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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sistema di controllo del veicolo di bordo con emissione vocale di informazioni
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Dispositivi elettronici Le auto moderne sono dotate di un gran numero di strumenti informativi e spie progettate per monitorare le prestazioni dei loro sistemi principali. Tuttavia, le informazioni visive ottenute con il loro aiuto, da un lato, richiedono di distogliere l'attenzione del conducente dal monitoraggio della situazione del traffico e, dall'altro, non sono abbastanza comode 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, non notare l'indicatore della temperatura del motore che indica il surriscaldamento nel momento sbagliato può portare al suo guasto e, di conseguenza, a ingenti costi finanziari. I guasti inosservati di altri componenti del veicolo, come i sistemi di frenatura e di lubrificazione, il generatore, le luci di segnalazione posteriori, ecc. non possono essere meno spiacevoli. 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 dell'olio a Pressione dell'olio di emergenza 2 velocità di rotazione dell'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 Inserire il contatto Buon viaggio 1 tutti i sistemi controllati sono normali Diverse copie di questo dispositivo sono state utilizzate per più di un anno su autovetture di varie marche e hanno dimostrato elevata affidabilità ed efficienza.  Riso. 1 (clicca per ingrandire) 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 del 4o ordine 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 utilizzando resistori di trimming: R7 - impostazione della temperatura alla quale viene visualizzata la frase “Serranda aria chiusa”. R11 - impostazione della temperatura per emettere la frase "Surriscaldamento motore" R21 - impostazione della tensione di risposta per la frase "Nessuna batteria in carica" R22 - impostazione sulla tensione di risposta per la frase "Guasto regolatore di tensione" R24 - regolazione della frequenza di clock dell'uscita vocale R36 - controllo del volume. La Figura 2 mostra un diagramma schematico di uno dei tre canali identici dell'unità per monitorare le prestazioni delle lampade nelle luci posteriori. Tenendo conto del collegamento in parallelo delle lampade con lo stesso nome, per il controllo indipendente di ciascuna di esse, il circuito elettrico dell'auto viene modificato introducendo il disaccoppiamento a diodi delle lampade utilizzando VD1, VD3. Dopo tale modifica, l'unità fornisce il controllo delle prestazioni di entrambe le lampade sia nello stato acceso che spento.  Fig. 2 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 BSK si collega all'impianto elettrico del veicolo secondo lo schema riportato in Fig. 3 e funziona come segue.  Fig. 3 Dopo aver alimentato il dispositivo all'accensione, inizia la scansione dei sensori standard del veicolo coinvolti nel sistema e le uscite dell'unità di monitoraggio delle prestazioni della lampada. Se entro 5 secondi non viene rilevato alcun segno di guasto su nessuna delle linee di ingresso del BSK, la scansione dei sensori viene interrotta e il dispositivo procede all'emissione della frase “Buon viaggio”, selezionando dalla ROM vocale le informazioni digitalizzate necessarie , dopodiché torna a interrogare i sensori. Se durante il successivo funzionamento del veicolo si verifica un segnale di guasto su una o più linee di ingresso del BSK, il dispositivo emette analogamente la corrispondente frase di allarme. Allo stesso tempo, per garantire l'affidabilità del dispositivo e la protezione dai falsi allarmi, 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 della frase per aumentare l'attendibilità della sua percezione. Inoltre, per lo stesso scopo, ogni frase è preceduta da un tono sonoro, che attira l’attenzione del conducente e lo prepara a ricevere le informazioni. Strutturalmente, il dispositivo è realizzato sotto forma di due blocchi: un blocco BSK, situato nell'abitacolo dell'auto sotto il cruscotto, e un blocco di monitoraggio delle prestazioni della lampada, installato nella zona delle luci posteriori. Radioamatore №6 1998 Pubblicazione: cxem.net
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