|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Автомобільний інформаційний мовлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Електронні пристрої У статті описано пристрій, який здатний голосом (вашим або іншою людиною) повідомляти в словесній формі про неполадки в автомобілі і під час стоянки, і під час руху. Прилад "опитує" датчики, розміщені в найважливіших вузлах машини, і за результатами опитування формує мовні фрагменти, що відображають стан контрольованих вузлів. Автомобільні мовні інформатори, призначені для звукового оповіщення про спрацювання різних датчиків або, інакше кажучи, стан систем автомобіля, випускають вже давно [1]. Однак порівняно невелика кількість контрольованих параметрів, прихильність до тієї чи іншої певної моделі автомобіля та досить висока ціна обмежують широке поширення цих пристроїв. Відомі та радіоаматорські розробки таких інформаторів. Свого часу були спроби застосувати для синтезу промови дельта-модуляцію [2; 3]. Подібні пристрої, хоч і економлять ресурс пам'яті, але зібрані з дискретних елементів були дуже складні. Непростий і процес запису звуку в ПЗУ. Часто виготовити записуючий вузол було важче, ніж відтворюючий. У той же час зростання обсягу пам'яті EPROM (електричний запис та "ультрафіолетове" стирання) та їх здешевлення дозволяють реалізувати запис мови, не вдаючись до складного кодування та застосування спеціалізованих мікросхем. Це, по-перше, полегшує наступне цифро-аналогове перетворення і, по-друге, спрощує як програмну та апаратну частини, так і процес запису звуку в ПЗУ. Потрібні лише мікрофон, звукова карта та найпростіша програма, якими комплектують операційну систему Windows. Мовний інформатор, що описується тут, може бути змонтований на автомобілях вітчизняного та іноземного виробництва. У ньому запрограмовано 22 слова та словосполучення, що мають самостійне смислове значення. Схема програми зображено на рис. 1.
В основних вузлах автомобіля встановлені датчики, що формують при спрацьовуванні сигнали аварійні. Датчики підключені до логічного вузла, з'єднаного з мікропроцесором, який постійно опитує датчики і при розпізнаванні того чи іншого аварійного сигналу приймає рішення відтворення відповідної запобіжної фрази. Як працює мовний інформатор? При включенні живлення (а також при натисканні на кнопку "Обнулення") звучить характерний тональний сигнал, що повідомляє про те, що система увімкнена і працює нормально. Далі опитуються датчики тих вузлів, які потрібно перевіряти до виїзду з гаража. Якщо один із датчиків формує аварійний сигнал, інформатор вимовляє слово "Увага" і слідом за ним відповідну фразу. У тому випадку, коли через 30 із положення не змінилося, звучить слово "Повторюю" і знову відтворюється те саме повідомлення. Фраза "Задній хід" призначена для тих, хто їздить на автомобілях ВАЗ моделей 2108 і 2109, у яких положення першої та задньої передач знаходяться поруч, і водії-початківці нерідко їх плутають. Слова "Блокування диференціала" та "Задній міст включений" - адресовані власникам повнопривідних машин з примусовим блокуванням диференціалу, і звучать вони з інтервалом у 30 з часу, поки ці вузли включені. У такому ж режимі звучить і фраза "Перегрів двигуна". Попередження "Габарит включений" вимовляється після паузи в 30 с лише тоді, коли вони виявилися включеними у світлий час доби. Пауза потрібна для того, щоб світло фар зустрічних автомобілів система не сприймала настання світанку. Потім слідує контроль роботи двигуна. Якщо його вимкнено, програма повертається до початку, а якщо працює на надмірно великих обертах, звучить фраза "Аварійні оберти двигуна". Далі відбувається вимірювання тиску олії, при цьому частота обертання колінчастого валу має бути більше 1500 хв-1. Після цього програма вимірює бортову напругу та перевіряє, чи включений покажчик поворотів. Якщо він увімкнений більше 30 с, звучить слово "Поворот увімкнено". У тому випадку, коли покажчик вимикають до закінчення 30 с, а потім знову включають, відлік починається спочатку. Далі пристрій визначає, в якому положенні знаходиться автомобіль – стоїть чи рухається. У першому випадку програма повертається до початку, а в другому - починається опитування датчиків дверей, ручного гальма та ременів безпеки. Відповідні фрази звучать двічі з інтервалом 30 с, але після зупинки автомобіля та відкриття дверей можуть повторюватися. За відсутності пасажира датчик його ременя не опитується. Під час роботи стартера зменшується бортова напруга, генерується сильна електромагнітна перешкода, через що можливі різні помилкові повідомлення, що не мають нічого спільного з дійсністю. Тому при надходженні сигналу включення стартера інформатор припиняє опитування датчиків. Почата до вказаного моменту фраза звучить остаточно, після чого всі функції блокуються до вимкнення стартера. Інформатор (див. схему на рис. 2) складається з мікропроцесора DD1, керуючого роботою всіх основних вузлів, пам'яті програм DS1, пам'яті звуку DS2, DS3, вхідних портів DD8-DD10, ЦАПа DD4, фільтра НЧ R35R36C14C15DA8 з підсилювачем 3Ч компараторів на ОУ DA9 – DA1 та DD6 – DD5.1.
До входу компараторів DA1 - DA4 підключені датчик рівня палива в баку, два датчики температури двигуна та датчик тиску олії відповідно. Резистори R10, R14, R17, R20 забезпечують електричний гістерезис ОУ і підвищують їхню перешкодостійкість. Зі стабілітрона VD4 знімається зразкова напруга для встановлення порога спрацювання компараторів. Датчики рівня рідини - гальмівної та склоомивача - і датчик освітлення підключені до вхідних портів через тригери Шмітта DD5.1-DD5.4. На елементах DD6.3, DD6.2, DD7.1 – DD7.4 зібрані адресні шифратори вхідних портів. Входи портів DD8 і DD10 через резистори збірок DR1, DR3 з'єднані з плюсовим проводом живлення, що разом із захисними діодами VD6-VD16 дозволяє захистити порти від попадання на них напруги, більшої за 5 В. Порт DD9 також захищений по входу резистивними дільниками R28 - R33 DR2. Мікропроцесор DD1 витягує із частотою 8 кГц із ПЗУ DS2, DS3 оцифрований сигнал звукового повідомлення і передає його на виходи регістру звуку DD3. ЦАП DD4 перетворює сигнал аналогову форму. Після цього перетворення сигнал сильно "забруднений" комутаційними перешкодами. Фільтр НЧ другого порядку із частотою зрізу 4 кГц відсіює ці перешкоди. Підсилювач 3Ч DA9 у стандартному включенні навантажений динамічною головкою опором 8 Ом. Якщо автомобіль обладнаний аудіоапаратурою, можна використовувати гучномовці. Для цього випадку передбачено транзистор VT1 та реле К1, контакти якого комутують вихідні ланцюги. У нормальному режимі бортовий радіоприймач (або магнітола) з'єднаний реле контактами зі своїм гучномовцем. При виникненні на борту будь-якого відхилення від норми на виході мікропроцесора TXD виникає високий рівень, відкривається транзистор VT1, спрацьовує реле К1 і його контакти перемикають гучномовець з виходу приймача на вихід інформатора. Після закінчення повідомлення знову лунає радіо. Звукова інформація, т. Е. Виміряні з певною частотою миттєві значення амплітуди звукового сигналу, записана в ПЗП DS2, DS3. Для того щоб без втрат оцифрувати звуковий сигнал, частота дискретизації повинна бути як мінімум удвічі вищою за максимальну частоту сигналу (включаючи гармоніки). Якщо частоту дискретизації вибрати 8 кГц, то максимальний спектр сигналу буде обмежений 4 кГц, це при восьмирозрядної амплітудної дискретизації за якістю звуку приблизно відповідає тому, що ми чуємо по телефонній лінії. Інформація записується в пам'ять за допомогою комп'ютера зі звуковою картою. Записавши та обробивши звук на комп'ютері, підібравши тембр та звучання, записують звук у ПЗУ. Потім підключають до адресних входів скануючий лічильник з найпростішим старт-стопним логічним пристроєм і отримують або дверний дзвінок, дитячу іграшку, або будильник. У найпростішому випадку, якщо не потрібні регулювання тембру, ні спецефекти, можна скористатися програмою Sound Recorder (у російськомовній версії "фонограф"), що входить у стандартну комплектацію Windows95. Але краще скористатися зручнішими спеціальними програмами, наприклад Goldwave або Sound Forge. Перед початком запису звукового сигналу слід увімкнути модуляцію РСМ (Pulse Code Modulation - імпульсно-кодова модуляція) - стандартний спосіб цифрового кодування сигналу за допомогою послідовності абсолютних значень амплітуди. Розрізняють знакове (signed) та беззнакове (unsigned) уявлення. При знаковому сигналі двополярні та відліки можуть приймати значення від -N до +N, де N - максимально можлива амплітуда. Беззнакове – це однополярне уявлення, коли відліки змінюються від нуля до N. У нашому випадку зручніше користуватися беззнаковою виставою. Тоді за відсутності сигналу в комірки пам'яті буде записано число 80Н. Якщо огинаюча сигналу пішла зниження, запишуться числа менше 80Н, і якщо підвищення - більше 80Н. Потім потрібно вибрати формат звукового файлу. В даний час фактично стандартним став формат Microsoft RIFF (Resource Interchange File Format) Wave (WAV). Він містить оцифрований звук та заголовок файлу (моно/стерео, 8/16 розрядів, частота оцифрування, довжина файлу) і його підтримують усі без винятку програми обробки звуку. Є, крім цього, формат RAW, який програмою Sound Recorder не підтримується, а він якраз нам і потрібен. RAW - це одноканальний формат "чистого оцифрування", що не містить заголовка. З WAV легко отримати формат RAW. Вибравши частоту дискретизації 8 кГц, моно, модуляцію РММ, розрядність 8 біт, записуємо звук у файл у форматі WAV. Потім будь-яким текстовим редактором (можна навіть вбудованим Norton Commander) видаляємо заголовок файлу до слова "data" включно і копірайти в кінці файлу. Якщо ви користуєтеся більш розвиненими програмами, ніж Sound Recorder, і вони підтримують формат RAW, то потрібний файл вийде автоматично. Залишиться лише записати його у ПЗУ як є. Як сказано, для придушення комутаційних перешкод після ЦАПа включений фільтр НЧ. Через свою неідеальність він зрізає не лише комутаційні перешкоди, а й високочастотні складові сигналу. Для компенсації цих втрат слід при записі сигнал трохи підкоригувати - підняти регулятором тембру ці складові. Отже, встановивши у програмі обробки звуку необхідні опції, ви записали у файл з розширенням WAV якусь фразу. Прибрали "хвости" на початку і наприкінці файлу - трохи скоротили обсяг файлу. Потім вам потрібно нормувати звук амплітудою, тобто привести всі слова і фрази до однакової гучності. Можна записати окремі слова, а потім складати з них пропозиції, але при цьому непомітні на слух підвищення та зниження тону в остаточній фразі будуть відсутні, і вона виглядатиме штучною. Тому, якщо вам потрібне одне якесь слово, краще записати фразу цілком, а потім вирізати з неї потрібне вам слово. При поділі слова на частини, наприклад, "аварійний" і "аварійне", краще розділяти на суфіксі "н", залишивши трохи від нього і в кореневій частині, і в кінці. Так буде менше помітна "склейка". Якщо ваша програма має опцію "М'яка атака", краще її включити - вона прибере клацання "склейки". Обробивши таким чином файл і прослухавши його, можна перевести у формат RAW та записати на диск. Для полегшення подальшої роботи на початку файлу будь-яким текстовим редактором можна додати маленький заголовок, що означає звук, записаний у цьому файлі, наприклад, "увага" або "аварійн". Після того як всі слова оброблені та записані, їх потрібно об'єднати у два великі файли, придатні для запису в ПЗП DS2 та DS3. Зробити це можна під керуванням DOS командою "сміття" з двійковим ключем /Ь. Наприклад, так: Сміття /Ь <ім'я остаточного файлу>. Ось цей кінцевий файл, що вийшов, розміром 64 Кбайта записують в ПЗУ. Якщо ваш файл вийшов більше, ніж 65535 байтів, то розмір його файлів доведеться трохи скоротити, промовляючи слова швидше або більше підрізавши "хвости". Після цього потрібно визначити абсолютні адреси початків і кінців слів у ПЗУ. Це зручно робити програмами Norton Commander або Windows Commander, які є майже на кожному комп'ютері. Відкрийте файл на читання, встановіть програму на перегляд шістнадцяткових чисел і шукайте заголовки, які ви раніше привласнили звуковим файлам, записуючи отримані адреси початків і кінців слів. Мікропроцесор інформатора, отримавши сигнал віддатчика про виникнення неполадки та обробивши його за відповідним алгоритмом, приймає рішення про відтворення запобіжної фрази. Для цього мікропроцесор звертається до масиву пам'яті, в якому записані абсолютні адреси початку та кінця слів чи частин слів. Фрагмент програми мовою З, який формує ці масиви для ПЗУ DS2 і DS3, представлений у табл. 1. Отримавши інформацію про абсолютні адреси та номер ПЗП, мікропроцесор звертається до підпрограми, яка читає потрібні осередки пам'яті звукового ПЗП та передає отримане значення на цифро-аналоговий перетворювач.
При формуванні файлу звукового ПЗУ майте на увазі, що послідовність слів і частин слів необхідно зберегти такий самий, як і у наведеному фрагменті, але адреси, швидше за все, будуть іншими. Щоб не перекомпілювати під ці адреси програму знову, їх можна виправити в дампі програми "вручну". Після компіляції програми масив Rom0 розташований у пам'яті з адреси 0043Н по 008ЕН, масив Rom1 - з адреси 008FH по 00С2Н, причому двобайтні адреси початку та кінця слів записані в порядку старший байт - молодший байт (табл. 2). Для обробки дампа програми можна скористатися відомою програмою Hdb або вбудований редактор програматора.
Мікропроцесор вибирає необхідне ПЗП, встановлюючи низький рівень на висновках порту Р0 або Р1. У процесі розробки пристрою з'ясувалося, що у мікропроцесора залишилися невикористані висновки, що управляють, наприклад, RXD, що дає можливість додати до перерахованих вище фраз ще одну. В авторському варіанті це слова - "Блокування диференціала", які повторюються з інтервалом 30 весь час, поки на контакті 11 вхідного роз'єму Х1 присутній низький рівень. Ці слова записані в додаткову мікросхему пам'яті 27128, припаяну зверху на основне ПЗП "етажеркою" всіма своїми висновками, крім 22 (на принциповій схемі вона не зображена). Висновок 22 окремим провідником підключений висновку RXD мікропроцесора. Адреси цього ПЗУ перебувають у осередках 00C3H - 00С6Н. Якщо ви не власник "Ниви" або "Jеєр", додаткове ПЗУ можна не встановлювати, а висновок 11 роз'єму Х1 залишити вільним. Користуючись схемою програми (рис. 1) і описаною вище методикою запису звуку, можна в цю додаткову мікросхему пам'яті записати будь-яку іншу фразу, наприклад "Відкритий багажник" або "Охорона включена", і включати її відповідними замкнутими контактами. На принциповій схемі (рис. 2) зображені активні рівні сигналів (ліворуч від діодів VD6 - VD23 і резисторів R28 - R33), які включають ту чи іншу фразу. Більшість автомобільних датчиків влаштовано так, що при будь-якому відхиленні від норми розімкнені контакти замикають ланцюг на корпус. Якщо датчики, встановлені на вашому автомобілі, формують сигнали іншого рівня, їх доведеться інвертувати (тут знадобиться вільний інвертор DD6.4). Входи від реле покажчика поворотів, спідометра та переривника реагують на мінусовий перепад напруги. Автор вважає за потрібне відзначити, що пристрій розробляв з таким розрахунком, щоб без доопрацювання інформатор можна було встановити майже на будь-який автомобіль. З вказаної причини прилад має деяку надмірність. На автомобілях деяких марок датчик аварійного рівня олії вже передбачено. Якщо ж на машині такого датчика немає, його неважко виготовити самостійно. Він являє собою глуху трубчасту стійку 1 (рис. 3) з фланцем кріплення знизу, виготовлену з немагнітного металу - латуні. Всередину трубки вставлений і фіксований термостійким герметиком силіконовим мініатюрний геркон 2.
На трубку зовні одягнений поплавець 3, спаяний з тонкої листової латуні; він має можливість вільного переміщення вздовж стійки. На центральній трубці поплавця краплями припою фіксований трубчастий магніт 4, полюси якого розташовані на його кінцях. Стійка в зборі з поплавком вставлена в отвір у дні картера двигуна 5 знизу і тим чи іншим способом надійно фіксована. Провідники від геркона захищені зовні міцною трубкою 6, кінець якої затиснутий муфтою гумової в кріпильному фланці стійки 1. На рис. 3 пристрій датчика аварійного рівня масла показано схематично. Практична конструкція та розміри пристрою повинні відповідати конкретним умовам його монтажу. Основна вимога – забезпечити відсутність витоку олії навіть при частковій деформації картера. Для тарування змонтованого на машині датчика її встановлюють на горизонтальному майданчику, заливають у двигун масло до мінімально необхідного рівня і повільно переміщають геркон у стійці до його замикання. У цьому положенні геркон фіксують герметиком. Якщо на вашому автомобілі є поплавкові датчики рівня гальмівної рідини, їх можна підключити до лівого за схемою виведення діодів VD2 і VD3, відключивши їх від виходу елементів DD5.2 і DD5.3. (Див. рис. 2). При відсутності таких датчиків, на "Москвичі-2141", наприклад, можна виготовити найпростіші саморобні. У пластмасовій кришці склянки для гальмівної рідини закріплюють латунний стрижень так, щоб його нижній кінець не доходив до дна на 2...3 см; верхній з'єднують з відповідним контактом вхідного гнізда Х1. Робота датчика заснована на тому, що етиленгліколеві гальмівні рідини "Роса", "Нева" і "Томь" мають помітну електропровідність. Другим електродом служить металевий корпус головного гальмівного циліндра. Коли рідини достатньо, на вході тригерів Шмітт DD5.2, DD5.3 низький рівень. При аварійному рівні гальмівної рідини стрижні опиняються у повітрі, низький рівень на вході тригерів Шмітта змінюється на високий. Резистори R4 і R5 (див. рис. 2), можливо, доведеться підібрати більш чітке спрацьовування. Також влаштований датчик мінімального рівня рідини, що омиває вітрове скло, різниця лише в тому, що стрижнів у ньому два і один з них з'єднаний із загальним проводом системи (з корпусом). Оскільки провідність рідини, що омиває, більша, ніж гальмівний, резистор R6 має значно менший опір. Датчик закритої повітряної заслінки карбюратора (опція "Підсмоктування") використаний готовий від "Жигулів", в іншому випадку потрібно встановити на карбюратор відповідний кінцевий вимикач. Перш ніж продовжити розповідь про роботу мовного інформатора, просимо виправити текст команди "сміттю" у передостанньому абзаці першої частини статті, вміщеній у травневому номері журналу. Текст команди має бути таким: Сміттю/b<ім'я першого файлу>+<ім'я другого файлу >+...+<ім'я n-ного файлу><пробіл><ім'я остаточного файлу Датчик рівня тосолу - стандартний поплавковий, у якого висновок замикається на корпус при зниженні рівня охолоджувальної рідини за допустимий кордон. Як пристрій, що індикує перегорання сигнальних ламп (покажчика поворотів, габаритних вогнів та стоп-сигналу), можна використовувати готове реле контролю справності ламп автомобіля ВАЗ-2109. В авторському варіанті інформатора працює триканальний вузол, описаний в [4]. У ньому послідовно з кожним контрольованим ланцюгом включений низькоомний резистор, падіння напруги на якому визначається справність ламп. Потрібно лише поміняти місцями інвертуючий та неінвертуючий входи ОУ, щоб при перегоранні лампи на його виході з'являвся не низький, а високий рівень, який потім виділить суматор на діодах та резисторі. Фрагмент схеми цього вузла показано на рис. 4.
Перевага пристрою [4] полягає в тому, що він дозволяє дуже просто регулювати поріг спрацьовування (змінним резистором). Завдяки високій чутливості, ОУ вдається вловити навіть перегорання лампи бічного повторювача сигналу повороту потужністю всього 2 Вт. У пристрої з герконами поріг спрацьовування можна регулювати лише зміною числа витків їх обмоток, а й чутливість гірше. На компаратор DA1 (див. рис. 2) мінімального рівня палива сигнал надходить із встановленого в баку реостатного датчика. Якщо на вашому автомобілі не реостатний, а контактний датчик рівня палива, можна використовувати сигнал і з нього. ОУ у цьому випадку працюватиме як інвертор. Те саме стосується і датчиків аварійного тиску масла і аварійної температури. У програмі передбачено захист від імпульсів "брязкоту" контактів таких датчиків, але краще все-таки скористатися реостатними датчиками, оскільки всі механічні контактні датчики мають велику похибку та нерегульовані пороги спрацьовування. Реостатний датчик дозволяє встановити будь-який поріг спрацьовування. Відключивши наявний на автомобілі датчик і приєднавши замість нього змінний резистор, встановіть стрілку бензомеру (термометра або покажчика тиску) будь-який бажаний вам поділ. Потім, повертаючи ручки резисторів (R13, R16, R19), відрегулюйте пороги спрацьовування системи оповіщення. Не забудьте, що датчик тиску мастила процесор опитує тільки при частоті обертання колінчастого валу двигуна більше 1200 хв-1. Для запобігання хибним спрацьовуванням від плескання пального і рідини, що омиває, в баках постійна часу цих вимірювачів обрана великою - близько 3 с - і реалізується програмно. Таким чином, усі вхідні компаратори призначені лише для реостатних датчиків і з імпульсними термобіметалевими датчиками працювати не можуть. Якщо ваш автомобіль вже не новий, то перед тим, як розпочати регулювання спрацьовування температурних компараторів, бажано перевірити працездатність температурного датчика, наприклад, у киплячій воді. Справа в тому, що мідно-марганцеві терморезистори, які зазвичай застосовуються для цих цілей на вітчизняних автомобілях, з часом істотно змінюють свій опір. Якщо термодатчик знаходиться в окропі, а стрілка термометра показує не 100 ° С, потрібно або замінити термодатчик новим, або переставити стрілку на осі покажчика в правильне положення. Підключати додатковий резистор не рекомендується, оскільки він може порушити температурну корекцію логометричного покажчика [5]. Вузол контролю бортової напруги особливостей немає. Підключивши інформатор до джерела живлення, резисторами R22 і R27 встановлюють потрібні рівні. Нагадаю, що напруга живлення процесор перевіряє лише при працюючому двигуні. Якщо ви вирішили відрегулювати компаратори DA5, DA6 у лабораторних умовах, потрібно зімітувати роботу двигуна, подавши імпульсний сигнал частотою 10...200 Гц на контакт ХВ14 роз'єму Х1. За допомогою генератора доцільно перевірити і роботу вузла оповіщення про аварійну частоту обертання, щоб не мучити двигун позамежними режимами. Сигнал повороту знімають із індикаторної лампи на панелі приладів. Тривалість роботи включеного покажчика поворотів теж, до речі, перевіряється при працюючому двигуні. Інформація про частоту обертання колінчастого валу двигуна надходить із датчика Холла переривника. Оскільки подібні датчики не мають "брязкоту", то і програмою не передбачено захист від нього. Якщо на вашій машині класична контактна система запалювання, то захиститися від імпульсів "брязкання" можна апаратно (журнал про це писав не раз; зокрема, підійде вхідна частина електронного тахометра [6]). Як уже було зазначено вище, на час роботи стартера програма, щоб уникнути збоїв, блокується. Сигнал про включення стартера знімають з обмотки його виконавчого соленоїда (інакше званого реле, що втягує). Для гасіння протиЕРС обмотки соленоїда в безпосередній близькості від нього потрібно паралельно обмотці припаяти захисний діод катодом до плюсового виведення. З цією метою зручно використовувати діоди середньої потужності з анодом на корпусі, наприклад, КД208А. Такий захід, до речі, не лише зменшить рівень електромагнітних перешкод, а й суттєво продовжить життя контактів проміжного реле чи замку запалювання. Замість діода можна також застосувати стабілітрон середньої потужності, наприклад Д815Е або Д815Ж. Стабілітрон заразом "обріже" і плюсові викиди напруги на безпечному рівні. Взагалі ж, якщо на вашому автомобілі є ще якісь реле, обмотки яких не зашунтовані іскрогасними діодами, слід це виконати. Датчик освітленості є фоторезистором СФЗ-4, змонтованим так, щоб на нього не потрапляло пряме світло фар зустрічних автомобілів. Встановлювати поріг спрацювання датчика зручно в сутінках, коли ви вважаєте своєчасним увімкнення габаритних вогнів або ближнього світла фар. Поріг регулюють резистором R7. Врахуйте, що мовленнєве сповіщення про включені габаритні вогні відбувається із затримкою, тобто повернувши на невеликий кут двигун резистора R7, реакції на це треба чекати 30 с. Зручніше та швидше можна відрегулювати вузол, підключивши вольтметр до виходу тригера Шмітта DD5.1. Датчики дверей – вимикачі, контакти яких замикаються при відкриванні дверей. Регулювати їх треба так, щоб вони розмикалися при зачиненні замка дверей на два клацання. Допустимо використовувати вимикачі, що керують лампами на торці дверей. На замках ременів безпеки змонтовані мініатюрні вимикачі, що опитуються процесором тільки під час руху автомобіля. Їх контакти розмикаються під час вставлення мови ременя в замок. Датчик ременя водія підключений безпосередньо до вхідного порту, оскільки якщо автомобіль рухається, водій свідомо на місці. Датчик ременя пасажира увімкнений послідовно з датчиком у пасажирському кріслі. Таким чином датчик ременя пасажира опитується тільки тоді, коли спрацював датчик наявності пасажира. Про те, що автомобіль рухається, процесор повідомляє датчик, змонтований на спідометрі. У складі більшості автомобільних механічних спідометрів є магніт, що обертається. Якщо до нього наблизити котушку на розімкнутому магнітопроводі, в ній наводитиметься ЕРС з частотою, яка дорівнює подвоєній частоті обертання магніту. Роль котушки в датчику грає обмотка від реле РЕМ15; паспорт РС4.591.001 (чи РС4.591.008). Опір обмотки – 2,2 кОм. У реле видаляють корпус, контактну систему та якір. Котушку розташовують з боку немагнітної вставки спідометра так, щоб розімкнена сторона магнітопроводу була звернена до магніту, що обертається. Принципова схема датчика показано на рис. 5.
Зручно котушку впаяти в невелику плату, на якій розмістити ОУ з супутніми деталями, а плату, у свою чергу, зміцнити на кронштейні. Підгинаючи кронштейн знаходять оптимальне положення датчика. Замість саморобного можна застосувати готовий датчик спідометра маршрутного комп'ютера. Схема підключення датчиків до системи обладнання автомобіля і до гнізда Х1 мовного інформатора зображена на рис. 6.
Умови роботи електронної апаратури на автомобілі дуже тяжкі. Оскільки для більшості радіоаматорів компоненти спеціального застосування малодоступні і доводиться збирати свої вироби з того, що є під руками, слід по можливості полегшити роботу мовного інформатора. Зокрема, апарат потрібно розташовувати в салоні, де менші температурні перепади, і кріпити через гумові амортизаційні втулки. Кожух повинен бути міцним і добре захищати пристрій від пилу та вологи. Струм, споживаний інформатором, - близько 300 мА, тому для стабілізатора DA7 досить порівняно невеликого тепловідведення. Якщо кожух металевий, він може бути використаний як тепловідведення для мікросхем DA7 і DA9. Якщо логічний елемент DD6.4 залишився вільним, не забудьте заземлити його входи. Відомо, що в системі електрообладнання автомобіля та в його бортовій мережі дуже багато електромагнітних перешкод. Це змушує живити мовний інформатор через захисний фільтр. Можна використовувати готовий фільтр від автомагнітоли, що вийшла з вживання, або купити автомобільний фільтр, виконаний у вигляді окремого пристрою. Неважко зробити і саморобний П-фільтр. Він складається з дроселя індуктивністю близько 300 мкГн та двох оксидних конденсаторів ємністю 200...500 мкФ. Дуже відповідально слід підійти до вибору деталей мовного інформатора. Мікросхемам у пластмасовому корпусі потрібно віддати перевагу металокерамічні та керамічні. Вибираючи конденсатори, зверніть увагу на температурні можливості. Так, оксидні конденсатори К50-16 працездатні за температури не нижче -20°С. У випадку, коли подальшої модернізації апарата ви не передбачаєте, мікросхеми пам'яті та мікропроцесор краще монтувати на плату без панелей. Якщо без панелей не обійтися, не рекомендую застосовувати вітчизняні ОНП; набагато надійніше імпортні з круглими пружинними контактами. Масивні деталі необхідно додатково кріпити до плати дротяними хомутами. Креслення друкованої плати інформатора представлено на рис. 7. Її розміри 172 х 72 мм. Вона виготовлена зі склотекстоліту завтовшки 2 мм, фольгованого з обох боків. У пристрої застосовані підстроювальні резистори СПЗ-19а-0,5 (R7) і СП5-28Б (інші). Оксидні конденсатори – К52-1Б, С5 – К53-19; решта конденсаторів - будь-які керамічні (КМ5, КМ6). Роз'єм Х1 – СНП53-60. Реле К1 – РЕМ60, паспорт РС4.569.435-02 (або РС4.569.435-07).
Вигляд одного з варіантів мовного інформатора зі знятим кожухом показано на рис. 8.
При складанні інформатора встановлювати деталі на плату краще не все одразу, а групами. Справа в тому, що в мікропроцесорних системах такого рівня складності до інформаційних та адресних ліній підключено багато елементів. Впаявши їх все відразу і виявивши, що система не працює, ви ускладните собі пошук несправного елемента. Почати можна з підсилювача 3Ч із попереднім ФНЧ на ОУ DA8. До лівого за схемою на рис. 2 висновку резистора R35 через розділовий конденсатор підключають вихід генератора НЧ, а до загальної точки конденсаторів С17 та С18 - динамічну головку. Налагодивши підсилювач 3Ч, перевірте частотну характеристику фільтра. До частоти 3,7 кГц його частотна характеристика має бути горизонтальною, а потім спадати з крутістю 12 дБ на декаду. Потім впаюють мікросхеми DD1 - DD4, DD6 та панель для DS1. Не вставляючи ПЗП із програмою в панель, перевіряють роботу тактового генератора процесора, а також наявність сигналів PSEN та ALE. На висновках порту Р2 мають бути імпульсні сигнали повного розмаху. Якщо амплітуда на якомусь висновку мала або зовсім відсутня, перевірте відповідну лінію замикання з сусідніми. При натисканні на кнопку SB1 "Обнулення" та утримуванні її натиснутою всі порти повинні переходити в третій високоімпедансний стан. Спеціально для полегшення налагодження інформатора було написано програму test. Вона представлена у табл. 3. Обсяг програми менший за кілобайт, тому вона вміститься в ПЗУ К573РФ2 або К573РФ5. Але панель для DS1 двадцятивосьмивисновна, а у К573РФ2 - 24 висновки. У цьому випадку у запрограмованого ПЗУ К573РФ2 висновок 21 відгинають у бік так, щоб він не входив у гніздо панелі, і підключають його через резистор опором 1...2 кОм до висновку 24. висновок 1 ПЗУ повинен увійти до гнізда 1 панелі.
Програма test написана таким чином, що при включенні живлення на входи керуючі ЦАП DD4 починають надходити коди від 0 до 225, а на його виході можна побачити пилкоподібний сигнал амплітудою близько піввольта з рівними і однаковими ступенями. Якщо сходи неоднакові - проблеми з будь-яким розрядом мікросхеми DD4 чи DD3. Якщо сигналу немає зовсім, швидше за все, винні або мікропроцесор DD1, або регістри DD2, DD3, оскільки справний процесор, якщо його сигнали PSEN і ALE в порядку, просто зобов'язаний зчитувати команду з ПЗУ і виконувати її. Домогшись гарної форми пилкоподібної напруги на виході ЦАП, приступають до найприємнішої справи - вилучення осмислених звуків. Для цього, впаявши на свої місця елементи DR4, R43, R44, VD24 і вставивши у свої панелі мікросхеми пам'яті DS2, DS3, короткочасно замикають виведення Р1.3 мікропроцесора на загальний провід. Пристрій починає відтворювати всі слова, записані в ПЗП DS2, після чого на виході ЦАП знову з'являється пилкоподібна напруга. Якщо почуте влаштовує, тестову ПЗП змінюють на робочу. Далі впаюють по одному додаткові порти DD8-DD10 та перевіряють роботу основної робочої програми. Вона представлена у вигляді дампи і змінити в ній нічого, крім масиву адрес слів, не можна. Набравши цей дамп у текстовому редакторі та прошивши ПЗУ, можна на цьому зупинитися. Проте скільки людей, стільки й думок про те, як має працювати ця програма. Тому немає нічого дивного в тому, що ви, виходячи зі свого досвіду водія і особливостей моделі вашого автомобіля, порахуйте, що інформатор повинен працювати по-іншому. У такому разі пишіть програму. Якщо ви ніколи не займалися програмуванням мікропроцесорів, нічого страшного, то все колись доводиться починати вперше. Для сімейства процесорів MCS-51 існує багато різних компіляторів з багатьох мов програмування. Є і Бейсикоподібні компілятори, і Паскаль, і PLM, і Forth. Якщо ви взагалі не маєте уявлення про програмування, зручно починати з Паскаля. Ця мова розроблялася спочатку як навчальна, але виявилася настільки вдалою, що знайшла широке застосування і у професіоналів. Версія Freeware Паскаля для MCS-51 можна знайти за адресою під назвою mpe_arc.exe. Це цілком робоча версія з обмеженням обсягом генерованого коду 2 Кбайта. Але коди, що генеруються Паскалем, дуже далекі від оптимальних, тому краще освоювати мову С, який краще адаптований під однокристальні мікропроцесори. Програми, написані мовою С, на перший погляд, виглядають незвично і незрозуміло. Але це лише спочатку. Освоївшись з цією мовою, ви вважатимете її синтаксис цілком природним. Вам не потрібні найскладніші поняття, якими оперують професійні програмісти. Для написання працюючої програми достатньо азів, їх можна витягти з книги Б. Кернігана та Д. Річі "Мова програмування С". Це один із найкращих підручників з С, написаний зрозумілою та зрозумілою мовою. І нехай ваша перша програма буде з погляду професіонала негарною, нехай буде неоптимальною за обсягом, за швидкістю, але вона буде працюючою, і саме за вашим алгоритмом. Ще вам знадобляться компілятор і від ладчик. Можна взяти будь-який із рекомендованих у попередніх номерах "Радіо". Автор використав відладник фірми Franclin Software. Як приклад розгляньте показану в табл. 4 програму test, призначену для налагодження інформатора. Вона написана без застосування характерних для мови З покажчиків так, щоб її було легко перевести, якщо потрібно, Паскаль. Для спрощення всіх змінних оголошено глобальними. Щоб зменшити обсяг тексту, програма представлена не повністю, лише для DS2. Для DS3 ви можете легко дописати її самостійно. Дописавши витяг звуку з DS3 і побачивши, що у вас все виходить, ви, керуючись схемою програми на рис. 1 цієї статті, можете розпочинати написання своєї програми обробки сигналів від датчиків. література
Автор: А.Гордєєв, м.Новосибірськ
Шум транспорту затримує зростання пташенят
06.05.2024 Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024
▪ Роботи-гуманоїди вже у продажу ▪ Супутники полетять дзеркальною парою ▪ Нові MOSFET OptiMOS 5 із двостороннім охолодженням ▪ Зниження навантаження на очі користувача смартфона ▪ Небезпека зв'язку 5G для здоров'я бджіл
▪ Розділ сайту Дозиметри. Добірка статей ▪ стаття Де можна побачити та спробувати природний кавуновий сніг? Детальна відповідь ▪ стаття Машиніст укладача асфальтобетону. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Стробоскоп. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page