Sistema de controle a bordo com saída de voz de informações. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Os carros modernos estão equipados com um grande número de dispositivos de informação e indicadores e luzes de advertência projetadas para monitorar o desempenho de seus sistemas principais. No entanto, a informação visual obtida com a sua ajuda, por um lado, exige que a atenção do condutor se desvie do controlo da situação do trânsito e, por outro lado, não é suficientemente cómoda e nem sempre pode ser notada a tempo. Este problema é especialmente relevante para condutores com pouca experiência de condução e as suas consequências podem ser muito graves. Por exemplo, leituras de um medidor de temperatura do motor sobre superaquecimento que não são percebidas a tempo podem levar à sua falha e, como resultado, a altos custos financeiros. Falhas despercebidas de outros componentes do carro, como sistemas de freio e lubrificação, alternador, sinalizadores traseiros, etc., podem ser igualmente desagradáveis.

O sistema de controle de bordo "falante" (BCS) oferecido à atenção dos leitores destina-se ao uso em carros nacionais e importados e fornece informações sobre defeitos detectados na forma de fala. As mensagens são emitidas em voz masculina ou feminina (dependendo do programa utilizado e do firmware da ROM "fala"), e a qualidade da voz corresponde a "telefone" de acordo com a classificação do Windows Sound System. A lista de mensagens emitidas pelo sistema é fornecida na tabela.

 N Condição para emitir uma mensagem Frase de alarme Número de mensagens p/n 1 Temperatura do motor Superaquecimento do motor 2 mais de 98 C 2 Nível de freio reduzido Falha do 2º fluido do sistema de freio (ativação do sensor de despressurização do sistema de freio) 3 Tensão no rede da placa Sem carga da bateria 2 menos 11 V 4 Tensão na rede de bordo Falha do regulador de tensão - 2 mais de 15 V 5 Baixa pressão do óleo na pressão do óleo de emergência 2 com uma rotação do virabrequim superior a 900 rpm 6 Circuito aberto de lâmpadas Falha do sinal de freio 1 luzes de freio 80 Circuito aberto das lâmpadas ligando a ignição Bonfire 7 todos os sistemas controlados estão normais Várias cópias deste dispositivo são usadas há mais de um ano em carros de várias marcas e têm mostrado alta confiabilidade e eficiência.

Fig.1 (clique para ampliar)

O dispositivo (Fig. 1) é implementado com base em um microcomputador de chip único KR1816VE35. O chip DD6 executa as funções do modelador de barramento de endereço e DD7 - memória de programa externa. A porta P1 OMEVM DD10 é usada para gerar endereços altos de "fala" ROM DD11, que contém informações de fala digitalizadas e de certa forma comprimidas. Os bits baixos da porta P2 do OMEVM são usados ​​para endereçar a ROM dos programas DD7, e os bits altos dessa porta, juntamente com os ICs DD13 e DD8.4, são usados ​​para selecionar dispositivos externos: a ROM de voz DD11 , a chave de dados de entrada DD3-DD5 e o registro de caminho de áudio DD12. Os elementos lógicos DD8.1, DD8.2, DD9.1, DD9.4 criaram um gerador de pulsos com frequência de 7 kHz, usado como relógio na saída de fala.

A parte de interface do circuito, que fornece a interface do comutador de dados DD3-DD5 com o sistema elétrico do veículo e traz os sinais de entrada para os níveis TTL, é implementada nos ICs DD1, DD2 e DA2. Ao mesmo tempo, os amplificadores operacionais DA2.1, DA2.2 comparam o sinal do sensor de temperatura com as configurações definidas pelos resistores R7 e R11, um modelador de pulso de duração normalizada dos pulsos de ignição de entrada é implementado no chip DD2 e o DD1 Os elementos IC funcionam como conversores de nível e elementos de limite.

Como pode ser visto no diagrama mostrado na Fig. 1, das 18 linhas de entrada do comutador de dados DD3-DD5, apenas 10 são usadas para inserir informações. As entradas restantes são usadas parcialmente como serviço ao configurar o dispositivo e parcialmente como reserva para conectar sensores adicionais e desenvolver o sistema.

O caminho de áudio do dispositivo inclui um conversor digital para analógico nos ICs DA3 e DA4, um filtro Butterworth de 4 ordens com uma frequência de corte de 3 kHz nos amplificadores operacionais DA5.1, DA5.2 e um amplificador de baixa frequência DA6 .

A fonte de alimentação BSC é feita em um estabilizador integrado DA1, que gera uma tensão de +5 V, e os transistores VT1-VT3, que, juntamente com os elementos VD2-VD4 e C5, C6, fornecem inversão de polaridade e estabilização da tensão de alimentação de -5 V. Os pulsos de controle do inversor de polaridade são usados ​​no sinal CLK gerado pelo relógio de saída de fala.

O dispositivo é configurado usando resistores de trimmer:

• R7 - configuração da temperatura em que é exibida a frase "Registro de ar fechado";
• R11 - ajuste de temperatura para emissão da frase "Superaquecimento do motor";
• R21 - configuração da tensão de resposta para a frase "Sem carregamento de bateria";
• R22 - ajuste da tensão de resposta para a frase "Falha do regulador de tensão";
• R24 - ajuste da frequência de clock da saída de fala;
• R36 - controle de volume.

A Figura 2 mostra um diagrama esquemático de um dos três canais idênticos da unidade de monitoramento da integridade da lâmpada nas luzes traseiras. Dada a ligação em paralelo das lâmpadas do mesmo nome, para a independência de controle de cada uma delas, o circuito elétrico do carro está sendo finalizado introduzindo um desacoplamento de diodo das lâmpadas usando VD1, VD3. Após tal refinamento, a unidade fornece controle da operacionalidade de ambas as lâmpadas acesas e apagadas.

Figura.2

Até que a tensão seja aplicada às lâmpadas, os elementos R1, VD2, LD1 e R3, VD4, LD2, juntamente com os filamentos das lâmpadas correspondentes, formam divisores de tensão. Como a resistência dos filamentos da lâmpada é muito pequena, a queda de tensão entre eles é insignificante, os transistores VT1 e VT2 estão fechados e há um "1" lógico na saída do nó. No caso de circuito aberto de qualquer uma das lâmpadas, o transistor correspondente abre e um "0" lógico é formado na saída do nó - um sinal de falha da lâmpada. Quando as lâmpadas estão acesas, ou seja, quando a tensão é aplicada a eles da rede de bordo, seu desempenho é monitorado por meio de sensores de corrente. Os sensores são reed switches KD com enrolamentos LD enrolados em torno deles. Estes últimos são conectados em série com as lâmpadas controladas, portanto, quando a corrente passa por eles, os contatos dos reed switches se fecham, desviando as junções base-emissor dos transistores. Os transistores VT1, VT2 estão no estado fechado e a saída do nó está no estado lógico "1". Se alguma das lâmpadas falhar, a corrente não flui através do enrolamento do sensor correspondente, os contatos do reed switch abrem, o transistor correspondente abre e o estado na saída do nó muda para o oposto.

A BSC é conectada ao sistema elétrico do veículo de acordo com o diagrama mostrado na Fig. 3 e funciona da seguinte forma.

Fig.3 (clique para ampliar)

Depois que a tensão de alimentação é aplicada ao dispositivo quando a ignição é ligada, inicia-se a varredura dos sensores padrão do veículo envolvidos no sistema e das saídas da unidade de monitoramento da integridade da lâmpada. Se dentro de 5 segundos não for detectado sinal de falha em nenhuma das linhas de entrada do BSC, a varredura dos sensores é interrompida e o dispositivo passa a emitir a frase "Boa viagem", selecionando as informações digitalizadas necessárias da ROM de fala, após o que volta a sondar os sensores novamente. Se durante a operação subsequente do carro ocorrer um sinal de falha em uma ou mais linhas de entrada do BSC, o dispositivo emitirá da mesma forma a frase de sinalização correspondente. Ao mesmo tempo, para garantir a confiabilidade do dispositivo e proteção contra falsos positivos, o nível ativo nas linhas de entrada do BSC é percebido como um sinal de falha somente se estiver presente na linha continuamente por 3 segundos.

Na maioria dos casos, o programa prevê uma repetição dupla de uma frase para aumentar a confiabilidade de sua percepção. Além disso, com o mesmo objetivo, cada frase é precedida por um sinal sonoro tonal que atrai a atenção do motorista e o prepara para receber informações.

Estruturalmente, o dispositivo é feito na forma de dois blocos: um bloco BSC localizado no compartimento de passageiros sob o painel e uma unidade de monitoramento de integridade da lâmpada instalada próximo às luzes traseiras.

Autor: S. Sukov

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