MODYFIKACJA LAMP TYLNYCH.pdf - Piotr Dors

Please enable JavaScript to view the full PDF

DON’T USE ON PUBLIC ROADS VER 1.0 OFF – ROAD ONLY 15.03.2023 MODYFIKACJA LAMP TYLNYCH ASTRA K HB DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! Spis treści 1. Cel .................................................................................................................................................... 3 2. Środki ostrożności ........................................................................................................................... 3 3. Sposoby montażu ............................................................................................................................ 4 4. Opóźnienia w załączeniu świateł ..................................................................................................... 4 5. Testy urządzenia .............................................................................................................................. 4 6. Rezystory mocy................................................................................................................................ 5 6.1. Montaż .................................................................................................................................... 5 7. Montaż lamp w klapie ..................................................................................................................... 6 7.1. Lewa lampa klapy .................................................................................................................... 6 7.2. Prawa lampa klapy .................................................................................................................. 7 8. Układ elektryczny dla sposobu 1 i 3 ................................................................................................ 8 8.1. Schemat elektryczny................................................................................................................ 8 8.2. Rzuty PCB ............................................................................................................................... 10 8.3. Elementy................................................................................................................................ 11 8.4. Oprogramowanie mikrokontrolera ....................................................................................... 12 8.5. Montaż układu w lampie ....................................................................................................... 13 8.6. Dodatkowy przewód dla sposobu 3 ...................................................................................... 13 9. Układ elektryczny dla sposobu 2 ................................................................................................... 13 9.1. WADY..................................................................................................................................... 13 9.2. Schemat elektryczny.............................................................................................................. 14 9.3. Rzuty PCB ............................................................................................................................... 14 9.4. Elementy................................................................................................................................ 14 9.5. Oprogramowanie mikrokontrolera ....................................................................................... 14 9.6. Montaż układu w lampie ....................................................................................................... 16 str. 2 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! 1. Cel Celem modyfikacji jest zmiana lamp w pojeździe Opel Astra K 2015 – 2022 wersja HB. Modyfikacja przeprowadzana jest na kilka sposobów, które zostaną przedstawione w tym dokumencie. 2. Środki ostrożności Układ montowany w lampie nie posiada homologacji i certyfikacji, a zarazem w sposób kontrolowany wpływa na działanie elementu posiadającego homologacje. Skutkiem jest wygaśnięcie homologacji na lampy tylne montowane w błotnikach. Auto z zamontowanym układem nie może poruszać się po drogach publicznych! Auto poruszające się z tym układem narusza przepisy ruchu drogowego! Każdy montaż urządzenia w pojeździe jest świadomą decyzją jego właściciela. W zależności od sposobu przeprowadzenia modyfikacja lamp, w instalacji elektrycznej auta musi zostać wprowadzona mniejsza lub większa ingerencja. Właściciel pojazdu ponosi odpowiedzialność za wszystkie straty materialne oraz uszczerbki na zdrowiu wynikające z niepoprawnego montażu i użytku układu w pojeździe. str. 3 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! 3. Sposoby montażu W zależności od rocznika produkcji auta modyfikację można przeprowadzić na kilka sposobów: 1. Kostka lampy zawiera cztery przewody (najlepsza opcja) • Sposób 1 - montaż układu w lampie do sterowania światłem STOP 2. Kostka lampy zawiera trzy przewody • Sposób 2 - montaż układu w lampie do sterowania światłem STOP i POZYCJĄ (możliwe, ale niezalecane) • Sposób 3 - zmiana wtyczki na cztery przewody + poprowadzenie przewodu od lamp z klapy + Sposób 1 (zalecana opcja) 4. Opóźnienia w załączeniu świateł Dla każdego z przedstawionych sposobów istnieją opóźnienia w załączeniu danego światła. Spowodowane jest to: • Ładowaniem kondensatorów • Włączeniem mikrokontrolera • Pomiarem współczynnika PWM • Wysterowaniem danego światła Opóźnienie w załączeniu światła STOP: Dla sposobu 1 i 3 najwyższe zanotowane opóźnienie wynosiło 0,11s. W przypadku gdy załączone są światła pozycyjne* najwyższe zanotowane opóźnienie wynosiło 0,06s. Dla sposobu 2 najwyższe zanotowane opóźnienie wynosiło 0,16s. W przypadku gdy załączone są światła pozycyjne* najwyższe zanotowane opóźnienie wynosiło 0,105s. *- w tym wypadku mikrokontroler już jest zasilony i wykonuje tylko pomiar i załącza dane światło 5. Testy urządzenia Przeprowadzone testy w warunkach domowych urządzenia (wykonany został dodatkowy układ, który symulował instalacje pojazdu): • Załączenie światła pozycji i stop łącznie >1 000 000 razy. (test trwał 2 tygodnie) • 24h pracy w podwyższonej temperaturze od 105°C do 120°C • 24h pracy w niskiej temperaturze -20°C Wszystkie z wymienionych testów są z wynikiem: pozytywny. • Kilkudniowy test urządzenia w aucie, na fotelu pasażera (obserwacja zachowania modułu po podłączeniu do instalacji auta): pozytywny str. 4 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! 6. Rezystory mocy Montaż rezystorów mocy jest obowiązkowy ze względu na stabilność wypełnienia sygnału PWM. Brak montażu rezystorów mocy może wpływać na niepoprawne działanie układu. Zaleca się używanie rezystorów 100W 8Ω, które zostaną przytwierdzone do części karoserii pojazdu przy użyciu montażu śrubowego lub innego umożliwiającego swobodną wymianę ciepła. Dobrą praktyką jest używanie termopadów, które ułatwiają odprowadzanie ciepła. Niewłaściwy montaż może skutkować uszkodzeniem rezystora, ponieważ bez radiatora (w tym przypadku karoserii pojazdu) może nagrzać się do wysokich temperatur rzędu kilkuset stopni Celsjusza. Montaż rezystorów powoduje brak występowania komunikatów o awarii świateł hamowania. Zaleca się montaż rezystorów od razu po wykonaniu modyfikacji lamp w pojeździe. Uwaga! Nie montować rezystorów razem z lampami na żarówki włóknowe! Używać tylko i wyłącznie z lampami w technologii LED! Przy załączeniu zwykłych lamp pobór mocy w obwodzie będzie dwukrotnie większy! 6.1. Montaż Rezystory należy zamontować przy lewej i prawej lampie (dotyczy lamp w błotnikach). Najlepszym miejscem do montażu będą wnęki po obu stronach bagażnika, gdzie także znajdują się przewody od zasilania lamp i jest sporo miejsca do przytwierdzenia rezystorów. Rezystory nie posiadają polaryzacji więc sposób ich podłączenia do obwodu jest dowolny. Kolorystyka przewodów (1.4 100km 2016r): • Lewa lampa: GND: czarny +V: szaro-zółty • Prawa lampa GND: czarny +V: biało-żółty Z wyżej wymienionych przewodów należy ściągnąć izolację (bez przecinania przewodu) i dolutować przewody od rezystora, a następnie wszystko dobrze zaizolować i zabezpieczyć taśmą parcianą. W ostatnim kroku należy przytwierdzić rezystory do karoserii pojazdu. W przypadku Sposobu 1 i 2 jest to cała modyfikacja instalacji elektrycznej pojazdu, reszta tyczy się tylko i wyłącznie lamp i ich podłączenia. str. 5 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! Przykład mocowania (strona lewa i prawa): 7. Montaż lamp w klapie 7.1. Lewa lampa klapy W przypadku tej lampy modyfikacja sprowadza się do dolutowania przewodu (około 20cm) od światła wstecznego. Na fotografii poniżej przedstawiono miejsce montażu przewodu: Przewód zakończyć konektorem elektrycznym 2,8mm żeńskim (można zalutować przewód w konektorze), następnie zabezpieczamy koszulką termokurczliwą. Lampa składamy i montujemy w pojeździe, tak żeby dolutowany przewód wyszedł przez otwór w klapie bagażnika. Następnie należy przeprowadzić osobny przewód przez wewnętrzną cześć klapy z lewej lamy do prawej. Przewód powinien być zakończony z obu stron konektorem męskim. Tutaj potrzeba cierpliwości, najlepiej wspomóc się jakimś sztywnym drucikiem, który ułatwi prowadzenie przewodu lub po prostu ściągnąć poszycie klapy. Do lampy można bezpośrednio podłączyć kostkę zasilającą. str. 6 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! 7.2. Prawa lampa klapy W przypadku tej lampy układ pinów w kostce nie jest zgodnym z tym co jest w lampie. Należy przygotować trzy przewody. Dwa przewody są zakończone złączem męskim i żeńskim. W przypadku trzeciego przewodu trzeba wykonać połączenie z przewodem od światła wstecznego z lewej strony. Jeden z końców należy zakończyć złączem żeńskim, drugi koniec zakończyć należy konektorem męskim z dodatkowym przewodem zakończonym konektorem żeńskim. Wszystkie konektory powinny być zabezpieczone koszulkami termokurczliwymi ! Układ kostki i gniazda: Następnie należy podłączyć przewody tak aby z każdej strony były one zgodne ze sobą oraz podłączyć przewód od światła wstecznego. str. 7 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! Skutkiem wprowadzonych zmian jest uzyskanie efektu ze zdjęcia poniżej: 8. Układ elektryczny dla sposobu 1 i 3 8.1. Schemat elektryczny • Złącza • Zasilanie mikrokontrolera str. 8 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! • Pomiar PWM • Zabezpieczenie • Sterowanie światłem STOP str. 9 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! • Obwód mikrokontrolera 8.2. Rzuty PCB • PCB TOP str. 10 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! • PCB BOTTOM 8.3. Elementy ILOŚĆ WARTOŚĆ OBUDOWA ELEMENT T MIN T MAX 3 0.1uF C1206 C1, C4, C5 -55 125 2 10pF C1206 C6, C7 -55 125 3 4,7uF C1206 C2, C9, C10 -55 125 2 47uF C2917 C3, C8 -55 125 1 5k6 R1206 R6 -55 125 1 10k R1206 R10 -55 125 2 56R R2512 R2, R3 -55 155 1 1M R1206 R4 -55 125 2 1k R1206 R1, R11 -55 125 1 22k R1206 R5 -55 125 1 10uH L0805 L1 -40 105 1 5A C1T-5 R1206 F1 -55 125 1 LFXTAL053426CUTT IQXC-180 AUTO Y1 -40 125 1 1 ATMEGA328P-AU TQFP32 U1 -40(-55) 85(125) 1 1 BXT1000N06M SOT23 U4 -40 150 1 DDZ5V1BS-7 SOD323 D3 -65 150 1 L78M05ABDT-TR DPAK U2 -40 125 2 F2MF SMA FLAT D1, D2 -55 150 1 - https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/1425005/MICROCHIP/ATMEGA328P.html Strona 2 i 308. str. 11 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! 8.4. Oprogramowanie mikrokontrolera Mikrokontroler musi zostać zaprogramowany przez test piny ICSP (RST, D11, D12, D13, GND, 5V) przy użyciu zewnętrznego programatora. Kod programu: #include <avr/wdt.h> #define car_supply A0 #define stop_light_pin 6 unsigned long time_mem = 0; int car_voltage = 0; int high_voltage_count = 0; int low_voltage_count = 0; void setup() { wdt_enable(WDTO_30MS); pinMode(stop_light_pin, OUTPUT); digitalWrite(stop_light_pin, false); for (int i = 0 ; i < 6; i++) { delay(1); car_voltage = analogRead(car_supply); } time_mem = millis(); } void loop() { wdt_reset(); car_voltage = analogRead(car_supply); if (millis() < time_mem + 20UL) { if (car_voltage > 310) { high_voltage_count++; } if (car_voltage < 100) { low_voltage_count++; } } else { light_ster((float(high_voltage_count) / (float(high_voltage_count) + float(low_voltage_count))) * 100); high_voltage_count = 0; low_voltage_count = 0; time_mem = millis(); } } void light_ster(float PWM_FILL) { if (PWM_FILL >= 65.0) { digitalWrite(stop_light_pin, true); } if (PWM_FILL < 50.0) { digitalWrite(stop_light_pin, false); } } str. 12 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! 8.5. Montaż układu w lampie W pierwszej kolejności należy zdjąć pokrywę z lampy, następnie wyciągnąć (na tyle ile się da) kostkę z przewodami. W połowie długości należy przeciąć przewód żółty i czarny (ten który jest obok żółtego). Do każdego z przeciętego przewodu zamocować konektory 2.8mm męskie i zabezpieczyć koszulką termokurczliwą. Następnie podłączamy moduł zgodnie ze zdjęciem poniżej: Ostatnim krokiem jest zamocowanie taśmą dwustronna płytki do części wewnętrznej lampy, włożenie na pierwotne miejsce kostki oraz zamknięcie pokrywy. W przypadku obu lamp montaż przebiega identycznie. Więcej zdjęć wkrótce. 8.6. Dodatkowy przewód dla sposobu 3 DO WERYFIKACJI, GDZIE NAJLPEIEJ SIĘ PODŁĄCZYĆ (PIERWSZA SUGESTIA – pod plastikiem przy lewym tylnym fotelu) 9. Układ elektryczny dla sposobu 2 WKRÓTCE WIĘCEJ INFORMACJI 9.1. WADY • Światła pozycyjne świecą słabiej niż te w klapie, ze względu na niższe wypełnienie sygnału PWM. Rozwiązaniem problemu jest użycie tzw. układów boost i/lub kondensatorów dużej pojemności np. 2x1000uF 25V (z obserwacji wynika że tak robi to większość mechaników, do których ludzie dają auta na zmianę lamp z tyłu). Dane rozwiązanie nie jest zalecane ze względu na występowanie prądów udarowych które mogą wynosić nawet 30A na jedną lampę!!! Zaleca się obniżenie napięcia w lampach w klapie przy użyciu układów buck, a najlepiej kilku diod prostowniczych o spadku napięcia 1V. Na ten moment ilość diod potrzebnych do str. 13 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! wyrównania natężenia oświetlenia lamp w błotnikach i klapie nie jest znana (do przetestowania). • W momencie gdy załączone są światła STOP, nie jest możliwe zapalenie świateł POZYCJI na lampach w błotnikach. Wynika to z tego, że sygnał PWM ma takie samo wypełnienie dla światła POZYCJI jak i STOP (po prostu jest to jedna żarówka). Nie ma żadnego sposobu na rozwiązanie tej wady. W momencie gdy światło STOP zgaśnie (zostanie puszczony hamulec) światła pozycyjne się zapalą. Kolejne wciśnięcie hamulca, nie spowoduje zgaszenia światła POZYCJI, ze względu na to że mikrokontroler zapamiętał że te światła powinny być załączone. • W momencie gdy załączone są światła STOP, nie jest możliwe zgaszenie świateł POZYCJI na lampach w błotnikach. Wynika to z tego, że sygnał PWM ma takie samo wypełnienie dla światła POZYCJI jak i STOP (po prostu jest to jedna żarówka). Nie ma żadnego sposobu na rozwiązanie tej wady. W momencie gdy światło STOP zgaśnie (zostanie puszczony hamulec) światła pozycyjne zostaną zgaszone. Jeżeli wymieniony wady dyskwalifikują użycie danego układu w pojeździe patrz sposób 3. 9.2. Schemat elektryczny 9.3. Rzuty PCB 9.4. Elementy 9.5. Oprogramowanie mikrokontrolera Mikrokontroler musi zostać zaprogramowany przez test piny ICSP (RST, D11, D12, D13, GND, 5V) przy użyciu zewnętrznego programatora. Kod programu: #include <avr/wdt.h> #define car_supply A0 #define position_light_pin 7 #define stop_light_pin 6 unsigned long time_mem = 0; int car_voltage = 0; int high_voltage_count = 0; int low_voltage_count = 0; float fill_level = 0; bool stop_ligt_enabled = false; void setup() { wdt_enable(WDTO_30MS); pinMode(position_light_pin, OUTPUT); pinMode(stop_light_pin, OUTPUT); digitalWrite(position_light_pin, false); digitalWrite(stop_light_pin, false); str. 14 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! for (int i = 0 ; i <= 10; i++) { car_voltage = analogRead(car_supply); delay(1); } time_mem = millis(); } void loop() { wdt_reset(); car_voltage = analogRead(car_supply); if (millis() < time_mem + 40UL) { if (car_voltage > 350) { high_voltage_count++; } if (car_voltage < 100) { low_voltage_count++; } } else { fill_level = (float(high_voltage_count) / (float(high_voltage_count) + float(low_voltage_count))) * 100; light_ster(fill_level); new_measurement(); } } void light_ster(float PWM_FILL) { if (stop_ligt_enabled == false) { if (PWM_FILL < 6.0) { digitalWrite(position_light_pin, false); digitalWrite(stop_light_pin, false); } if (PWM_FILL >= 6.0 && PWM_FILL <= 48.0) { digitalWrite(position_light_pin, true); digitalWrite(stop_light_pin, false); } } if (PWM_FILL >= 65.0) { digitalWrite(stop_light_pin, true); stop_ligt_enabled = true; } if (stop_ligt_enabled == true && PWM_FILL <= 60.0) { digitalWrite(stop_light_pin, false); stop_ligt_enabled = false; new_measurement(); } } void new_measurement() { high_voltage_count = 0; low_voltage_count = 0; time_mem = millis(); } str. 15 DON’T USE ON PUBLIC ROADS ! VER 1.0 NIE UŻYWAĆ NA DROGACH PUBLICZNYCH ! 9.6. Montaż układu w lampie str. 16