Płytka sterownika na Pico 2 W w 3D

Mózg płytki: RP2350 z 520 KB SRAM i 4 MB flash oraz radio CYW43439 (Wi-Fi i Bluetooth LE). Moduł jest wlutowany krawędziami, bez goldpinów — lepiej znosi wibracje w aucie. Leży przy górnej krawędzi, obrócony tak, żeby antena wychodziła na brzeg płytki, a pod nią nie było miedzi. Wgrywanie i debug idą przez USB samego Pico.

• Układ: RP2350 + CYW43439
• Zasilanie: VSYS z 5 V logiki przez Schottky SS34 (D5)
• Masa analogowa: AGND połączona z GND przez 0 Ω (R40)

Elementy: U3, D5, C5, C6

Stałe 12 V z instalacji auta przechodzi przez cztery stopnie: bezpiecznik polimerowy, ochronę przed odwrotną polaryzacją na P-MOSFET-cie, diodę TVS na zrzut obciążenia i filtr LC. Dopiero za nimi zaczynają się przetwornice i wyjścia 12 V dla sterowników ULN.

• Bezpiecznik: polimerowy 3 A / 33 V, 1812 (F1)
• Odwrotna polaryzacja: SQD50P06-15L, −60 V (Q1), Zener 15 V na bramce (D1)
• Przepięcia: TVS SMBJ24A (D2), ok. 39 V przy zrzucie obciążenia
• Filtr: 10 µH / 4 A (L1) + 100 µF 50 V i 1 µF
• Złącze: J1 — 12 V i masa

Elementy: J1, F1, Q1, D1, R1, D2, L1, C1, C2

Przetwornica impulsowa z wejściem do 60 V. Taki zapas wziął się z diody TVS: przy zrzucie obciążenia trzyma około 39 V, więc układy 36 V i 40 V odpadły. Ta gałąź zasila Pico, moduły pomiaru prądu i — przez osobny klucz — modem.

• Wyjście: 5 V, do 3,5 A
• Częstotliwość: ok. 600 kHz (RT 162 kΩ)
• Dzielnik FB: 31,6 kΩ / 6,04 kΩ 1%
• Dławik i dioda: 8,2 µH (L2), B560C 60 V 5 A (D3)
• Kondensatory: wejście 2 × 2,2 µF 100 V, wyjście 2 × 47 µF

Elementy: U1, L2, D3, C50, C51, C52, C53, C54, C55, C56, R50, R51, R52, R53

Druga, taka sama przetwornica tylko dla taśmy LED. Dzięki temu skok prądu taśmy nie ściąga w dół napięcia logiki.

• Wyjście: 5 V, do 3,5 A
• Elementy: jak w gałęzi A: L3 8,2 µH, D4 B560C

Elementy: U2, L3, D4, C60, C61, C62, C63, C64, C65, C66, R60, R61, R62, R63

Taśma dostaje 5 V z przetwornicy B przez klucz high-side, którym steruje Pico. Na długim postoju taśma jest odcięta całkowicie i nie pobiera prądu z akumulatora.

• Klucz: P-MOSFET AO3401A (Q2) + MMBT3904 (Q3)
• Sterowanie: GP22, pull-down 100 kΩ
• Złącze: J11 — 5 V i masa

Elementy: J11, Q2, Q3, R32, R33, R34

Cztery sygnały z fabrycznych zamków Golfa IV: pozycja rygla i stan drzwi, osobno dla kierowcy i pasażera. Styk zamka zwiera linię do masy auta. Każda linia ma podciągnięcie do 3,3 V, rezystor szeregowy i kondensator — filtr zbiera szpilki od silników zamka, a rezystor ogranicza prąd przy przepięciu.

• Linie: GP6–GP9 (piny 5 i 8 zamka)
• Filtr: 2,2 kΩ do 3,3 V, 10 kΩ szeregowo, 100 nF (τ ≈ 1 ms)
• Programowo: debounce 50 ms

Elementy: J2, J3, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, C10, C11, C12, C13

Sterowniki Darlingtona podpięte równolegle do fabrycznych przycisków — płytka „naciska” je tak jak kierowca. COM idzie do 12 V za zabezpieczeniami, więc diody gaszące są w samych układach. Wejścia sterujące mają zewnętrzne pull-downy 100 kΩ (errata E9 RP2350), żeby po resecie nic nie było wciśnięte.

• ULN2803A: szyby góra/dół ×2, lusterko: wybór L/P, góra, dół (GP10–GP17)
• ULN2003A: lusterko lewo/prawo (GP18, GP19) + cewki K1/K2
• Złącza: J4 — szyby (4 + masa), J5 — lusterka (6 + masa)

Elementy: U4, U5, J4, J5

Pola pod dwa przekaźniki DPDT, które odwracają polaryzację silników lusterek. Obsadzamy je tylko wtedy, gdy przełącznik lusterek w Golfie IV tego wymaga — to jeszcze do sprawdzenia na schemacie auta. Dlatego w modelu są półprzezroczyste.

• Przekaźnik: Omron G5V-2, cewka 12 V
• Sterowanie: ULN2003A kan. 3–4 przez zworki JP1/JP2
• Styki: J6, J7 — po 6 zacisków

Elementy: K1, K2, J6, J7, JP1, JP2, R20, R21

Dwa transoptory „naciskają” przyciski zapasowego pilota zamka centralnego: zarygluj i odrygluj. Pilot jest galwanicznie oddzielony od płytki.

• Sterowanie: GP20, GP21 → 330 Ω → dioda PC817
• Impuls: 400 ms
• Złącze: J8 — kolektor/emiter ×2

Elementy: U6, U7, R22, R23, R24, R25, J8

Wbudowany przetwornik ADC w RP2350 mierzy prąd silników szyb i napięcie akumulatora — bez osobnego układu ADC. Czujniki prądu ACS712 to moduły w wiązce szyby, na płytce są tylko ich złącza i dzielniki tuż przy pinach Pico.

• Prąd szyb: ACS712-20A, dzielnik 10 k / 20 k → maks. 3,0 V (GP26, GP27)
• Akumulator: 100 k / 22 k 1%: 16 V → 2,9 V (GP28)
• Filtr: 100 nF na każdym wejściu; Zener D6 nieobsadzony

Elementy: J9, J10, R26, R27, R28, R29, C14, C15, R30, R31, C16, D6, R40

Modem jest osobnym modułem, płytka daje mu UART, zasilanie i przycisk włączania. Na postoju Pico odcina modemowi 5 V, żeby oszczędzać akumulator.

• UART0: GP0/GP1 — komendy AT i PPP
• Zasilanie: klucz AO3401A (Q4) z GP3, 220 µF przy złączu
• PWRKEY: MMBT3904 open-collector (Q6) z GP2

Elementy: J12, Q4, Q5, Q6, R35, R36, R37, R38, R39, C17

Zapasowe złącze UART na wypadek, gdyby Pico nie udźwignęło Bluetootha w dwóch rolach naraz albo TLS 1.3 przez PPP. Wtedy obok staje Pi Zero 2 W, a płytka zostaje bez zmian.

• Sygnały: UART1 (GP4/GP5), 5 V, masa

Elementy: J13