Manejo automático de una minicomputadora en un vehículo automotor mediante el arranque / parada del motor y la detección del umbral de voltaje

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Revison 1.3 (Nuevo circuito, se agregó más información de fondo, PCB fabricado y probado, FUNCIONA)

Fondo: Me gustaría usar un BeagleBone Black (= Minicomputer) para la adquisición de datos en un vehículo automotor. Se conectará a la interfaz OBD y, por lo tanto, será alimentado por la batería / alternador de 12.0 V - 14.0 V.

Se definieron las siguientes especificaciones:

  1. El minicomputador tiene que encenderse cuando arranca el motor.
  2. El minicomputador debe permanecer vivo cuando el motor se apaga (por ejemplo, el nuevo sistema de arranque / parada en vehículos nuevos en los atascos de tráfico)
  3. Se debe realizar un apagado limpio (es decir, no cortar la alimentación) cuando no se hayan recibido mensajes CAN o OBD durante 2 minutos.
  4. Después del apagado de BeagleBone Black, la alimentación debe cortarse a la batería del automóvil. (es decir, no hay más consumo de energía)

Progreso real / solución (¡Gracias a Olin y Dave!)

Dos circuitos separados. La tensión de disparo indica si el interruptor principal está abierto o cerrado.

  1. Detección de voltaje por TL431: cuando un voltaje > Se detectaron 13.25 V, el interruptor principal se abrirá por un P-Mosfet.
  2. Un NP-MOSFET cambia la fuente de alimentación del BeagleBone Black. Cuando el voltaje de la batería está por encima de un umbral específico (por ejemplo, 13,25 V), cierra el canal P (el motor arrancó, la batería del vehículo ~ 14.0V, el BeagleBone se pone en marcha). Cuando se inicia el BeagleBone Black, el 3.3 V interno también cierra el MOSFET de canal N (Esto mantendrá el BeagleBone encendido, también cuando el motor del automóvil esté apagado)
  3. Cuando el motor está apagado y el BeagleBone recibe la llamada del sistema de apagado, el BeagleBone se apaga. La conexión a la batería del vehículo está cortada (sin voltaje de disparo y sin 3.3 V del BeagleBone).

El circuito se muestra a continuación. Por supuesto, hay un circuito de protección antes y un convertidor reductor después de esa parte.

  • MOSFET utilizado: VISHAY SI4564DY-T1-GE3
  • + 12.0V = Batería del vehículo
  • TRIGGER = Cuando la batería del vehículo es > 13.25 V, este voltaje será bajado
  • VDD = Voltaje de alimentación para el BeagelBone Black (entra en un convertidor reductor)

    
pregunta ben

3 respuestas

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Lo que estás intentando intenta sonar hacia atrás. Desea detectar un voltaje más alto que el ralentí, no más bajo. Cuando el motor está en marcha, el alternador eleva el voltaje de la batería al nivel de carga del flotador. Esto suele ser de alrededor de 13,6 V, pero puede variar bastante. Un umbral de alrededor de 13 V o un poco más alto es probablemente correcto. Mida el voltaje de la batería con todo apagado y con el motor en marcha, luego elija un voltaje intermedio.

El resto se reduce a detectar este voltaje de umbral usando muy poca corriente. Algo como un TL431 y un par de resistencias de precisión pueden ser lo suficientemente buenos. Calcule cuidadosamente la banda de error para asegurarse de que sea aceptable. Luego, activar la alimentación a otra cosa cuando los disparadores del TL431 es trivial.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Suponiendo que realmente quieres que la computadora se inicie con el arranque en lugar de correr, propondría un circuito como este:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El diodo Zener D2 determina qué tan baja debe "caer" la potencia del vehículo antes de encender la computadora. La computadora en sí misma determina cuándo apagarse: pulsando la base de Q3 alto.

Este circuito no consume corriente de reposo. Si reemplaza D2 con algo como un TL431, habrá algo de corriente a través de su red de polarización.

La idea general es que la computadora se activará en cualquier evento de arranque (u otra carga transitoria), y luego puede evaluar las condiciones y decidir si seguir funcionando o no.

    
respondido por el Dave Tweed

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