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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sistema de controle a bordo com saída de voz de informações. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Dispositivos eletrônicos 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 monitoramento de bordo (OBS) “falante” colocado à atenção dos leitores destina-se ao uso em automóveis nacionais e importados e fornece informações sobre avarias detectadas em 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 fala corresponde a “telefone” de acordo com a classificação do Windows SoundSystem. Várias cópias deste dispositivo foram utilizadas por mais de um ano em automóveis de passageiros de diversas marcas e apresentaram alta confiabilidade e eficiência.
O dispositivo (Fig. 1) é implementado com base em um microcomputador de chip único1816BE35. O chip DD6 atua como um driver de barramento de endereço e o DD7 serve como uma memória de programa externa. A porta P1 do OMEVM DD10 é usada para formar os endereços seniores da ROM de “fala” DD11, que contém informações de fala digitalizadas e compactadas de uma determinada maneira. Os bits de ordem inferior da porta P2 do OMEVM são utilizados para endereçar a ROM do programa DD7, e os bits de ordem superior desta porta, juntamente com os ICs DD13 e DD8.4, são utilizados para selecionar dispositivos externos: a fala ROM 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 são usados para criar um gerador de pulsos com frequência de 7 kHz, que é usado como relógio na saída de fala. A parte de interface do circuito, que garante a interface do comutador de dados DD3-DD5 com o sistema elétrico do veículo e trazendo os sinais de entrada para níveis TTL, é implementada nos ICs DD1, DD2 e DA2. Neste caso, os amplificadores operacionais DA2.1, DA2.2 comparam o sinal do sensor de temperatura com as configurações especificadas pelos resistores R7 e R11, um modelador de pulso de duração normalizada a partir dos pulsos de ignição de entrada é implementado no chip DD2 e os elementos do IC DD1 funcionam como conversores de nível e elementos de limite. Como pode ser visto no diagrama apresentado na Fig. 1, das 18 linhas de entrada do switch de dados DD3-DD5, apenas 10 são utilizadas para inserir informações. As entradas restantes são parcialmente utilizadas como entradas de serviço na configuração do 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 BSK é feita em um estabilizador integrado DA1, gerando uma tensão de +5 V, e transistores VT1-VT3, que, em conjunto com os elementos VD2-VD4 e C5, C6, proporcionam inversão de polaridade e estabilização da tensão de alimentação -5 V. O inversor de polaridade é utilizado como pulso de controle do sinal CLK gerado pelo clock de saída de voz. O dispositivo é configurado usando resistores de trimmer:
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.
Enquanto não for aplicada tensão 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. Se o circuito de alguma das lâmpadas for interrompido, 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 são alimentados com tensão da rede de bordo, seu desempenho é monitorado por meio de sensores de corrente. Os sensores são interruptores reed KD com enrolamentos LD enrolados neles. Estas últimas são conectadas em série com as lâmpadas controladas, portanto, quando a corrente flui através delas, os contatos das chaves reed 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, nenhuma corrente flui através do enrolamento do sensor correspondente, os contatos da chave reed 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.
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; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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