Op de Arduino Due kwam ik pinnen te kort voor het aansluiten van alle knoppen. Een weerstandsladder kan dan uitkomst bieden: elke knop geeft dan een unieke waarde terug aan de Arduino. Aan die unieke waarde kun je in de code een functie verbinden, in dit geval een joystick knop die wordt ingedrukt.
Deze waardes moeten ver genoeg uit elkaar liggen voor stabiele detectie (experimenteer hiermee op een breadboard). Momentschakelaars (vaak drukknoppen) zijn hiervoor het beste geschikt, schakelaars die blijven plakken, creëren namelijk een stapeling van waardes. Die kun je programmeren, maar dat loopt al snel uit de hand.
De 14 knoppen in de spiegel- en raammodule bijvoorbeeld, zou namelijk met maar 2 knop-combinaties 91 mogelijkheden opleveren, met een groot risico op overlap of waardes die te dicht bij elkaar liggen. Om over de berg code nog maar te zwijgen…
Verloop
De ruitenwisserhendel, circuitschakelaar en de spiegel- en raammodule gebruiken allemaal weerstandsladders. Om redenen die ik niet begreep, verliepen de waardes daarvan bij gebruik van de retarderhendel, maar niet andersom.
Een verandering in spanning van 0,01V, verklaarde dit niet goed. Daarom wilde ik de elektrische verbindingen in de hendel bekijken, die helaas niet zonder onherstelbare schade te openen was. Aangegoten pinnen die na plaatsing van het deksel worden platgeslagen, breken af als je het deksel loswrikt, iets dat ik uiteindelijk toch deed.
Verrassing
Eenmaal binnen werd ik stiekem verrast door de manier waarop de stand wordt gedetecteerd: met reed-contactjes! Deze bleken, zoals ik vermoedde niet opgesteld te zijn in een weerstandsladder. Ik was verbaasd zulke fragiele componenten te zien in voertuig-elektronica:
Er zaten een paar printsporen onder de weerstandjes waardoor een tekening van de verbindingen (voordat ik deze zou wijzigen) helaas niet lukte..
Mijn vermoeden van een halve kortsluiting klopte wel: alleen de uit-stand sloot geen enkel reed-contact en daarmee de voedingspin niet met massa, elke andere stand, deed dat wel. Daarbij liep er een verbinding door een setje weerstanden met waardes van 147 Ohm, 860 Ohm, 464 Ohm en 130 Ohm.
Helaas is er weinig ruimte onder het deksel en moest de oplossing bestaan uit SMD weerstanden. Zelfs een dunne draad voor het leggen van nieuwe verbindingen past nauwelijks.
Een echte weerstandsladder
Voordat ik van de hendel een echte weerstandsladder kon maken, moest (en wilde) ik
weten welke stand van de hendel welke reed-contacten aantrok.
De hendel heeft 5 standen: uit, automatisch (ik gebruik de aanduiding op de hendel), en 3 sterkte-standen: 1, 2 en 3. 3 Remt het hardst. Een magneetje in het bruin-rode blok dat in de foto hierboven nog net onder de print uitsteekt, trekt de reed-contactjes aan.
In motorvoertuigen-techniek laat men niks aan het toeval over: alleen in de uit-stand sluit geen enkel reed-contact, andere standen sluiten specifieke combinaties. Dit maakt stabiele foutdetectie mogelijk: een geopend reed-contact in een stand die er 2 of 3 moet sluiten, leidt daarmee meteen tot een afwijkende spanning of stroom.
Hoeveel invloed dat heeft op de werking van het voertuig weet ik niet, maar ik verwacht op z’n minst een waarschuwing op het display in het dashboard. Zeker in bergachtige omgevingen is de retarder cruciaal om veilig af te dalen, immers.
Hier rechts zie je alle posities van de hendel met rood omlijnd de reed-contactjes die daarbij horen. De hendel ligt hier omgekeerd en beweegt (links buiten beeld) naar boven in plaats van naar onderen, wanneer gemonteerd aan een stuurkolom. Van boven naar onderen zien we Uit, Automatisch, sterkte 1, 2 en 3.
Hierna desoldeerde ik alle weerstandjes en boorde ik via’s uit om enkele printsporen te onderbreken die anders de voedingspin met massa verbond. Het zoeken van weerstandswaardes die bij 2 of 3 reed contacten nog steeds unieke waardes opleverden aan de sensorpin, vereiste wat experimentatie. Je wilt immers dat deze in elke stand betrouwbaar te detecteren blijft, niet overlappen maar evenmin te dicht bij elkaar liggen.
Met een combinatie die werkte, ging ik aan de slag. Ik zal er maar meteen bij zeggen dat SMD solderen niet mijn favoriete bezigheid zal worden, al is het met 1206 formaat nog wel te doen. Misschien wel het meest storende is dat een weerstandje aan je bout kan plakken…
Het gemeenschappelijke contact van alle reed schakelaars werd de sensoringang, die met een 10kOhm weerstand aan massa kwam te liggen. Met deze weerstand beperk je de stroom zodat een gesloten contact niet een kortsluiting wordt en plaatste ik op de plek van de 147 Ohm weerstand.
Zo was er ruimte om de weerstanden aan de reed-contacten te verbinden, en de andere kant van de weerstanden aan 3.3V, in de foto hieronder de rode draad. Je ziet dat ik 4 maal dezelfde weerstand heb gebruikt: 56 kOhm. Dit is de weerstand die bij 3 gesloten reed-contacten met 2 andere 56 kOhm weerstanden parallel komt te staan. Samen met de 100 kOhm weerstand voor het éérste reed-contact, blijft het stabiel detecteren van alle combinaties mogelijk.
Het enige dat ik nu nog moet doen is het boren en tappen van 2,5mm schroefdraad in de behuizing van de hendel om het deksel weer te kunnen bevestigen.