Arduino uno проекты для авто. Применение arduino в автомобиле - управление магнитолой кнопками на руле

Совсем недавно недорогие микроконтроллеры, такие как Arduino, открыли новые двери для тех, кто хочет сделать интересные приспособления для своих автомобилей. В этой статье мы рассмотрим популярный проект, связанный с Аrduino в автомобиле, который использует эту популярную открытую аппаратную плату.

Самый распространенный проект на Ардуино для автомобиля – установка в машине ЖК-дисплея с особыми функциями и показателями.

Когда Ардуино-дисплей в авто находится в движении, отображаются: процент нагрузки двигателя, напряжение батареи, температура в салоне и температура охлаждающей жидкости двигателя (есть несколько других статистических данных о транспортном средстве, которые могут отображаться, если нужны). Помимо дисплея и микроконтроллера, понадобятся различные датчики для создания этого Аrduino проекта для автомобиля.

Если Аrduino для автомобиля совместим с IDE Teensy 3.6, то читается анимированный растровый образ машины и резервные датчики. Каждый из четырех датчиков на своем месте, так же, как и анимационная картинка автомобиляоторая меняет цвет, исходя из того, насколько близко объект находится к машине (только зеленый означает <5 футов, зеленый и желтый означает <2,6 фута и зеленый, желтый, а красный означает <1 фут).

Этот Ардуино проект для авто очень сложный, потому что резервные датчики взаимодействуют с приемопередатчиком, а затем отображают информацию на маленький ЖК-дисплей.

Проприетарный протокол связи не является типичным, как например, I2C, UART, CAN, USB и так далее. Свойства протокола могут различаться в каждом случае, в зависимости от поставщика.

Прежде чем отключить ЖК-дисплей, нужно проверить три провода, соединяющие трансивер и ЖК-дисплей. В инструкции указывается, что необходим красный провод + 5В, провод черного цвета и синий провод. После подключения осциллографа к синему проводу и заземлению пользователь увидит характерное изображение.

Биты под номерами 0-5 не несут никакой существенной информации и не кодируются.иты 6-8 соответствуют датчикам с названиями A, B, C или D. Необходимо загрузить эскиз в IDE Arduino, который считывает датчики и выводит данные через последовательную консоль.

Для следующего Ардуино проекта в автомобиле можно использовать бесплатное программное обеспечение для редактирования фотографий под названием GIMP для обрезки и изменения размера изображения машины с верхнего вида. Затем необходимо экспортировать изображение в виде 24-битного растрового изображения с именем «car.bmp», которое составляет 110 пикселей на 250 пикселей. После загружаем все на карту microSD и помещаем эту карту в микроконтроллер Teensy 3.6.

Основными причинами, по которым нужно использовать Teensy 3.6 вместо UNO, остается скорость, с которой Teensy может читать SD-карту и отображать изображение с помощью драйвера дисплея RA8875. При использовании UNO процесс займет около 8 секунд, в то время как с Teensy 3.6 займет 1,8 секунды.

Для дальнейшего конструирования проекта с Аrduino для автомобиля потребуется сделать трехмерную печать верхней и нижней крышки ЖК-дисплея для его защиты. В машине необходимо предварительно просверлить отверстия для датчиков.

Какие датчики можно подключить к Ардуино

В конечном итоге, пользователь получит отличное приспособление, контролирующие все возможные параметры автомобиля. Список деталей, которые понадобятся для создания этого ЖК-дисплея Ардуино для автомобиля, приведен ниже:

1. Адаптер Freematics OBD-II.
2. Резервные датчики.
3. 7-дюймовый ЖК-дисплей TFT.
4. Драйвер для дисплея LCD на базе SPI.
5. Микропроцессор Teensy 3.6.
6. Специальный уровень Shifter.
7. 74HC125 Tri State Buffer IC.
8. Карта памяти MicroSD Card.
9. Провод, конденсаторы и резисторы.
10. Датчик температуры DS18B20.
11. Разделитель OBD-II.
12. Микроконтроллер Ардуино.

Подключение, запуск и настройка автоустройств на Ардуино

Для загрузки эскиза проекта Ардуино для авто в виде ЖК-дисплея в Teensy 3.6 вам необходимо установить Teensyduino. Затем вам нужно будет заменить библиотеки Adafruit_RA8875 и Adafruit_GFX в расположении библиотеки Teensy (а не на вашем типичном месте в документах). На Mac операционной системе нужно щелкнуть правой кнопкой мыши по значку приложения Arduino в приложениях, а затем перейти в:

В Windows данная папка находится под основным диском C, в файлах программ x86, Arduino, а затем в папке с аппаратным обеспечением. Как только вы это сделаете, вам нужно будет изменить расположение эскиза в приложении Arduino, отредактировав его в настройках – обычно библиотеки “Тинси” размещаются по следующему адресу:

/Applications/Arduino.app/Contents/Java/hardware/teensy/avr

Из-за проблемы с внутренним температурным датчиком пользователь устанавливает температурный датчик модуля DS18B20 .

1. Загрузите эскиз display_code, если вы хотите использовать внутренний температурный датчик модуля OB2 I2C OBD-II.
2. Загрузите эскиз display_code_with_new_temperature_sensor, если вы хотите использовать модуль DS18B20.

Необходимо исправить ошибки, всплывающие при подключении электронного устройства, включая DS18B20 , выводя температуру в 185 градусов по Фаренгейту; дисплей не включается вообще в холодную погоду, а пиксели застревают в неправильном цвете, когда дисплей затемнен.

Обратите внимание, что разгон teensy до 240 МГц не позволяет адаптеру I2C OBD-II взаимодействовать с teensy. Наконец, просто нажмите кнопку «Загрузить». В представленном скетче находятся обширные комментарии, которые помогут пользователю адаптироваться при конструировании ЖК-дисплея для авто.

Вскоре после установки дисплея пользователь поймет, что дисплей работает даже тогда, даже когда автомобиль выключен.

Заглянув в разводку OBD-II, электронщик обнаружит, что линия питания 12 В к разъему OBD-II всегда подключается непосредственно к батарее. Чтобы обойти это, необходимо купить разветвитель OBD-II и отрезать провод, идущий на контакт 16 на одном из двух разъемов на сплиттере, а затем подключить этот разрезаемый провод к добавлению проводки.

Затем, используя мультиметр, необходимо заглянуть в коробку предохранителей на стороне водителя и протестировать существующие предохранители, чтобы узнать, какой предохранитель получил питание после того, как ключ был включен в зажигание.

В конце пользователь подключает добавочный провод к предохранителю, который нужен для того, чтобы дисплей теперь включался только тогда, когда автомобиль работает и находится на ходу. Проведите некоторое исследование того, как правильно добавить схему к вашему автомобилю. Многие подобные проекты описаны на нашем сайте с подробными разъяснениями.

Кроме того, пользователь может добавить кнопку “стоп-старт” на Ардуино для своего дисплея с параметрами для автомобиля.

Технологии не стоят на месте и сегодня автолюбителям предлагается множество различных вариантов для совершенствования своих «железных коней». Одним из таковых является Arduino. Это устройство представляет собой инструмент, использующийся для проектирования электронных устройств. В случае с автомобилем проектирование обычно осуществляется на лобовое стекло. Как сделать бортовой компьютер на Arduino и как его правильно настроить — читайте в этой статье.

[ Скрыть ]

Идеи для авто на основе маленькой платы с маленьким процессором — Arduino

Компы давно и плотно вошли в нашу жизнь. Аппаратная платформа Arduino — это одна из последних разработок с открытым программным кодом, которая построена на обычной печатной схеме. Подробнее о том, как с помощью такой платы сделать разные устройства для авто, мы расскажем далее.

БК

С помощью платы Arduino можно соорудить автомобильный бортовой компьютер, который сможет:

• рассчитать расход горючего;
• вывести информацию о температуре антифриза;
• рассчитать скорость движения, а также расстояние поездки;
• вывести потраченное горючее за определенный километраж;
• определить обороты мотора и т.д (автор видео — канал Arduino Tech PTZ).

Помимо устройства Arduino вам также потребуется жидкокристаллический модуль, адаптер Блютуз НС-05, а также сканер ELM327 и резисторное устройство на 10 кОм. Разумеется, необходимо приготовить и звуковой индикатор, монтажные провода и сам корпус устройства.

Процедура сборки осуществляется следующим образом:

1. Сначала настраиваем Блютуз адаптер. К пинам устройства нужно припаять провода — к двум нижним и верхним контактам.
2. Сам модуль подключается к плате для настройки, для этого необходимо открыть программу Arduino IDE 1.0.6 или любую другую версию, после его залить скетч в схему через USB-выход.
3. Когда загрузка будет завершена, нужно зайти в меню Сервис — Монитор порта и выставить скорость 9600.
4. Затем собирается схема с платой, адаптером и заранее подготовленным дисплеем. Сначала подключается Блютуз адаптер.
5. После этого в схему добавляется дисплей. Более подробное описание подключения вы найдете на фото ниже.
6. Резисторный элемент на 10 кОм используется для управления яркостью и контрастностью дисплея. Поэтому при первом подключении вы можете заметить, что изображения нет, если это так, то его нужно просто настроить путем поворота резистора.
7. Далее, производится подключение дополнительной клавиши, которая будет выполнять функцию переключения экранов с информацией. Один контакт от кнопки идет к элементу GND, второй — к контакту 10. Чтобы подключить бипер, плюсовой контакт соединяется с 13 пином, а минусовой — с GND.
8. Затем, используя то же программное обеспечение Arduino IDE 1.0.6, нужно залить скетч. Теперь вам остается только настроить бортовой компьютер и подключить его к автомобилю.

Фотогалерея «Схема подключения БК»

GPS-трекер

Чтобы собрать GPS-трекер на базе Arduino, вам потребуется:

• сама плата, процесс описан на примере модели Mega 2560;
• модуль GSM/GPRS, который будет использоваться для передачи данных на сервер;
• а также Arduino GPS-приемник, в примере мы рассмотрим модель SKM53 (автор видео об изготовлении трекера на примере платы SIM 808 — канал Alex Vas).

Как производится подключение схемы:

1. Сначала осуществляется подключение модуля к основной плате, по умолчанию установлена скорость передачи данных 115200.
2. После подключения нужно включить девайс и установить одинаковую скорость для всех портов — как последовательных, так и программных.
3. GSM передатчик подключается к контактам 7 и 8 на основной микросхеме.
4. Затем производится настройка модуля путем ввода команд. Все команды мы описывать не будем, их и так можно найти в Интернете без проблем. Рассмотрим только самые основные. AT+SAPBR=3,1,«CONTYPE»,«GPRS» — команда определяет тип подключения, в данном случае это GPRS. AT+SAPBR=3,1,«APN»,«internet.***.ru», где *** — это адрес оператора мобильной сети, который будет использоваться. AT+HTTPINIT — по этой команде производится инициализация HTTP.
5. Нужно отметить один нюанс — при написании серверной составляющей интерфейса, желательно предусмотреть прием и выведение данных для нескольких адаптеров. Нужно установить переключатель на три позиции, это даст возможность получать данные от восьми автомобилей.
6. Затем производится написание скетча на микросхеме. Сам скетч также можно найти в Сети, писать его необязательно. Учтите, если будут использоваться два активных последовательных порта, это может привести к ошибкам в передачи и отправке информации.

Парктроник

Чтобы соорудить парктроник, вам потребуются такие составляющие:

• сама микросхема;
• ультразвуковое устройство, в данном случае это дальномер HC-SR04:
• шесть светодиодных элементов;
• шесть резисторных элементов сопротивлением на 220 Ом;
• соединительные провода типа «папа-папа»;
• пьезодинамический элемент;
• макетная схема для сборки.

Процедура сборки выглядит следующим образом:

1. Для начала на макетной схеме необходимо установить светодиодные элементы, подготовленные заранее. Отрицательный контакт у всех светодиодов будет общим. Короткий контакт — катод — следует подключить к отрицательной шине, которая имеется на макетной плате.
2. К более длинным контактам диодов, то есть анодам, необходимо подключить резисторные элементы на 200 Ом, если вы не будете их использовать, это приведет к перегоранию диодов.
3. На центральной части производится монтаж ультразвукового устройства. На этом контроллере есть четыре контакта. Vcc — это контакт питания на пять вольт, Echo — это выходной контакт, Trig — это вход, а GND — это заземление.
4. После того, как дальномер будет установлен, к его выходам следует подключить проводку. В частности, контакт Echo подключается к выходу 13, Trig — к 12 контакту. GND, соответственно, необходимо соединить с заземлением, которое имеется на схеме контроллера, а оставшийся выход Vcc соединяется с 5-вольтовым питанием на плате Arduino.
5. После выполнения этих действий нужно соединить проводку с контактами резисторных элементов. А также они подключаются последовательным образом к пинам на плате — используются пины от 2 до 7.
6. Следующим этапом будет подключение пьезопищалки, которая и будет предупреждать водителя о приближении к препятствию. Минусовой выход, как вариант, можно будет объединить с отрицательным контактом установленного ранее дальномера. Что касается положительного контакта, то он соединяется с пином под номером 11 на микросхеме.
7. Для того, чтобы устройство в конечном итоге работало в нормальном режиме, дополнительно нужно будет написать, после чего загрузить код программы в плату. В этом коде необходимо точно указать дистанцию, при приближении к которой начнут загораться диодные элементы и будет срабатывать пищалка. Причем тональность пищалки должна быть разной, чтобы водитель мог узнать, когда приближение к препятствию будет критическим. Сам код либо пишется самостоятельно, либо берется уже готовый вариант из Интернета. Вариантов скетчей очень много, вам нужно только выбрать наиболее подходящий для вашего устройства (автор видео — канал Arduino Prom).

Заключение

Как видите, микроплата Arduino — это универсальный вариант, с помощью которого можно создать множество различных девайсов. Помимо вышеописанных устройств, вы также можете соорудить спидометр, который будет выдавать информацию о скорости прямо на лобовое стекло, кнопку старт-стоп, и даже сигнализацию для транспортного средства. В целом вариантов очень много, если подойти к вопросу изготовления самодельного гаджета правильно, то у вас все получится.

Разумеется, для этого вы должны обладать знаниями в области электроники и электротехнике, при этом минимальных навыков, вероятнее всего, будет недостаточно. При изготовлении девайсов вам придется принимать собственные решения, о чем в Интернете может и не быть информации. Поэтому будьте готовы к тому, что процесс сборки может занять достаточно долгое время.

Видео «Как соорудить систему управления электродвигателем печки?»

Из видео ниже вы сможете узнать, как обустроить климат-контроль путем доработки регулятора отопительной системе на примере автомобиля ВАЗ 2115 (автор ролика — Иван Никульшин).

Когда я решил поменять магнитолу в своей машине, я встал перед выбором - потерять штатное управление звуком кнопками на руле, или же покупать специальный (достаточно дорогой) адаптер.
Потом я подумал, почему бы не сделать такой адаптер самому?
Обзор для тех, кто дружит с паяльником.

Сначала суть проблемы.
Во многих машинах есть штатно установленное управление магнитолой на руле. Кнопки эти работают по принципу резистивной клавиатуры, что позволяет передавать сигнал всего по двум проводам.
Например, нажимаем кнопку увеличения громкости - в цепи появляется сопротивление 130 Ом.
Нажимаем уменьшение громкости - появляется сопротивление 240 Ом и т.п.

На многих современных магнитолах также есть возможность подключения проводного пульта дистанционного управления. Но проблема в том, что стандарты у всех производителей автомобилей и автомагнитол разные. Например, у магнитол Pioneer для увеличения громкости надо «подать» сопротивление 16 кОм.

Поэтому, между рулем и магнитолой нужен специальный адаптер, который будет конвертировать значения сопротивлений в понятные магнитоле.

Когда я поискал такой адаптер для своей машины, оказалось, что он стоит больше 50$. Учитывая, что сама магнитола мне досталась за какие-то смешные 30-35$, я решил попробовать сколхозить адаптер самостоятельно на ардуине. Готовой схемы на тот момент в интернетете не было, пришлось изобретать самому.

Заранее хочу извиниться за возможные неточности и ошибки - я плохо разбираюсь в электронике. Всю информацию по крупицам собирал из гугля. :)

В своем проекте использовал следующие компоненты:
1. Автомобиль Suzuki Swift
2. Автомагнитола Pioneer MVH-X165UI (купил в оффлайне)
3. Arduino Nano, можно и Mini (купил на ebay за 2.5$)
4. MCP4131, цифровой потенциометр на 100k (купил в оффлайне за 1$, почему-то на ebay они )
5. Резистор 10k
6. Макетная плата
7. Понижающий конвертер ( за 1.5$), чтобы из 12V сделать 5V

Принцип простой - на входе измеряем сопротивление с кнопок на руле. Если сопротивление соответствует нажатию какой-то кнопки, то на выходе на потенциометре выставляем соответствующее сопротивление, требуемое магнитоле.

Первым делом я раздобыл сервисное руководство на свою машину, где указаны значения сопротивлений для всех кнопок. Впрочем, их можно просто измерить мультиметром.

Также в сети обнаружилась следующая схема проводного пульта для магнитолы Pioneer (используется 3.5mm штеккер):

Кнопок Preset Up/Down у меня на руле нет, поэтому я использовал только два контакта на штеккере - Tip и Sleeve.

Т.к. диапазон требуемых магнитоле сопротивлений от 1К до 62К, то я купил микросхему MCP4131 - это цифровой потенциометр на 100К с 129 шагами регулировки. 129 шагов достаточно, т.к. нам не нужна супер точность, магнитола понимает сопротивления с разбросом где-то в 10-20%.
Ну и не обязательно покупать именно MCP4131, думаю, подойдет любой другой digipot с подобными характеристиками.

В интернете есть инструкции по использованию цифрового потенциометра с ардуиной, мне понравилось , очень подробно и доступно.

Я не буду объяснять азы работы с ардуиной, есть куча других специализированных ресурсов, где гораздо лучше все описано.

Схема подключения получилась такая:

Сопротивление измеряется на пине A5 с помощью делителя напряжения с резистором 10К.

Потенциометр подключен по следующей схеме:

4, 7 - GND
8 - +5V
1 - arduino pin 4 (можно выбрать другой)
2 - arduino pin 13
3 - arduino pin 11
6 - к магнитоле, контакт «Tip» на штеккере

Скетч под спойлером

#include // библиотека SPI должна быть в стандартном софте, ну или её можно скачать. // Коды имеющихся на руле кнопок const int VOL_UP=1; const int VOL_DN=2; const int PREV_TR=3; const int NEXT_TR=4; const int MODE=5; const int MUTE=6; int csPin=4; // CS на цифровом потенциометре int wheelPin=A5; // аналоговый пин, на котором мы считываем сопротивление нажатой на руле кнопки int i=0; int prevButton=0; void setup() { pinMode(csPin, OUTPUT); delay(50); SPI.begin(); delay(50); SPI.transfer(0); // команда SPI.transfer(0); // значение pinMode(wheelPin, INPUT); delay(100); //Serial.begin(9600); } int getR() { // Эта функция читает сопротивление с кнопок на руле и возвращает код нажатой кнопки, либо 0 // читаем сопротивление (на самом деле напряжение, конечно) на аналоговом пине int r=analogRead(wheelPin); //Serial.println®; // Ищем, какая кнопка соответствует этому сопротивлению. // Данные значения сопротивлений подходят для Suzuki Swift, для других автомобилей числа будут другие. if (r>=9 && r<=15) return(VOL_UP); if (r>=18 && r<=26) return(VOL_DN); if (r>=120 && r<=156) return(PREV_TR); if (r>=60 && r<=80) return(NEXT_TR); if (r>=33 && r<=47) return(MODE); if (r>=2 && r<=6) return(MUTE); // если ни одна из кнопок не нажата, возвращаем 0 return (0); } // ОСНОВНОЙ ЦИКЛ void loop() { int currButton=getR(); // заносим в переменную currButton код нажатой кнопки if (currButton!=prevButton) { // если значение поменялось с прошлого раза delay(10); currButton=getR(); // ждем 10ms и читаем еще раз, чтобы исключить "дребезг" кнопки if (currButton!=prevButton) { // если код кнопки точно поменялся с прошлого раза //Serial.println(currButton); prevButton=currButton; // сохраняем новое значение в переменную prevButton // Выставляем сопротивление на потенциометре, тем самым посылаем команду на магнитолу. // Значения сопротивлений даны для Pioneer, для магнитол других марок числа будут другие. SPI.transfer(0); switch(currButton) { case VOL_UP: SPI.transfer(21); break; // 16k case VOL_DN: SPI.transfer(31); break; // 24k case PREV_TR: SPI.transfer(14); break; // 11k case NEXT_TR: SPI.transfer(10); break; // 8k case MODE: SPI.transfer(2); break; // 1.6k case MUTE: SPI.transfer(4); break; // 3k default: SPI.transfer(0); break; // 0k } } } delay(5); }

Фото готовой платы.

С обратной стороны фотографий не сохранилось, т.к. это было год назад и я не планировал писать обзор. Ну и там ничего интересного - куча перемычек и плохая пайка:)

Ардуина может работать от 12V, но я решил поставить понижающий до 5V конвертор. Во-первых, я от него же запитал видеорегистратор, тем самым освободил гнездо прикуривателя. Во-вторых, я читал, что напряжение в автомобильной сети грязное и нестабильное, может плавать на несколько вольт, как вниз, так и вверх. Конвертер такие скачки выдержит, а ардуина может и погореть. Чтобы еще «почистить» питание я добавил несколько защитных элементов - диод, стабилитрон, конденсатор. Схему подсмотрел . Насчет её необходимости у меня некоторые сомнения, но решил - пусть будет.

На этом все.
Устройство нормально работает в машине уже около года.
А я сэкономил некоторую сумму денег и получил ценный опыт.