Где установить датчик дождя. Оснащаем свое авто датчиком дождя
Для установки системы управления стеклоочистителями не обязательно пользоваться услугами автомастерских, такую работу можно выполнить самостоятельно. Почти на всех современных авто есть такая функция, поэтому контроль работы дворников при разной погоде происходит в автоматическом режиме. Датчик дождя вмонтирован в переднее стекло любой иномарки, поэтому снять его невозможно.
Однако установить датчик дождя можно и на старый отечественный автомобиль. Изготовить это устройство довольно легко, и оно вполне подойдет для машин марки ВАЗ. Для работы понадобится универсальный датчик.
Принцип работы устройства
Устройство функционирует на основе оптики, которая должна быть расположена вертикально. Помещают универсальный датчик с внутренней стороны лобового стекла. Место установки должно находиться в зоне охвата щеток, а на прозрачной поверхности не допустимы трещины, сколы и другие дефекты.
С помощью ИК-излучения датчик сканирует состояние внешней поверхности стекла. Дождевые капли, а также грязь изменяют силу отражения светового сигнала. После этого в блоке электронного управления дается команда о включении стеклоочистителей. Временные лаги между движениями щетки устанавливаются автоматически и зависят от интенсивности осадков.
Такой датчик дождя допустимо установить на ветровое стекло. При этом верхняя тонированная полоса не станет помехой в адекватной работе устройства. Датчик не подойдет к автомобилям, имеющим на стекле инфракрасный фильтр.
Включение датчика дождя
Датчик работает только при активации стеклоочистителей в первом положении, интенсивность движения щеток устройство выбирает автоматически. Если дворники находятся во втором или третьем положении, то их скорость не меняется.
При установке датчика дождя нужно оставить возможность ручного управления стеклоочистителями. В дороге могут возникнуть любые ситуации, и полностью полагаться на автоматику не стоит. К примеру, на стороне водителя появляется много брызг от встречного транспорта, а в зону работы датчика эти брызги не попадают, и очистка стекла не происходит.
Специалисты рекомендуют держать датчик дождя отключенным в сухую погоду. Так как устройство реагирует на разные объекты: летящее насекомое, листья деревьев и пух. При этом омыватель стекла должен запускаться всегда вручную. Автоматическая подача воды на стекло может испугать водителя, неожиданно ограничив обзор.
Изготавливая датчик в качестве основы можно выбрать импортный микропроцессор или воспользоваться отечественными разработками.
Датчик дождя на зарубежном микропроцессоре модели RS-22 RAIN sensor
Микропроцессор произведен американской фирмой «Microchip» и подходит для любого автомобиля с оборудованием на 12 В. Подключение датчика дождя состоит из четырех этапов:
- Крепят при помощи клея специальный держатель на внутреннюю часть лобового стекла;
- Наносят гель на поверхность рабочей зоны датчика для выравнивания коэффициента преломления;
- Положение корпуса датчика на держателе фиксируют шурупом;
- Проверяют рабочую зону на предмет отсутствия пузырьков воздуха.
Такой датчик дождя можно подключить в автомобилях ВАЗ посредством переключателя режима работы дворников:
- Датчик соединяют с корпусом авто проводом синего цвета;
- К контакту I на переключателе от датчика протягивают красный провод;
- Желтый провод датчика крепят к шнуру такого же цвета, но с зеленой полосой.
- Проводом черного цвета устройство подсоединяют колодке на контакт №53.
Для правильной работы устройства, на первоначальном этапе нужно провести калибровку чувствительности элементов и проверить пропускную способность лобового стекла. Стеклоочистителя начнут адекватно работать только после установки порога срабатывания для датчика дождя.
Отечественные разработки датчика дождя
Российские инженеры создали датчик дождя не имеющий аналогов в мире. Основными его преимуществами являются:
- Простота и надежность управления системой;
- Возможность самостоятельно монтажа;
- Подключение датчика происходит автономно. Элекропроводка автомобиля не задействована (а этот фактор особо важен, когда машина находится на гарантии);
- Возможность отключения датчика и перехода на ручной режим управления дворниками;
- Низкая стоимость.
Устройство имеет функцию регулировки пауз, которые сопровождают движения стеклоочистителей. Изменение частоты работы щеток имеет прямую связь со скоростью, развиваемую автомобилем на дороге. При медленном движении паузы удлиняются, а при быстром – сокращаются. Если водитель на своей машине захочет штурмовать глубокую лужу, то система определит приближение к стеклу большого объема жидкости заранее. На расстоянии от 5 до 10 см приближающаяся вода и грязь будут обнаружены, и система приведет в движение дворники заранее.
Наибольшее распространение на отечественном рынке получила модель датчика ДДА-25. Обычно такими устройствами комплектуют автомобили «Лада» (Калину или Приору). Датчик дождя имеет несколько режимов для защиты от снега и дождя. Три строенных программы можно менять кнопкой на корпусе устройства. Установить такой датчик можно самостоятельно, для этого достаточно соблюдать установленный порядок действий:
- Крепят оптический датчик к лобовому стеклу на клеевую основу;
- Устанавливают датчик на место реле в монтажном блоке автомобиля (при этом соблюдают маркировку и положение ключа);
- Прокладывают проводку по стойке переднего стекла;
- Выставляют уровень чувствительности датчика.
Более наглядно установка датчика дождя показана на видео:
Подходящий датчик дождя можно найти в большинстве Интернет-магазинов для автомобилистов. Стоимость такого устройства обычно не высока: можно ориентироваться на цену в районе тысячи рублей.
Если настигает в дороге ливень, то при движении это неудобно, опасно. С этой целью были придуманы автоматические датчики , обеспечивающие срабатывание очистительных щеток, расположенных на стекле авто. Получается, что включаются стеклоочистители без дополнительного нажатия датчиков, кнопок. Подобную автоматическую систему можно установить себе на машину. Рассмотрим принципом работы механизма.
Как установить датчик дождя.
Датчик контроля размещается внутри салона автомашины, прямо на ветровом стекле. Получается, что располагается в зоне действия автомобильных дворников. На участке, где планируем выставить этот датчик, не должно наблюдаться повреждений.
Система в автоматическом режиме позволяет данному прибору постоянно сканировать поверхность стекла, с использованием ИК – излучения она «делает выводы». Этот сигнал, отражающийся от прибора на стекло, выдает электронный сигнал к блоку питания. В результате дворники при необходимости сами включаются. Последние инновационные разработки позволяют регулировать скорость перемещения щеток. Надо помнить, что датчик выполняет сканирование поверхности лишь при включенных дворниках. Ставим в первое положение стеклоочистители, теперь они будет самостоятельно функционировать. Установку можно доверить специалисту.
Прочие функции автоматического регулятора.
Дворники включаются на 2-ой, потом третий режимы, можно управлять элементами в ручном варианте. Датчик не включайте в солнечную погоду, ведь блики на стекле могут восприниматься оборудованием, как дождь. Устройство может среагировать на песок, мелкую гальку, муху на лобовом стекле.
Прикрепляем датчик на лобовое стекло, затем специальный защитный гель наносим – он обеспечивает плавность работы механизма. Гель снизит коэффициент, необходимый для процесса преломления света. В итоге формируются 2 зоны рабочие. Если закрепляем первую зону корпуса к держателю, то вторую – прикручиваем саморезами.
У рабочей зоны не должно оставаться пузырьков воздуха. Процедура завершена, осталось запустить эту систему. Провод синий выставляем в качестве массы, его выводим на корпус автомобиля. Чтобы надежно установка функционировала, надо четко закрепить провод. Красный провод присоединяем на контакт переключателя, соединяем с желтым проводом (с зеленой полоской). Осталось провод черного цвета подключить на контакт с номером 53.
Теперь осуществляем калибровку датчика.
Регулируется вся установка, согласно параметров световой пропускаемости стекла, выявляем уровни чувствительности. После первого дождя настроим все недостатки, порог реагирования.
В этой статье мы узнаем, как можно использовать датчик протечки ардуино. Такие датчики часто называют по-разному: датчик дождя, влаги, капель, протечки. При этом почти всегда имеется в виду один и тот же датчик, как правило, выполненный в виде готового модуля. Датчик легко подключается к Arduino, скетч для работы с такими датчиками прост, цена не высока. Идеальный вариант для несложных проектов на Arduino Uno, Mega, Nano.
Датчик протечки и дождя в проектах ардуино позволяет определить появление капель влаги и вовремя отреагировать на это, например, включив оповещение. Такие системы активно используются в аграрной отрасли, в автомобилестроении, и в других повседневных сферах нашей жизни. В этой статье мы рассмотрим работу с готовым модулем, который можно легко приобрести в любых специализированных интернет-магазинах.
Модуль датчика состоит из двух частей:
- «Сенсорная» плата обнаружения капель. Она отслеживает количество попавшей на неё влаги. По сути, сенсор представляет собой простой переменный резистор, замыкаемый водой в разных местах, что вызывает изменение сопротивления.
- Вторая часть датчика – сдвоенный компаратор (как правило, LM393, но возможны варианты LM293 и LM193). Его главная задача – преобразование значения с сенсора в аналоговый сигнал от 0 до 5 вольт.
На рынке встречаются варианты датчиков как с разнесенными сенсором и компаратором, так и с объединенными на одной панели.
Датчик запитывается от напряжения 5 В, который можно легко завести с любой платы Arduino. Как правило, у модуля датчика доступно два выхода:
- Аналоговый. Значение, получаемое контроллером, будет варьироваться от 0 до 1023. Где 0 – все затопило или идет ливень, сенсор очень влажный, 1023 – сухая погода, сенсор сухой (в некоторых датчиках встречаются противоположные значения, 1023 – максимальная влажность, 0 – максимальная сухость).
- Цифровой. Выдает высокое (5В) или низкое напряжение в случае превышения некоторого порога. Уровень порога срабатывания регулируется с помощью подстроечного резистора.
Подключение датчика протечки и дождя к ардуино
Для подключения датчика к ардуино понадобится сама плата (UNO, Mega, Nano или любая другая) и сам датчик. Если вы хотите проверять интенсивность осадков, то рекомендуется расположить датчик не горизонтально, а под некоторым углом, чтобы накапливаемые капли стекали вниз.
Схема подключения модуля датчика протечки к ардуино:
- VCC (вход питания) – должен совпадать для соединенной схемы ардуино по напряжению и току. То есть в данном случае 5В;
- GND – заземление;
- АO – аналоговый выход;
- DO – цифровой выход.
Аналоговый выход присоединяем к аналоговому пину микроконтроллера, например, A1. Цифровой выход, соответственно подключается к одному из цифровых пинов. Напряжение можно подать с вывода 5В платы ардуино, земля соединяется с землей.
При подключении датчиков протечки в реальных проектах надо обязательно предусматривать защиту электронной части модуля от попадания влаги!
Пример скетча
#define PIN_ANALOG_RAIN_SENSOR A1 // Аналоговый вход для сигнала датчика протечки и дождя #define PIN_DIGITAL_RAIN_SENSOR 5 // Цифровой вход для сигнала датчика протечки и дождя void setup(){ Serial.begin(9600); } void loop(){ int sensorValue = analogRead(PIN_ANALOG_RAIN_SENSOR); // Считываем данные с аналогового порта Serial.print("Analog value: "); Serial.println(sensorValue); // Выводим аналоговое значение в монитр порта sensorValue = digitalRead(PIN_DIGITAL_RAIN_SENSOR); // Считываем данные с цифрового порта Serial.print("Digital value: "); Serial.println(sensorValue); // Выводим цифровое значение в монитр порта delay(1000); // Задержка между измерениями }В данном скетче мы просто считываем значения с датчика и выводим их в монитор порта. Проведите эксперимент и проверьте, как изменяется получаемое значение, когда вы дотрагиваетесь до датчика мокрой или сухой рукой. Намочили датчик – пошел дождь или появилась протечка, вытерли сухой тряпкой – дождь закончился.
Пример проекта дождевой сигнализации
Рассмотрим пример с использованием звуковой сигнализации в виде подключенного зумера на цифровом выходе D6. При желании можно вместо сигнализации подключить реле и выполнять различные операции с размыканием сети. В скетче полученные данные мы будем передавать в монитор порта по UART-интерфейсу.
Скетч для проекта с сигнализацией
Ниже представлен тестовый код, который активирует звуковой сигнал на уже упомянутом выше цифровом выходе 6, с задержкой времени, для того, чтобы исключить ложные срабатывания при случайном попадании воды на сенсор. Работа реализована через переменную, которая обновляется каждую секунду и выступает порогом – curCounter. Сигнализация приводится в действие тогда, когда значение, передаваемое с сенсора, станет меньше 300. Задержка между обнаружением влаги и срабатыванием звукового сигнала составляет чуть больше 30 секунд.
#define PIN_RAIN_SENSOR A1 // Аналоговый вход для сигнала датчика протечки и дождя #define PIN_ALERT 6 // Цифровой выход для сигнализации #define MAX_COUNTER 30 // Пороговое значение для счетчика #define ALERT_LEVEL 300 // Пороговое значение для счетчика int curCounter= 0; // Счётчик для сбора "статистики", который увеличивается на 1 каждую секунду после срабатывания датчика void setup(){ Serial.begin(9600); pinMode(PIN_ALERT, OUTPUT); pinMode(PIN_RAIN_SENSOR, INPUT); // Можно не указывать, т.к. это значение по умолчанию } void loop(){ int sensorValue = analogRead(PIN_RAIN_SENSOR); Serial.println(sensorValue); // Выводим значение в монитр порта delay(300); // короткая задержка // Если накопили достаточно оснований для включения сигнализации if (curCounter >= MAX_COUNTER){ digitalWrite(PIN_ALERT, HIGH); // Срабатывание сигнализации curCounter = MAX_COUNTER; // Защита от переполнения переменной } // Определяем уровень влажности if (sensorValue < ALERT_LEVEL){ // В очередной раз убедились, что все влажно, увеличиваем счетчик curCounter++; }else { // Интенсивность дождя не превышает порога digitalWrite(PIN_ALERT, LOW); // Выключаем сигнализацию curCounter = 0; // Обнуляем счетчик } delay(1000); // Задержка между измерениями }
Подведение итогов
Датчик дождя и протечки можно использовать в ардуино для создания устройств, реагирующих на появление влажности в виде капель. Среди преимуществ рассмотренного модуля можно отметить его простоту, удобство и дешевизну. Подключается датчик очень легко – с помощью аналогового или цифрового выходов. Для получения значения в скетче используется стандартная функция analogRead (или digitalRead для цифрового пина). Используя полученные значения, можно включать сигнализацию или другие внешние устройства с помощью реле.
В этом уроке мы используем датчик дождя для определения интенсивности дождя и cгенерируем аналоговый переменный сигнал от 0 до 1024. Он также cгенерирует цифровой выход в соответствии с его заданным значением.
Когда датчик дождя обнаруживает дождь, он отправляет аналоговый сигнал на Arduino Uno Board. Arduino Uno отслеживает изменения, происходящие на датчике дождя. Когда значение датчика дождя выходит за пределы определенного уровня, наш Arduino Uno посылает некоторые команды нашему модулю GSM и модуль GSM посылает sms по нужному номеру телефона.
Установка Arduino IDE: вы можете загрузить последнюю версию Arduino IDE на этой странице .
Шаг 2. Используемые компоненты
Для этого проекта нам понадобятся некоторые компоненты:
- Сенсор/датчик дождя
- GSM-модуль (sim 900)
- Набор проводов/перемычек
Сенсор/датчик дождя
Модуль датчика дождя - простой инструмент для обнаружения дождя. Он может использоваться в качестве переключателя, когда капля дождя падает на сенсор, а также для измерения интенсивности осадков. Модульные функции, дождевая доска и плата управления, которые являются отдельными для большего удобства, индикатор питания и регулируемая чувствительность, потенциометр.
Аналоговый выход используется для обнаружения капель в количестве осадков. При подключении к источнику питания 5В светодиодный индикатор включается, когда на индукционной плате не происходит падения дождя, выход DO высокий. При снижении количества воды, выход DO низкий, индикатор переключателя включается. Удалите капли воды, при восстановлении в исходное состояние выйдет на высокий уровень.
GSM-модуль (sim 900)
Это совместимый с GSM/GPRS четырехдиапазонный сотовый телефон, который работает на частоте 850/900/1800/1900 МГц и который может использоваться не только для доступа в Интернет, но и для устного общения (при условии, что он подключен к микрофону и небольшому громкоговорителю) и СМС.
Внешне это выглядит как небольшая упаковка (2,4 см x 2,4 см x 0,3 см) с L-образными контактами с четырех сторон, так что они могут паяться как сбоку, так и снизу. Внутренний модуль управляется процессором AMR926EJ-S , который контролирует телефонную связь, передачу данных (через встроенный стек TCP/IP) и (через UART и последовательный интерфейс TTL) связь со схемой, сопряженной с самим телефоном.
Процессор также отвечает за SIM-карту (3 или 1,8 В), которую необходимо подключить к внешней стенке модуля. Кроме того, устройство GSM900 объединяет аналоговый интерфейс, аналого-цифровой преобразователь, RTC, шину SPI, I²C и модуль PWM. Секция радиосвязи является фазой GSM 2/2 + и является классом 4 (2 Вт) на частоте 850/900 МГц или классом 1 (1 Вт) на частоте 1800/1900 МГц.
Последовательный интерфейс TTL отвечает не только за передачу всех данных относительно уже полученных SMS и тех, которые входят во время сеансов TCP/IP в GPRS (скорость передачи данных определяется классом GPRS 10: максимум 85,6 кбит/с), Но также и получение команд схемы (в нашем случае, исходящих от PIC, управляющих дистанционным управлением), которые могут быть либо стандартом AT, либо AT-усиленным типом SIMCom. Модуль снабжен непрерывным питанием (от 3,4 до 4,5 В) и поглощает максимум 0,8 А во время передачи.
Arduino Uno
Arduino Uno или Genuino Uno - это плата микроконтроллера, основанная на ATmega328P (техническое описание). Он имеет 14 цифровых входов / выходов (из которых 6 могут использоваться как выходы PWM), 6 аналоговых входов, кварцевый кристалл 16 МГц, USB-соединение, разъем питания, заголовок ICSP и кнопку сброса.
Шаг 3. Описание проекта
В этом проекте мы используем Датчик/сенсор дождя (Raindrop Sensor) для обнаружения интенсивности дождя (Raindrop Intensity) и сгенерируем некоторые аналоговые значения. Когда датчик дождя обнаруживает интенсивность капли дождя, Arduino UNO посылает команду на модуль GSM, затем модуль GSM отправляет почту на указанный идентификатор электронной почты.
Соединение нашей схемы приведено выше. Есть две принципиальные схемы : одна для сенсора дождя с Arduino, а другая для Arduino с модулем GSM.
Шаг 4. Код для проекта
Вы можете скачать исходный код этого проекта ниже.
/* RAIN DROP DETECTOR WITH GSM(USING SIM-900 MINI , RAINDROP SENSOR & ARDUINO UNO); Here We Are Using Raindrop Sensor To Detect Raindrop Intensity And Generate An Analog Varying Signal From 0 To 1024. It Also Generates A Digital Output According To Its Preset Value. When The Raindrop Sensor Detects Rain Then It"s Going To Send An Analog Signal To Arduino Uno Board.Arduino Uno Monitoring The Change Happening On Raindrop Sensor. When The Value Of Raindrop Sensor Going Beyond A Certain Level Our Arduino Uno Sends Some At Command To Our GSM Module And GSM Module Send An SMS To The Given Phone No. The circuit: * GSM MODULE(SIM-900 MINI) 5VT(TX) CONNECTED TO PIN 9(RX FOR SOFTWARE SERIAL) * GSM MODULE(SIM-900 MINI) 5VR(RX) CONNECTED TO PIN 10(TX FOR SOFTWARE SERIAL) * RAINDROP SENSOR DO TO PIN 11 * RAINDROP SENSOR AO TO PIN A0 * CONNECT VCC OF RAINDROP TO 5V OF ARDUINO UNO * CONNECT VCC OF GSM TO 5V OF ARDUINO UNO. created 8 NOV 2016 by SOUMYA RANJAN PANDA For any help contact [email protected] */ #includeШаг 5. Итоговое видео
Полное видео проекта и его описание смотрите выше. На этом всё.
Уже изначально оснащены таким полезным устройством как датчик дождя. Благодаря нему стеклоочистители работают в автоматическом режиме, как только начинается дождь, она сами включаются, избавляя от этой задачи водителя. Многие автолюбители, у которых такой системы нет, задаются вопросом, а можно ли установить такую систему самостоятельно? Ответ да, конечно можно, и об этом речь пойдет в этой статье.
Подобными датчиками можно оснащать даже ВАЗы, к примеру, ВАЗ 2110.
Особенности работы датчиков дождя
Когда дворники работают при включении первого положения, за скоростью передвижения дворников следит датчик дождя. В таком случае именно от него зависит интенсивность очистки стекол. Чем сильнее будет идти дождь, тем активнее будут работать дворники. Если дождь будет утихать, то будут замедляться и дворники. Что же касается положения 2 и 3, то в этом случае дворники будут работать исключительно с заданной скоростью.
Важно, чтобы система очистки стекол могла контролироваться вручную. Так, например, если датчик установлен со стороны пассажира, то при загрязнении стекла со стороны водителя датчик может не опознать загрязнение, и не включит дворники. Или же бывает такое, что в сухую погоду датчик срабатывают вхолостую от попадания в стекло жуков или листьев. В связи с этим обязательно должна быть возможность полностью отключить дворники или включить их при необходимости.
Материалы и инструменты для подключения:
- датчик дождя подходящей марки;
- клей;
- саморезы;
- провода;
- отвертка, ключи и другие инструменты.
Процесс подключения датчика дождя:
Шаг первый. Установка датчика типа RS-22
Всего автором рассматривается два типа датчиков, это RS-22 зарубежного производства, а также датчик ДДА отечественного производства.
Как установить датчик типа RS-22:
1. К лобовому стеклу нужно приклеить держатель для датчика дождя.
2. В корпуса датчика нужно нанести специальный гель, который снизит коэффициент преломления двух рабочих зон.
3. Основание корпуса датчика фиксируется к основанию с помощью самореза.
4. На заключительном этапе проверяем, чтобы между рабочей зоной датчика и стеклом не было пузырьков.
Шаг второй. Подключение датчика RS-22
Теперь можно приступать к подключению электрической части. Датчик подключается к переключателю режима работы дворников.
1. Синий провод датчика подключается к корпусу автомобиля, это минус.
2. Красный провод датчика нужно подключить к контакту с обозначением «I», а стандартный желтый с зеленой полоской отключается.
3. Теперь провод желтого цвета от датчика нужно соединить с проводом желтого цвета с зеленой полоской.
4. Ну и наконец, черный провод подключается к колодке, это контакт «53», для этого используется синий провод.
Чтобы устройство начало работать правильно, сперва нужно провести его калибровку в зависимости от чувствительности и пропускной способности стекла. Чувствительность настраивают таким образом, чтобы датчик срабатывал при нужной степени загрязнения или намокания стекла. Более подробно узнать, как работает такой датчик, можно из его инструкции.
Шаг третий. Особенности подключения датчика ДДА
Датчик дождя отечественного производства существенно отличается от датчика типа RS-22. Самое главное, что можно отметить, это дешевизна датчика, простота установки и возможность подключения без вмешательства в основную проводку автомобиля. Также система может настраиваться в зависимости от того, с какой скоростью едет автомобиль. Чем быстрее едет авто, тем быстрее работают и дворники, так как при этом стекло загрязняется быстрее. Модели датчиков типа ДДА-25 устанавливаются на Калину, а также на Ладу Приора. Отличие ДДА-15 лишь в расположении контактов на реле.
Еще на датчике имеется возможность выбора режима, он может работать для борьбы с дождем, снегом, а также в стандартном режиме.
Как устанавливают датчик ДДА
1. Сперва к стеклу нужно приклеить держатель датчика.
2. На следующем шаге нужно разобрать монтажный блок автомобиля и вытащить стандартное реле управления дворниками. На его место потом просто устанавливается ДДА.
3. По стойке лобового стекла слева нужно будет проложить провода.
4. На заключительном этапе необходимо настроить чувствительность датчика.
Более подробно ознакомиться с тем, как подключить датчик, можно на видео.
