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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sistema di controllo integrato con output vocale delle informazioni. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Dispositivi elettronici Le auto moderne sono dotate di un gran numero di dispositivi di informazione e segnalazione e spie progettate per monitorare le prestazioni dei loro sistemi principali. Tuttavia, le informazioni visive ottenute con il loro aiuto, da un lato, richiedono che l'attenzione del conducente venga distratta dal controllo della situazione del traffico e, dall'altro, non sono abbastanza convenienti e non sempre possono essere notate in tempo. Questo problema è particolarmente rilevante per gli automobilisti con poca esperienza di guida e le sue conseguenze possono essere molto gravi. Ad esempio, le letture di un indicatore della temperatura del motore sul surriscaldamento che non vengono rilevate in tempo possono portare al suo guasto e, di conseguenza, a costi finanziari elevati. Non meno spiacevoli possono rivelarsi guasti inosservati di altri componenti dell'auto, come sistemi frenanti e di lubrificazione, alternatore, luci di segnalazione posteriori, ecc. Il sistema di monitoraggio di bordo "parlante" (OBS) offerto all'attenzione dei lettori è destinato all'uso in auto nazionali e importate e fornisce informazioni sui malfunzionamenti rilevati in forma vocale. I messaggi vengono emessi con voce maschile o femminile (a seconda del programma utilizzato e del firmware della ROM “voce”) e la qualità della voce corrisponde a “telefono” secondo la classificazione Windows Sound System. L'elenco dei messaggi emessi dal sistema è riportato nella tabella.
N Condizione per l'emissione di un messaggio Frase di allarme Numero di sottomessaggi 1 Temperatura del motore Surriscaldamento del motore 2 superiore a 98 C 2 Livello ridotto del liquido dei freni - Guasto del liquido dell'impianto frenante 2 (attivazione del sensore di depressurizzazione dell'impianto frenante) 3 Tensione nel rete di bordo Mancata ricarica della batteria 2 meno 11 V 4 Tensione nella rete di bordo Guasto del regolatore di tensione - 2 più di 15 V 5 Bassa pressione olio a Pressione olio di emergenza 2 velocità di rotazione albero motore superiore a 900 giri/min 6 Aria non completamente aperto - Serranda dell'aria chiusa - 1 starter del carburatore (lo "starter" è attivato) con una temperatura del motore superiore a 80 C 7 Circuito aperto delle luci Guasto del segnale del freno 2 luci dei freni 8 Circuito aperto delle luci Guasto del lato segnale 2 luci di posizione posteriori 9 Circuito aperto delle luci Guasto del segnale di retromarcia 2 luci di retromarcia 10 Dopo aver inserito il contatto Buon viaggio 1 tutti i sistemi controllati sono normali Diversi esemplari di questo dispositivo sono in uso da più di un anno autovetture di varie marche e hanno dimostrato elevata affidabilità ed efficienza.
Il dispositivo (Fig. 1) è implementato sulla base di un microcomputer a chip singolo KR1816BE35. Il chip DD6 funge da driver del bus di indirizzi e DD7 funge da memoria di programma esterna. La porta P1 dell'OMEVM DD10 viene utilizzata per formare gli indirizzi senior della ROM “vocale” DD11, che contiene informazioni vocali digitalizzate e compresse in un certo modo. I bit di ordine basso della porta P2 dell'OMEVM vengono utilizzati per indirizzare la ROM del programma DD7, mentre i bit di ordine alto di questa porta, insieme ai circuiti integrati DD13 e DD8.4, vengono utilizzati per selezionare dispositivi esterni: la ROM vocale DD11 , l'interruttore dei dati di ingresso DD3-DD5 e il registro del percorso audio DD12. Gli elementi logici DD8.1, DD8.2, DD9.1, DD9.4 vengono utilizzati per creare un generatore di impulsi con una frequenza di 7 kHz, che viene utilizzato come orologio durante l'emissione del parlato. La parte di interfaccia del circuito, che garantisce l'interfacciamento dell'interruttore dati DD3-DD5 con l'impianto elettrico del veicolo e portando i segnali di ingresso a livelli TTL, è implementata sui circuiti integrati DD1, DD2 e DA2. In questo caso, gli amplificatori operazionali DA2.1, DA2.2 confrontano il segnale del sensore di temperatura con le impostazioni specificate dai resistori R7 e R11, sul chip DD2 è implementato un formatore di impulsi di durata normalizzata dagli impulsi di accensione in ingresso e gli elementi del L'IC DD1 funziona come convertitori di livello ed elementi di soglia. Come si può vedere dallo schema presentato in Fig. 1, delle 18 linee di ingresso del commutatore dati DD3-DD5, solo 10 sono utilizzate per l'immissione di informazioni, gli ingressi rimanenti sono parzialmente utilizzati come ingressi di servizio durante la configurazione del dispositivo, e in parte come riserva per il collegamento di ulteriori sensori e lo sviluppo del sistema. Il percorso audio del dispositivo include un convertitore digitale-analogico sui circuiti integrati DA3 e DA4, un filtro Butterworth di 4 ordini con una frequenza di taglio di 3 kHz sugli amplificatori operazionali DA5.1, DA5.2 e un amplificatore a bassa frequenza DA6. L'alimentatore BSK è realizzato su uno stabilizzatore integrato DA1, che genera una tensione di +5 V, e transistor VT1-VT3, che, insieme agli elementi VD2-VD4 e C5, C6, forniscono l'inversione di polarità e la stabilizzazione della tensione di alimentazione -5 V. L'invertitore di polarità viene utilizzato come impulso di controllo del segnale CLK generato dall'orologio di uscita vocale. Il dispositivo è configurato tramite resistori trimmer:
La figura 2 mostra un diagramma schematico di uno dei tre canali identici dell'unità di monitoraggio dello stato della lampada nelle luci posteriori. Data la connessione in parallelo delle lampade omonime, per l'indipendenza di comando di ciascuna di esse, si sta ultimando il circuito elettrico della vettura introducendo un disaccoppiamento a diodi delle lampade utilizzando VD1, VD3. Dopo tale perfezionamento, l'unità fornisce il controllo dell'operatività di entrambe le lampade sia accese che spente.
Finché non viene applicata tensione alle lampade, gli elementi R1, VD2, LD1 e R3, VD4, LD2, insieme ai filamenti delle corrispondenti lampade, formano dei divisori di tensione. Poiché la resistenza dei filamenti della lampada è molto piccola, la caduta di tensione ai loro capi è insignificante, i transistor VT1 e VT2 sono chiusi e all'uscita del nodo c'è un "1" logico. Se il circuito di una qualsiasi delle lampade è rotto, il transistor corrispondente si apre e all'uscita del nodo si forma uno "0" logico - un segno di guasto della lampada. Quando le lampade sono accese, ad es. quando vengono alimentati con tensione dalla rete di bordo, il loro funzionamento viene monitorato tramite sensori di corrente. I sensori sono interruttori reed KD su cui sono avvolti avvolgimenti LD. Questi ultimi sono collegati in serie alle lampade controllate, quindi, quando la corrente li attraversa, i contatti degli interruttori reed si chiudono, deviando le giunzioni base-emettitore dei transistor. I transistor VT1, VT2 sono nello stato chiuso e l'uscita del nodo è nello stato logico "1". Se una qualsiasi delle lampade si guasta, nessuna corrente scorre attraverso l'avvolgimento del sensore corrispondente, i contatti dell'interruttore reed si aprono, il transistor corrispondente si apre e lo stato all'uscita del nodo cambia al contrario. Il BSC è collegato all'impianto elettrico del veicolo secondo lo schema mostrato in Fig. 3 e funziona come segue.
Dopo che la tensione di alimentazione è stata applicata al dispositivo quando l'accensione è inserita, inizia la scansione dei sensori del veicolo standard coinvolti nel sistema e delle uscite dell'unità di monitoraggio dello stato della lampada. Se entro 5 secondi non viene rilevato alcun segno di avaria su nessuna delle linee di ingresso del BSC, la scansione dei sensori viene interrotta e il dispositivo procede all'emissione della frase "Buon viaggio", selezionando dalla ROM vocale le necessarie informazioni digitalizzate, dopodiché torna nuovamente a interrogare i sensori. Se durante il successivo funzionamento della cabina si verifica un segnale di avaria su una o più linee di ingresso BSC, il dispositivo emetterà analogamente la corrispondente frase di segnalazione. Allo stesso tempo, per garantire l'affidabilità del dispositivo e la protezione dai falsi positivi, il livello attivo sulle linee di ingresso del BSC viene percepito come segnale di guasto solo se è presente sulla linea continuativamente per 3 secondi. Nella maggior parte dei casi, il programma prevede una doppia ripetizione di una frase per aumentare l'attendibilità della sua percezione. Inoltre, allo stesso scopo, ogni frase è preceduta da un segnale sonoro tonale che attira l'attenzione del guidatore e lo prepara a ricevere informazioni. Strutturalmente, il dispositivo è realizzato sotto forma di due blocchi: un blocco BSC situato nell'abitacolo sotto il cruscotto e un'unità di monitoraggio dello stato della lampada installata vicino alle luci posteriori. Autore: S.Sukov
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