Питание ардуино в автомобиле

Arduino для автомобиля, а как это подключить?

Привет всем, разработка частично освещенная здесь: www.drive2.ru/c/469589872424780508/ двигается семимильными шагами. Дошел до железной части, встал вопрос, а каким образом вообще мне все это подключить так, чтобы ничего не сгорело и все работало. Схема такая, ардуина подключенная к штатным авто — датчикам (датчик температуры окружающего воздуха, датчик уровня топлива, датчик скорости, блок управления двигателем), снимает показания и отправляет их на Android через последовательный интерфейс (USB — OTG). Если изобразить все это, то получится так:

И тут начинается небольшое непонимание ситуации. Для того, чтобы Arduino смогла снимать показания датчиков, очевидно, что нужно чтобы ее земля — была общей с землей авто. В случае когда телефон запитан напрямую от автомобильного аккумулятора, это условие соблюдается верно? (или я ошибаюсь уже тут?). То есть следуя схеме, авто — аккум, питает планшет, от планшета в свою очередь питается Arduino земля у всех девайсов общая, проблем со снятием показаний датчиков нет. Поправьте меня если я не прав уже на этом шаге, поскольку дальше будет интересней.

Очевидно, что на этапе разработки я не буду подключать все так как на схеме, у меня должна быть возможность принести все это барахло в машину, подключить, испытать и унести домой. Первое решение в лоб, было таким:

Планшет питает Arduino от своего собственного аккумулятора, похоже, что так работать ничего не будет, поскольку Arduino не сможет снимать показания автомобильных датчиков, т. к. у ардуины и авто — нет общей земли, поэтому разницы потенциалов между выходом датчика и ардуиновской землей не будет. Это верно?

Начал искать как решить проблему, наткнулся на кабель «USB — OTG с внешней зарядкой», нашел, купил:

Подключил, и как с телевизором тем, купил, включил, не работает. Ну то есть подключаю телефон к нему, подключаю внешнюю зарядку — телефон не заряжается, подключаю Arduino — коммуникация между планшетом и Arduino — работает. Отключаю внешнее питание, Arduino — работает (то есть питается от планшета), отключаю планшет, Arduino — питается от внешней зарядки. Короче кабель работает, но как то странно. Я думал, что внешняя зарядка будет заряжать мне и планшет и питать Arduino — тем самым я бы получил искомую общую землю у всех девайсов, на деле же выходит, что планшет от него не заряжается вообще, вместо этого:

— Arduino + зарядка — ардуино питается от зарядки
— Arduino + планшет — ардуино питается от планшета
— Arduino + планшет + зарядка — планшет не заряжается, коммуникация работает, Arduino работает, а вот от чего? От аккумулятора планшета или зарядки?

Вообщем запутался я совсем, помогайте!

Дополню немного, соединение между автомобилем и Arduino — выглядит так:

Апдейт:
Совместными усилиями вырисовывается вот такая схема:

Источник

Опыт изучения Arduino. Пост очередной. Аппаратный.

Доброго времени суток!

В этой статье хочу уделить немного внимания аппаратной основе плат семейства Arduino Nano. Вариации аппаратного исполнения я описал под фото.

Arduino Nano может быть запитан через кабель mini(micro)-USB, от внешнего источника питания с нестабилизированным напряжением 6-20 В (через вывод 30, подавать на этот вывод больше 12 В настоятельно не рекомендуется) либо со стабилизированным напряжением 5В (через вывод 27). Устройство автоматически выбирает источник питания с наибольшим напряжением.

Напряжение на микросхему FTDI FT232RL подается только в случае питания Arduino Nano через USB. Поэтому при питании устройства от других внешних источников (не USB), выход 3.3 В (формируемый микросхемой FTDI) будет неактивен, в результате чего светодиоды RX и TX могут мерцать при наличии высокого уровня сигнала на выводах 0 и 1.

Каждый из 20 (0-19, на схеме помещены в сиреневые параллелограммы, на то же схеме в серых параллелограммах указаны выводы микроконтроллера) цифровых выводов Arduino Nano может работать в качестве входа или выхода. Рабочее напряжение выводов — 5В. Максимальный ток, который может отдавать один вывод, составляет 40 мА, но нагружать выходы более, чем на 20 мА не рекомендуется. При этом суммарная нагрузка по всем выводам не должна превышать 200 мА. Все выводы сопряжены с внутренними подтягивающими резисторами (по умолчанию отключенными) номиналом 20-50 кОм. Помимо основных, некоторые выводы Arduino Nano могут выполнять дополнительные функции:

Последовательный интерфейс: выводы 0 (RX) и 1 (TX). Используются для получения (RX) и передачи (TX) данных по последовательному интерфейсу. Эти выводы соединены с соответствующими выводами микросхемы-преобразователя USB-UART от FTDI.

Внешние прерывания: выводы 2 и 3. Данные выводы могут быть сконфигурированы в качестве источников прерываний, возникающих при различных условиях: при низком уровне сигнала, по фронту, по спаду или при изменении сигнала. Для получения дополнительной информации см. функцию attachInterrupt().

ШИМ: выводы 3, 5, 6, 9, 10 и 11. С помощью функции analogWrite() могут выводить 8-битные аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала.

Интерфейс SPI: выводы 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Данные выводы позволяют осуществлять связь по интерфейсу SPI. В устройстве реализована аппаратная поддержка SPI.

Светодиод: вывод 13. Встроенный светодиод, подсоединенный к цифровому выводу 13. При отправке значения HIGH светодиод включается, при отправке LOW — выключается.

I2С: выводы 4 (SDA) и 5 (SCL). С использованием библиотеки Wire (документация на веб-сайте Wiring) данные выводы могут осуществлять связь по интерфейсу I2C (TWI).
Помимо перечисленных на плате существует еще несколько выводов:

AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Может задействоваться функцией analogReference().

Reset. Формирование низкого уровня (LOW) на этом выводе приведет к перезагрузке микроконтроллера. Обычно этот вывод служит для функционирования кнопки сброса на платах расширения

Аналоговые входы A0-А7: входы с 10-битным аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Напряжение поданное на аналоговый вход, обычно от 0 до 5 вольт будет преобразовано в значение от 0 до 1023, это 1024 шага с разрешением 0.0049 Вольт. Источник опорного напряжения может быть изменен.

Среда программирования Arduino IDE поддерживает работу не со всеми устройствами, входящими в состав микроконтроллера. Например, остался без внимания аналоговый компаратор. Пользоваться им можно, но придется напрямую обращаться к регистрам.

Источник

Питание Arduino в автомобиле

Имеем: Arduino Nano
которая работает как контролер автоматзации в авто. Периодически-она зависает. Связано это с наводками в бортсети авто, от которых питается контролер, так какп при питании от повербанка, никаких проблем нету. Схема питания взята отсюда, питает напрямую в 5в линию. Вторая схема по счету

возник вопрос, как отфильтровать питание контролера, что бы он работал стабильно?

в борт сети есть аудиоусиоитель на 2000 ватт
Когда стоял на 1000 ватт таких проблем не было
Есть подозрения что импульсный блок питания усилителя даёт высокочастотные помехи
подскажите кто сталкивался, как сделать стабильную работу контролера

Комментарии 124

Автор, ты говоришь, что установлен усилитель, который дает помехи и из-за этого происходят сбои. А тебя беспокоит только зависшая ардуина? Зависший или сгоревший блок управления двигателем может оказаться гораздо большей проблемой, а он тот же контроллер, только в разы круче. Может стоит поискать проблему в усилителе?

загрузчик от уно поставь

Около пяти китайских нанок на разных авто, около трёх лет, ни одного сбоя, питаются от китайского блочка на LM2696

NSD15-12S5 попробуй. Но тут встаёт вопрос что нужно и весь контроллер отвязать опторазвязкой от бортовой сети.

Как вариант, попробуйте использовать минусовой провод от Е1 (Е01 и так далее) от компа управления ДВС. Были аналогичные глюки с контроллерами AtMega 8 и им подобными. Тоже долго мучался, пока не подсказали. И, кстати, также стоял довольно мощный усилитель.

хм, интересно
а куда идет этот провод?
или только возле ЭБу он есть?

Как вариант, попробуйте использовать минусовой провод от Е1 (Е01 и так далее) от компа управления ДВС. Были аналогичные глюки с контроллерами AtMega 8 и им подобными. Тоже долго мучался, пока не подсказали. И, кстати, также стоял довольно мощный усилитель.

Обычно это земли сигнальные. Внутри ЭБУ они соединены с общей массой через низкоомнве резисторы (для защиты от КЗ)

Может ардуину поменять. У меня проблем нет года 3 уже трудится. На входе 2 кондера и всё.
www.drive2.ru/l/9896133/

В моей машине трудятся две Ардуинки НАНО. Ни одна не зависает, но питание через стабилизатор LM259.

Тоже на эЛэМке уже 3 года, никаких проблем

Да, хорошая недорогая весчь!

я запитывал через КРЕНку и конденсатор 400мкФ. КРЕН понижала до 9В, дальше запитывал дуину через ее стабилизатор (не по линии 5В). В таком виде работает схема с 2016 года. Все детали оригинальные китайские. До этого было запитанно через повышающе-понижающий преобразователь. Так же все работало.

Я бы воткнул повербанк на питание и шнурок для его постоянной зарядки. И пусть себе болтается

ну это костыль уже))
на самый крайний случай

Я бы воткнул повербанк на питание и шнурок для его постоянной зарядки. И пусть себе болтается

Нуаче, от повербанка работает же😀

Скорее всего кондеры косячат по питанию самой ардуино. Какая ардуино стоит у тебя? Схема твоего устройства есть?

нано 328
схема питания есть по ссылке в статье
пробовал другие ардуино, та же ситуация

А схему устройства своего

зависания остаются даже если отключить всю обвязку, и оставить только ардуино+питание от бортсети
поєтому обвязку исключаю…

Поменяй ардуинку. У меня не зависают

увы, но с платами понижайками зависает еще чаще(

4е года использую нано и уно для решения задач в автопроме, небыло зависания. Причем брал самые дешёвые платы. А вот из-за ошибок кода, вполне были зависания.
Чем пишешь проекты?

Увы! Для авто китайские ардуинки не пойдут. Говорю так уверенно, потому что столкнулся с подобным. У самого подогрев сидений на ардуине нано, еще электронный показометр на меге… Особенно с подогревом намучался… Даже фильтр городил. В момент включения чего то любого идет как бы перескок по скетчу… Три штуки перепробовал, так и пришлось оригинал брать. Вернее аналог, но качественный. Так что все же присмотрись. На профильных форумах люди могут дать ссылки магазина где можно взять качественный аналог.

а есть ссылка? или пример, как взять аналог, но качественный

Ну я брал по совету форумчан из flprog.ru.там есть тема где кто и что берет… Ну и обсуждается качество.

Увы! Для авто китайские ардуинки не пойдут. Говорю так уверенно, потому что столкнулся с подобным. У самого подогрев сидений на ардуине нано, еще электронный показометр на меге… Особенно с подогревом намучался… Даже фильтр городил. В момент включения чего то любого идет как бы перескок по скетчу… Три штуки перепробовал, так и пришлось оригинал брать. Вернее аналог, но качественный. Так что все же присмотрись. На профильных форумах люди могут дать ссылки магазина где можно взять качественный аналог.

А ты флешку поставь внешнюю и посмотри.

Я бы попробовал диод по питанию, после него большой буферный кондер до регулятора напряжения на 5В.
Может у вас просаживается напруга жестко и часто, а ардуина не успевает восстановиться после ресета.

А вы думаете, что она висит.

напруга скачет от 14,4 до 12,1 так как токопотребление системы большое

нет, зависает
так как даже если ждать какое то время-все равно зависает, не перегружается

И цепь сбросса атмеги возможно стоит пересмотреть.

1. маса всей схемы общая, и продублирована кругом на платах
есть и2с экран и кнопки управления, но наводку через них исключаю, так как от другого источника питания работает отлично
2. електролиты по питанию стоят, и пленка так же, все как вы написали. Ацп используется внешний ads1115
3подключен только для замера напряжения, и запуска усилителя «через P-канальный мосфет»

При питании от другого источника может и нормально работать ведь генератор подключен к аккумулятору, а он может источником помех быть да и если где масса плохая будет перекос. Я бы влияние по другим пинам не исключал.

Усилок в багажнике? Провод управления длинный? Мосфит возле усилка или возле Ардуино?

Вообще мосфит это избыточно. На управление питанием усилка ток обычно мизерный.

Ещё в атмеге есть такая штука бит в регистре отвечающий за контролем питания. Вот только не знаю в среде ардуино можно ли им управлять. Попробовать с ним поэкспериментировать.

В принципе можно ещё использовать сторожевой таймер для перезагрузки но тогда скетч придется переделать полностью с учётом этого. И буфер для дисплея не использовать на стороне микроконтроллера. Если вы не рисуете графики быстрые то это реально.

усилок в багажнике
провод управления на экран и кнопки-от сигнализации, как витая пара, экранирован на землю
мосфет возле ардуино в 7 мм от нее

мосфет поставил так ка не хотел ставить реле

графики не рисую, но надо что бы даные были на экране в режие «онлайн», перезагружать вотч догом не вариант(

Витая пара никак не является аналогом экрана. Например шина кан в автомобиле реализована витой папрой и она прмезоустойчива. Но причина тут в том, что кан работает на разнице напряжений между двумя проводами. При любой импульсной помехе на обоих проводах будет всплеск напряжения. Но устойчивость сохранится потому, что разница напряжений не изменится.

На вашем мосфите резистор последовательно между пином Ардуино и затвором примерно 100 ом стоит?

У меня микроконтроллеры в автомобиле работают даже от обычного стабилизатора резистор и стабилитрон. Пару конденсаторов и диод последовательно по питанию. Ни разу не зависал.

В автомобиле по питанию гуляет осень много помех. Особенно при заведённом моторе.
.

Ещё важный момент. Усилитель. Массу желательно бросить силовым проводом на аекум. А часто очень плюс бросают а минус просто на кузов. Тогда и помехи по питанию и по линейному входу наблюдаются

использую кабель для комутации сигнализации в домах, он екранирован фольгой внутри

да, на мосфете есть вся обвязка

без сабового усилителя-моноблока, у меня тоже все отлично работает)
а только появляется источник большого токопотребления в авто-появляются зависания

+ прокинут от кумулятора 75 квадратов медь
минус-по кузову, с нескольких мест взят в багажнике (с лонжеронов) и под капотом продублирован так же общей сумой сечений под капотом 75 квадратов, в багажнике 100 квадратов меди

пропусканя способность кузова-позволяет не тянуть отдельно кабель на минус, проверяли просадку, с минусом по кузову просады меньше в системе

Массы все силовые желательно проверить

Китайские платы иногда грешат этим. Должна помочь замена, лучше на оригинальную плату.
У меня была проблема такого плана: ардуина выполняла некую работу с прерываниями, но, как только в углу включался асинхронный мотор, контроллер сразу отсчитывал от одного до пяти левых прерываний. Что я только не делал: и в скетче устанавливал конкретный промежуток времени, за который прерывание считалось правильным, не помогло; замкнул выводы на землю (d2 и d3), запитал от отдельной батарейки (полностью изолировал от всего) — при включении мотора левые прерывания отсчитывались как ни в чём не бывало. Всё дело оказалось в китайской плате.

суть в том, что при стабильном питании от внешнего источника (повербанка) зависаний нету…

Покупая дешёвые платы, всё равно лучше делать выборку. Можно попробовать ресет к питалову притянуть, не забывая его отключать при прошивке.

глянул цену оригинала Нано 328
как 10 китайских плат 🙂

Да, там цена на порядок отличается.

глянул цену оригинала Нано 328
как 10 китайских плат 🙂

Я использую приличный китай, Robotdyn. Проблем нет, тьфу-тьфу-тьфу.

еще такой вариант фильтра думал сделать для теста

Китайская duemilanove тоже постоянно висла, что только ни делал, включая вотчдог с задержкой отпускания резета по питанию. Переделал на фирменную Duo, работает, как утюг.

У меня нанка питается напрямую от бортовой сети на порт VIN пару лет, полет нормальный. Причем нонстопом. Периодически уходит в глубокий сон только. Без перезагрузок.

Как вариант.
Попробуй сделать гальваническую развязку. Воткни что-то на подобие: b1205s например(но она не совсем подойдёт тебе, там входящее напряжение максимальное 13.2 вроде). В ней внутри стоит трансформатор. И кондеры поставь вдобавок попробуй.

Или просто попробуй поменяй ардуинку. У тебя же она китайская да? Не оригинал?

Вотч дог и в атмеге есть. Они такие же стабильные. Особенно оригинальные)
Главное понимать для каких целей МК берешь. А если даташит прочитать… Уууу… Ваще богом будешь) у меня в газовом котле стоит атмега. Утюг разбирал… Тоже атмегу нашел.

Стм я не спорю штука хорошая. Но если надо моргать светодиодом зачем брать стм? Когда хватит и attiny10.
Это все равно что на Бугатти вейрон в пробке стоять. Вроде и можешь, а толку 0)

Ну может быть. Я запарился без дебага на ардуине(АВР) и переехал на СТМ32
но это все хоббийное и знаю я мало
народ говорил, что АВРка может от фотовсышки сблизи повиснуть(не знаю уж насколько правда)
Тоже апдейт
да штучно это все копейкм стоит, о цене стоит думать если партии тысячи штук. На стмке просто скорость разработки выше, и дебаг модуль 200 рублей

Вотч дог и в атмеге есть. Они такие же стабильные. Особенно оригинальные)
Главное понимать для каких целей МК берешь. А если даташит прочитать… Уууу… Ваще богом будешь) у меня в газовом котле стоит атмега. Утюг разбирал… Тоже атмегу нашел.

Стм я не спорю штука хорошая. Но если надо моргать светодиодом зачем брать стм? Когда хватит и attiny10.
Это все равно что на Бугатти вейрон в пробке стоять. Вроде и можешь, а толку 0)

А кстати чей котел? У меня итальянский но там какой то тексасинсрументс
у меня herman
там помимо проца, обвязка так сделана, что если у проца крышка поедет, он аналогово рубанется.
Котел на АВРке это смелые люди. Хотя я и световорные контроллеры на малинке видел без процов безопасности. У европейцев проц безопасности PIC ксати(ну то что видел)
Кийтацам тоже все по барабану и нет проца безопасности

Бакси.
Принцип работы котла опять же простой. Зачем туда пихать малину, интел или СТМ. У AVR довольно широкая линейка МК на любой вкус. Главное вникнуть в даташит. Атмега328 если мне память не изменяет может работать на частоте до 24мгц(поправьте если я не прав) и прерывания у нее есть на всех ногах почти. Что ещё нужно для счастья) конечно если не коллайдер запускаем))))

Нормальные светофоры вообще 2 проца, один мощный для расчетов и адской логики :)), другой просто для безопасности.

Так вот про подобные вещи на АВРке не слышал… PIC обычно
Мы ее и морзили и жарили и что с ней только не делали
Ща хотим STM32 затетстить

Я думал светофоры тоже на простых МК. Типа атмеги. А что там считать? Биткоины что-ли майнят?))))

Разные контроллеры есть. В хороших европейских контроллерах там много наворочено и «мозг» на линуксе(те. есть ОС), МК проц безопасности.
На МК часы(да и часов то там нет :)) повести через NTP уже боль, а в промышленных вещах никто из интернета библиотеки не использует. А под линух есть проверенные и стабильные.

Я думал светофоры тоже на простых МК. Типа атмеги. А что там считать? Биткоины что-ли майнят?))))

Хотя почему то все думают что светофорный контроллер просто лампочки переключает, ща мы ту за 5 минут на коленке 🙂 и в продакшн :)))))

А я по-моему в Галилео видел как собирали светофор. Ничего сверхсложного вроде

У меня нанка питается напрямую от бортовой сети на порт VIN пару лет, полет нормальный. Причем нонстопом. Периодически уходит в глубокий сон только. Без перезагрузок.

Как вариант.
Попробуй сделать гальваническую развязку. Воткни что-то на подобие: b1205s например(но она не совсем подойдёт тебе, там входящее напряжение максимальное 13.2 вроде). В ней внутри стоит трансформатор. И кондеры поставь вдобавок попробуй.

Или просто попробуй поменяй ардуинку. У тебя же она китайская да? Не оригинал?

пробовал три ардуинки, китайские
и два разных авто с разными усилками
итог один-когда запускается мощный сабовый усилитеь в системе-зависает

Если после перезапуска работает ок. (Я не знаю что она там у тебя делает). Но могу предложить следующее. Мониторить вотчдогом если завис МК ребутнуть его чтоб дальше норм работал. Ну или пробовать фильтровать питание и делать гальваническую развязку через трансформатор.

вольтметр, термометр, и тд

перезагрузку думал делать через вотчдог
но проблема в том что нельзя перезагружать устройство, так как не будет какое время показыватся показания на екране…

вот в фильтре по питанию, как раз стоит вопрос…

Дык насрите логами через UART на ноутбук или на флэш, что лучше
проблема то я так понял 100% воспроизводимая

думал так сделать, но проблем с прошивкой не вижу, так как от повербанка, работает без проблем
только подключаю питание от бортсети авто-через какое то время подвисает…

ну вообще да, если проблема апаратная, толку то от логов

Источник