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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Informador de voz automotriz. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Dispositivos electrónicos El artículo describe un dispositivo que es capaz de utilizar una voz (la suya o la de otra persona) para informar verbalmente de problemas en el coche tanto mientras está aparcado como mientras conduce. El dispositivo "interroga" los sensores ubicados en los componentes más importantes de la máquina y, basándose en los resultados de la encuesta, genera fragmentos de voz que reflejan el estado de los componentes controlados. Desde hace mucho tiempo se fabrican informadores de voz para automóviles diseñados para proporcionar notificaciones de audio sobre la activación de varios sensores o, en otras palabras, sobre el estado de los sistemas del vehículo [1]. Sin embargo, una cantidad relativamente pequeña de parámetros controlados, la conexión a un modelo de automóvil en particular y un precio bastante alto limitan el uso generalizado de estos dispositivos. También se conocen los desarrollos de estos informantes en la radioafición. Hubo un tiempo en que se intentó utilizar la modulación delta para la síntesis de voz [2; 3]. Estos dispositivos, aunque ahorran recursos de memoria, se ensamblaban a partir de elementos discretos y eran muy complejos. El proceso de grabar sonido en ROM tampoco es fácil. A menudo era más difícil hacer una unidad de grabación que una unidad de reproducción. Al mismo tiempo, el crecimiento de la capacidad de las memorias EPROM (grabación eléctrica y borrado ultravioleta) y su reducción de costes permiten implementar la grabación de voz sin recurrir a codificaciones complejas ni al uso de microcircuitos especializados. Esto, en primer lugar, facilita la conversión posterior de digital a analógico y, en segundo lugar, simplifica tanto las partes de software como de hardware, así como el proceso de grabación de sonido en ROM. Todo lo que necesitas es un micrófono, una tarjeta de sonido y un programa sencillo que viene con el sistema operativo Windows. El informante de voz aquí descrito se puede montar en automóviles de producción nacional y extranjera. Está programado con 22 palabras y frases que tienen significado semántico independiente. El diagrama del programa se muestra en la Fig. 1.
Los componentes principales del automóvil están equipados con sensores que generan señales de alarma cuando se activan. Los sensores están conectados a un nodo lógico conectado a un microprocesador, que sondea constantemente los sensores y, cuando se detecta una alarma particular, decide reproducir la frase de advertencia correspondiente. ¿Cómo funciona el informante del habla? Cuando enciende la alimentación (y también cuando presiona el botón "Cero"), suena un tono característico que indica que el sistema está encendido y funcionando normalmente. A continuación se interrogan los sensores de aquellos componentes que se supone deben comprobarse antes de salir del taller. Si uno de los sensores genera una alarma, el informante dice la palabra “Atención” seguida de la frase correspondiente. Si pasados 30 segundos la posición no ha cambiado se escucha la palabra “Repetir” y se vuelve a reproducir el mismo mensaje. La frase "Marcha atrás" está destinada a quienes conducen los modelos VAZ 2108 y 2109, en los que las posiciones de la primera y la marcha atrás están ubicadas cerca, y los conductores novatos a menudo las confunden. Las palabras “Bloqueo del diferencial” y “Eje trasero activado” están dirigidas a los propietarios de vehículos con tracción total y bloqueo del diferencial forzado y suenan a intervalos de 30 segundos mientras estas unidades estén encendidas. En el mismo modo también suena la frase "Sobrecalentamiento del motor". El aviso “Garens on” se pronuncia tras una pausa de 30 segundos únicamente cuando están encendidos durante el día. La pausa es necesaria para que el sistema no confunda las luces de los coches que vienen en sentido contrario con el amanecer. A esto le sigue el seguimiento del funcionamiento del motor. Si se apaga, el programa vuelve al principio, y si se ejecuta a velocidades excesivamente altas, suena la frase “Emergencia de velocidad del motor”. A continuación, se mide la presión del aceite y la velocidad de rotación del cigüeñal debe ser superior a 1500 min-1. Después de esto, el programa mide el voltaje a bordo y verifica si la señal de giro está encendida. Si se enciende por más de 30 segundos se escucha la palabra “Girar encendido”. En el caso de que el indicador se apague antes de que transcurran 30 segundos y luego se vuelva a encender, la cuenta regresiva del tiempo comienza nuevamente. A continuación, el dispositivo determina en qué posición se encuentra el automóvil: parado o en movimiento. En el primer caso, el programa vuelve al principio y en el segundo comienza el sondeo de los sensores de puertas, freno de mano y cinturones de seguridad. Las frases correspondientes se escuchan dos veces con un intervalo de 30 segundos, pero tras detener el coche y abrir las puertas se pueden repetir. Si no hay ningún pasajero presente, no se consulta el sensor del cinturón de seguridad. Durante el funcionamiento del motor de arranque, la tensión de a bordo disminuye y se generan fuertes interferencias electromagnéticas, por lo que son posibles diversos mensajes falsos que nada tienen que ver con la realidad. Por lo tanto, cuando se recibe una señal para encender el motor de arranque, el informante deja de sondear los sensores. La frase iniciada antes del momento especificado se escucha hasta el final, después de lo cual todas las funciones se bloquean hasta que se apaga el motor de arranque. El informador (ver diagrama en la Fig. 2) consta de un microprocesador DD1, que controla el funcionamiento de todos los componentes principales, memoria de programa DS1, memoria de sonido DS2, DS3, puertos de entrada DD8-DD10, DAC DD4, filtro de paso bajo R35R36C14C15DA8 con un amplificador 3H DA9 y una línea de comparadores de entrada basados en los amplificadores operacionales DA1 - DA6 y DD5.1 - DD5.4.
El sensor de nivel de combustible en el tanque, dos sensores de temperatura del motor y un sensor de presión de aceite están conectados a la entrada de los comparadores DA1 - DA4, respectivamente. Las resistencias R10, R14, R17, R20 proporcionan histéresis eléctrica del amplificador operacional y aumentan su inmunidad al ruido. El voltaje de referencia se elimina del diodo Zener VD4 para establecer el umbral de funcionamiento de los comparadores. Los sensores de nivel de líquido (frenos y lavaparabrisas) y un sensor de luz están conectados a los puertos de entrada a través de disparadores Schmitt DD5.1-DD5.4. Los codificadores de direcciones de los puertos de entrada se ensamblan en los elementos DD6.3, DD6.2, DD7.1 - DD7.4. Las entradas de los puertos DD8 y DD10 a través de resistencias de los conjuntos DR1, DR3 están conectadas al cable de alimentación positivo, que, junto con los diodos protectores VD6-VD16, permite proteger los puertos del contacto con voltajes superiores a 5 V. El puerto DD9 es también protegido en la entrada por divisores resistivos R28 - R33, DR2. El microprocesador DD1 extrae una señal de mensaje de audio digitalizada de la ROM DS8, DS2 a una frecuencia de 3 kHz y la transmite a las salidas del registro de audio DD3. El DD4 DAC convierte la señal a formato analógico. Después de esta conversión, la señal queda fuertemente “contaminada” por el ruido de conmutación. Un filtro de paso bajo de segundo orden con una frecuencia de corte de 4 kHz filtra estas interferencias. El amplificador 3Ch DA9 viene equipado de serie con un cabezal dinámico con una resistencia de 8 Ohmios. Si su vehículo está equipado con equipo de audio, puede utilizar sus parlantes. Para este caso, se proporcionan un transistor VT1 y un relé K1, cuyos contactos conmutan los circuitos de salida. En modo normal, la radio (o radio) de a bordo está conectada mediante contactos de relé a su altavoz. Si ocurre alguna desviación de la norma a bordo, aparece un nivel alto en la salida TXD del microprocesador, se abre el transistor VT1, se activa el relé K1 y sus contactos conmutan el altavoz de la salida del receptor a la salida del informante. Una vez finalizado el mensaje, la radio vuelve a sonar. La información de sonido, es decir, los valores instantáneos de amplitud de la señal de sonido medidos a una determinada frecuencia, se registra en la ROM DS2, DS3. Para digitalizar una señal de audio sin pérdidas, la frecuencia de muestreo debe ser al menos el doble de la frecuencia máxima de la señal (incluidos los armónicos). Si se elige una frecuencia de muestreo de 8 kHz, entonces el espectro máximo de la señal se limitará a 4 kHz; con un muestreo de amplitud de ocho bits, la calidad del sonido corresponde aproximadamente a lo que escuchamos en una línea telefónica. La información se graba en la memoria mediante una computadora con una tarjeta de sonido. Después de grabar y procesar el sonido en una computadora, seleccionar el timbre y el sonido, el sonido se graba en ROM. Luego, se conecta un contador de escaneo con un dispositivo lógico de inicio y parada simple a las entradas de dirección y se obtiene un timbre, un juguete para niños o un despertador. En el caso más sencillo, si no necesita control de tono ni efectos especiales, puede utilizar el programa Grabador de sonido (en la versión rusa, "fonógrafo"), que se incluye en el paquete estándar de Windows95. Pero es mejor utilizar programas especiales más convenientes, por ejemplo, Goldwave o Sound Forge. Antes de comenzar a grabar una señal de audio, debe habilitar la modulación PCM (Modulación de código de pulso), un método estándar para codificar digitalmente una señal utilizando una secuencia de valores de amplitud absoluta. Hay representaciones firmadas y no firmadas. Cuando está firmada, la señal es bipolar y las muestras pueden tomar valores de -N a +N, donde N es la máxima amplitud posible. Sin signo es una representación unipolar donde las muestras van de cero a N. En nuestro caso, es más conveniente utilizar una representación sin firmar. Luego, si no hay señal, se escribirá el número 80H en las celdas de memoria. Si la envolvente de la señal baja se grabarán números menores a 80N, y si sube se grabarán números mayores a 80N. Luego debe seleccionar el formato del archivo de audio. Actualmente, el formato Wave (WAV) RIFF (Formato de archivo de intercambio de recursos) de Microsoft se ha convertido en el estándar de facto. Contiene el audio digitalizado y el encabezado del archivo (mono/estéreo, 8/16 bits, frecuencia de muestreo, longitud del archivo) y es compatible con todos los programas de procesamiento de audio sin excepción. Además, existe el formato RAW, que no es compatible con Sound Recorder, pero esto es exactamente lo que necesitamos. RAW es un formato de "digitalización pura" de un solo canal que no contiene encabezado. Es fácil obtener el formato RAW a partir de WAV. Habiendo elegido una frecuencia de muestreo de 8 kHz, mono, modulación PCM, profundidad de 8 bits, grabamos el sonido en un archivo en formato WAV. Luego, usando cualquier editor de texto (incluso puede usar el integrado en Norton Commander), elimine el encabezado del archivo hasta la palabra "datos" incluida y los derechos de autor al final del archivo. Si utiliza programas más avanzados que Sound Recorder y admiten el formato RAW, el archivo deseado se obtendrá automáticamente. Todo lo que queda es escribirlo en la ROM tal como está. Como ya se mencionó, se incluye un filtro de paso bajo después del DAC para suprimir el ruido de conmutación. Debido a su imperfección, elimina no sólo las interferencias de conmutación, sino también los componentes de alta frecuencia de la señal. Para compensar estas pérdidas, debe corregir ligeramente la señal al grabar: "elevar" estos componentes con el control de tono. Entonces, después de haber instalado las opciones necesarias en su programa de procesamiento de audio, ha escrito alguna frase en un archivo con la extensión WAV. Se eliminaron las "colas" al principio y al final del archivo; el tamaño del archivo se redujo ligeramente. Luego es necesario normalizar el sonido en amplitud, es decir, llevar todas las palabras y frases al mismo volumen. Puedes escribir palabras individuales y luego componer oraciones a partir de ellas, pero las sutiles subidas y bajadas de tono faltarán en la frase final y parecerá artificial. Por lo tanto, si necesita una palabra en particular, es mejor escribir la frase completa y solo entonces recortar de ella la palabra que necesita. Al dividir una palabra en partes, por ejemplo, "emergencia" y "emergencia", es mejor dividirla por el sufijo "n", dejando un poco tanto en la raíz como en la terminación. De esta forma el “pegamento” se notará menos. Si su programa tiene la opción "Ataque suave", entonces es mejor habilitarla; eliminará los clics de "pegamento". Después de procesar el archivo de esta manera y escucharlo, puede convertirlo al formato RAW y grabarlo en el disco. Para facilitar el trabajo posterior, al comienzo del archivo con cualquier editor de texto, puede agregar un pequeño título que indique el sonido grabado en este archivo, por ejemplo, "atención" o "emergencia". Una vez procesadas y grabadas todas las palabras, es necesario combinarlas en dos archivos grandes adecuados para escribir en la ROM DS2 y DS3. Esto se puede hacer bajo control de DOS con el comando "copiar" con el modificador binario /b. Por ejemplo, así: Copiar /b <nombre de archivo final>. Este archivo final resultante, de 64 KB de tamaño, se escribe en la ROM. Si su archivo tiene más de 65535 bytes, entonces el tamaño de los archivos que lo componen deberá reducirse ligeramente pronunciando las palabras más rápido o recortando más las "colas". Después de esto, es necesario determinar las direcciones absolutas resultantes de los principios y finales de las palabras en la ROM. Es conveniente hacer esto usando Norton Commander o Windows Commander, que están disponibles en casi todas las computadoras. Abra el archivo para leer, configure el programa para que vea números hexadecimales y busque los encabezados que asignó previamente a los archivos de sonido, anotando las direcciones resultantes de los principios y finales de las palabras. El microprocesador del informante, después de recibir una señal del transmisor sobre la aparición de un problema y procesarla según el algoritmo apropiado, decide reproducir una frase de advertencia. Para ello, el microprocesador accede a una matriz de memoria en la que se escriben las direcciones absolutas del principio y final de las palabras o partes de palabras. En la Tabla se presenta un fragmento de un programa en lenguaje C que forma estos arreglos para las ROM DS2 y DS3. 1. Habiendo recibido información sobre las direcciones absolutas y el número de ROM, el microprocesador accede a una subrutina que lee las celdas de memoria requeridas de la ROM de sonido y transmite el valor resultante al convertidor de digital a analógico.
Al generar el archivo ROM de sonido, tenga en cuenta que la secuencia de palabras y partes de palabras debe mantenerse igual que en el fragmento que se muestra, pero lo más probable es que las direcciones sean diferentes. Para no volver a compilar el programa para estas direcciones, se pueden corregir "manualmente" en el volcado del programa. Después de compilar el programa, la matriz Rom0 se ubica en la memoria desde las direcciones 0043Н a 008ЭН, la matriz Rom1 se ubica desde las direcciones 008FH a 00С2Н y las direcciones de doble byte del principio y el final de las palabras se escriben en el orden del byte alto. byte bajo (Tabla 2). Para procesar un volcado de programa, puede utilizar un programa conocido hdb o editor de programador incorporado.
El microprocesador selecciona la ROM deseada configurando los pines del puerto P0 o P1 en nivel bajo. Durante el desarrollo del dispositivo, resultó que el microprocesador todavía tenía pines de control no utilizados, por ejemplo RXD, lo que permite agregar uno más a las frases enumeradas anteriormente. En la versión del autor, estas son las palabras “Bloqueo diferencial”, que se repiten a intervalos de 30 s siempre que haya un nivel bajo en el pin 11 del conector de entrada X1. Estas palabras están grabadas en un chip de memoria adicional 27128, soldado en la parte superior de la ROM principal con todos sus pines excepto el 22 (no se muestra en el diagrama del circuito). El pin 22 está conectado mediante un conductor separado al pin RXD del microprocesador. Las direcciones de esta ROM se encuentran en las celdas 00C3H - 00C6H. Si no eres propietario de un Niva o Jeer, no tienes que instalar la ROM adicional, y dejar libre el pin 11 del conector X1. Usando el diagrama del programa (Fig. 1) y la técnica de grabación de sonido descrita anteriormente, puede escribir cualquier otra frase en este chip de memoria adicional, por ejemplo, "El maletero está abierto" o "La seguridad está activada", y encenderlo con el contactos cerrados correspondientes. El diagrama del circuito (Fig. 2) muestra los niveles de señal activa (a la izquierda de los diodos VD6 - VD23 y las resistencias R28 - R33), que incluyen una u otra frase. La mayoría de los sensores automotrices están diseñados de tal manera que, en caso de cualquier desviación de la norma, los contactos abiertos cierran el circuito con la carcasa. Si los sensores instalados en su automóvil generan señales de otro nivel, será necesario invertirlos (un inversor DD6.4 gratuito será útil aquí). Las entradas del relé de señal de giro, el velocímetro y el disyuntor reaccionan a una caída de voltaje negativa. El autor considera necesario señalar que desarrolló el dispositivo de tal manera que el informante podría instalarse en casi cualquier automóvil sin modificaciones. Por este motivo, el dispositivo tiene cierta redundancia. Algunas marcas de coches ya cuentan con un sensor de nivel de aceite de emergencia. Si su automóvil no tiene dicho sensor, no será difícil hacerlo usted mismo. Se trata de un soporte tubular ciego 1 (Fig. 3) con una brida de montaje en la parte inferior, fabricado en metal no magnético: latón. Se inserta un interruptor de láminas en miniatura 2 dentro del tubo y se fija con sellador de silicona resistente al calor.
En el exterior del tubo se coloca un flotador 3, soldado de una fina lámina de latón; tiene la capacidad de moverse libremente a lo largo del bastidor. Sobre el tubo central del flotador se fija un imán tubular 4 con gotas de soldadura, cuyos polos se encuentran en sus extremos. El conjunto de soporte con flotador se inserta en el orificio en la parte inferior del cárter del motor 5 desde abajo y se fija de forma segura de una forma u otra. Los conductores del interruptor de láminas están protegidos desde el exterior por un tubo resistente 6, cuyo extremo está sujeto por un acoplamiento de goma en la brida de montaje del bastidor 1. En la Fig. 3, se muestra esquemáticamente el dispositivo del sensor de nivel de aceite de emergencia. El diseño práctico y las dimensiones del dispositivo deben corresponder a las condiciones específicas de instalación. El requisito principal es garantizar que no haya fugas de aceite incluso si el cárter está parcialmente deformado. Para calibrar un sensor montado en una máquina, instálelo en una plataforma horizontal, llene el motor con aceite hasta el nivel mínimo requerido y mueva lentamente el interruptor de láminas en la cremallera hacia arriba hasta que se cierre. En esta posición, el interruptor de láminas se fija con sellador. Si tu coche ya cuenta con sensores de flotador de nivel de líquido de frenos, puedes conectarlos a la salida izquierda de los diodos VD2 y VD3 según el esquema, desconectándolos de la salida de los elementos DD5.2 y DD5.3. (ver figura 2). En ausencia de tales sensores, en el Moskvich-2141, por ejemplo, es posible fabricar los más simples en casa. Se fija una varilla de latón en la tapa de plástico del depósito de líquido de frenos de modo que su extremo inferior no llegue al fondo entre 2 y 3 cm; el superior está conectado al contacto correspondiente del conector de entrada X1. El funcionamiento del sensor se basa en el hecho de que los líquidos de frenos con etilenglicol "Rosa", "Neva" y "Tom" tienen una conductividad eléctrica notable. El segundo electrodo es el cuerpo metálico del cilindro maestro del freno. Cuando hay suficiente líquido, la entrada del Schmitt activa DD5.2, DD5.3 es bajo. Cuando hay un nivel de emergencia de líquido de frenos, las varillas están en el aire, el nivel bajo en la entrada del disparador Schmitt cambia a alto. Es posible que sea necesario seleccionar las resistencias R4 y R5 (ver Fig. 2) para un funcionamiento más preciso. El sensor de nivel mínimo de líquido de lavado del parabrisas está diseñado de la misma forma, la única diferencia es que tiene dos varillas y una de ellas está conectada al cable común del sistema (a la carcasa). Dado que la conductividad del líquido lavaparabrisas es mayor que la del líquido de frenos, la resistencia R6 tiene una resistencia significativamente menor. El sensor para la compuerta de aire cerrada del carburador (opción "Chuck") se utiliza confeccionado en "Zhiguli", de lo contrario será necesario instalar un interruptor de límite adecuado en el carburador. Antes de continuar con la historia sobre el trabajo del informante del discurso, le pedimos que corrija el texto del comando "soru" en el penúltimo párrafo de la primera parte del artículo publicado en la edición de mayo de la revista. El texto del comando debería ser así: Soru/b<nombre del primer archivo>+<nombre del segundo archivo>+...+<nombre del enésimo archivo><espacio><nombre del archivo final El sensor de nivel de anticongelante es un sensor de flotador estándar, cuya salida se cierra a la carcasa cuando el nivel de refrigerante desciende más allá del límite permitido. Como dispositivo que indica el desgaste de las luces de señal (intermitentes, luces de posición y luces de freno), puede utilizar un relé ya preparado para controlar el estado de las lámparas de un automóvil VAZ-2109. En la versión del autor del informante, opera un nodo de tres canales descrito en [4]. Contiene una resistencia de baja resistencia en serie con cada circuito controlado, cuya caída de voltaje determina la capacidad de servicio de las lámparas. Solo necesita intercambiar las entradas inversoras y no inversoras del amplificador operacional para que cuando la lámpara se apague, en su salida aparezca no un nivel bajo, sino uno alto, que luego será liberado por el sumador en diodos y un resistor. Un fragmento del diagrama de este nodo se muestra en la Fig. 4.
La ventaja del dispositivo [4] es que permite ajustar de forma muy sencilla el umbral de respuesta (con una resistencia variable). Gracias a su alta sensibilidad, el amplificador operacional es capaz de detectar incluso el desgaste de una lámpara repetidora de señal de giro lateral con una potencia de solo 2 W. En un dispositivo con interruptores de láminas, el umbral de respuesta solo se puede ajustar cambiando el número de vueltas de sus devanados, y la sensibilidad es peor. El comparador de nivel mínimo de combustible DA1 (ver Fig. 2) recibe una señal de un sensor reóstato instalado en el tanque. Si su automóvil tiene un sensor de nivel de combustible de contacto en lugar de uno reostático, puede usar la señal del mismo. El amplificador operacional en este caso funcionará como un inversor. Lo mismo se aplica a los sensores de emergencia de presión de aceite y de temperatura de emergencia. El programa proporciona protección contra los pulsos "rebotantes" de los contactos de dichos sensores, pero es mejor usar sensores reostáticos, ya que todos los sensores de contacto mecánicos tienen un gran error y umbrales de respuesta no regulados. El sensor de reóstato le permite establecer cualquier umbral de respuesta. Después de desconectar el sensor del automóvil y conectar una resistencia variable, ajuste la aguja del medidor de gas (termómetro o manómetro) en la división que desee. Luego, girando las perillas de resistencia (R13, R16, R19), ajuste los umbrales del sistema de alarma. No olvide que el procesador sondea el sensor de presión de aceite solo cuando la velocidad del motor es superior a 1200 min-1. Para evitar falsas alarmas por salpicaduras de combustible y líquido de lavado en los tanques, la constante de tiempo de estos medidores se elige grande (aproximadamente 3 s) y se implementa en el software. Por lo tanto, todos los comparadores de entrada están destinados únicamente a sensores reostáticos y no pueden funcionar con sensores termobimetálicos pulsados. Si su automóvil ya no es nuevo, antes de comenzar a ajustar la respuesta de los comparadores de temperatura, es recomendable verificar el funcionamiento del sensor de temperatura, por ejemplo, en agua hirviendo. El hecho es que los termistores de cobre-manganeso, que habitualmente se utilizan para estos fines en los automóviles nacionales, cambian significativamente su resistencia con el tiempo. Si el sensor de temperatura está en agua hirviendo y la aguja del termómetro no muestra 100°C, debe reemplazar el sensor de temperatura por uno nuevo o mover la flecha en el eje del puntero a la posición correcta. No se recomienda conectar una resistencia adicional, ya que puede alterar la corrección de temperatura del indicador ratiométrico [5]. La unidad de control de la tensión de a bordo no tiene características especiales. Al conectar al informante a una fuente de alimentación ajustable, las resistencias R22 y R27 establecen los niveles requeridos. Permítanme recordarles que el procesador verifica el voltaje de suministro solo cuando el motor está en marcha. Si decide ajustar los comparadores DA5, DA6 en condiciones de laboratorio, debe simular el funcionamiento del motor aplicando una señal de pulso con una frecuencia de 10...200 Hz al pin XB14 del conector X1. Utilizando un generador, es recomendable comprobar el funcionamiento del avisador de velocidad de emergencia, para no atormentar el motor con condiciones de funcionamiento excesivas. La señal de giro se retira de la lámpara indicadora en el tablero. Por cierto, la duración del funcionamiento de la señal de giro también se comprueba con el motor en marcha. La información sobre la velocidad del cigüeñal del motor proviene del sensor Hall del helicóptero. Dado que dichos sensores no tienen "rebote", el programa no brinda protección contra él. Si su automóvil tiene un sistema de encendido por contacto clásico, entonces puede protegerse de los impulsos de "rebote" utilizando hardware (la revista ha escrito sobre esto más de una vez; en particular, la parte de entrada de un tacómetro electrónico [6] es adecuada). Como se señaló anteriormente, mientras el motor de arranque está en funcionamiento, el programa se bloquea para evitar fallas. La señal para encender el motor de arranque se elimina del devanado de su solenoide actuador (también llamado relé de solenoide). Para extinguir la EMF trasera del devanado del solenoide en sus inmediaciones, es necesario soldar un diodo protector con el cátodo paralelo al devanado al terminal positivo. Para ello, es conveniente utilizar diodos de potencia media con un ánodo en el cuerpo, por ejemplo, KD208A. Esta medida, por cierto, no solo reducirá el nivel de interferencia electromagnética, sino que también prolongará significativamente la vida útil de los contactos del relé intermedio o del interruptor de encendido. En lugar de un diodo, también puede utilizar un diodo zener de potencia media, por ejemplo, D815E o D815Zh. El diodo Zener también “cortará” las sobretensiones positivas a un nivel seguro. En general, si su automóvil tiene otros relés cuyos devanados no están puenteados con diodos extintores de chispas, debe hacer esto. El sensor de luz es un fotorresistor SFZ-4, montado de manera que no quede expuesto a la luz directa de los faros de los coches que circulan en sentido contrario. Es conveniente configurar el umbral de respuesta del sensor al anochecer, cuando considere oportuno encender las luces de posición o las luces de cruce. El umbral se ajusta mediante la resistencia R7. Tenga en cuenta que la notificación de voz sobre las luces de posición encendidas se produce con un retraso, es decir, al girar el control deslizante de la resistencia R7 en un pequeño ángulo, debe esperar 30 s para reaccionar. Puede ajustar la unidad de forma más cómoda y rápida conectando un voltímetro a la salida del disparador Schmitt DD5.1. Los sensores de puerta son interruptores cuyos contactos se cierran cuando se abre la puerta. Deben ajustarse para que se abran cuando la cerradura de la puerta esté cerrada con dos clics. Está permitido utilizar los interruptores en las puertas que controlan las lámparas al final de las puertas. Los interruptores en miniatura están montados en las hebillas de los cinturones de seguridad, y el procesador los activa solo cuando el automóvil está en movimiento. Sus contactos se abren cuando se inserta la lengüeta del cinturón en la cerradura. El sensor del cinturón del conductor está conectado directamente al puerto de entrada, ya que si el automóvil está en movimiento, el conductor obviamente está en su lugar. El sensor del cinturón de seguridad del pasajero está conectado en serie con el sensor del asiento del pasajero. De este modo, el sensor del cinturón de seguridad del pasajero sólo se interroga cuando el sensor de presencia del pasajero está activado. El procesador es informado de que el coche se está moviendo mediante un sensor montado en el velocímetro. La mayoría de los velocímetros mecánicos de los automóviles contienen un imán giratorio. Si acerca una bobina en un circuito magnético abierto, se inducirá un EMF con una frecuencia igual al doble de la frecuencia de rotación del imán. El papel de la bobina en el sensor lo desempeña el devanado del relé RES15; pasaporte RS4.591.001 (o RS4.591.008). Resistencia del devanado: 2,2 kOhm. Se retiran el cuerpo del relé, el sistema de contactos y la armadura. La bobina se coloca en el lado del inserto no magnético del velocímetro de modo que el lado abierto del conductor magnético mire hacia el imán giratorio. El diagrama esquemático del sensor se muestra en la fig. 5.
Es conveniente soldar la bobina en una placa pequeña, en la que se colocan el amplificador operacional y las piezas que lo acompañan, y la placa, a su vez, se monta en un soporte. Doblando el soporte se encuentra la posición óptima del sensor. En lugar de uno hecho en casa, puede utilizar un sensor de velocímetro ya preparado de una computadora de viaje. El diagrama para conectar sensores al sistema de equipamiento del vehículo y al conector X1 del informante de voz se muestra en la Fig. 6.
Las condiciones de funcionamiento de los equipos electrónicos de un automóvil son muy difíciles. Dado que para la mayoría de los radioaficionados los componentes para aplicaciones especiales son inaccesibles y tienen que montar sus productos con lo que tienen a mano, es necesario, si es posible, facilitar el trabajo del informante de voz. En particular, el dispositivo debe ubicarse en la cabina, donde los cambios de temperatura son menores, y fijarse mediante casquillos amortiguadores de goma. La carcasa debe ser duradera y proteger bien el dispositivo del polvo y la humedad. La corriente consumida por el informante es de unos 300 mA, por lo que un disipador de calor relativamente pequeño es suficiente para el estabilizador DA7. Si la carcasa es metálica, también se puede utilizar como disipador de calor para los chips DA7 y DA9. Si el elemento lógico DD6.4 permanece libre, no olvide poner a tierra sus entradas. Se sabe que existen muchas interferencias electromagnéticas en el sistema eléctrico de un automóvil y en su red de a bordo. Esto obliga a que la voz del informante pase a través de un filtro protector. Puede utilizar un filtro ya preparado de la radio de un automóvil en desuso o comprar un filtro de automóvil fabricado como un dispositivo separado. Hacer un filtro P casero no es difícil. Consiste en un estrangulador con una inductancia de aproximadamente 300 μH y dos condensadores de óxido con una capacidad de 200...500 μF. La selección de detalles para el informante del discurso debe abordarse de manera muy responsable. Se deben preferir los de metal-cerámica y cerámica a los microcircuitos en una caja de plástico. Al elegir condensadores, preste atención a sus capacidades de temperatura. Así, los condensadores de óxido K50-16 funcionan a temperaturas no inferiores a -20°C. Si no planea actualizar más el dispositivo, es mejor montar los chips de memoria y el microprocesador en una placa sin paneles. Si no puede prescindir de los paneles, no recomiendo utilizar ONP nacionales; Los importados con contactos de resorte redondos son mucho más confiables. Las piezas masivas deben fijarse adicionalmente a la placa con abrazaderas de alambre. En la figura 7 se muestra un dibujo de la placa de circuito impreso del informante. 172. Sus dimensiones son 72x2 mm. Está fabricado en fibra de vidrio de 19 mm de espesor, recubierto por ambas caras. El dispositivo utiliza resistencias de sintonización SPZ-0,5a-7 (R5) y SP28-52B (otras). Condensadores de óxido - K1-5B, C53 - K19-5; los condensadores restantes son cerámicos (KM6, KM1). Conector X53 - SNP60-1. Relé K60 - RES4.569.435, pasaporte RS02-4.569.435 (o RS07-XNUMX).
En la figura 8 se muestra una vista de una de las variantes del informante de voz sin la carcasa. XNUMX.
Al reunir al informante, es mejor instalar las piezas en el tablero no todas a la vez, sino en grupos. El hecho es que en los sistemas de microprocesadores de este nivel de complejidad muchos elementos están conectados a las líneas de información y dirección. Soldarlos todos a la vez y descubrir que el sistema no funciona complicará mucho la búsqueda del elemento defectuoso. Puede comenzar con un amplificador de 3 canales con un filtro de paso bajo previo utilizando un amplificador operacional DA8. A la izquierda según el diagrama de la Fig. 2 la salida de la resistencia R35 está conectada a través de un condensador separador a la salida del generador de baja frecuencia, y el cabezal dinámico está conectado al punto común de los condensadores C17 y C18. Después de configurar el amplificador 3H, verifique la respuesta de frecuencia del filtro. Hasta una frecuencia de 3,7 kHz, su respuesta de frecuencia debe ser horizontal y luego caer con una pendiente de 12 dB por década. Luego se sueldan los chips DD1 - DD4, DD6 y el panel para DS1. Sin insertar la ROM con el programa en el panel, comprobar el funcionamiento del generador de reloj del procesador, así como la presencia de señales PSEN y ALE. Los pines del puerto P2 deben contener señales de pulso de barrido completo. Si la amplitud en cualquier terminal es pequeña o está completamente ausente, verifique la línea correspondiente en busca de cortocircuito con sus vecinas. Cuando presiona el botón "Cero" SB1 y lo mantiene presionado, todos los puertos deben pasar al tercer estado de alta impedancia. El programa de prueba fue escrito específicamente para facilitar el establecimiento de un informante. Se presenta en tabla. 3. El tamaño del programa es inferior a un kilobyte, por lo que cabe en la ROM K573RF2 o K573RF5. Pero el panel del DS1 tiene veintiocho pines, mientras que el K573RF2 tiene 24 pines. En este caso, para la ROM programada K573RF2, el pin 21 está doblado hacia un lado para que no encaje en el zócalo del panel, y se conecta a través de una resistencia con una resistencia de 1...2 kOhm al pin 24. El microcircuito se inserta en el panel para DS1 con un desplazamiento de dos pines: el pin 1 de la ROM debe ir a la ranura 3 del panel.
El programa de prueba está escrito de tal manera que cuando se enciende, los códigos del 4 al 0 comienzan a llegar a las entradas de control del DD225 DAC, y en su salida se puede ver una señal de diente de sierra con una amplitud de aproximadamente la mitad. un voltio con pasos pares e idénticos. Si los pasos no son iguales, hay problemas con algún nivel del chip DD4 o DD3. Si no hay ninguna señal, lo más probable es que la culpa sea del microprocesador DD1 o de los registros DD2, DD3, ya que un procesador en funcionamiento, si sus señales PSEN y ALE están en orden, simplemente está obligado a leer el comando de la ROM. y ejecutarlo. Habiendo logrado una buena forma de voltaje en diente de sierra en la salida del DAC, comenzamos la tarea más divertida: extraer sonidos significativos. Para hacer esto, soldando los elementos DR4, R43, R44, VD24 e insertando los chips de memoria DS2, DS3 en sus paneles, cortocircuitan brevemente el pin P1.3 del microprocesador al cable común. El dispositivo comienza a reproducir todas las palabras grabadas en la ROM DS2, después de lo cual aparece nuevamente un voltaje de diente de sierra en la salida del DAC. Si está satisfecho con lo que escucha, la ROM de prueba se reemplaza por una que funcione. A continuación, se sueldan los puertos adicionales DD8-DD10 uno por uno y se verifica el funcionamiento del programa de trabajo principal. Se presenta en forma de volcado y no se puede cambiar nada excepto una serie de direcciones de palabras. Después de escribir este volcado en un editor de texto y actualizar la ROM, puede detenerse allí. Sin embargo, hay tanta gente, tantas opiniones sobre cómo debería funcionar este programa. Por tanto, no es de extrañar que usted, basándose en su experiencia de conducción y las características de su modelo de coche, piense que el informante debería trabajar de otra manera. En este caso, escriba su propio programa. Si nunca has programado microprocesadores, no pasa nada, tienes que empezar todo por primera vez. Para la familia de procesadores MCS-51, existen muchos compiladores diferentes de muchos lenguajes de programación. Hay compiladores tipo BASIC, Pascal, PLM y Forth. Si no tienes ni idea de programación, es conveniente empezar con Pascal. Este lenguaje se desarrolló inicialmente como lenguaje de formación, pero tuvo tanto éxito que ha encontrado un amplio uso entre los profesionales. La versión gratuita de Pascal para MCS-51 se puede encontrar en llamado mpe_arc.exe. Esta es una versión completamente funcional con un límite en la cantidad de código generado de 2 KB. Pero los códigos generados por Pascal están muy lejos de ser óptimos, por lo que es mejor dominar el lenguaje C, que se adapta mejor a los microprocesadores de un solo chip. Los programas escritos en C, a primera vista, parecen inusuales y terriblemente incomprensibles. Pero esto es solo el principio. Una vez que te familiarices con este lenguaje, encontrarás su sintaxis bastante natural. No necesitas los conceptos más complejos que utilizan los programadores profesionales. Para escribir un programa que funcione, basta con lo básico, que se puede extraer del libro “El lenguaje de programación C” de B. Kernighan y D. Ritchie. Este es uno de los mejores libros de texto en C, escrito en un lenguaje claro y comprensible. Y deje que su primer programa sea feo desde el punto de vista de un profesional, que no sea óptimo en volumen y velocidad, pero funcionará, y exactamente de acuerdo con su algoritmo. También necesitarás un compilador y un editor. Puedes tomar cualquiera de los recomendados en ediciones anteriores de “Radio”. El autor utilizó un depurador de Franclin Software. Como ejemplo, considere el que se muestra en la tabla. Programa de 4 pruebas C, diseñado para establecer un informante. Está escrito sin el uso de punteros característicos del lenguaje C para que pueda traducirse fácilmente, si es necesario, a Pascal. Para simplificar, todas las variables se declaran globales. Para reducir la cantidad de texto, el programa no se presenta completo, sino sólo para DS2. Para DS3 puedes agregarlo fácilmente tú mismo. Una vez completada la extracción de sonido de DS3 y viendo que todo le sale bien, usted, guiado por el diagrama del programa de la Fig. 1 de este artículo, puede comenzar a escribir su propio programa para procesar señales de sensores. Literatura
Autor: A.Gordeev, Novosibirsk
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