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:

1. На рабочую поверхность датчика наносится специальный гель, благодаря которому выравнивается коэффициент преломления инфракрасного излучения светодиодов.
2. При помощи входящего в комплект монтажного клея оптическая часть крепится к внутренней стороне лобового стекла.
3. Система управления устройством размещается в монтажном блоке авто вместо реле стеклоочистителей (во время установки главное не ошибиться с положением и маркировкой ключа).
4. Оптическая часть и система управления соединяются проводами, которые маскируются в обшивке стойки.
5. 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.

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:

1. Сенсор/датчик дождя
2. GSM-модуль (sim 900)
3. 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] */ #include SoftwareSerial mySerial(9, 10); //(RX,TX) int d=0; void setup() { mySerial.begin(9600); Serial.begin(9600); pinMode(11,INPUT); //FOR DIGITAL INPUT pinMode(A0,INPUT); //FOR ANALOG INPUT delay(50); } void loop() { int sensorReading = analogRead(A0); //READ RAINDROP SENSOR VALUE if(sensorReading<500) //WHEN SENSOR DETACT RAIN IT"S ANALOG VALUE REDUCE { Serial.println("Raining"); SendMessage(); //SENDING SMS SIGNAL TO GSM MODULE while(analogRead(A0)<800); //HOLDING STATE UNTIL RAIN STOP } else if((sensorReading>500)&&(sensorReading<800)) // IT IS FOR RAINWARNING { Serial.println("Rain Warnigitng"); } else if(sensorReading>800) //WHEN RAIN STOP { Serial.println("NotRaining"); } delay(1000); } /***************************FOR GSM SIM-900 MINI********************************/ void SendMessage() //SENDING SMS SIGNAL { mySerial.println("AT+CMGF=1"); //SELECTING SMS Text Mode delay(1000); mySerial.println("AT+CMGS=\"+91XXXXXXXXXX\"\r"); //PROVIDE YOUR MOBILE NUMBER delay(1000); mySerial.println("HELLO SIR, I AM YOUR HOUSE .IT"S RAINING OUTSIDE:)"); delay(100); mySerial.println((char)26); delay(1000); }

Шаг 5. Итоговое видео

Полное видео проекта и его описание смотрите выше. На этом всё.

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.

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:

1. Крепят при помощи клея специальный держатель на внутреннюю часть лобового стекла;
2. Наносят гель на поверхность рабочей зоны датчика для выравнивания коэффициента преломления;
3. Положение корпуса датчика на держателе фиксируют шурупом;
4. Проверяют рабочую зону на предмет отсутствия пузырьков воздуха.

Такой датчик дождя можно подключить в автомобилях ВАЗ посредством переключателя режима работы дворников:

1. Датчик соединяют с корпусом авто проводом синего цвета;
2. К контакту I на переключателе от датчика протягивают красный провод;
3. Желтый провод датчика крепят к шнуру такого же цвета, но с зеленой полосой.
4. 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:

1. Простота и надежность управления системой;
2. Возможность самостоятельно монтажа;
3. Подключение датчика происходит автономно. Элекропроводка автомобиля не задействована (а этот фактор особо важен, когда машина находится на гарантии);
4. Возможность отключения датчика и перехода на ручной режим управления дворниками;
5. 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:

1. Крепят оптический датчик к лобовому стеклу на клеевую основу;
2. Устанавливают датчик на место реле в монтажном блоке автомобиля (при этом соблюдают маркировку и положение ключа);
3. Прокладывают проводку по стойке переднего стекла;
4. 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.