Mému přítelovi v autě "odešla" část elektroniky, zodpovědná za spínaní žhavicích svíček spalovacích komor motoru. A jelikož výměna řídicí jednotky není zrovna levnou záležitosti, problém se nějakou dobu úspěšně řešil pomoci páčkového přepínače, který stačilo zapnout na 10-12 sekund. Nicméně před prodejem auta vyskytnula potřeba zcivilizovat takový "hand-made".
Takže, úkol: po otočeni klíče zapalovaní na 11 sekund spustit relé žhavicích svíček s toleranci asi 2 sekund. Pokud se do tohoto času nevejde, auto sice pojede, ale elektronika zaznamená chybu.
Na jednu stranu 2 vteřiny – není až tak velká přesnost, ale v autě není to tak jednoduché. Za prvé, napětí 12 V je velmi, velmi podmíněné. A za druhé, teplota vzduchu pod přístrojovou deskou se mění od -20…25°C v zimě až do 50…60°C v létě. Zatímco první problém lze řešit použitím stabilizátoru a/anebo monostabilního KO na NE555 (jeho parametry jsou nezávislé na napájecím napětí), druhý vyvolává pochybnosti, týkající se použiti RC-obvodů vůbec. No, samozřejmě že si můžeme zahrát na Popelku s kombinací prvků s kladným/záporným teplotním koeficientem, ale existuji i jednodušší způsoby.
Například na mikrokontroléru. Myslíte si, že to nemá cenu? Uvažoval jsem nad možností použití programovatelného frekvenčního děliče SN74LS292. Spolu s krystalovým oscilátorem na 6 MHz a dělením této frekvenci na 13421778 (227) obdržíme délku pulzu 11,2 sekundy, pak ale generátor musí být zastaven. Pro tyto účely, přidáme RS-trigger pak stabilizátor napájení a tranzistorový spínač a voila! Hezky, že? A teď se podívejte na cenu SN74LS292 – 25 dolarů. Pro srovnání, tiny25 stála mi $1,7. Přesvědčil? Super. Kreslíme schéma.
Jednoduché jako dveře – mikrokontrolér, co řídi tranzistorem a parametrický stabilizátor na napájení. Docela jednoduché řešení, ale klidně překonavá všechna automobilové nároky. Třeba je schopen neomezeně dlouhodobé fungovat v rozsahu napájecího napětí 6...85V, nebojí jeho výpadků až do 2 vteřin ani jeho přepólování (až 250V).
Klíčovým prvkem, který řídí relé je bipolární tranzistor. Unipolár jsem nepoužil, protože vysokonapěťová FETy pro úplné jejich otevíraní vyžaduji napětí na hradle minimálně 6-8 voltů (takový pokles napěti je zcela běžný při spínaní startéru) a tím pádem nemohou byt zapojení bezprostředně do kontroléru, jen přes nějaký vyrovnávací obvod. Co se tyče nízkonapěťových FETů, oni naprosto nesplní požadavky na maximální napěti, které se může objevit v autě. S bipolary žádný z těchto problémů neexistuje v zásadě.
Původně jsem plánoval použít darlingtonový tranzistor T2, takže udělal prostor pro diodu D3, ale obyčejného BD139 stačilo za hlavu, takže místo diody jsem dal propojku.
Jinak, není tu už nic, co by stalo za zmínku, přejdeme do umístění součástek. Všecko vešlo na desku velikosti 33×43mm.
Nejprve zapájíme mikrokontrolér a jeho resetovací obvod, tj. pouze to, co je nezbytné pro jeho programování. Piny 5, 6 a 7 zatím nespojujeme: k nim a ke zbytku programovacích pinů připájíme dráty, připojíme k programátoru a naflešujeme.
Pak programovací dráty odpájíme a zapájíme ostatní součástky.
Piny 5–7 spojíme pájkou. Krystal zafixujeme smyčkou drátu. Elektrolyt bych doporučil na napětí 63 a vice voltu. Dioda D1 muže byt obyčejná, ostatní c minimálním reverzním napětím 150 V. Kondenzátory C1 a C2 občas nejsou zapotřebí, záleží na montáži (spíš na její kapacitě).
Pro zvýšení odolnosti vůči pulsům vůbec by nebylo spatné zapojit do série s D4 rezistor odporem 10–47 Ohmů, ale na něj jsem si vzpomenul už po odeslaní desky.
Zmontovanou desku zapojíme a ověříme:
Osciloskop zobrazuje přesně 11 sekund, což znamená, že device může být zabalen a odeslán.
