Недавно знакомый попросил изготовить для своего автомобиля блок управления реле на дневные ходовые огни, объяснив задачу так: через
5 секунд после включения зажигания ДХО включались автоматически, а после выключения зажигания еще работали так же в течение 5 секунд. Недолго думая, заказ на изготовления блока был принят.
На плате будут расположены 4 вывода под подключение проводов. Два провода пойдут на питание контроллера, один - на управление реле, и еще один будет подключаться к электрической косе автомобиля после замка зажигания, чтобы знать включено ли зажигание или нет.
Мозгом сего устройства служит 8 битный микроконтроллер ATTiny2313 (U2). Силовая часть же будет состоять из обычного автомобильного реле (K1) и полевого транзистора (VT2), который будет управлять этим реле.
Поскольку питание микроконтроллера составляет 5 вольт, а в автомобильной сети у нас 12 вольт, то устанавливаем на плату линейный стабилизатор напряжения L7805 (U1) с обвязкой из двух пар электролитических (C1, C4) и керамических (C2, C3) конденсаторов, выпрямительного диода (D1) и небольшой индуктивности (L1). Также необходимо поставить между выводом "reset" и линией питания 5В подтягивающий резистор (R1), установить керамический конденсатор (C5) на "0" питания. Данная обвязка обеспечит стабильное питание нашего микроконтроллера и защитит от ненужных помех и наводок.
Управлять реле сам микроконтроллер не сможет, поэтому между ними устанавливаем N-канальный полевой транзистор (VT2). Для того чтобы транзистор работал долго и не вышел из строя от размыкания контактов реле, необходимо установить диод (D3) между управляющими ножками реле, катодом к плюсовому проводу. Для ограничения тока от ножки "PB3" микроконтроллера к ножке "gate" полевого транзистора ставим резистор (R2). Также делаем подтяжку "gate" к земле сопротивлением (R3), это необходимо для надежного запирания транзистора.
Вот теперь мы можем управлять реле от микроконтроллера, но чтобы узнать состояния зажигания, нам требуется как-то подключить микроконтроллер к проводам, и для этого нам понадобятся оптопара (VT1), токоограничивающий резистор (R4) и выпрямительный диод (D2). Диод позволяет избавиться от лишних помех в автомобильной сети, резистором мы ограничиваем ток, проходящий через оптопару, чтобы не сжечь её. Оптопара дает нам не только сигналы на микроконтроллер, но и надежно защищает его при помощи опторазвязки от основной автомобильной сети.
Поскольку мне нравиться монтировать радиодетали в чип исполнении (меньше сверлить плату, компактнее размеры, да и дешевле), то я выбрал следующие детали:
Выпрямительные диоды: D1 - S1M; D2, D3 - 1n4148 (стекло). Резисторы чип в корпусе 0805: R1, R3, R4 - 10 кОм; R2 - 3 кОм. Оптопара VT1 - EL3H4; транзистор VT2 - IRF7103. Стабилизатор напряжения U1 - L78L05 в корпусе SO-8. Микроконтроллер U2 - ATTiny2313A-SU. Конденсаторы С1, С4 - 16v 100 мкФ; С2, С3, С5 - 0,1 мкФ размер 0805. Индуктивность L1 - 330 мкГн размер 1812. С данными радиодеталями сама плата получилась компактная (40*30 мм) и односторонняя.
Схема и плата у нас готовы, приступим к написанию прошивки для микроконтроллера в программе ATMEL Studio7. Пишем на языке программирования "С" (Си).
Исходные файлы, скомпилированный файл прошивки, а также файл платы для программы Sprint Layot 6 выкладываю ниже по ссылке: https://yadi.sk/d/DqcYbkhm3aWhiB
После всего этого, изготавливаем плату, лудим дорожки и запаиваем все радиодетали на место. Излишки припоя и флюса аккуратно убираем с платы. Далее прошиваем микроконтроллер, проверяем устройство на работоспособность, подключив его к реле и подав питание. Реле должно срабатывать через несколько секунд при подачи 12 В на провод проверки состояния зажигания.
После контрольной проверки прячем контроллер в "корпус" из толстой термоусадочной трубки, затем отдаем заказчику. Установив и испытав его на своем автомобиле, мой знакомый остался доволен полученным результатом.