Регулятор скорости вентилятора автомобильной печки

Регулятор, описание которого приведено в этой статье, был разработан и изготовлен по просьбе товарища — владельца грузового автомобиля ЗиЛ 5301 («Бычок»).

Необходимость переделки управления скоростью венти­лятора печки обусловлена тем, что штатная система отопле­ния этого автомобиля имеет только 2 режима отопления са­лона — средний и максимальный. Разработанный автором регулятор имеет 5 ступеней регулировки отопления, а установ­ленный уровень сохраняется в памяти микроконтроллера ре­гулятора при выключении зажигания. Этот регулятор можно использовать также и для замены механических переключа­телей скорости вентиляторов печки с балластными резисто­рами других автомобилей с бортовой сетью 12 В.

Для обогрева салона в современных автомобилях в ка­честве теплоносителя используется охлаждающая жидкость, которая нагревается, отбирая тепловую энергию от работа­ющего двигателя. За передней панелью салона установлен отдельный радиатор, соединенный с системой охлаждения двигателя, к которому подведены две трубы для циркуляции теплоносителя (тосола, антифриза, или воды) в этом радиа­торе. Для управления температурой на впускной трубе печ­ки установлен краник. Расположенный за радиатором печки вентилятор гонит воздух из подкапотного пространства че­рез радиатор в салон, куда поступает уже теплый воздух. Ког­да переключатель печки установлен в красной зоне, откры­вается краник, и нагретый теплоноситель (охлаждающая жидкость) поступает из системы охлаждения двигателя в радиа­тор печки в зависимости от того, в каком положении уста­новлен этот переключатель (от «Выкл.» до «Жарко»). Авто­любители знают, что краник печки недолговечен и работает не всегда надежно. Поэтому было решено регулировать тем­пературу в салоне автомобиля, изменяя скорость вращения вентилятора с помощью электронного регулятора.

Принципиальная электрическая схема регулятора скоро­сти вентилятора автомобильной печки показана на рисунке.Регулятор собран на микроконтроллере IC2 типа PIC12F629 фирмы Microchip в корпусе DIP-8. Назначение выводов мик­роконтроллера IC2 с учетом использованного автором статьи программного обеспечения приведено в таблице. Микрокон­троллер тактируется внутренним тактовым генератором (INTOSC) с частотой 4 МГц. Питание регулятора скорости осу­ществляется от замка зажигания через стабилизатор напря­жения 5 В на микросхеме IC1 типа 7805L.

Устройство обеспечивает пять уровней регулировки ско­рости с индикацией на 5-ти светодиодах, которые управля­ются сигналом с вывода 5 IC2 через сдвиговый регистр IC3 типа 74HC164N в корпусе DIP-14. С вывода 6 IC2 на вывод 8 IC3 поступают тактовые импульсы.

В выключенном состоянии все светодиоды устройства по­гашены. Когда включен 1-й уровень скорости печки, горит LED1, когда включен 2-й уровень — горят светодиоды LED1 и LED2

и т.д., а когда включен 5-й уровень — горит линейка из всех 5-ти светодиодов. Регулировка скорости производится кноп­ками UP и DOWN. Эти кнопки дискретно изменяют длитель­ность импульсов на выводе 7 микроконтроллера IC2 (метод ШИМ), к которому подключен ключ управления электродви­гателем печки Q2 типа IRFZ46N. Поскольку микроконтрол­лер PIC12F629 не имеет аппаратного ШИМ-модуля CCP (Capture/Compare/PWM — Захват/Сравнение/ШИМ), ШИМ орга­низован программно. Чтобы избежать характерного «звучания» электродвигателя печки частота ШИМ поднята до 22 кГц.

При выключении зажигания уста­новленный ранее уровень скорости вращения этого двигателя сохраняет­ся в энергонезависимой памяти МК IC2. Двигатель печки через 3 с после включения зажигания включается и работает на той скорости, уровень ко­торой был сохранен в памяти МК. Так как в кабине автомобиля ЗиЛ 5301 достаточно шумно, то для звуковой сигнализации нажатия кнопок использован пяти­вольтовый электромагнитный зуммер (Magnetic Buzzer) SP1 типа KX-1205, который включается ключом на полевом тран­зисторе Q1 типа BS170 командой с вывода 2 IC2.

Устройство собрано на печатной плате из односторонне­го фольгированного стеклотекстолита размерами 50х46 мм (см. фото в начале статье).

Архив к проекту

Автор: Иван Шевченко, г. Заозерск, Мурманской обл.