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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Computer di viaggio MK-21093. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Dispositivi elettronici Se installi questo dispositivo di piccole dimensioni sul cruscotto della tua auto, su tua richiesta sarà in grado di controllare e visualizzare fino a sette parametri molto importanti della guida in autostrada. La versione del dispositivo qui descritta è progettata per l'installazione negli "otto" e nei "nove" dello stabilimento automobilistico di Volzhsky. Per intervenire su altri veicoli sarà necessario apportare più o meno modifiche al dispositivo. Abbiamo in programma di parlare della modifica del computer di bordo MK-21093 per l'installazione su auto come Moskvich, Volga e sui primi modelli VAZ nelle pubblicazioni successive. Il computer di percorso MK-21093, prodotto da Kursk OJSC "Schetmash", è destinato all'installazione su auto con carburatore VAZ-2108 e VAZ-2109. Per i nuovi modelli VAZ-2114 e VAZ-2115, l'azienda produce una modifica di questo computer - MK-2114 - nelle stesse dimensioni, ma con elementi di visualizzazione leggermente diversi e un numero maggiore di funzioni. Esiste anche una variante MK-2112 con un design diverso per l'installazione sulle auto VAZ-2110, VAZ-2111, VAZ-2112. Il computer di viaggio MK-21093 misura e visualizza sette parametri di movimento del veicolo. In ogni istante la scheda mostra il valore di un parametro. Selezionare l'uno o l'altro parametro di interesse premendo i pulsanti. L'elenco dei parametri controllati e i limiti dei loro valori sono presentati nella Tabella 1. Tabella 1
L'intervallo operativo della tensione di alimentazione del computer è 10,8...15 V. Per memorizzare le informazioni nell'unità di memoria, non deve essere inferiore a 6 V. Con una tensione di alimentazione di 13,5 V, il dispositivo consuma una corrente non superiore a 20 mA quando l'indicazione è spenta e non più di 300 mA quando è accesa. Il circuito di illuminazione notturna dei pulsanti di comando consuma una corrente di circa 100 mA. Il tempo per l'aggiornamento periodico delle informazioni sul display (ad eccezione dei parametri temporali) è di 1,7 s. Il computer funziona a temperature ambiente comprese tra -40 e +60 ° C. Quando si accendono le luci esterne dell'auto, la luminosità del display digitale del computer diminuisce di 15...20 volte e si accende l'illuminazione notturna dei simboli. Il valore dell'errore del computer principale con una tensione di alimentazione di 13,5+0,2 V e una temperatura ambiente di 25+10 ° C per il consumo di carburante attuale non supera +(2 x 10-3 x Ax + 0,1), e per riposo (eccetto temporaneo) - non più di +(0,5 x 10-3 x Ax + 0,1), dove Ax è il valore del parametro indotto. Il kit computer di bordo comprende i sensori di consumo carburante e velocità del veicolo. Il primo è installato nella linea del carburante tra la pompa e il carburatore. Questo sensore ha un coefficiente di conversione di 16 impulsi per 000 litro di benzina. Il secondo è installato sull'azionamento del tachimetro vicino al cambio, mentre rimane la possibilità di installare un albero flessibile per azionare un tachimetro meccanico. Il sensore genera 10 impulsi per giro dell'albero del tachimetro (un metro di distanza percorsa). L'auto Niva ha ruote di diametro maggiore e quindi il computer MK-21093 senza modifiche produrrà un errore inaccettabilmente grande. In generale, il computer può essere installato su qualsiasi vettura europea che abbia un motore a carburatore con un volume totale del cilindro fino a 2,8 litri e un comando tachimetro corrispondente alla classe A2 DIN 75532 (la filettatura esterna del raccordo è M18x1,5 e una il giro dell'albero flessibile corrisponde ad un metro di percorrenza del veicolo) . Strutturalmente, un computer è costituito da tre blocchi principali (Fig. 1): un processore, un indicatore digitale e una tastiera, ciascuno dei quali è assemblato su un circuito stampato separato. Tutte le schede sono alloggiate in un involucro di plastica, sul cui pannello frontale sono presenti pulsanti di controllo, LED e un pannello indicatore digitale. La tensione di alimentazione e i segnali provenienti dai sensori vengono forniti al computer tramite il blocco pin del connettore.
I segnali di uscita dei sensori di consumo di carburante e velocità del veicolo vengono forniti al microcomputer DD1 tramite formatori di impulsi, ciascuno costituito da un filtro di ingresso (Z1 e Z2) e un comparatore (U1 e U2). Tutti i nodi del processore sono alimentati da un alimentatore stabilizzato collegato alla rete di bordo del veicolo. Il convertitore di codice DD2 e l'indicatore HG1 del display sono alimentati dal convertitore di tensione dell'alimentatore del processore. La tensione al convertitore proviene dall'interruttore di accensione. Lo stabilizzatore e il convertitore di tensione costituiscono l'alimentatore G1 del computer di bordo. La modalità operativa del dispositivo viene controllata e il parametro visualizzato viene selezionato chiudendo i contatti S1-S10 della tastiera. La tastiera comprende anche un decoder DD3 e un set di LED HL1, che indicano il parametro selezionato e illuminano al buio le scritte sul cruscotto. Dopo aver collegato il computer di bordo alla rete di bordo, è necessario completare le preimpostazioni iniziali, a seguito delle quali entra in modalità di memorizzazione delle informazioni. L'accensione mette il dispositivo in modalità operativa, il display digitale e gli indicatori LED sul pannello frontale si accendono. Il convertitore di tensione fornisce alimentazione ai circuiti dell'anodo (15 V) e del filamento (~ 2,4 V) dell'indicatore. Quando l'auto si muove, il microcomputer, secondo il programma registrato in essa presso la fabbrica del produttore, elabora le informazioni contenute nei segnali provenienti dai sensori di velocità e consumo di carburante. Il risultato dell'elaborazione viene inviato all'indicatore. Per ottenere l'informazione desiderata, l'autista preme il pulsante corrispondente sulla tastiera, mentre la modalità selezionata è indicata dall'accensione del LED sulla tastiera e contemporaneamente l'indicatore digitale visualizza il valore del parametro. Durante la guida notturna, le luci di posizione dell'auto si accendono e la tensione dalla rete di bordo viene fornita al nodo A1, che fa parte del processore, per regolare la luminosità del pannello degli indicatori. Di conseguenza, la luminosità del pannello indicatore viene ridotta di 15...20 volte, garantendo una lettura più confortevole delle informazioni in condizioni di scarsa illuminazione ambientale. Lo schema elettrico del processore del computer di bordo è mostrato in Fig. 2. Tutti i dispositivi esterni sono collegati al processore tramite il connettore X1. Il processore è collegato ai restanti blocchi tramite trentasei conduttori, di cui i primi diciassette sono collegati alla scheda del visualizzatore, mentre i restanti diciannove sono collegati alla scheda della tastiera.
La tensione di alimentazione dal pin 5 del connettore X1, attraverso il diodo VD2, che protegge il dispositivo dall'inversione di polarità di emergenza, e il resistore limitatore di corrente R3, viene fornita al regolatore di tensione del microcircuito DA1. Il limitatore a semiconduttore VD3 protegge l'ingresso dello stabilizzatore da picchi di tensione casuali. Soglia di limitazione - 35 V; in modalità normale il limitatore è chiuso. Per sopprimere la componente alternata della tensione di rete di bordo sono previsti i condensatori C5 e C6. Dopo l'accensione e la tensione appare sul pin 3 del connettore X1, i transistor VT1, VT2 si aprono e la tensione di alimentazione (circa 12 V) viene fornita al sensore del consumo di carburante (al pin 4) e al convertitore di tensione stabilizzato realizzato sui transistor VT4, VT3, trasformatore T1 e funzionanti con una frequenza di 50...60 kHz. Dai terminali 1 e 3 del trasformatore T1 viene rimossa una tensione alternata aumentata che, dopo il raddrizzamento tramite diodo VD6 (~15 V), viene fornita all'unità tastiera. La tensione alternata del filamento (impulso) per alimentare l'indicatore digitale luminescente proviene da un avvolgimento separato (pin 6-8) del trasformatore. Il segnale di uscita a impulsi del sensore del consumo di carburante dal pin 1 del connettore X1 attraverso il filtro passa basso R5C2 viene fornito all'ingresso dell'elemento DD1.1, che ha una caratteristica di trasferimento rettangolare (trigger Schmitt). Il resistore R1 è il resistore di carico del sensore. Il segnale di uscita a impulsi del sensore di velocità dal pin 9 del connettore X1 viene fornito attraverso il diodo di disaccoppiamento VD1 al resistore di carico R4 e attraverso il filtro passa basso R6C4 all'ingresso dello stesso trigger Schmitt DD1.2. L'elemento DD1.3 ospita un condizionatore di segnale “on-off”. Mentre l'accensione non è inserita e il transistor VT1 è chiuso, l'ingresso dell'elemento DD1.3 è basso e l'uscita è alta. Questo livello elevato, il segnale "off", mantiene il microcomputer in modalità di memorizzazione delle informazioni. Un livello basso dall'uscita dell'elemento DD1.4 impedisce il funzionamento del generatore sugli elementi DD2.3, DD2.4. Quando l'accensione è inserita, un segnale per accendere il microcomputer viene generato all'uscita dell'elemento DD1.3 sotto forma di una caduta di tensione negativa. Il microcomputer è realizzato su un chip DD3. Il suo funzionamento è sincronizzato da un oscillatore incorporato con un risuonatore al quarzo ZQ1. Gli ingressi del microcomputer ricevono segnali dai driver e dai pulsanti di controllo della tastiera. L'unità di controllo per la luminosità del display è realizzata secondo il circuito di un impulso autogenerante sui trigger Schmitt DD2.3, DD2.4. La sua frequenza operativa è 0,8...1,2 kHz con un duty cycle di 15...20 impulsi. La tensione di alimentazione per l'illuminazione esterna dell'auto dal pin 6 del connettore X1 viene fornita all'autogeneratore attraverso il filtro R19R18C15 e lo avvia. Gli impulsi di uscita del generatore (dall'uscita dell'elemento DD2.4) dal pin 5 del pettine di uscita dei contatti del processore vengono forniti all'unità display e dal pin 32 all'ingresso della tastiera. Allo stesso tempo, gli impulsi di questo generatore (dall'uscita dell'elemento DD2.3) insieme ai segnali dalle uscite D3 e G1 del microcomputer sono collegati agli ingressi degli elementi DD2.1, DD2.2 e al base del transistor VT5. Gli impulsi di uscita di questi elementi vengono forniti anche al display (rispettivamente dai contatti 3 e 4) per controllare la luminosità dei singoli elementi del display. Nel blocco tastiera viene utilizzata una sequenza di impulsi con la frequenza di un oscillatore di controllo della luminosità, rimosso dal collettore del transistor VT5 (pin del pettine 31). Lo schema schematico dell'unità di visualizzazione è mostrato in Fig. 3. Le informazioni sul valore numerico di un particolare parametro di movimento, generate dal microcomputer del processore, dai contatti di ingresso 6-8, 10, 12-15 vengono fornite in codice binario agli ingressi dei convertitori di codice DD1-DD4. Dall'uscita dei convertitori, i segnali in un codice "a sette elementi" sono collegati a un indicatore digitale luminescente sotto vuoto a quattro cifre HG1, che funziona in modalità statica.
Non appena una tensione impulsiva (dal pin 5) arriva all'ingresso K dei convertitori di codice, la tensione costante sugli elementi anodici diventa una sequenza di impulsi con un ciclo di lavoro elevato. Di conseguenza diminuisce la luminosità degli elementi del display accesi. Nella fig. La Figura 4 mostra uno schema del blocco tastiera. È costituito da pulsanti non bloccabili SB1-SB10, decodificatore DD1, due gruppi di LED: HL1-HL7 e HL8-HL15. I LED del primo gruppo indicano le modalità operative selezionate e il secondo gruppo illumina di notte le scritte sul cruscotto.
Quando si preme l'uno o l'altro pulsante della tastiera, la modalità operativa del microcomputer cambia e trasmette le informazioni corrispondenti all'unità display e contemporaneamente al decodificatore della tastiera DD1 - uno dei LED si accenderà, segnalando la modalità selezionata . Proprio come questo accade nell'unità display, qui, quando le luci di posizione dell'auto sono accese, la tensione impulsiva dal generatore DD2.3, DD2.4 nel processore viene fornita (dal pin 32) all'ingresso strobo inverso SB del decoder DD1 (pin 4) della tastiera: la luminosità del bagliore dei LED HL1-HL7 diminuisce. La luminosità dei LED illuminanti HL8-HL15 è controllata da un transistor di commutazione VT5 situato nel processore. Il computer di bordo utilizza resistori fissi C2-33, C2-42v (R3 nel processore), condensatori all'ossido - K50-35, trimmer - KT4-21b (C18 nel processore), il resto - K10-73-1b. I pulsanti sulla tastiera sono PKn159-1 (possono essere sostituiti con PKn159-3). I transistor bipolari KT9180B e KT817G nel processore sono sostituibili rispettivamente con transistor della struttura BSIT KP965V e KP961V. Invece di LM2931AT-5, puoi utilizzare lo stabilizzatore domestico KR1158EN5A. I LED presenti nella tastiera sono di provenienza estera per garantire la massima efficienza del dispositivo. Il computer di bordo MK-21093 è protetto da un certificato di modello e da un brevetto di design industriale. Autori: I. Nechaev, G. Rudominsky, Kursk
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