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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sistema de control de vehículos a bordo con salida de voz de información
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Dispositivos electrónicos Los automóviles modernos están equipados con una gran cantidad de dispositivos de información e indicadores y luces de advertencia diseñadas para monitorear el desempeño de sus sistemas principales. Sin embargo, la información visual obtenida con su ayuda, por un lado, requiere que la atención del conductor se distraiga del control de la situación del tráfico y, por otro lado, no es lo suficientemente conveniente y no siempre se puede notar a tiempo. Este problema es especialmente relevante para los automovilistas con poca experiencia al volante, y sus consecuencias pueden ser muy graves. Por ejemplo, las lecturas de un indicador de temperatura del motor sobre el sobrecalentamiento que no se notan a tiempo pueden conducir a su falla y, como resultado, a costos financieros elevados. Las fallas inadvertidas de otros componentes del automóvil, como los sistemas de frenos y lubricación, el generador, las luces traseras, etc., pueden resultar no menos desagradables. El sistema de control a bordo (BCS) "parlante" que se ofrece a los lectores está diseñado para su uso en automóviles nacionales e importados y proporciona información sobre fallas detectadas en forma de voz. Los mensajes se emiten con voz masculina o femenina (según el programa utilizado y el firmware de la ROM de "voz"), y la calidad de voz corresponde a "teléfono" según la clasificación de Windows Sound System. La lista de mensajes emitidos por el sistema se da en la tabla. N Condición para emitir un mensaje Frase de alarma Número de mensajes p/p 1 Temperatura del motor Sobrecalentamiento del motor 2 más de 98 C 2 Nivel de frenado reducido Fallo del sistema de frenos del 2º líquido (activación del sensor de despresurización del sistema de frenos) 3 Voltaje en el encendido red de a bordo No carga la batería 2 menos 11 V 4 Voltaje en la red de a bordo Fallo del regulador de voltaje- 2 más de 15 V 5 Presión de aceite baja en la presión de aceite de emergencia 2 Velocidad del cigüeñal más de 900 rpm 6 Aire no completamente abierto 1 Circuito abierto de luces Falla de la luz de freno 80 luces de freno 7 Circuito abierto de las luces Falla de la señal de gálibo de 2 luces de posición traseras 8 Circuito abierto de las luces encienda el encendido Buen viaje 2 todos los sistemas monitoreados son normales Varias copias de este dispositivo se han utilizado durante más de un año en automóviles de varias marcas y han demostrado una gran fiabilidad y eficiencia.  Arroz. 1 (clic para agrandar) El dispositivo (Fig. 1) se implementa sobre la base de una microcomputadora KR1816VE35 de un solo chip. El chip DD6 realiza las funciones del modelador de bus de direcciones y DD7: memoria de programa externa. El puerto P1 OMEVM DD10 se utiliza para generar la ROM DD11 de "voz" de direcciones altas, que contiene información de voz digitalizada y en cierto modo comprimida. Los bits inferiores del puerto P2 de OMEVM se utilizan para direccionar la ROM de los programas DD7, y los bits superiores de este puerto, junto con los circuitos integrados DD13 y DD8.4, se utilizan para seleccionar dispositivos externos: la ROM de voz DD11 , el interruptor de datos de entrada DD3-DD5 y el registro de ruta de audio DD12. Los elementos lógicos DD8.1, DD8.2, DD9.1, DD9.4 crearon un generador de pulsos con una frecuencia de 7 kHz, que se utiliza como reloj al emitir voz. La parte de interfaz del circuito, que proporciona la interfaz del interruptor de datos DD3-DD5 con el sistema eléctrico del vehículo y lleva las señales de entrada a niveles TTL, se implementa en los circuitos integrados DD1, DD2 y DA2. Al mismo tiempo, los amplificadores operacionales DA2.1, DA2.2 comparan la señal del sensor de temperatura con la configuración establecida por las resistencias R7 y R11, se implementa un modelador de pulsos de duración normalizada a partir de los pulsos de encendido de entrada en el chip DD2 y el DD1 Los elementos IC funcionan como convertidores de nivel y elementos de umbral. Como se puede ver en el diagrama que se muestra en la Fig. 1, de las 18 líneas de entrada del interruptor de datos DD3-DD5, solo 10 se usan para ingresar información. Las entradas restantes se usan en parte como servicio al configurar el dispositivo, y en parte como reserva para conectar sensores adicionales y desarrollar el sistema. La ruta de audio del dispositivo incluye un convertidor de digital a analógico en los circuitos integrados DA3 y DA4, un filtro Butterworth de 4 órdenes con una frecuencia de corte de 3 kHz en los amplificadores operacionales DA5.1, DA5.2 y un amplificador de baja frecuencia DA6. . La fuente de alimentación BSC se realiza sobre un estabilizador integrado DA1, que genera una tensión de +5 V, y los transistores VT1-VT3, que, junto con los elementos VD2-VD4 y C5, C6, proporcionan inversión de polaridad y estabilización de la tensión de alimentación. de -5 V. Los pulsos de control del inversor de polaridad se utilizan en la señal CLK generada por el reloj de salida de voz. El dispositivo se configura mediante resistencias trimmer: R7: configuración de la temperatura a la que se muestra la frase "Compuerta de aire cerrada" R11 - ajuste de temperatura para emitir la frase "Sobrecalentamiento del motor" R21: configuración del voltaje de respuesta para la frase "No se carga la batería" R22: configuración del voltaje de respuesta para la frase "Falla del regulador de voltaje" R24 - ajuste de la frecuencia de reloj de salida de voz R36 - control de volumen. La figura 2 muestra un diagrama esquemático de uno de los tres canales idénticos de la unidad de control del estado de las lámparas en las luces traseras. Dada la conexión en paralelo de las lámparas del mismo nombre, para la independencia de control de cada una de ellas, se está finalizando el circuito eléctrico del coche introduciendo un diodo de desacoplamiento de las lámparas mediante VD1, VD3. Después de dicho refinamiento, la unidad proporciona el control de la operatividad de ambas lámparas, tanto encendidas como apagadas.  La figura. 2 Hasta que se aplica el voltaje a las lámparas, los elementos R1, VD2, LD1 y R3, VD4, LD2, junto con los filamentos de las lámparas correspondientes, forman divisores de voltaje. Dado que la resistencia de los filamentos de la lámpara es muy pequeña, la caída de voltaje a través de ellos es insignificante, los transistores VT1 y VT2 están cerrados y hay un "1" lógico en la salida del nodo. En el caso de un circuito abierto de cualquiera de las lámparas, el transistor correspondiente se abre y se forma un "0" lógico en la salida del nodo, un signo de falla de la lámpara. Cuando las lámparas están encendidas, es decir, cuando se les aplica tensión desde la red de a bordo, su rendimiento se controla mediante sensores de corriente. Los sensores son interruptores de láminas KD con devanados LD enrollados alrededor de ellos. Estos últimos están conectados en serie con las lámparas controladas, por lo tanto, cuando la corriente fluye a través de ellos, los contactos de los interruptores de láminas se cierran, desviando las uniones base-emisor de los transistores. Los transistores VT1, VT2 están en estado cerrado y la salida del nodo está en el estado de "1" lógico. Si alguna de las lámparas falla, la corriente no fluye a través del devanado del sensor correspondiente, los contactos del interruptor de láminas se abren, el transistor correspondiente se abre y el estado en la salida del nodo cambia al opuesto. El BSC está conectado al sistema eléctrico del vehículo de acuerdo con el diagrama que se muestra en la Fig. 3 y funciona de la siguiente manera.  La figura. 3 Después de aplicar el voltaje de suministro al dispositivo cuando se enciende la ignición, comienza el escaneo de los sensores estándar del vehículo involucrados en el sistema y las salidas de la unidad de monitoreo del estado de la lámpara. Si en 5 segundos no se detecta ningún signo de falla en ninguna de las líneas de entrada del BSC, se interrumpe el escaneo de los sensores y el dispositivo procede a emitir la frase "Feliz viaje", seleccionando la información digitalizada necesaria de la ROM de voz, después de lo cual vuelve a sondear los sensores nuevamente. Si durante la operación posterior del automóvil se presenta una señal de falla en una o más líneas de entrada del BSC, el dispositivo emitirá de manera similar la frase de señalización correspondiente. Al mismo tiempo, para garantizar la confiabilidad del dispositivo y la protección contra falsos positivos, el nivel activo en las líneas de entrada del BSC se percibe como una señal de falla solo si está presente en la línea continuamente durante 3 segundos. En la mayoría de los casos, el programa prevé una doble repetición de una frase para aumentar la fiabilidad de su percepción. Además, con el mismo fin, cada frase va precedida de una señal sonora tonal que llama la atención del conductor y lo prepara para recibir información. Estructuralmente, el dispositivo se compone de dos bloques: el bloque BSC, ubicado en el habitáculo debajo del tablero, y el bloque de control del estado de las lámparas, instalado cerca de las luces traseras. Radioaficionado №6 1998 Publicación: cxem.net
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