Установка датчика дождя. Датчик дождя — что это такое, как работает, как установить Скетч для проекта с сигнализацией
Современные транспортные средства имеют сложную конструкцию, которая помимо различных усовершенствованных узлов, агрегатов и механизмов, представлена большим количеством полезных дополнений, среди которых датчик дождя. Однако относительно него в кругах автовладельцев ходят различные противоречивые слухи. Одни утверждают, что это устройство не несет никакой пользы и необходимо лишь для того, чтобы увеличить стоимость авто. По мнению других, от наличия этой опции не меньше пользы, нежели чем от системы ABS. Попробуем разобраться, нужна или нет установка датчика дождя на автомобиль,
Конструкционные и функциональные особенности
Стоит отметить, что появившийся не так давно датчик дождя устанавливался исключительно на авто премиум класса. Однако в дальнейшем он уже стал тем полезным дополнением, которое появилось и на транспортных средствах средней и бюджетной категорий. Помимо этого, в продаже можно встретить различные модификации этого устройства, которые самостоятельно устанавливаются на любую машину. Теперь установить датчик дождя может каждый автолюбитель.
Как это работает
Как работает датчик дождя? Его схема представлена чувствительным элементом, который реагирует на атмосферные осадки, попадающие на лобовое стекло, после чего осуществляется автоматическое включение стеклоочистителей. Большинство моделей транспортных средств имеют многофункциональный датчик дождя, то есть он помимо включения дворников авто, еще управляет работой доводчиков боковых стекол и закрывает люк.
Если на авто установлена такая система, многократно повышается комфорт при управлении в дождливую или снежную погоду, ведь водителю уже не нужно самостоятельно включать стеклоочистители и выбирать оптимальный режим их работы. Это за него сделает электроника.
В основе функционирования датчика заложен принцип преломления ИК-излучения в момент, когда на лобовое стекло попадают капли дождя или снега. Благодаря этой особенности, датчик дождя в авто располагается на внутренней стороне лобового стекла, следовательно, он полностью исключен от контакта с водой. Схема устройства состоит из электронной системы управления и исполнительного механизма (реле), которое запускает электромоторы дворников, и, в зависимости от интенсивности осадков, корректирует их работу.
Конструкция системы управления представлена чувствительным фотоэлементом и светодиодами, которые во время работы датчика излучают инфракрасный свет. Далее ИК-излучение проходит через стекло, и когда оно чистое и сухое, его большая часть отражается от поверхности и улавливается фотоэлементом. Для выравнивания коэффициента преломления на его рабочую зону наносят специальный гель. Но как только на стекло попадает влага, излучение начинает рассеиваться. На основании этих изменений, фотоэлемент датчика подает соответствующие сигналы системе управления, которая на основании заложенных алгоритмов запускает очистители стекол и корректирует их работу.
Заметим, что большинство устройств выпускается не настраиваемыми, то есть реагируют на изменение погодных условий с запозданием. Но все же, датчик дождя имеет больше плюсов:
- снижает утомляемость водителя и повышает комфортабельность при управлении транспортным средством во время выпадения атмосферных осадков;
- повышает безопасность на дороге ввиду того, что водителю не приходится прерываться на переключение режимов работы стеклоочистителей;
- значительно продлевает эксплуатационный ресурс механизма дворников.
Как датчик дождя включается в работу
Устройство начинает работать при включении стеклоочистителей на первое положение, далее, в зависимости от интенсивности осадков блок управления подбирает оптимальные режим работы дворников. Остальные положения очистителей стекла остаются неизменными.
В любом случае не стоит отключать ручное управление дворниками, поскольку нельзя полностью исключить возникновение нестандартной ситуации. Например, случайно попавшие на лобовое стекло брызги луж после дождя, которые не уловил рабочий элемент датчика, либо необходимость очистки стекла от пыли или птичьего помета.
Чтобы исключить ложные срабатывания датчика в сухую погоду, необходимо его отключить, так как щетки очистителей могут повредить сухое лобовое стекло.
Самостоятельная установка датчика дождя на авто
Установить этот полезный аксессуар можно на любое транспортное средство. В случае, когда машина еще находится на гарантии, перед тем как его смонтировать, необходимо выбрать универсальную настраиваемую модель, которая полностью исключает вмешательство в электрическую сеть. В противном случае гарантия будет автоматически исключена. При покупке датчика в его комплектацию обязательно включена подробная схема монтажа, элементы датчика, гель и монтажный клей.
Установка дождевого датчика на авто осуществляется в следующей последовательности:
- На рабочую поверхность датчика наносится специальный гель, благодаря которому выравнивается коэффициент преломления инфракрасного излучения светодиодов.
- При помощи входящего в комплект монтажного клея оптическая часть крепится к внутренней стороне лобового стекла.
- Система управления устройством размещается в монтажном блоке авто вместо реле стеклоочистителей (во время установки главное не ошибиться с положением и маркировкой ключа).
- Оптическая часть и система управления соединяются проводами, которые маскируются в обшивке стойки.
- В концовке выставляется необходимая чувствительность.
В случае поломки замена датчика дождя осуществляется в обратной последовательности. Но необходимо знать, что на зарубежных авто оптическая часть аксессуара вмонтирована непосредственно в стекло и снять ее самостоятельно не получится.
Самостоятельное изготовление дождевого датчика
Большинство автолюбителей интересует вопрос, как сделать датчик дождя своими руками? Вначале этого необходимо определиться с типом изготавливаемого устройства, досконально знать его принцип действия и подобрать соответствующие схеме детали. С приобретением элементов для самостоятельного изготовления устройства, в принципе, проблем возникнуть не должно. Однако помимо них еще необходим специальный оптический гель, без которого датчик будет работать некорректно.
Наиболее распространенным типом при самостоятельном изготовлении является оптический. Его подробную схему и описание деталей можно найти в Интернете. Более сложной для повторения в условиях домашней мастерской является конструкция второго типа – влагомера, но он отличается высокой точностью работы.
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 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.
В принципе можно самим смастерить автоматическую систему управления стеклоочистителями. Это позволит вести контроль работы дворников при разной погоде. Современные авто уже оснащены такой функцией.
Владельцы старых моделей ВАЗ все чаще задаются вопросом о возможности установки датчика дождя на свой автомобиль?
Многие иномарки на лобовом стекле имеют датчик дождя («ДД» – далее по тексту), который вмонтирован в переднее стекло, что не позволяет его снимать.
Водителям авто, в котором отсутствует такой датчик, можно установить его своими силами с использованием универсального датчика. Такое устройство подойдет для любого автомобиля, в том числе и “десятки”.
Основные принципы работы универсального ДД.
Расположение оптического датчика должно быть вертикальным. Помещают его внутрь салона на лобовое стекло в зону, которую охватывают щетки. Место для установки датчика выбирают без дефектов, таких как сколы или трещины.
Благодаря инфракрасному излучению происходит сканирование состояния стекла с внешней стороны. Влага или загрязнение на стекле изменяет показатель уровня отражения сигнала. Блок электронного управления принимает команду о необходимости включения стеклоочистителя. Системой предусмотрено автоматическое изменение паузы для движения щётки, что зависит от количества осадков.
ДД подойдут на различные ветровые стекла, верхняя тонированная полоса на стекле не будет мешать его установке. Вот только инфракрасный фильтр на стекле будет помехой работы такого датчика, например, у Шевроле – Нивы Люкс.
Особенности включения ДД.
Работа датчика происходит только при включении дворников в первом положение, а потом с помощью датчика происходит увеличение или уменьшение скорости движения дворников. Во 2-ом и 3-ем положениях работа дворников не изменяется.
Нужно в обязательном порядке иметь возможность вручную управлять стеклоочистителями, так как случаи бывают разные, и датчик не всегда может с ними справиться. Примерами могут служить случаи, когда на стороне водителя много брызг, но их нет в зоне датчика, или когда на стекле появилось загрязнение в виде птичьего помета, а водитель, садясь в салон, сразу его не заметил.
При сухой погоде желательно держать ДД отключенным, во избежание ложного включения из-за летящего насекомого в детектируемой области, пуха, листьев и даже тени, которые являются причиной для работы дворника, протирая сухое ветровое стекло.
Во всех автомобилях омыватель стекла включается только вручную, автоматическое включение струи жидкости может стать неожиданностью и ограничителем обзора для водителя.
Для наглядности приведено рассмотрение двух моделей ДД. В первой используется в качестве основы зарубежный микропроцессор, а вторую создали отечественные специалисты:
Основные характеристики датчика дождя модели RS-22 RAIN sensor
В датчике используется микропроцессор производства американской компании”Microchip”. Установка такого датчика возможна для любого автомобиля, имеющего 12 вольтовое оборудование.
Поэтапное подключение ДД модели RS-22:
1. На лобовом стекле с помощью клея крепят держатель от датчика;
2. Чтобы выровнять коэффициент преломления, наносят немного специального геля на поверхность двух рабочих зон в корпуса датчика;
3. Закрепляют саморезом основание корпуса датчика к держателю;
4. Следует проверить рабочую зону от датчика до стекла автомобиля на отсутствие воздушных пузырьков.
Подключение на ВАЗ ДД:
Переключатель режима работы стеклоочистителей служит местом подключения датчика, по прилагаемой схеме.
1. С помощью синего провода датчик соединяют с корпусом автомобиля.
2. Красным проводом датчик подключают переключателю в контакт “I”, а штатный желтый шнурс полоской зеленого цвета отключают.
3. Датчик подключают желтым проводом к автомобильному желтому шнуру с полоской зеленого цвета.
4. Черным проводом датчик подсоединяют к колодке переключателя на “53”контакт, используя синий провод.
Чтобы устройство правильно работало, нужна его первоначальная калибровка чувствительности по параметрам пропускной способности переднего стекла. При дальнейшем использовании для датчика устанавливают необходимый порог чувствительности, чтобы срабатывал стеклоочиститель. Инструкция к модели RS-22 содержит информация о подключении и работе системы.
Основные качества датчиков ДДА (DDA)
Нашими отечественными инженерами придуман особый датчик дождя, при создании которого не копировались идеи с чужими решениями. Проектировщики системы учитывали такие условия:
1. Простота работы и управления системы;
2. Самостоятельный монтаж ДД в домашних условиях;
3. Возможность подключения, не вмешиваясь в электрическую проводку автомашины, особенно авто, находящихся на гарантии;
4. Наличие возможности отключения датчика дождя и управление стеклоочистителями вручную;
5. Дешевая покупка.
Помимо этих условий, в готовом устройстве есть функция возможности регулировки паузы движущихся щёток, которая контролируется скоростью автомобильного движения. При низкой скорости увеличивается время для паузы. Большой объем воды при езде по глубоким лужам система «распознает» раньше, чем вода подлетит к поверхности стекла, еще на дистанции от 50 до 100 мм, поэтому заранее приводит в действие очистители стекла.
Модель датчиков ДДА-25 ставят на Ладу Приору и Калину, ее отличие от модели ДДА-15 заключается в разном расположениина реле контактов.
Наличие режимов: для дождя \ снега \ стандартный режим. Лицевая сторона датчика оснащена двумя индикаторами и кнопкой для оперативного изменения режимов.
В соответствии с пожеланиями клиентов, создателями постоянно проводится усовершенствование системы и ее доработка. Так, в первой модели не было возможности регулировать чувствительность датчика. Проблему решали за счет пленки тонировочной, которую несколькими слоями подкладывали под элементами датчика, а затем эту полезную функцию добавили в новые модели ДДА (что указано в инструкции).
Этапы установки датчиков (ДДА):
1. Приклеивают держатель оптического датчика к переднему стеклу салона.
2. Разбирают монтажный блок в автомашине, вынимают реле управления стеклоочистителем, на его место вставляют блок ДД, придерживаясь маркировки и положения ключа.
3. Прокладывают провода по стойке лобового стекла с левой стороны.
4. Выставить уровень чувствительности устройства.
Для лучшей наглядности, установку датчика можно посмотреть на видео:
Покупка для ВАЗ датчика дождя
Интернет-магазины предлагают широкий выбор ДД для любых автомашин, достаточно зайти в раздел “Аксессуары” и заказать нужную модель.
Стоимость датчиков дождя зависит от изготовителя и накрутки магазина, начальный предел около 1 тысячи рублей.
В заключение
Устанавливать данную систему или нет решать автолюбителю, для многих она кажется ненужной. Фактом остается то, что во время езды водителю не нужно переводить взор от дороги для регулировки движения стеклоочистителей, а это снижает риск ДТП и делает езду более комфортной при неблагоприятных метеоусловиях.
В отрицательных отзывах часто можно услышать нарекания на некачественную работу датчика дождя. Это может быть срабатывание дворников, когда включается левый поворотник, когда отсутствует возможность регулировки чувствительности на датчике.
При подведении итогов, можно сказать, что положительные моменты у данного устройства преобладают над отрицательными отзывами.
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.