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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Autoradio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Dispositivi di sicurezza e allarmi Questo dispositivo fornisce un monitoraggio continuo dello stato dell'oggetto protetto via radio. In caso di qualsiasi impatto non autorizzato su di esso o di guasto del trasmettitore, il ricevitore avviserà immediatamente il proprietario di ciò con un segnale di allarme. Il canale radio del dispositivo di protezione descritto è costituito da un trasmettitore installato nell'auto e un ricevitore situato presso il proprietario. In modalità standby, il trasmettitore emette un messaggio modulato in frequenza ogni 16 s ad una frequenza di 26945 kHz (è possibile conoscere la scelta dei parametri del canale radio dalla pubblicazione [1]). La durata del messaggio è 1s, la frequenza di modulazione è 1024 Hz. Quando i sensori di sicurezza vengono attivati, il trasmettitore passa alla modalità di emissione modulata continua, alla quale il ricevitore risponderà con un segnale di allarme. Lo stesso segnale suonerà se il ricevitore non riceve un altro messaggio 16s dopo l'inizio del precedente. Questo algoritmo di funzionamento del guardiano radio assicura un'elevata affidabilità della protezione, poiché qualsiasi difetto - danneggiamento dell'antenna, scarica della batteria o guasto del trasmettitore - verrà immediatamente segnalato con un segnale di avviso. La potenza di uscita del trasmettitore è 2 W, la sensibilità del ricevitore è migliore di 1 μV. Con un'antenna trasmittente di piccole dimensioni montata dietro il parabrezza di un'auto e un'antenna ricevente a frusta lunga circa 50 cm, la portata del canale radio supera i 500 M. Se invece si utilizzano antenne full size sull'auto e al luogo di ricezione, la gamma può raggiungere diversi chilometri. Il circuito del trasmettitore di guardia è mostrato in fig. 1. Sui microcircuiti DD1 e DD2, viene assemblato un nodo che fornisce il ritmo di tempo necessario per il suo funzionamento. L'oscillatore principale del chip DD1 è stabilizzato dal risonatore al quarzo "clock" ZQ2. Il segnale dall'uscita F del contatore del chip DD1 [2] modula il generatore del trasmettitore, e dall'uscita S1 va all'ingresso CN del contatore DD2.1 e all'interruttore diodo-condensatore VD2R17C20R18.
Mentre l'uscita 8 del contatore DD2.1 è a livello logico basso, gli impulsi con una frequenza di 1 Hz passano attraverso l'interruttore e azzerano il contatore DD2.2 (Fig. 2, diagrammi 2 e 3). Quando all'uscita 8 del contatore DD2.1 compare un livello logico alto, il diodo VD2 si chiude e gli impulsi all'ingresso R del contatore DD2.2 smettono di arrivare. Al momento della comparsa di una caduta negativa all'ingresso del contatore SR DD2.2, va in uno stato unico e sulla sua uscita 1 appare un livello logico alto.
L'impulso successivo dall'uscita S1 del contatore DD1, passando attraverso il diodo aperto VD1, azzera il contatore DD2.2. Pertanto, il contatore DD2.2 genera in uscita 1 impulsi di alto livello della durata di 1 s con un periodo di ripetizione di 16 s (Fig. 4). Impulsi di alto livello dall'uscita del contatore DD2.2 aprono il transistor di commutazione VT5, consentendo il funzionamento del generatore di portanti del trasmettitore. Il trasmettitore si basa sul dispositivo descritto nella brochure [3]. Il generatore è assemblato su un transistor VT1 e stabilizzato da un risonatore al quarzo ZQ1. Al varicap VD1024 viene applicato un segnale modulante con una frequenza di 1 Hz. Modulazione - banda stretta. La deviazione all'interno di un piccolo intervallo viene modificata dal trimmer bobina L1. Le fluttuazioni della frequenza operativa del generatore evidenziano il circuito oscillatorio L2C4. Attraverso la bobina di accoppiamento L3, il segnale viene inviato all'ingresso dell'amplificatore risonante del buffer sul transistor VT2, operando in modalità C. Il carico del transistor è il circuito L4C6. Attraverso il condensatore C8, il segnale amplificato è collegato all'ingresso dell'amplificatore di potenza, che è realizzato su due transistor collegati in parallelo VT3 e VT4, operanti anche in modalità C. impedenza d'onda 13 Ohm. Il trasmettitore passa alla modalità di radiazione continua quando i sensori di sicurezza vengono attivati, chiudendo il catodo del diodo VD3 sulla carrozzeria dell'auto. Se è necessario disaccoppiare i sensori l'uno dall'altro, è necessario installare diversi diodi di questo tipo, il cui anodo deve essere collegato al collettore del transistor VT5. Se alcuni sensori generano un segnale di alto livello al momento del funzionamento, l'uscita di ciascuno di essi è collegata alla base del transistor VT5 tramite un resistore collegato in serie con una resistenza di 20 ... 33 kOhm e qualsiasi livello di silicio basso -diodo di potenza (catodo alla base). Circuito ricevitore l'orologio radiofonico è mostrato in Fig. 3. La parte ad alta frequenza è assemblata secondo lo schema tradizionale. Il segnale ricevuto dall'antenna WA1 è evidenziato dal circuito di ingresso L2C3. I diodi VD1 e VD2 servono a proteggere l'ingresso dell'amplificatore RF con un'ampia ampiezza del segnale di ingresso. L'amplificatore RF è assemblato secondo un circuito cascode su transistor ad effetto di campo VT1 e VT2. Il carico dell'amplificatore è il circuito L3C4.
Il mixer è realizzato sul chip DA1. Svolge anche le funzioni di un oscillatore locale, la cui frequenza è stabilizzata da un risonatore al quarzo ZQ1. La frequenza del risonatore può essere maggiore o minore della frequenza del trasmettitore di 465 kHz, ovvero 26480 o 27410 kHz. Dal carico del mixer - resistore R4 - il segnale IF viene inviato al filtro IF piezoceramico ZQ2, che fornisce la selettività necessaria del ricevitore. Il chip DA2 esegue l'amplificazione del segnale, il clipping e il rilevamento della frequenza. Il circuito risonante C14L5 del rilevatore di frequenza è sintonizzato su una frequenza di 465 kHz. Il segnale demodulato con frequenza 1024 Hz viene inviato agli ingressi del comparatore DA3 attraverso due circuiti integrati che differiscono per il valore della costante di tempo. Il segnale entra nell'ingresso diretto attraverso il circuito R7C21, che sopprime quasi completamente il segnale utile, e questo segnale arriva all'ingresso inverso attraverso il circuito R8C22 quasi senza attenuazione. Tale nodo è un filtro passa-banda. Ad una frequenza di 1024 Hz, genera una sequenza di impulsi di uscita che ha una forma simile a un "meandro" e i segnali di ingresso con una frequenza che differisce notevolmente da 1024 Hz praticamente non passano all'uscita. Dall'uscita del comparatore DA3, il segnale viene inviato all'ingresso del nodo digitale. Il ritmo del suo lavoro imposta il generatore sul chip DD1, la cui frequenza è stabilizzata dalla stessa del trasmettitore, un risonatore al quarzo a una frequenza di 32768 Hz. Gli impulsi di uscita del generatore con una frequenza di 32768 Hz dall'uscita K vengono inviati all'ingresso del contatore CP DD2.1 del canale di controllo della frequenza e con una frequenza di 1 Hz dall'uscita 15 del contatore del microcircuito DD1 - all'ingresso del CP del contatore DD2.2 e all'ingresso CN del contatore DD7 del canale di controllo dell'intervallo di tempo. Il contatore DD2.1 genera impulsi con un duty cycle di 2. Il contatore DD3 è un registro a scorrimento a cinque bit che, quando l'uscita 2 è collegata all'ingresso DO, divide la frequenza degli impulsi per quattro [4]. Contemporaneamente, alle uscite 1 - 4, genera segnali di tipo "meandro" con uno sfasamento di 0, 90, 180 e 270°. Questi quattro segnali vengono inviati agli ingressi del circuito inferiore degli elementi DD4.1 - DD4.4 e il segnale di uscita del comparatore DA3 viene applicato agli ingressi superiori, collegati tra loro. In assenza di un segnale utile all'ingresso del ricevitore, all'uscita del comparatore agisce una tensione di disturbo. Dopo aver mescolato gli elementi DD4.1 - DD4.4 con i segnali di uscita del contatore DD3, il rumore viene mediato dai circuiti integrati R12C26, R13C27, R14C28, R15C29. Di conseguenza, la tensione ai capi dei condensatori C26 - C29 è circa la metà della tensione di alimentazione. All'ingresso del trigger Schmitt DD5.1, tenendo conto della caduta sui diodi VD3 - VD6 e sul resistore R17, la tensione supera la soglia di commutazione superiore del trigger, quindi la sua uscita sarà un livello logico basso. Quando all'uscita del comparatore appare una tensione con una frequenza di 1024 Hz, viene moltiplicata per gli elementi DD4.1 - DD4.4 con i segnali di uscita del contatore DD3. Se le fasi dei segnali agli ingressi di uno qualsiasi di questi elementi coincidono, la sua uscita sarà bassa, con segnali antifase sarà alta e con fasi chiuse ci saranno impulsi ad alto servizio e la tensione media di questi impulsi sarà essere vicino a zero. Pertanto, circa 0,5 s dopo l'inizio della ricezione del segnale utile, uno dei condensatori C26 - C29, corrispondente a quell'elemento del microcircuito DD4, le cui fasi dei segnali di ingresso sono più vicine, si scarica quasi a zero. La tensione all'ingresso del trigger Schmitt DD5.1 diventa inferiore alla soglia di commutazione inferiore e alla sua uscita appare un livello alto. Dopo circa 0,5 s dopo la ricezione del segnale utile sui condensatori C26 - C29, viene nuovamente impostata una tensione vicina alla metà della tensione di alimentazione e il trigger di Schmitt DD5.1 torna nel suo stato originale. Pertanto, alla sua uscita si formano impulsi di alto livello, approssimativamente corrispondenti in durata all'ingresso e ritardati rispetto ad esso di 0,5 s. Il LED HL1 lampeggia per 1 s, indicando la presenza di un segnale utile nell'antenna WA1. L'OS negativo attraverso il resistore R19 riduce in qualche modo l'ampiezza del ciclo di "isteresi" del trigger di Schmitt. La larghezza della banda passante del particolare filtro sopra menzionato è di circa 2 Hz, e quando la frequenza di modulazione supera i 1023 ... 1025 Hz, il trigger di Schmitt DD5.1 non funzionerà. Consideriamo come agisce l'unità di elaborazione digitale dopo l'accensione alla ricezione di pacchetti di segnali con una frequenza di 1024 Hz e un periodo di ripetizione di 16 s. Il circuito C32R21 differenzia il fronte dell'impulso generato all'uscita dell'elemento DD5.1. Un breve impulso di polarità positiva - lo chiameremo di controllo (schema 1 in Fig. 4) - entra nell'ingresso R dei contatori DD1, DD2.1, DD2.2, DD7, e anche attraverso l'inverter DD6.2 all'ingresso R del trigger montato sugli elementi DD5.2 e DD5.3, portando il trigger nello stato zero. Questo breve impulso passa anche attraverso gli elementi DD6.3 e DD6.4 a livello basso alle uscite 8 e 9 del contatore DD7 e all'ingresso S imposta il trigger DD5.2, DD5.3 in un unico stato, in cui l'output dell'elemento DD5.3 è di livello logico alto.
L'impulso che arriva all'ingresso S del trigger ha una durata maggiore rispetto all'ingresso R per l'azione del circuito R18VD8C33, quindi al decadimento dell'impulso il trigger rimane in uno stato unico, mantenendo aperto l'elemento DD5.4 . Poiché l'ingresso superiore di questo elemento dall'uscita 8 del contatore DD2.1 riceve impulsi del tipo "meandro" con una frequenza di 2048 Hz, viene emesso un segnale sonoro continuo. Impulsi con una frequenza di 1 Hz provengono dall'uscita 15 del contatore DD1 all'ingresso del contatore CP DD2.2 e CN - DD7 (Fig. 2). Il primo considera questi impulsi in base al loro declino, il secondo è bloccato da un livello alto che arriva all'ingresso dell'SR dall'uscita dell'inverter DD6.1. Dopo 8 s compare un livello alto sull'uscita 8 del contatore DD2.2 (schema 3). Arresta e autoblocca il contatore DD2.2. Il contatore può uscire da questo stato solo dopo che l'impulso di azzeramento è arrivato al suo ingresso R. Il segnale proveniente dall'uscita del contatore DD2.2 dopo l'elemento di inversione DD6.1 consente al contatore DD7 di contare secondi impulsi sul loro fronte. Dopo altri 7,5 s, sull'uscita 8 di questo contatore compare un livello alto. Pertanto, dopo 15,5 s dopo la comparsa dell'impulso di controllo, apparirà un livello alto all'ingresso inferiore dell'elemento DD6.3 secondo il circuito, che viene mantenuto per 1 s (Fig. 4), se la modalità di ingresso di il contatore DD7 non cambia durante questo tempo. Quando compare l'impulso di controllo successivo (16 s dopo quello precedente), commuta il trigger DD5.2, DD5.3 allo stato zero e il segnale sonoro si interrompe. L'impulso non passa attraverso gli elementi DD6.3, DD6.4, perché l'ingresso inferiore dell'elemento DD6.3 è alto. Nel momento in cui arriva l'impulso di controllo, tutti i contatori, compreso DD7, vengono azzerati, tuttavia, all'ingresso inferiore dell'elemento DD6.3, a causa dell'azione del circuito VD7R16C30, il passaggio da alto a basso viene ritardato di circa 200 μs. Ciò garantisce il divieto del passaggio di un breve impulso di controllo (la sua durata è di circa 30 μs) all'ingresso S del trigger DD5.2, DD5.3. Pertanto, quando arrivano gli impulsi di controllo, il trigger rimane nello stato zero e il segnale non suona. Il processo descritto è illustrato in fig. 4 perni solidi. Se il successivo impulso di controllo non arriva dopo 16 ± 0,5 s, il dispositivo funzionerà come mostrato in Fig. 4 linee tratteggiate. Il livello alto che appare dopo 16,5 s all'uscita 9 del contatore DD7 imposterà il trigger DD5.2, DD5.3 su uno stato singolo e verrà emesso un segnale. Si fermerà solo quando due impulsi arrivano al ricevitore con un intervallo di 16 s tra loro. Il segnale suonerà anche se l'impulso compare prima di 15,5 s dopo il precedente, poiché non vi sarà alcun divieto dall'uscita 8 del contatore DD7 al suo passaggio attraverso l'elemento DD6.3. Pertanto, con l'arrivo sistematico di segnali con una frequenza di modulazione di 1024 Hz e un periodo di 16 s, il sistema è in modalità standby, il LED HL1 sul suo pannello frontale lampeggia, indicando lo stato di salute della radioprotezione nel suo insieme e il passaggio di segnali radio. Ad ogni deviazione dal ritmo specificato, inizia a suonare un segnale. Il bagliore continuo del LED HL1 indica che è stato attivato un qualche tipo di sensore di sicurezza e l'assenza di bagliore significa che il trasmettitore ha smesso di funzionare o che le onde radio si sono deteriorate al di sotto del livello consentito. Letteratura 1. Vinogradov Yu. Canale radiofonico dell'allarme antifurto. Blocco di trasmissione. - Radio, 1995, n. 1,0.37-40. Autore: S. Biryukov, Mosca; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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