(OSEVI) Open-source контроллер света/гудка/чупасоса на 12 и 12-130В

[xek]

Продолжая инициативу с развитием open hardware компонентов элеткротранспорта представляю вам контроллер света «Светозар».

Разработка пока в процессе, но в принципе почти все работает, можно уже собирать и пользоваться.

Большое спасибо за помощь [user]atred[/user] и [user]vasilisk[/user].

Спонсоры проекта: [user]Serega[/user], [user]BETEP[/user], [user]AndreyM[/user], [user]Zapa3a[/user]. «Акции» пока не выпускаем, и «структур» нету 

Что там есть:

• 9 цифровых входов (нажато = замкнуто на землю)
• аналоговый вход для датчика температуры kty83/84 либо, с заменой резистора, другие
• аналоговый вход сигнала с датчика холла в тормозной ручке
• CAN-шина
• 3 оптоизолированых выхода с аппаратным ШИМом рассчитанные на 12—100В до 2А.
  Выходы работают как цифровые реле, размыкая плюс батареи 12—100В (на свой риск можно и 150В при малых токах).
  Как у автомобилей, земля у всех потребителей может быть общая, размыкается именно плюс.
  Все три выхода имеют запас по кратковременному току и цифровую интеллектуальную защиту от КЗ и диодную защиту от индуктивой нагрузки.
• 6 выходов с аппаратным ШИМом рассчитанные на 12В до 4А на выход, аналогично размыкается плюсовой провод. Также есть запас по кратковременному току и цифровая интеллектуальная защита от КЗ. Из них 4 выхода без индуктивной защиты, 1 выход с ней, и 1 выход со стабилизацией тока, рассчитаный на подключение вентилятора (обычного, без ШИМ-входа)
• Мозги с большим кол-вом свободной памяти и хорошим быстродействием, которые продаются на Aliexpress за ~150р. в виде готовой платы в сборе.
• Открытая прошивка, которую можно обновлять по USB. (Но, к сожалению, как и с Arduino, надо покупать либо заранее прошитые платы, либо программатор)

Но при этом любителей безумных мощностей я огорчу — медь на плате рассчитана суммарно на макс 8А по цепи 12В и порядка 4А по цепи 12-100В.
Иными словами, это плата, к которой надо подключить внешнее DC-DC на 12В и (по желанию) подать напряжение от батареи, и получить стоп-сигнал, габариты, мигающие поворотники, ближний-дальний свет, чупасос и интеграцию по функциям с контроллерами [user]vasilisk[/user] и [user]on4ip[/user].

Итак, исходники (плата, прошивка): https://github.com/ryba-xek/Svetozar

Уже работающие функции:

• Вкл/выкл ближнего и дальнего света (12—100В)
• Вкл/выкл габаритов (или подсветки рамы) (12В)
• Вкл/выкл левого и правого поворотников (12В)
• Вкл/выкл аварийки (12В)
• Гудок (12—100В)
• Вкл/выкл 12В-вольтового выхода общего назначения
• Обдув мотора включен, когда включен ближний или дальний свет, напряжение стабилизированное, но всегда одинаковое, задается в настройках
• Стоп-сигнал, светит в пол-силы, срабатывает на полную (с промаргиванием) при замыкании входа DBRK на землю.
• Есть код инициализации и чтения can-шины, но какой-то логики завязанной на нее пока нет.
• Защита по КЗ в любом из низковольтных или высоковольтных потребителей, при срабатывании выключает все выходы пока не перезагрузишь плату.

В планах, пока не работает:

• Добавить самовосстановление при КЗ
• Аналоговый датчик температуры
• Аналоговый датчик тормоза
• Плавное регулирование оборотов обдува
• Код интеграции по CAN с контроллером [user]on4ip[/user]

BOM


Плата имеет размеры 70.5х77.5мм.
Предполагаемый корпус: Gainta G0471 или Gainta G0471F
Я сам использую подобный 3д-печатный корпус, я его тоже выложил.



Errata:
Плата v 1.1

• C3 впаивается только повернутым на бок
• Q4, Q5, Q9 неправильный footprint, нужен корпус Micro-3, а на плате SC75
• R16 требует размыкающего джампера
• Заменить 1117 на другой корпус и увеличить кол-во меди под ней
• нужно добавить разъем для UART TX3/RX3/GND
• Заменить IRF7465TRPBF на что-то выдерживащее больший ток
• Передвинуть AUX in на PB4 из-за конфликта прерываний
• Добавить резисторы подтяжки на ноги выхода сигналов на 12В полевики, т. к. при перезагрузке они сейчас открывают затворы
• Переделать защиту от КЗ
• Было бы неплохо заиметь еще один светодиод для целей индикации, например успешной связи по CAN-шине
• Диод D3 должен стоять перед катушкой

Плата v 1.2

• Перед LED1 нет резистора.
• Было бы неплохо подумать над заменой 0603 обратно на 0805.

[xek]

Версия платы v1.1 уехала в производство.

[MaF]

Печатки продавать планируете?
Мозги - ардуинка мини?

[xek]

Печатки продавать планируете?
Мозги - ардуинка мини?

Поскольку китайцы в общем-то меньше 10 шт не делают, а мне такая прорва ни к чему, я в форумном telegram-чате объявил тупо сбор пожертвований без каких-либо обещаний с моей стороны, кроме как того что раздам меценатам лишние платы. Пока один человек такой нашелся.

[MaF]

Я принципиально не пользуюсь телегой,так что объявлений не видел и об уровне пожертвований не слышал.
В принципе платка интересная и для скутера/большого самоката с вылазками нв ДОП самое оно.

[xek]

Я принципиально не пользуюсь телегой,так что объявлений не видел и об уровне пожертвований не слышал.
В принципе платка интересная и для скутера/большого самоката с вылазками нв ДОП самое оно.

Хочешь напиши в личку.

Пока план такой: Через какое-то время платы придут в Москву, я допишу прошивку, будут фотки, обзоры итд. Возможно, придется переделывать и будет плата v.2 =)
Как говорится, следите за обновлениями.

А, да, мозги — плата Blue pill с stm32f103

[acyd]

а где заказывайте? на jlcpcb.com 10x10 10 шт 2 бакса

[xek]

а где заказывайте? на jlcpcb.com 10x10 10 шт 2 бакса

Там и заказал. Ну, плюс быстрая доставка и оп, цена сильно выросла =)

[Stanislavchik]

Что, бабла закинуть поезд ушел?

[xek]

Что, бабла закинуть поезд ушел?

Написал в личку.

[xek]

Добавил список необходимых деталей с ценами и ссылками (в шапке).
Итого порядка 1438р + стоимость самой платы (можно заказать на JLCPCB за ~11$ за 10 плат).

Трек-номер моей партии EX025550825SG

[xek]

Платы приехали, осталась пара свободных, за подробностями есть общий чат


Вечером начну паять-собирать

Так, на плате есть ошибка, и три самых нижних выходных канала на 12В имеют неправильный footprint транзисторов. Буду перезаказывать платы.

[xek]

Апдейт.

Итак, прошивка написана, функционал весь протестирован. Выявлена пачка проблем на доработку.

Под спойлером подробное описание проблем.

Спойлер

• C3 впаивается только повернутым на бок, надо двигать
• Q4, Q5, Q9 неправильный footprint, нужен корпус Micro-3, а на плате SC75 — надо поменять на что-то помощнее, чтобы выжить при КЗ
• R16 требует размыкающего джампера — потому что на CAN-шине должно быть только два терминатора, а не сколько угодно, и при наличии экрана терминатор надо размыкать
• Заменить 1117 на другой корпус и увеличить кол-во меди под ней — греется, скотина
• нужно добавить разъем для UART TX3 — чисто для дебага
• Заменить IRF7465TRPBF на что-то выдерживащее больший ток, чтобы выжить при КЗ
• Передвинуть AUX in на PB4 из-за конфликта прерываний EXTi
• Добавить резисторы подтяжки на ноги выхода сигналов на 12В полевики, т. к. при перезагрузке они сейчас открывают затворы — при перезагрузке платы какое-то время работает бутлоадер, который настраивает все ноги как входы, это открывает все выходы на 12В линиях
• Переделать защиту от КЗ — сначала горит полевик, а потом только плавкий предохранитель. А самовосстанавливающиеся предохранители еще более медлительны
• Неплохо было бы заиметь еще один светодиод для индикации
• Диод D3 должен стоять перед катушкой

Пока что я не заложил в прошивку какого-то супер-экономного «режима ожидания», есть разные способы его сделать, и непонятно надо ли оно вообще. Идеи принимаются, но учтите, что разбудить проц может только либо заранее выставленный таймер, либо срабатывание только одного конкретного входа (то есть какой-то одной заранее заложенной внешей кнопки или переключателя).
В работающем режиме минимальное потребление 38 мА, максимальное порядка 60 мА. Учитывая, что стоит линейный регулятор на 12В, получается потребление в 0,5-0,7 Ватт и батареи на 1000 Вт*ч хватит на ~3 месяца простоя.

В течение недели планирую проверить новое решение с защитой от КЗ и начать проектировать плату версии 2.

[xek]

Плата второй версии ушла в производство.

[Vladimir Volkovich]

Как реализовано питание у вас , все 130 вольт подаются на плату , а на выходах 12вольт ?

[xek]

Как реализовано питание у вас , все 130 вольт подаются на плату , а на выходах 12вольт ?

Нет, там все проще. Плата для работы требует 12 Вольт. Эти же 12 Вольт подаются на нижнюю группу выходов. Плюс есть оптоизолированная группа выходов с отдельным входом (12...100В) и отдельной землей. Эту изолированную часть можно рассматривать как просто набор электронных реле, замыкающих/размыкающих вход (12...100В) на выходы.

[xek]

Платы выехали из Китая в Москву. Ждемс.

[xek]

Обновил исходники. Прошивка все еще не полностью написана, предупреждаю.