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Einleitung

In machen Fahrzeugen liegen die Lenkradbedientasten noch in analoger Form da, ( und sind somit nicht auf dem CAN-Bus als Signale vorhanden). Das Grundprinzip ist meistens, dass die Lenkradbedientasten jeweils ein Widerstandsnetzwerk zusammen schalten und das original Radio somit immer einen festen Spannungswert im Bereich von 0-5 V für eine bestimmte Taste bekommt um zu erkennen welche Taste gedrückt wurde. In manchen Fahrzeugen (z.B. Fiat , Peugeot sind es sogar 2 Netzwerke).

Möchte man nun ein Nachrüstradio nachrüsten, welches ein analoge Remote-Steuerung ermöglicht, so benötigt man dieses LFB-Adapter um das Nachrüstradio mit den original Lenkradbedientasten steuern zu können.

Gleichzeitig diente dieses Projekt dazu, sich mit dem Hardware PWM-Modul vom ATiny vertraut zu machen und demonstriert somit wie man eine  DA-Wandlung mittels eines PWM-Signals durchführen kann.

Die PWM-Grundfrequenz beträgt hierbei 50 kHz
Ausgangsspannungsbereich: 0-5 V
Auflösung: 50mV

 

Anforderung

  • preiswert 
  • universell einsetzbar, d.h. es sollen verschieden Fahrzeuge und Nachrüstmodelle unterstützt werden (nur Software Modifikation)
  • 2 analoge Eingänge für die Erfassung der Lenkradbedientasten
  • 1 analoges Ausgangssignal im Bereich von 0-5 V für die Remotesteuerung des Nachrüstradios
  • 1 digitales Ausgangssignal ( 0V oder 5 V) für die Shift-Funktion von manchen Nachrüstradios
  • LCD-Debug-Schnittstelle für mein LCD-Modul (LCD Anzeige Modul (HD44780 kompatible) )

Realisierung

  • Die Prozessorauswahl für das Adapter viel auf den ATiny26 von Atmel (klein und preiswert).
    Für die 2 erforderlichen analoge Eingänge werden die integrierte ADC-Wandler vom ATiny verwendet.
    Ebenso wurde auf den externe Quarz verzichtet und stattdessen der interne RC-Oszillator vom ATiny verwendet.
  • Das analoge Ausgangssignal wird mittels eines PWM - Signal erzeugt:
    - Grundfrequenz 50 kHz  
    - Ausgangsspanungsbereich 0-5V
    - Auflösung 50 mV
    Um dies zu erreichen, wird das PWM-Signal vom Prozessor über einen passiven Tiefpass 3.Ordnung geführt und mittels eines Operations-Verstärker der hier als Impedanzwandler verwendet wird vom Tiefpass entkoppelt.
  • Der digitale Schaltausgang schaltet nach Masse und hat einen Pull-Up-Widerstand von 10 kohm nach +5V
  • Da die Schaltung am Bordnetz eines Fahrzeuges betrieben wird, werden ein paar zusätzliche Bauteile zum Schutz der Schaltung vorgesehen:
    - Diode D2 dient als Verpolschutz 
    - Diode D3 Begrenzung von Spannungsspitzen
    - R9 dient zur Strombegrenzung (vor allem im Zusammenspiel mit D3)
    - L1 dient zur Filterung von hohen Störspannungen mit hoher Frequenz 
    - D4 und D5 sind nur optional und werden nicht bestückt
  • ISP-Schnittstelle für die In Circuit Programmierung des Prozessors

Hier kommt noch ein LT-Spice Simulation rein für die Dimensionierung des Tiefpasses.

Software

 ....todo....

Hardware

Schaltplan

 

Schaltplan - LFB / MFL Lenkradfernbedienungs Adapter
Schaltplan - LFB/MFL Lenkradbedienungs Adapter

 

Hardware- Leiterplatte:

Leiterplatte LFB-Modul Bestückungsseite

Leiterplatte LFB-Modul Leiterbahnseite

 

EAGLE3D-Ansicht von der Besückungsseite LFB-Modul

 

EAGLE3D - Leiterplattenansicht vom LFB-Modul(letzte Änderung 31.12.2011)