkcjonalne: układ timera ste−

rującego za pośrednictwem tranzystora

mocy oświetleniem i układ formowania

impulsu wyzwalającego timer. Analizę

schematu rozpoczniemy od opisu drugie−

go z bloków funkcjonalnych.

Styk drzwiowy normalnie włączający

bezpośrednio oświetlenie został dołączo−

ny za pośrednictwem rezystora R4 do

wejścia bramki IC2D. Fragment układu

z rezystorami R3, R4 i kondensatorem C3

skutecznie służy eliminacji skutków

drgań styków włącznika. Kiedy drzwi sa−

mochodu pozostają zamknięte, na we−

jściu bramki IC2D panuje stan wysoki

wymuszony przez rezystor R3. Otwarcie

drzwi samochodu powoduje zwarcie

włącznika drzwiowego do masy i powsta−

nie stanu niskiego na wejściu bramki

IC2D, a w konsekwencji stanu wysokie−

go na wyjściu tej bramki, pracującej jako

inwerter. Zamknięcie drzwi samochodu

spowoduje powtórne powstanie stanu

niskiego na wyjściu IC2D i przejście

w stan wysoki wyjścia drugiego inwerte−

ra – bramki IC2A.

Bramka IC2B służy do generowania

krótkich impulsów, które po zanegowa−

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97

Rys. 1. Schemat ideowy

niu przez bramkę IC2C mają wyzwalać

timer w momencie otwierania lub za−

mykania drzwi samochodu. Obydwa

wejścia tej bramki są normalnie „pod−

wieszone” do plusa zasilania za pośred−

nictwem rezystorów R5 i R6. Przejście

w stan niski wyjścia bramki IC2D lub

IC2A powoduje krótkotrwałe wystąpie−

nie stanu niskiego na jednym z tych

wejść i powstanie impulsu wyzwalają−

cego timer.

Układ timera został zrealizowany z wy−

korzystaniem popularnej kostki NE555.

Ponieważ jest to chyba już setne zasto−

sowanie tego układu w projektach serii

2000, nie będziemy tego fragmentu ukła−

du szczegółowo opisywać. Wystarczy

wspomnieć, że czas trwania impulsu ge−

nerowanego przez IC1 możemy regulo−

wać w szerokich granicach za pomocą

potencjometru montażowego PR1. We−

jście zerujące timera NE555 zostało dołą−

czone do plusa zasilania za pośrednict−

wem rezystora R7, co umożliwia genera−

cję impulsów przez IC1. Jeżeli jednak

włączymy stacyjkę, to baza tranzystora

T2 zostanie spolaryzowana i tranzystor

ten zewrze wejście zerujące timera do

masy, co spowoduje natychmiastowe

przerwanie generacji impulsu i wyłącze−

nie światła w kabinie samochodu.

Do bezpośredniego włączania żarówki

(żarówek) oświetlenia kabiny służy tran−

zystor T1 – BUZ10. Zastosowanie tranzys−

tora typu MOSFET pozwoliło na rezygna−

cję ze stosowania radiatora, przynajmniej

przy zasilaniu jednej tylko żarówki.

Montaż i uruchomienie

Na rysunku 2 przedstawiona została

mozaika ścieżek płytki drukowanej oraz

rozmieszczenie elementów. Montaż wy−

konujemy w typowy sposób, rozpoczyna−

jąc od elementów o najmniejszych gaba−

rytach, a kończąc na tranzystorze T1, któ−

rego sposób wlutowania omówimy za

chwilę. Dyskusyjne jest tym razem sto−

sowanie podstawek. Tak jak wszystkie

układy stosowane w technice motoryza−

cyjnej nasz włącznik będzie pracował

w ekstremalnie trudnych warunkach, na−

rażony na działanie skrajnych temperatur

i wstrząsy. Jeżeli więc chcemy zastoso−

wać podstawki, to muszą one być na−

prawdę bardzo wysokiej jakości (pod−

stawki precyzyjne). Lepiej jednak nie na−

rażać się na dodatkowe koszty i po

sprawdzeniu obydwóch układów scalo−

nych wlutować je bezpośrednio

w płytkę. Dyskusyjna jest także

sprawa stosowania potencjometru

montażowego PR1. Ten delikatny

element może łatwo ulec uszko−

dzeniu a ponadto utrudnia pokrycie

płytki lakierem izolacyjnym. Dlate−

go też można go, po wyregulowa−

niu czasu trwania impulsu wymon−

tować z układu, zmierzyć jego opor−

ność i zastąpić rezystorem stałym

o odpowiedniej wartości.

Rys. 3.

Tranzystor T1 musi zostać przylutowa−

ny do płytki w sposób pokazany na rysun−

ku 3. Taki sposób montażu pozwoli nam

zmieścić cały układ w proponowanej obu−

dowie typu KM−25B.

Zmontowany układ nie wymaga uru−

chamiania, ale jedynie regulacji czasu

trwania impulsu generowanego przez ti−

mer IC1, czyli długości czasu zapalenia

Rys. 2. Schemat montażowy

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97

światła. Po zakończeniu wszystkich czyn−

ności montażowych i regulacyjnych mu−

simy koniecznie pokryć płytkę warstwą

lakieru elektroizolacyjnego. Lakier taki,

dostępny w ofercie handlowej AVT, dos−

konale zabezpieczy nasz układ przed

wpływami wilgoci i agresywnych związ−

ków chemicznych (sól!).

Warto jeszcze wspomnieć o sposobie

dołączenia wykonanego urządzenia do in−

stalacji samochodu. Omówimy go na

przykładzie „samochodu” FIAT126,

w którym układ był testowany.

Najpierw musimy odnaleźć przewód

prowadzący od włącznika drzwiowego do

lampki sufitowej. Przechodzi on przez ba−

gażnik, nieopodal silnika wycieraczek i jest

koloru czarnego. Przewód ten przecinamy

i koniec prowadzący do włącznika przykrę−

camy do złącza oznaczonego literą „C”.

Drugi koniec przeciętego przewodu podłą−

czamy do punktu „A”. Następnie wykonu−

jemy trzy diodatkowe przewody: dwa zasi−

lające, które dołączymy do masy pojazdu

i do punktu w instalacji samochodu, na któ−

rym zawsze występuje napięcie (np. za

drugim bezpiecznikiem, patrząc od przodu)

. Trzecim przewodem łączymy punkt „C”

z fragmentem instalacji, na którym napię−

cie występuje dopiero po włączeniu stacyj−

ki (np. za pierwszym bezpiecznikiem).

Zbigniew Raabe

Wykaz elementów

Rezystory

PR1: 100k

R1, R5, R6, R8: 10k

R2, R3: 5,6k

R4: 2,2k

R7: 1k

Kondensatory

C1, C7: 100nF

C2, C6: 100uF/16

C3: 470nF

C4, C5: 1nF

Półprzewodniki

IC1: NE555

IC2: 4093

T1: BUZ10

T2: BC548 lub podobny

Pozostały

Z1: ARK3

Z2: ARK2

Obudowa typu KM–25B

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT jako

„kit szkolny” AVT−2026.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: