CarPC 2013. Проектирование и подбор комплектующих

Давно хотел написать про CarPC, но всегда пугала необходимость набора огромного количества букв (даже по моим меркам). Но вот решился это сделать, дабы упорядочить собственные идеи и мысли, в том числе.

Этот материал, первый из трех (на данный момент), описывает процесс проектирования и подбор комплектующих на мой новый CarPC 2013, который я уже установил в автомобиль. В нем описаны основные принципы и критерии по которым собиралась моя система, для достижения необходимых мне функций в авто.

Зачем нужно и почему именно CarPC?

1. Навигация,
2. Мультимедийный центр
3. Возможности интеграции в авто без ограничений с чтением показаний датчиков итд.

Первые два варианта в других машинах решают при помощи 2DIN автомагнитолы на андроиде или Windows CE, но в моем случае штатную магнитолу вынуть сложно и проще прицепить что-то поверх.

Почему не планшет?

1. Меня пугает необходимо колхозить систему управления включением/выключением от АСС с необходимостью вскрытия корпуса риском повреждения всего устройства (это китайское г.но может сломаться, а я лишусь гарантии, даже если не буду виноват в поломке).
2. Не все планшеты можно спокойно оставлять в машине при -30 и тем более, работать с ними при такой температуре.
3. Ограниченный выбор периферийных устройств и привязанность к управлению с экрана.
4. Свой набор программ.

Т.е. когда я беру системник на винде, знаю точно, что могу прицепить к нему любую USB звуковую карту, любую USB клавиатуру или мышку, любой модем или устройство видезахвата, все что угодно. И если через год-два захочу поменять систему, то мне не придется менять монитор или периферию, которую я встраивал в панели авто, я просто поменяю системный блок. Не говоря уже о SSD дисках, HDD большого обьема и сравнительной производительности процессоров.

Я не говорю, что использование андроид плашета хуже подходит для автомобиля, но просто мне такой путь не знаком и я имею уже много деталей для CarPC, включая монитор с моторизованным приводом, который идеально вписывается в дизайн салона авто, копируя штатный.

Так что мой выбор очевиден. (Остальные могут упростить себе жизнь, попробовав интегрировать в переднюю панель планшет. И будут не одиноки.)

В моем случае, это уже далеко не первый вариант CarPC в Mazda6, скорее его четвертая ре_InCar_нация.

(немного истории)

Первый вариант был собран на дешевой PC Chips M789CG,

 

в которой, почти сразу, стало не хватать производительности (я с ней почти и не катался), потом была Intel 201GLY

 

с которой прокатался достаточно долго.

По тем временам, можности процессора хватало, чтобы крутить XP и оболочки Сentrafuse, работала навигация на базе PocketGIS и можно было играть музыку с HDD и смотреть фильмы. Пытался прицепить туда сотовый телефон, но оказалось больше гемора чем пользы.

Аналогичным образом отказался от использования внешней звуковой карты E-MU 0404, потому что она очень требовательна к питанию и пришлось колхозить дополнительные адаптеры и стабилизаторы, а в итоге она сдохла. Подключился к выходу AC97 и не ощутил особого дискомфорта, зато освободил кучу места под водительским сиденьем.

Потом купил D945GCLF2 из-за более современного процессора и видеовыхода, который хотел состыковать с видеорегистратором (но так и не срослось).

При выборе, кроме D945GCLF2 я обращал внимание на появившуюся материнскую плату D945GSEJT, которой не требовался компьютерный блок питания, достаточно было обычного 12в источника.

 

Кроме этого, мамка была вполовину ниже по высоте из-за отсутствия второго ряда разъёмов и омрачало ситуацию только то, что там был установлен процессор Intel Atom N270, которым имел только одно ядро, в отличие от D330, где их два .

Разница в производительности по тестам (www.ixbt.com/mainboard/intel/intel-d945gclf2.shtml) была в районе 10-14%, но наличие COM портов и видео выхода тогда перевесило чашу в сторону D945GCLF2 и в итоге взял ее. (Но идея, уменьшить высоту корпуса, стала приобретать реальные очертания).

Несмотря на то, что блок с D945GCLF2 был наиболее интересным со всех сторон, с ним я словил больше всего проблем. Сначала сдохла первая материнка, так что пришлось отдавать ее в ремонт и покупать вторую.

Потом начались проблемы с блоком питания, у которого то начинались скачки напряжения, то в холода он сам выключал компьютер после загрузки (причину чего я так и не смог выяснить). Дело совпало с переездом ближе к работе и я временно вынул системный блок и стал с ним разбираться дома, пытался модернизировать и проект на том и завис, потому что за это время появилось новое железо и я стал закупать комплектующие для следующего варианта CarPC.

(Такая кратенькая история, чтобы было понятно, откуда ноги растут.)

Выбор материнской планы для нового проекта обуславливался сразу несколькими факторами:

1. Наличие видеовыхода VGA формата (из-за монитора)
2. Низкая потребляемая мощность (чтобы не просадить аккумулятор, если блок не выключится вовремя)
3. Производительность процессора, достаточная для работы навигации и просмотра видеофильмов.
3. Возможность подключения периферийных устройств по портам USB, COM (я горел идеей расширить функционал CarPC и на аппаратном уровне связать его с другими электронными компонентами в автомобиле).

Всем необходимым параметрам отвечала только одна материнская плата Intel DN2800MT

 

(www.ixbt.com/mainboard/intel/dn2800mt.shtml) имевшая, кроме перечисленных плюсов, низкую высоту профиля, наличие портов COM, LPT, возможность подключения mSATA устройств и самое главное, возможность работы от источника стабилизированного питания 12в (6-19в) небольшой мощности (сама плата потребляет меньше 10вт). В качестве приятных бонусов были слоты mSATA для подключения ноутбучных устройств (сетевые карты, модемы, SSD диски), а также порты LVDS и eDP, которые я пока не пытался осваивать.

В общем, я купил Intel DN2800MT.

Очень удачно вышло то, что после апгрейда у меня оказалось 2 модуля памяти DDR3 so-dimm по 2Гб каждый, которые прекрасно поместились в слоты.

Имеющиеся на плате порты mSATA решил занять SSD диском OCZ Nocti NOC-MSATA-60G

 

и модулем WiFi Bluetooth Intel 6235 6235ANHMW (который вполовину короче SSD).

 

В таком виде, система вообще не требовала ничего более, кроме корпуса и контроллера управления питанием и при этом, потребление ее было минимальным.

Но я решил пойти дальше и добавить в корпус еще несколько устройств:

1. HDD 500Гб
2. 3G модем Huawei E173
3. Адаптер подключения радар детектора V1 Connect
4. OBD II адаптер.

Жесткий диск нужен был для хранения мультимедийного контента, бэкапов настроенной версии ОС и других данных, требующих большего обьема, чем может позволить себе SSD.

Несмотря на планируемую установку роутера с 3G модемом, я решил обеспечить CarPC резервным источником связи (поначалу 3G модем будет играть роль основного источника, пока не будет установлен роутер). По опыту размещения модема в предыдущей системе, он мог давать серьезные наводки на материнку и требовал минимум 500ма питания, так что нужно было грамотно его запитать и подальше от основных компонентов.

В виду того, что V1 Connect изначально поставляется в отдельном корпусе и с переходником USB,

 

можно было его разместить отдельно, но тогда пришлось бы вести еще один COM кабель, которые значительно толще, чем телефонный, по которому приходит сигнал Valentine 1, так что я решил пожертвовать местом и установить V1 Connect внутри корпуса CarPC.

Что касается OBD II адаптера, он у меня тоже был с устаревшим, но надежным интерфейсом COM, так что я поначалу тоже думал его впихнуть внутрь, но возникла проблема с размещением разьема входного сигнала, две платы не помещались по ширине. Кроме этого, были идеи установки BT версии OBD II, так что я решил разместить OBD II и 3G модем в отдельном отсоединяемом блоке, позади основного.

 

Таким макаром, можно было при необходимости отсоединить блок или заменить его на другой, например без 3G модема и с другим обработчиком сигнала с COM порта. Разъем позволяет при установки соответствующей заглушки, соединить вход и выход, так чтобы сигнал с COM порта шел сразу на плату (т.е. использовать другие виды устройств).

По опыту, прогресс идет быстро, появляются новые идеи, новые устройств, так что нужно делать конструкцию модульной и поддающейся модернизации.

(Тот же опыт много раз подсказывал, что "электроника — наука о контактах" и все разъёмные детали являются потенциальными источниками глюков и нестабильной работы конструкции в целом. )

В последний момент я включил в цепь питания стабилизатор преобразователь DC-DC от автомобильного блока питания для ноутбука, на случай сильных скачков напряжения, дабы минимизировать нагрузку на плату. Решение это подкрепил тем, что стабилизатор на материнской плате я даже разглядеть не могу, а на DC DC конвертере стоят огромные радиаторы охлаждения и наверное, не зря. (хотя теперь я уже не уверен в правильности такого решения)

Коммутировать питание я доверил устройству DigitalCar PowerControl,

 

которое нажимало кнопку включения питания платы при появлении напряжения на АСС, а при пропадании АСС, делала обратную операцию.

Кроме этого, можно было установить задержки на включение и выключение, контроль работы компьютера по напряжению питания на USB портах, контроль напряжения питания (можно настроить пограничные напряжения питания, чтобы не давать запуститься компьютеру или корректно погасить его при просаженном аккумуляторе).

При помощи специального приложения под Windows

 

можно контролировать все параметры работы устройства и настраивать их под свои нужды.

Такое вот полезное устройство, ценой всего в 980р (www.digitalcar.ru/shop/pr…=235_228&products_id=3068) и компактными размерками (потом я стал использовать его для питания других устройств в автомобиле, таких как видеорегистратор и беспроводной роутер).

 

Все это аккуратно поместилось в корпус из оргстекла.

На этом, размещение всех деталей конструкции было завершено и я приступил к проверке работы и установке ПО.

(продолжение следует)