Tento článek má čtenáře přimět, aby prozkoumali, jak funguje automatický stěrač v moderních autech. Zde můžete získat představu o sběrnici CAN, která se používá při komunikaci senzorů, akčních členů a ovladačů v automobilu.
Protokol CAN je založen na topologii sběrnice a pro komunikaci po sběrnici CAN jsou zapotřebí pouze dva vodiče. Sběrnice má strukturu multimaster, kde každé zařízení na sběrnici může odesílat nebo získávat informace. Jakékoli zařízení může odesílat informace, zatímco každé z ostatních by mělo poslouchat. V případě, že se dvě nebo více zařízení mezitím pokusí odeslat informace, to s nejvyšší prioritou může odeslat své informace, zatímco ostatní se vrátí do režimu příjmu.
POPIS:
Předpoklady a vybavení:
Budete potřebovat následující:
- Dvě desky Arduino nebo klon Arduino (zde je průvodce, pokud potřebujete)
- 5V TTL-UART Bluetooth modul.
- Senzor DHT11 a servomotor.
- Arduino IDE pro programování.
- Dva CAN Tranciever.
V tomto projektu je Arduino s řadičem CAN MCP2515 použito k demonstraci fungování automatického řízení stěračů. Controller Area Network (CAN) je komunikační protokol sériové sběrnice.
Níže uvedené blokové schéma podrobně vysvětlí fungování tohoto systému. Snímač vlhkosti je vstupní částí, která poskytuje data do CAN, která se přenáší do řídicí části a stěrač pracuje automaticky pomocí výstupu signálu PWM z Arduina.
Obr. 1: Blokové schéma automatického stěrače na bázi Arduina určeného pro osobní a nákladní automobily
SEKCE VSTUPU SIGNÁLU SNÍMAČE:
Signál snímačů z různých snímačů je přiváděn do CAN prostřednictvím snímače, který převádí analogové hodnoty ze snímačů na digitální hodnotu, která poskytuje informace o vnějších podmínkách vozu. Tyto digitální informace jsou načteny do softwaru v Arduinu, aby se určil stupeň dešťových srážek, a jsou odeslány do řídicí sekce prostřednictvím sběrnice CAN.
SEKCE OVLÁDÁNÍ VÝSTUPU:
Řídicí obvod motoru je řízen výstupem Arduino. Motor se zapíná a vypíná, aby poháněl stěrač. Informace o šířce pulzu odpovídající podmínkám vlhkosti je uložena v Arduinu a je inicializována pokaždé, když je poháněn motor stěrače. Vlhkost a teplota se také liší podle vnitřní teploty vozu.
DHT11 je vybrán, protože je laboratorně kalibrován, je přesný a stabilní a jeho výstup signálu je digitální. DHT11 je základní, ultralevný digitální snímač teploty a vlhkosti. Využívá kapacitní senzor vlhkosti a termistor k měření okolního vzduchu a na datový kolík vyplivuje digitální signál (není potřeba žádné analogové vstupní kolíky). Použití je poměrně jednoduché, ale vyžaduje pečlivé načasování, abyste získali data. Jedinou skutečnou nevýhodou tohoto senzoru je, že z něj můžete získat nová data pouze jednou za 2 sekundy, takže při použití naší knihovny mohou být hodnoty senzoru staré až 2 sekundy.
Název PIN Popis
1 VDD Napájení 3 – 5.5 V DC
2 DATA Výstup sériových dat
3 NC Nepřipojeno
Zapojení:
Připojte senzor k Arduinu, jak je znázorněno níže
Pin 2 Analog0 (a odpor proti vytažení 10K)
Nainstalujte knihovnu DHT11 a upravte:
Stáhněte si tento zazipovaný soubor a rozbalte jej v adresáři libraries ve složce Arduino IDE. Například pro nastavení mého počítače je adresář
Po zkopírování souborů napříč, adresář
by měl mít následující dva soubory: dht.h a dht.cpp
Čtení údajů o teplotě a vlhkosti a jejich přenos na sběrnici CAN:
Po uložení do počítače načtěte program TX.ino a otevřete jej v Arduino IDE.
- Zkompilujte program v Arduino IDE
Hodnoty teploty a vlhkosti lze získat pomocí následujících příkazů pomocí knihovny DHT.
float h = dht.readHumidity ();
float t = dht.readTemperature ();
Následující funkce se používá k odeslání hodnot na sběrnici plechovky. Podrobný návod naleznete zde.
CAN.sendMsgBuf(0x70,0, 2, známka);
Příjem dat CAN a zobrazení na LCD:
Načtěte program RX.ino po jeho uložení do počítače a otevřete jej v Arduino IDE.
- Zkompilujte program v Arduino IDE
Následující funkce se používá pro příjem hodnot ze sběrnice CAN a pro zobrazení na LCD. Podrobný návod naleznete zde.
Načítání softwaru pro Arduino:
Pokud jste v Arduinu noví, můžete začít zde. Musíte začít s Arduino IDE (Integrated Development Environment) od Arduina. Stáhněte si kód z níže uvedeného odkazu a nahrajte jej na desku Arduino.
POPIS HARDWARU:
Senzor vlhkosti se používá k detekci množství deště a dává signál do ovladače. ADC v řídicí jednotce detekuje vstup snímače a převádí tuto analogovou hodnotu na digitální hodnoty, které jsou přiváděny do řídicí jednotky CAN pro přenos. Tento signál je přijímán řídicí sekcí pro pohon obvodu motoru. Výstup signálu PWM aktivuje servomotor tak, aby běžel vysokou nebo nízkou rychlostí v závislosti na množství detekovaného deště. (Zde se používá servomotor stěrače). Pokud je vlhkost nebo déšť, rosa usazená na čelním skle větší, než se stěrač pohne. V takovém případě systém zapne motor stěračů, aby se aktivoval vysokou rychlostí pomocí obvodu řidiče. Pokud je úroveň vlhkosti nízká, motor stěrače se aktivuje při nízké rychlosti. Toto jsou základní stavební kameny hardwaru kromě rezistorů a kondenzátorů, které jsou vyžadovány pro jakýkoli elektronický obvod.
Montáž hardwaru:
Obr. 2: Prototyp obvodu Arduino použitého v automatickém stěrači automobilu
Obr. 3: Obrázek znázorňující prototyp obvodu ovladače motoru navrženého na prkénku pro automatický stěrač automobilu
Sklo automobilu, které je vystaveno nečistotám nebo dešťové vodě, se obvykle čistí pomocí stěrače. Obvykle je stěrač připevněn na přední a zadní stranu. Se stěračem nebude řidič omezen výhled, takže vidí jasně dopředu nebo dozadu.
Stěrače mají velmi důležitou roli v bezpečnosti jezdců, protože výkon stěračů úzce souvisí s bezpečností jízdy. Pokud hodně prší a auto nepoužívá stěrače, čelní sklo bude orosené. Viditelná rosa na skle bude blokovat výhled řidiče.
Když je řidiči omezen výhled, je riziko nehody velmi vysoké. Díky tomu jsou stěrače velmi důležitým vylepšením automobilu a musí být přítomny na všech typech vozidel.
Součásti stěračů do auta
Stěrače automobilů se skládají z různých součástí, jako je lišta stěrače, článek, spínač, motor a rameno.
Motor stěračů
Motor stěrače je součástí systému stěračů, který je užitečný pro automatický pohyb stěrače. Běžně používaný motorek stěračů využívá magnet s redukčním převodem. Existují nejméně 2 typy motorů stěračů, které mohou způsobovat magnetická pole, jmenovitě typ feritového magnetu, který používá ferit s permanentním magnetem, a typ vinutého rotoru, který k výrobě elektromagnetu používá cívku.
- Car Coilover: Funkce, výhody a správná instalace
- Jak vám nezávislé odpružení zpříjemní jízdu?
- Auto zvedáky 101: Typy a jak to funguje
Motor stěrače, který se v poslední době často používá, je typu s feritovým magnetem, protože tento typ stěračů má relativně malé rozměry a nízkou hmotnost, takže je velmi vhodný pro připevnění na jakýkoli typ automobilu.
Link stěrače
Spojka stěrače je často označována jako páka stěrače, která je užitečná pro změnu rotačního pohybu motoru stěrače na pohyb tam a zpět zleva a zprava. Přední část vozu obvykle používá systém stěračů, který používá dvě lišty najednou a mechanismus používaný k pohybu dvou lišt pomocí paralelního tandemového systému.
Když se stěrač začne zapínat, motor stěrače otáčí klikou a to způsobí, že se ojnice tahají a tlačí navzájem. Spojka stěrače způsobí, že raménko stěrače bude pracovat v půlkruhu kolem otočného hřídele. Spojovací tyč nebo spojovací tyč, která je obvykle připevněna ke dvěma raménkům stěrače, zajistí, aby obě lišty pracovaly současně a pracovaly paralelně.
Rameno stěrače
Rameno stěrače se obvykle skládá z hlavy, která slouží k přivázání raménka stěrače k hřídeli stěrače. Pružiny budou užitečné pro držení čepele. Zatímco část ramene bude užitečná pro proces instalace čepele a držáku, aby jej zcela držel.
Stěrače
- Tipy pro nákup nového vysněného auta podle potřeb
- Co potřebujete vědět o systému monitorování tlaku v pneumatikách
- Jak zabránit korozi na autě
Stírací lišta se obvykle skládá z pryže, která je užitečná pro čištění povrchu autoskla. K uchycení lišty na raménko stěrače je k dispozici kombinace těsnění listové pružiny s páčkami a sponami.
Co to dělá pro auta?
Stěrač slouží k čištění čelního skla vozu vpředu i vzadu, i když ne všechny vozy mají stěrače na zadní straně. Stěrač funguje tak, že odstraňuje olej, prach, dešťovou vodu a nečistoty, které ulpívají na čelním skle.
Pokud tam nejsou stěrače, dešťová voda, která sklo smáčí, bude kondenzovat a stav skla se stane nejasným. A nejen to, nečistoty, které na čelním skle ulpívají delší dobu, se samozřejmě velmi těžko odstraňují. Pokud se neléčí, bude to samozřejmě bránit ve výhledu řidiče a vytváří vysoké riziko dopravní nehody.
Nejen o stěrači, ale nechybí ani ostřikovač, který napomáhá výkonu stěrače. Ostřikovač nastříká nebo odstraní čisticí kapalinu z čelního skla, takže různé nečistoty na čelním skle lze snadněji odstranit. Podložky lze připevnit na přední nebo zadní část vozu.
Ne všechny nečistoty přilepené na voze lze odstranit stěračem, a tak je potřeba čelní sklo nastříkat speciální čisticí kapalinou, kterou automaticky provádí ostřikovač. S různými významnými funkcemi je samozřejmě myčka v autě potřeba.
Ostřikovač také výrazně usnadňuje práci majitelům aut, protože nemusí čistit čelní sklo ručně. Ostřikovač také velmi pomáhá výkonu stěrače. Setřením bude výsledek také ještě čistší. Podložka je obvykle vyrobena ze speciální kapaliny, která se široce prodává v různých autoservisech. Nejen čištění nečistot, ale ostřikovač také dokáže zabránit tomu, aby se nečistoty vracely zpět na čelní sklo.
Jak stěrače fungují
Když je spínač stěračů v poloze vypnuto, stěrač nebude fungovat. Když je spínač stěračů v režimu nízké rychlosti, stěrač bude pracovat při nízké rychlosti. V souladu s tím, když je spínač stěračů ve vysokorychlostním režimu, stěrač bude pracovat při poměrně vysoké rychlosti.
Nyní, když už snad chápete, jak stěrač funguje, spolu s jeho součástmi a podrobnými funkcemi, měli byste se o něj co nejlépe starat a být při čištění pilní!
