Einfachste Installation eines fahrzeugbetriebenen Car-PC

Ich poste hier, da diese Frage sowohl auf der Elektronik- als auch auf der Raspberry-Schwesterseite als nicht zum Thema gehörend angesehen wird.

Ich möchte einen Carputer (Raspberry Pi) installieren und wundere mich über die minimale Ausrüstung, die erforderlich ist, um ihn vom Auto aus mit Strom zu versorgen. Halten Sie Batterie-Plus, Batterie-Minus/Chassis-Masse und Zündsinn bereit.

Ich verstehe, dass ein Abwärtswandler (12 V -> 5 V) nicht ausreicht, da die Stromleitung beim Starten des Autos bis zu 100 V oder so haben kann (nicht sicher über die genaue Zahl).

Wenn ich eine stabile 5-V-Versorgung haben möchte, solange der Automotor läuft, und 0 V, wenn er nicht läuft, was ist die einfachste / billigste Lösung?

Bearbeiten: Ich möchte es über die drei oben genannten Drähte mit Strom versorgen und verstecken, also kein Kabel zum Zigarettenanzünder.

ersetzt das das radio?
@finleyarcher: Ja, aber ich möchte in der Lage sein, hin und her zu wechseln.
Also hast du vor, dir einen Adapter für die Anschlüsse zum Radio zu besorgen? Wenn Sie 12 V und GND verwenden, haben die meisten Autos Strom, wenn das Auto im Zubehör oder im Betrieb ist, aber nicht, wenn das Auto startet.
ardumotive.com/raspberry-car-pc.html raspberrypi.org/blog/the-carputer Hier sind zwei relevante Links, ich denke, was Sie nicht in Betracht ziehen, ist das Herunterfahren des Systems. Ein Himbeer-Pi ist ein kleiner Computer, wiederholtes hartes Herunterfahren erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass Sie die Installation beschädigen und durch Ersatzkopfschmerzen gehen müssen. Betrachten Sie ein Tablet mit einem benutzerdefinierten Rom, da dieses einen Akku hat und Sie nur eine einfache Ladeschaltung benötigen, wie Sie es in Betracht gezogen haben.
Sie werden immer noch ein Tablet-Gleichstrom-Ladegerät ausnehmen, um das Tablet mit Strom zu versorgen. Mein Punkt war mit etwas mit einer Batterie, Sie müssen den Fall einer Geräteabschaltung nicht berücksichtigen . Bei einem Himbeer-Pi müssen Sie ein sanftes Herunterfahren durchführen. Das ardumotive-Projekt deckt einiges davon ab
Mein allgemeiner Punkt ist, dass eine Tablet-Installation immens einfacher ist als ein Himbeer-Pi und fast so viel leisten kann, wie beide wahrscheinlich eine Version von Linux ausführen werden.
@finleyarcher: Ich möchte immer noch, dass der Carputer auf das reagiert, was mit dem Auto passiert, dh nicht separat ein- und ausgeschaltet werden muss.

Antworten (5)

Fast alles außerhalb des Steuergeräts wird 12 VDC (+/-2 V) sein. (HINWEIS: Wie @juhist betont, unterstützen immer mehr Autos einen 5-VDC-Ausgang, um Handheld-Geräte über USB-Anschlüsse aufzuladen. 5-VDC sind möglicherweise bereits verfügbar, aber ohne das spezifische Auto zu kennen, können wir Ihnen dabei nicht helfen. ) Die Spannung steigt nicht an, es sei denn, es liegen ungewöhnliche Bedingungen vor, z. B. wenn ein Auto falsch gesprungen wird oder ein anderer solcher Unsinn. Dem Benutzer stehen keine 5-VDC-Versorgungen zur Verfügung. Die einzige 5-V-Quelle befindet sich in der ECU, und der Schritt nach unten wird intern an die ECU gehandhabt.

Der einfachste Weg, das zu tun, was Sie wollen, ist die Verwendung eines Telefonautoladegeräts mit einer zusätzlichen Steckdose. Dies ist etwas, das Sie in fast jedem Auto hinter das Armaturenbrett einbauen könnten. Verdrahten Sie die Steckdose fest mit einer geschlüsselten Stromquelle und verdrahten Sie dann das Ausgangsende des Ladegeräts direkt mit dem Raspberry Pi-Gerät. Die gesamte Verkabelung könnten Sie problemlos verstecken. Ein Autoladegerät sollte Ihnen genügend Stromkonditionierung bieten, um die benötigte 5-VDC-Quelle bereitzustellen, nach der Sie suchen, ohne sich um Spannungsspitzen sorgen zu müssen. Sie sind dafür ausgelegt, die Spannungsschwankungen zu bewältigen, die vom Fahrzeugsystem ausgegeben werden, während sie eine konstante Spannungsquelle ausgeben. Wenn Sie es auf einen Schlüsselschaltkreis legen, wird es abgeschaltet, wenn das Auto abgestellt wird.

Innerhalb des Systems treten Spannungsspitzen auf. Dies kann durch starke Lastabfälle verursacht werden, z. B. wenn ein Klimakompressor ausfällt. Die Elektronik im Auto ist vor diesen Spannungsspitzen geschützt. Laut @vini_i schützt GM seine Fahrzeugelektronik so, dass sie 200 V bei 1 mS im Abstand von 30 Sekunden handhaben kann (danke für die Hinzufügung, vini_i!). Ich würde auch davon ausgehen, dass jedes zuverlässige Autoladegerät auch solche eingebauten Schutzvorrichtungen haben würde. Die Autobatterie fungiert als Puffer für viele Spitzen, kann aber einige dieser starken Spitzen nicht bewältigen. Wenn sie das nicht täten, würden wir die ganze Zeit frittierte Telefone sehen. Außerdem gibt es einen internen Regler in der Lichtmaschine (bei den meisten Autos), der die Spannung auf einem überschaubaren Niveau hält, um den Bedürfnissen des Autos gerecht zu werden, während die Batterie weiterhin ihre Ladung behält. Es gibt nur einen Platz im Auto, an dem ich bin Mir ist bewusst, was etwas über der normalen Spannung erzeugt, und das ist die Spule. Sie würden das niemals als Stromquelle für Ihre Elektronik verwenden wollen, das ist sicher! Die Ausgabe auf ihnen liegt im 40k-VDC-Bereich (wenn nicht höher). Yah, es würde keine Person töten, aber es würde dich sicher aufwecken, wenn du davon gezappt wirst :o)

Wie wäre es mit einem 1-Dollar-Konverter aus China ? Ich denke, die Zündung ist mit 7,5 A abgesichert, was mehr als genug ist.
Es gibt tatsächlich 100-V-Spitzen im Ladesystem. Der Schlüssel ist, dass sie sehr kurz sind, weniger als 1 ms lang. Da sie kurz sind, sind sie energiearm und können beispielsweise mit einer TVS-Diode abgeführt werden. Der andere Haken ist, dass sie wirklich schnell sind. Bei dieser Geschwindigkeit hat der Akku einen sehr hohen Widerstand. Dieses Phänomen bewirkt, dass sich der Impuls relativ unkontrolliert durch das System ausbreitet. Der größte Schuldige solcher Spitzen ist das Abschalten der AC-Kupplung, aber jeder Lastabwurf kann eine Spitze verursachen. Ladegeräte für Mobiltelefone sind typischerweise vor solchen Ereignissen geschützt.
@vini_i - Die Batterie wird das meiste, was dort passiert, lindern. Wenn man sich wirklich Sorgen machen würde, könnte man einen Kondensator in das System einbauen, der noch mehr Schutz bieten würde. Wie ich schon sagte, wenn dies wirklich ein Problem wäre, würden Sie täglich Teile Ihrer Elektronik in Ihrem Auto braten. Bei einem gut funktionierenden Ladesystem gibt es nichts, worüber man sich Sorgen machen müsste.
@TomasBy - Ich meinte es ziemlich ernst, als ich sagte, ich solle ein Autoladegerät verwenden, das Sie herumliegen haben. Wenn Sie wie ich sind, haben Sie wahrscheinlich ein paar alte, die den alten dicken Mini-USB-Anschluss haben, den Sie nicht mehr verwenden können (benutzt jemand sie ... na ja, vielleicht, wenn Sie noch ein Klapptelefon verwenden.) Einfach abklemmen das Ende davon und finden Sie heraus, welche Drähte was tun (positiv / negativ), dann verdrahten Sie sie fest mit Ihrem Pi.
Autoladegerät: Ich bin mir nicht sicher, ob ich eines habe, das 5 V erzeugt. Wenn ich das 1-Dollar-China-Ding verwenden kann, ist das vielleicht einfacher.
@TomasBy - Alle, an die Sie Ihr Telefon anschließen, sind 5-V-Ladegeräte.
@TomasBy Ich habe einen dieser billigen DC-DC-Wandler für eine Dashcam verwendet, bei der das Netzteil in das Spiegelgehäuse (klein) gesteckt werden musste, und es hat großartig funktioniert. Amazon hat sie sowie jeden anderen Ort für die Elektronikversorgung.
@Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2: Ich weiß, du denkst, alles würde mit diesen Überspannungen braten, aber sie passieren wirklich. Die Erwartung für nicht-triviale Geräte besteht darin, dass sie sich vorübergehend selbst trennen und „die Überspannung überstehen“, wenn sie die Transiente nicht bewältigen können. Es gibt ein komplettes Design von Eingangsfilterschaltkreisen, um Transienten im Automobilbereich zu bewältigen.
@vini_i legte dann einen 23-V-VBO (Voltage Breakover) vor diesen 1-Dollar-Konverter aus China.
@BryanBoettcher - Ich sage nicht, dass sie nicht passieren. Ich sage, das System ist so konstruiert, dass es sie aufnehmen kann, ohne die elektronischen Teile eines Fahrzeugs zu beschädigen. Heutzutage verwenden immer mehr Fahrzeuge immer mehr Elektronik. Wenn die Systeme die Spikes nicht bewältigen könnten oder wollten, würde alles bröckeln. Wenn die Elektronik in einem Auto nicht brät, wird der Raspberry Pi kein Problem haben.
Aufgrund der Impulsgeschwindigkeit verhält sich das System wie Wechselstrom statt wie Gleichstrom. Der Widerstand spielt keine Rolle mehr, da er von der Impedanz überschwemmt wird. Die Impedanz der Batterie wird so hoch, dass sie einen so kurzen Impuls nicht unterdrücken kann. Ein typischer Autokondensator wäre auch keine große Hilfe. Der Grund, warum nichts frittiert, ist wie bei @BryanBoettcher, dass alle einzelnen Module intern geschützt sind. Ich habe versucht, die Referenz zu finden, konnte es aber nicht. GM fordert ein Modul, um Folgendes zu überleben (aus dem Gedächtnis); 200 V 1 ms Spitzen im Abstand von 30 Sekunden, +24 V auf unbestimmte Zeit und -12 V auf unbestimmte Zeit.
@vini_i - Tolle Informationen und danke für die Ergänzung. Ich könnte wahrscheinlich davon ausgehen, dass die meisten Dinge wie Autoladegeräte den gleichen eingebauten "Schutz" haben werden. Hersteller müssen wissen, dass diese Spitzen auftreten, und sich davor schützen. Es scheint, dass 1 mS von 200 V wahrscheinlich nicht einmal ausreicht, um einen Widerstand zu erwärmen. Ich werde meine Antwort entsprechend aktualisieren.
@ Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2: Die interne Elektronik in einem Auto und namhafte Hersteller werden diese schlechten Bedingungen überleben. Ein 1-Dollar-USB-Ladegerät aus China kümmert das nicht – weshalb es 1 Dollar kostet. :)
Ich bin nicht damit einverstanden, dass dem Benutzer keine 5 VDC zur Verfügung stehen. Mein Auto (ein 2016er Toyota RAV4 Hybrid) hat sicherlich einen 5-V-USB-Ausgang, der zum Aufladen von Mobiltelefonen und dergleichen verwendet werden kann. Da 5 VDC immer häufiger verwendet werden, werden in Zukunft immer mehr Autos über den 5 VDC USB-Ausgang verfügen.
@juhist - Du hast Recht. Ich hatte nicht daran gedacht, aber es sollte immer mehr Stromquellen geben, die über die Hersteller verfügbar sind, die USB-Ladesteckdosen unterstützen. Da das OP nichts darüber erwähnt und auch nicht den Autotyp erwähnt, mit dem sie arbeiten, haben sie diese Option derzeit in ihrem Fahrzeug. Sehr guter Punkt. Ich werde meine Antwort ändern, um sie zu reflektieren.

Elektronische Module, die 12 V von Autos aufnehmen und 5 V erzeugen, werden in allen Convenience-Stores, Tankstellen und Lebensmittelgeschäften in den Industrieländern verkauft. Direkt neben den Ladekabeln des Telefons. Sie sind nicht einmal neben dem Getriebeöl vergraben, sondern normalerweise direkt neben der Kasse, wo Sie sie nicht übersehen können. Sie sind möglicherweise das beliebteste elektronische Produkt der Welt.

Alles, was Sie tun müssen, ist, die Dinge bereitzustellen, die auf beiden Seiten des Moduls gehen: eine 12-V-Steckdose vom Typ "Zigarettenanzünder" im Auto und einen "USB-Stecker" auf Ihrem Raspberry-Board. Die USB-Stecker werden direkt neben den Modulen am selben Endkappen-Display-Rack verkauft. Für den Zigarettenanzünder müssen Sie die Erde nach einem Autoteilegeschäft durchsuchen, Radio Shack oder Walmart / Kmart könnten es auch führen.

Der Grund, sich mit einer Zigarettenanzünderbuchse herumzuärgern, ist, dass Sie es bei einem Ausfall des Geräts in 10 Sekunden auf dem Parkplatz des Supermarkts austauschen können, in dem Sie seinen Ersatz kaufen.

Ihre Zündung hat mehrere Positionen: Off/Lock, Accessory, Run und Start. Zubehör ist eine Zwischenposition auf Ihrem Zündschalter, die dazu bestimmt ist, in Ihrem Auto zu sitzen und Radio zu hören, ohne dass Motorfunktionen, Kraftstoffpumpen und Kühlgebläse Ihre Batterie entladen. Die meisten Menschen wissen nicht einmal, dass die Position "Zubehör" überhaupt vorhanden ist.

Der Sicherungsblock Ihres Autos hat möglicherweise Ersatzklemmen, die speziell für solche Dinge angezapft werden können. Einige der Schaltungen werden immer heiß sein, einige "Hot in Run" (aber nicht starten), einige "Hot in Run/Start", einige "Hot in Accessory/Run". Sie müssen entscheiden, welche Schaltung für Sie praktisch ist und welche für Ihren Zweck geeignet ist. „Hot in Run“ verliert einige Sekunden lang an Leistung, während Sie den Motor durchdrehen.

... und amazon.com :o)
Hmm, ich sehe sie hier nicht , und ich wollte eine technische Erklärung. Aber ich denke, das Ausschlachten eines Auto-Zigarettenanzünder-Adapters scheint am einfachsten / billigsten zu sein. Außerdem brauche ich ein USB-Micro-USB-Kabel (das ich habe).
@TomasBy Diese Liste enthält nur größere Produkte. Anstatt das Gerät zu kannibalisieren, würde ich einfach eine Steckdose für den Zigarettenanzünder bereitstellen, damit das Gerät bei einem Ausfall in 10 Sekunden ausgetauscht werden kann. Micro-USB ist eines der Kabel, die sie überall verkaufen, also ist das erledigt. Sie möchten die Zigarettenanzünderbuchse mit einem "Hot in Run" -Kreis verbinden, der eingeschaltet ist, wenn das Auto eingeschaltet ist ... der Sicherungsblock verfügt möglicherweise über Ersatzklemmen speziell zum Anbringen solcher Dinge. Wenn Sie es schwieriger machen möchten, könnten Sie Ihre Frage klären, um zu erklären, warum?
Warum: Ich möchte, dass alles in ein Doppel-DIN-Fach passt. Ich habe 12V, GND, Zündung im Autoradio-Anschluss verfügbar. Ich denke, IGN ist, wenn der Motor läuft (oder vielleicht ist es "Zubehör"). Muss das irgendwann mal prüfen.

Flohbucht und ein DC-DC-Abwärtswandler, der an den Zigarettenanzünder angeschlossen ist, der von der Zündung gesteuert wird.

Die meisten Feuerzeuge gehen aus, wenn der Anlasser betätigt wird...

Buchstäblich ein Zigarettenadapter mit einem USB-Kabel zum Raspbery Pi wäre alles, was Sie wirklich brauchen. Wenn Sie etwas Langfristigeres wollen, können Sie sogar die Kabel des Zigarettenanzünders hinter der Konsole lösen und so verkabeln.

Arbeite zufällig gerade an meinem CarPC, obwohl es eine Mini-ATX-Box ist.

Ich habe eine davon verwendet: http://www.mini-box.com/DCDC-USB-200 - was für Ihre Anwendung vielleicht übertrieben ist, aber einige Vorteile bietet:

  • Schutz vor Spannungsspitzen U
  • einige Konfiguration Stromversorgung nach dem Ausschalten der Zündung
  • EIN/AUS-Steuerung basierend auf der Zündung für sauberes Herunterfahren (obwohl ich nicht sicher bin, wie Sie dies an einen Raspberry Pi anschließen würden

Wenn Sie keine Feuerzeuge verwenden möchten, sollten Sie in der Lage sein, so etwas in den Kabelbaum Ihres Autoradios zu verdrahten.

Der Preis ist übertrieben. Es gibt ähnliche Pi-spezifische Produkte für etwa die Hälfte. Anschließen: Da steht USB für erweiterte Konfiguration?
Ich stimme zu, dass der Preis etwas hoch ist, aber es ist ein konfigurierbares 150-W-DC-DC-Gerät, kein 5-10-W-Telefonladegerät. Für das, wofür es gemacht ist, ist der Preis nicht schlecht und es ist sehr schön; Ich habe eine.
Es ist ziemlich groß für die gewünschte Größe von OP.

Für deinen Raspberry Pi ist das Gerät so günstig, dass ich zu einem 12V auf 5V Adapter raten würde. Stellen Sie nur sicher, dass Sie einen auswählen, der genügend Strom liefert, da nicht alle 5-V-USB-Adapter genügend Strom für einen Raspberry Pi liefern. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Sie einige der besseren RasPi-Modelle wie Raspberry Pi 3 Model B verwenden.

Wenn jedoch jemand erwägt, einen teureren Computer zu installieren, z. B. einen im Wert von mehreren hundert Dollar, oder einen Laptop-Computer in einem Auto zu verwenden, würde ich einen 12-V-zu-120-V- oder 230-V-Wechselrichter wählen. Dann würde ich die Stromversorgung des Computers an den Wechselrichter anschließen. Die meisten High-End-Computer haben eine 120-V- oder 230-V-Stromversorgung (na ja, es sollte normalerweise mit beiden Spannungen funktionieren).

Der Grund? Wie @vini_i richtig bemerkt hat, gibt es 100-V-Spitzen im Ladesystem. Wenn die Spitze so groß ist, dass etwas frittiert wird, ist es Ihr 30-Dollar-Wechselrichter, der frittiert, und nicht der 300-Dollar-Autocomputer oder noch schlimmer, der 1000-Dollar-Laptop. Und normalerweise sind diese Wechselrichter so ausgelegt, dass sie durch eine Spannungsspitze nicht beschädigt werden, aber gelegentlich können die Spannungsspitzen so groß sein, dass etwas beschädigt wird.

Ich würde mich nicht auf ein 5-Dollar-Ladegerät für Mobiltelefone verlassen, um einer 100-V-Spitze standzuhalten. Es kann die Spitze an den Ausgang weitergeben. Andererseits ist Raspberry Pi so billig, dass ich nichts dagegen habe, wenn ein RasPi fritiert. Und ich sehe es sicherlich nicht als kostengünstig an, einen 30-Dollar-Wechselrichter für einen 25-Dollar-RasPi zu kaufen. Außerdem ist der Wechselrichter im Vergleich zu einem RasPi relativ sperrig.

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