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