自動車の音声情報提供者。スキーム、説明

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自動車用音声通報装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事では、駐車中と運転中の両方で車内の問題を音声 (自分または他人の) で口頭で報告できるデバイスについて説明しています。このデバイスは、マシンの最も重要なユニットにあるセンサーに「問い合わせ」、調査の結果に基づいて、制御されているユニットの状態を反映する音声の断片を形成します。

各種センサーの動作、つまり車両システムの状態を音声で知らせる自動車用音声インフォーマントは古くから開発されてきました[1]。ただし、制御パラメータの数が比較的少ないこと、特定の車種に取り付けられること、および価格がかなり高いため、これらのデバイスの広範な配布は制限されています。

このような情報提供者によるアマチュア無線の開発も知られています。かつて、音声合成にデルタ変調を適用する試みがありました [2; 3]。このようなデバイスは、メモリリソースを節約できますが、個別の要素から組み立てられており、非常に複雑でした。音声をROMに録音する作業も簡単ではありません。多くの場合、再生ノードよりも記録ノードを作成する方が困難でした。

同時に、EPROM メモリ (電気的記録と「紫外線」消去) の量の増加とそのコストの削減により、複雑なコーディングや特殊なマイクロ回路の使用に頼ることなく音声録音を実装できるようになりました。これにより、第一に、その後のデジタルからアナログへの変換が容易になり、第二に、ソフトウェア部分とハードウェア部分の両方、および ROM へのサウンドの記録プロセスが簡素化されます。必要なのは、マイク、サウンドカード、および Windows オペレーティングシステムに付属する簡単なプログラムだけです。

ここで説明するスピーチインフォーマントは、国内外の自動車に搭載可能です。独立した意味を持つ 22 の単語とフレーズでプログラムされています。プログラムのスキームを図に示します。 1.

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自動車の主要コンポーネントにはセンサーが取り付けられており、作動すると警報を発します。センサーはマイクロプロセッサーに接続された論理ノードに接続されており、マイクロプロセッサーは常にセンサーに問い合わせを行い、何らかのアラーム信号を認識すると、対応する警告フレーズを再生することを決定します。

スピーチ情報提供者はどのように機能しますか? 電源を入れると（および「リセット」ボタンを押すと）、独特の音が鳴り、システムの電源が入って正常に動作していることを示します。次に、ガレージから出る前にチェックされるはずのノードのセンサーが調べられます。センサーの 30 つがアラームを生成すると、情報提供者は「注意」という言葉に続いて適切なフレーズを言います。 XNUMX 秒経っても位置が変わらない場合は、「Repeat」という言葉が鳴り、同じメッセージが再度再生されます。

「リバース」というフレーズは、2108速ギアとリバースギアの位置が近くにあり、初心者のドライバーがしばしばそれらを混同する、モデル2109および30のVAZ車を運転する人を対象としています。「ディファレンシャルロック」および「リアアクスルが作動しました」という言葉は、強制ディファレンシャルロックを備えた全輪駆動車のオーナーに向けて発せられ、これらのノードがオンになっている限り XNUMX 秒間隔で鳴ります。同じモードでは、「エンジンオーバーヒート」というフレーズも鳴ります。

日中に電源が入った場合にのみ、30 秒間の停止後に「ディメンションオン」という警告が発せられます。システムが対向車のヘッドライトを夜明けと間違えないように一時停止する必要があります。

その後はエンジンの制御が続きます。オフの場合、プログラムは最初に戻り、過度に高速で動作すると、「緊急エンジン回転数」というフレーズが鳴ります。次に、クランクシャフト速度が 1500 min-1 以上である必要があるときの油圧を測定します。

その後、プログラムはオンボード電圧を測定し、方向指示器がオンになっているかどうかを確認します。 30 秒以上オンにすると、「オン」という音声が聞こえます。 30 秒が経過する前にインジケーターがオフになり、その後再びオンになった場合、カウントダウンが再び始まります。

さらに、このデバイスは、車がどの位置にあるか、つまり立っているか移動しているかを判断します。前者の場合、プログラムは最初に戻り、後者の場合、ドア、ハンドブレーキ、シートベルトのセンサーのポーリングを開始します。対応するフレーズは 30 秒間隔で XNUMX 回聞こえますが、車が停止してドアが開いた後も繰り返すことができます。乗客がいない場合、乗客のベルトのセンサーは検査されません。

スターターの動作中、オンボード電圧が低下し、強い電磁干渉が発生します。これにより、現実とは関係のないさまざまな誤ったメッセージが発生する可能性があります。したがって、スターターをオンにする信号を受信すると、情報提供者はセンサーのポーリングを一時停止します。指定した瞬間までに始まったフレーズが最後まで鳴り、その後はスターターがオフになるまですべての機能がブロックされます。

インフォーマー (図 2 の図を参照) は、すべての主要コンポーネント、DS1 プログラムメモリ、DS1、DS2 サウンドメモリ、DD3 ～ DD8 入力ポート、DD10 DAC、R4R35C36C14DA15 ローパスフィルタの動作を制御する DD8 マイクロプロセッサで構成されています。 3H DA9 アンプとオペアンプ DA1 ～ DA6 および DD5.1 ～ DD5.4 の入力コンパレータのライン。

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タンク内の燃料レベルセンサー、1 つのエンジン温度センサー、および油圧センサーがそれぞれコンパレーター DA4 ～ DA10 の入力に接続されています。抵抗 R14、R17、R20、R4 はオペアンプの電気ヒステリシスを提供し、ノイズ耐性を高めます。例示的な電圧がツェナーダイオードＶＤ４から除去され、コンパレータの動作の閾値が設定される。

液面センサー (ブレーキとワッシャー) と光センサーは、シュミットトリガー DD5.1 ～ DD5.4 を介して入力ポートに接続されています。

要素 DD6.3、DD6.2、DD7.1 ～ DD7.4 には、入力ポートのアドレスエンコーダがアセンブルされます。ポート DD8 および DD10 の入力は、DR1、DR3 アセンブリの抵抗を介して正の電源線に接続されており、保護ダイオード VD6 ～ VD16 とともに、5 V を超える電圧がかからないようポートを保護できます。 DD9 ポートは、入力でも抵抗分圧器 R28 ～ R33、DR2 によって保護されています。

マイクロプロセッサＤＤ１は、ＲＯＭＤＳ２、ＤＳ３から８ｋＨｚの周波数で音声メッセージのデジタル化信号を抽出し、それを音声レジスタＤＤ３の出力に送信する。 DAC DD1 は信号をアナログ形式に変換します。この変換後、信号はスイッチングノイズによってひどく「汚染」されます。カットオフ周波数 8 kHz の 2 次ローパスフィルターがこの干渉を除去します。

標準付属のアンプ3H DA9には抵抗8Ωのダイナミックヘッドが搭載されています。車にオーディオ機器が装備されている場合は、そのスピーカーを使用できます。この場合、トランジスタ VT1 とリレー K1 が提供され、その接点が出力回路を切り替えます。

通常モードでは、車載ラジオ (またはラジオ) はリレー接点によってスピーカーに接続されます。基板上で基準からの逸脱が発生すると、マイクロプロセッサのTXD出力に高レベルが発生し、トランジスタVT1が開き、リレーK1が作動し、その接点がラウドスピーカーをレシーバ出力からインフォーマー出力に切り替えます。メッセージが終了すると、ラジオが再び再生されます。

音声情報、つまり特定の周波数で測定された音声信号の振幅の瞬時値は、ROM DS2、DS3 に記録されます。オーディオ信号をロスレスでデジタル化するには、サンプリング周波数が最大信号周波数 (高調波を含む) の少なくとも 8 倍である必要があります。サンプリング周波数が 4 kHz に選択された場合、最大信号スペクトルは XNUMX kHz に制限されます。これは、XNUMX ビット振幅サンプリングでは、電話回線で聞こえる音質とほぼ一致します。

情報はサウンドカードを備えたコンピューターを使用してメモリに記録されます。パソコン上で音を録音・加工し、音色や音色を選んでROMに記録します。次に、単純なスタート/ストップ論理デバイスを備えたスキャンカウンタがアドレス入力に接続され、ドアベル、子供のおもちゃ、または目覚まし時計が受信されます。

最も単純な場合、トーンコントロールも特殊効果も必要ない場合は、Windows95 に標準で含まれているサウンドレコーダープログラム (ロシア語版では「蓄音機」) を使用できます。ただし、Goldwave や Sound Forge など、より便利な特別なプログラムを使用することをお勧めします。

オーディオ信号の録音を開始する前に、PCM 変調 (パルス符号変調 - パルス符号変調) を有効にする必要があります。これは、一連の絶対振幅値を使用して信号をデジタルエンコードする標準的な方法です。署名付き (署名あり) 表現と署名なし (未署名) 表現があります。符号信号の場合、信号は双極性であり、読み取り値は -N から +N までの値を取ることができます。ここで、N は可能な最大振幅です。 Unsigned は、カウントが XNUMX から N まで変化する単極表現です。

この場合、符号なし表現を使用する方が便利です。次に、信号がない場合、80Нという数字がメモリセルに書き込まれます。信号エンベロープが下がると 80N 未満の数値が記録され、上がると 80N を超える数値が記録されます。

次に、オーディオファイル形式を選択する必要があります。現在、Microsoft RIFF (Resource Interchange File Format) Wave (WAV) 形式が事実上の標準になっています。これには、デジタル化されたサウンドとファイルヘッダー (モノラル/ステレオ、8/16 ビット、サンプルレート、ファイル長) が含まれており、例外なくすべてのサウンド処理プログラムでサポートされています。

さらに、サウンドレコーダープログラムではサポートされていない RAW 形式もありますが、必要なのはこれだけです。 RAW は、ヘッダーを含まない単一チャネルの「純粋なデジタル化」形式です。 WAVからRAW形式を取得するのは簡単です。 8 kHz のサンプリングレート、モノラル、PCM 変調、8 ビットのビット深度を選択して、サウンドを WAV 形式のファイルに録音します。次に、任意のテキストエディタ (ノートンコマンダーに組み込むこともできます) を使用して、「データ」という単語までのファイルヘッダーとファイル末尾の著作権を削除します。サウンドレコーダーよりも高度なプログラムを使用し、RAW 形式をサポートしている場合は、目的のファイルが自動的に取得されます。あとはそのままROMに書き込むだけです。

すでに述べたように、スイッチングノイズを抑制するために、DAC の後にローパスフィルターが組み込まれています。不完全なため、スイッチングノイズだけでなく高周波信号成分もカットします。これらの損失を補償するには、録音中に信号をわずかに補正する必要があります。トーンコントロールでこれらの成分を「上げる」必要があります。

したがって、サウンド処理プログラムに必要なオプションを設定して、WAV 拡張子を持つファイルにフレーズを書き込んだことになります。ファイルの先頭と末尾の「尾」を削除し、ファイルサイズをわずかに縮小しました。次に、サウンドの振幅を正規化する必要があります。つまり、すべての単語とフレーズを同じ音量にする必要があります。個々の単語を書き留めて、そこから文章を構成することもできますが、同時に、最後のフレーズに耳には知覚できないような上昇と下降がなくなり、人工的に見えます。したがって、XNUMX つの単語が必要な場合は、フレーズ全体を書き留めてから、その中から必要な単語を切り出すことをお勧めします。

「緊急」と「緊急」など、単語を分割する場合は、語尾の「ん」を基準に分割し、語根部分と語尾の部分を少し残して分割するとよいでしょう。そのため「糊」が目立ちにくくなります。プログラムに「ソフト攻撃」オプションがある場合は、それをオンにすることをお勧めします。これにより、「接着剤」クリックが削除されます。

この方法でファイルを処理して聞いた後、RAW 形式に変換してディスクに書き込むことができます。テキストエディタを使用してファイルの先頭にさらなる作業を容易にするために、このファイルに録音された音声を示す小さな見出し (たとえば、「注意」や「緊急」) を追加できます。

すべてのワードが処理されて書き込まれた後、DS2 および DS3 ROM への書き込みに適した 64 つの大きなファイルに結合する必要があります。これは、DOS で /b バイナリスイッチを指定した「copy」コマンドを使用して行うことができます。たとえば、次のようにします。 /b <最終ファイルの名前> をコピーします。これは、ROM に書き込まれたサイズ 65535 KB の最終ファイルです。ファイルが XNUMX バイトより大きい場合は、単語をより速く発音するか、「末尾」をより多くカットして、構成ファイルのサイズを少し減らす必要があります。

その後、ROM 内のワードの先頭と末尾の絶対アドレスを決定する必要があります。これは、ほぼすべてのコンピュータで利用できる Norton Commander または Windows Commander を使用すると便利です。読み取り用にファイルを開き、XNUMX 進数を表示するようにプログラムを設定し、以前にサウンドファイルに割り当てたタイトルを探し、結果として得られる単語の先頭と末尾のアドレスを書き留めます。

問題の発生に関する送信者の信号を受信し、適切なアルゴリズムに従って処理した情報提供者のマイクロプロセッサは、警告フレーズを再生することを決定します。これを行うために、マイクロプロセッサは、単語または単語の一部の先頭と末尾の絶対アドレスを含むメモリアレイにアクセスします。 DS2 および DS3 ROM のこれらの配列を形成する C プログラムの一部を表に示します。 1. 絶対アドレスと ROM 番号に関する情報を受信したマイクロプロセッサは、オーディオ ROM の必要なメモリセルを読み取り、結果の値をデジタル - アナログコンバータに転送するサブルーチンを参照します。

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サウンド ROM ファイルを生成するときは、単語の順序と単語の一部は示されているフラグメントと同じに保つ必要がありますが、アドレスは異なる可能性があることに注意してください。これらのアドレスに対してプログラムを再度コンパイルしないようにするために、プログラムダンプでアドレスを「手動で」修正できます。プログラムをコンパイルすると、Rom0 配列はアドレス 0043Н から 008ЕH に、Rom1 配列はアドレス 008FH から 00С2Н に配置され、ワードの先頭と末尾の 2 バイトのアドレスが上位から順に書き込まれます。バイト - 下位バイト (表 XNUMX)。プログラムダンプを処理するには、よく知られているプログラムを使用できます。 HDB または組み込みのプログラマエディタ。

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マイクロプロセッサは、ポートピン P0 または P1 を Low に駆動することで、目的の ROM を選択します。

デバイスの開発中に、マイクロプロセッサには RXD などの未使用の制御ピンがあることが判明しました。これにより、上記のフレーズにもう 30 つのフレーズを追加できるようになります。著者のバージョンでは、これらは「差動ロック」という単語であり、X11 入力コネクタのピン 1 にローレベルがある限り、27128 秒間隔で繰り返されます。これらのワードは追加のメモリチップ 22 に記録され、22 を除くすべてのピン (回路図には示されていません) とともにメイン ROM の上部にはんだ付けされています。ピン 00 は、別の導体によってマイクロプロセッサの RXD ピンに接続されています。この ROM のアドレスはセル 3C00H ～ 6C11H にあります。「Niva」または「Jeer」の所有者ではない場合、追加の ROM をインストールすることはできず、コネクタ X1 のピン XNUMX を空けたままにすることができます。

プログラムスキーム (図 1) と上記の録音技術を使用すると、この追加メモリチップに「トランクオープン」や「セキュリティオン」などの他のフレーズを書き込み、対応するクローズ状態でオンにすることができます。連絡先。

回路図 (図 2) は、アクティブな信号レベル (ダイオード VD6 ～ VD23 および抵抗 R28 ～ R33 の左側) を示しており、これには 6.4 つまたは別のフレーズが含まれています。ほとんどの自動車用センサーは、標準から逸脱すると、開いた接点がケースへの回路を閉じるように設計されています。車に取り付けられたセンサーが異なるレベルの信号を生成する場合、センサーを反転する必要があります (ここでは無料の DDXNUMX インバーターが役立ちます)。ターンシグナルリレー、スピードメーター、ブレーカーからの入力は、負の電圧降下に反応します。

著者は、情報提供者がほとんどすべての車に修正なしで取り付けられるような方法でこの装置を開発したことに注意する必要があると考えています。このため、デバイスにはある程度の冗長性が備わっています。

一部のブランドの車には、緊急オイルレベルセンサーがすでに装備されています。マシンにそのようなセンサーがない場合でも、自分で作るのは難しくありません。これは、底部に取り付けフランジを備えた非磁性金属 - 真鍮製のブラインド管状ラック 1 (図 3) です。チューブ内には小型リードスイッチ２が挿入され、耐熱性シリコーンシーラントで固定されています。

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フロート 3 がチューブの外側に配置され、薄い真鍮のシートからはんだ付けされます。ラックに沿って自由に移動できます。管状磁石４はフロートの中央管に半田滴で固定されており、その極は端部に位置している。

フロート付きラックアッセンブリは、エンジンクランクケース５の底部の穴に下方から挿入され、何らかの方法で確実に固定される。リードスイッチからの導体は強力なチューブ 5 によって外部から保護されており、その端はラック 6 の取り付けフランジ内のゴムスリーブでクランプされています。

図上。図３には、緊急オイルレベルセンサーの装置が概略的に示されている。デバイスの実際の設計と寸法は、特定の設置条件に適合させる必要があります。クランクケースが部分的に変形してもオイル漏れがないことが第一条件です。

機械に取り付けられたセンサーを校正するには、センサーを水平なプラットフォームに設置し、オイルを必要最小限のレベルまでエンジンに注入し、ラック内のリードスイッチを閉じるまでゆっくりと上げます。この位置でリードスイッチをシール剤で固定します。

車にすでにブレーキ液レベルフロートセンサーが装備されている場合は、スキームに従ってダイオード VD2 および VD3 の左側の出力に接続し、要素 DD5.2 および DD5.3 の出力から切り離すことができます。 (図2を参照)。そのようなセンサーがない場合、たとえば「Moskvich-2141」では、最も単純な自家製センサーを作成できます。真鍮の棒は、下端が底に2 ... 3 cm届かないように、ブレーキ液カップのプラスチックの蓋に固定されています。一番上のものは、X1 入力コネクタの対応するピンに接続されています。

センサーの動作は、エチレングリコール系ブレーキ液「Rosa」、「Neva」、「Tom」が顕著な導電率を持っているという事実に基づいています。第5.2の電極はブレーキマスターシリンダーの金属ケースです。十分な液体がある場合、シュミットトリガー DD5.3、DD4 の入力は低くなります。ブレーキフルードの緊急レベルが発生した場合、ロッドは空中にあり、シュミットトリガーの入力部の低レベルが高レベルに変化します。より明確な応答を得るには、抵抗 R5 および R2 (図 XNUMX を参照) を選択する必要がある場合があります。

フロントガラスを洗浄する液体の最小レベルのセンサーも配置されています。唯一の違いは、その中に6本のロッドがあり、そのうちのXNUMX本がシステムの共通ワイヤー（本体へ）に接続されていることです。ウォッシャー液の導電率はブレーキ液の導電率よりも大きいため、抵抗器 RXNUMX の抵抗ははるかに低くなります。

キャブレターの密閉エアダンパーのセンサー（オプション「吸引」）は、「Zhiguli」からすぐに使用できます。そうでない場合は、キャブレターに適切なリミットスイッチを取り付ける必要があります。

スピーチ情報提供者の仕事についての話を続ける前に、ジャーナルの XNUMX 月号に掲載された記事の最初の部分の最後から XNUMX 番目の段落にある「ゴミを捨てろ」という命令のテキストを修正するようお願いします。コマンドテキストは次のようになります。

Copy/b<最初のファイルの名前>+<XNUMX 番目のファイルの名前>+...+<n 番目のファイルの名前><スペース><最後のファイルの名前

不凍液レベルセンサーは標準的なフロートで、冷却水レベルが許容限界を超えて低下すると出力が本体に近づきます。

信号ランプ（方向指示器、車幅灯、ブレーキライト）の切れを示すデバイスとして、VAZ-2109車のランプの状態を監視するための既製のリレーを使用できます。情報提供者の著者のバージョンでは、[4] で説明されている 4 チャネルノードが機能します。低抵抗の抵抗器が各制御回路に直列に接続されており、その電圧降下によってランプの実用性が決まります。オペアンプの反転入力と非反転入力を入れ替えるだけで、ランプが切れたときに出力にローレベルではなくハイレベルが現れ、ダイオードと抵抗器の加算器が強調表示されます。。このノードの図の一部を図に示します。 XNUMX.

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デバイス [4] の利点は、(可変抵抗器を使用して) 応答しきい値を非常に簡単に調整できることです。オペアンプは感度が高いため、わずか 2 ワットの電力でサイドターンシグナルリピーターのランプ切れを捕捉することもできます。リードスイッチを備えたデバイスでは、応答しきい値は巻線の巻き数を変更することによってのみ調整でき、感度は悪くなります。

最小燃料レベルコンパレータ DA1 (図 2 を参照) は、タンクに取り付けられたレオスタティックセンサーから信号を受け取ります。車にレオスタティックではなく接触式燃料レベルセンサーが搭載されている場合は、そこからの信号を使用できます。この場合の OU はインバーターとして機能します。非常用油圧センサーと非常用温度センサーも同様です。

このプログラムは、このようなセンサーの接点の「バウンス」インパルスに対する保護を提供しますが、すべての機械式接触センサーには大きな誤差と制御されていない応答しきい値があるため、レオスタティックセンサーを使用する方が依然として優れています。レオスタティックセンサーを使用すると、任意のしきい値を設定できます。

車のセンサーを外し、代わりに可変抵抗器を接続し、ガスゲージ（温度計または圧力計）の矢印を任意の目盛りに設定します。次に、抵抗器 (R13、R16、R19) のノブを回して、警報システムのしきい値を調整します。プロセッサーが油圧センサーをポーリングするのは、エンジン速度が 1200 min-1 を超えている場合のみであることを忘れないでください。タンク内の燃料やウォッシャー液の飛散による誤警報を防ぐために、これらのメーターの時定数は約 3 秒と長く、ソフトウェアで実装されています。

したがって、すべての入力コンパレータはレオスタティックセンサー専用であり、パルス熱バイメタルセンサーでは動作しません。

車がもう新しくない場合は、温度コンパレータの動作の調整を開始する前に、たとえば沸騰したお湯の中で温度センサーの性能をチェックすることをお勧めします。実際のところ、通常、国産車でこのような目的に使用されている銅マンガンサーミスタは、時間の経過とともに抵抗値が大きく変化します。温度センサーが沸騰したお湯の中にあり、温度計の針が 100 °C を示していない場合は、温度センサーを新しいものと交換するか、ポインター軸の矢印を正しい位置に再配置する必要があります。追加の抵抗器を接続することは、レシオメトリックインジケーターの温度補正に違反する可能性があるため推奨されません[5]。

オンボード電圧制御ユニットには特別な機能はありません。情報提供者を調整可能な電源に接続すると、抵抗 R22 と R27 が希望のレベルを設定します。プロセッサーはエンジンの動作中にのみ電源電圧をチェックすることを思い出してください。実験室条件でコンパレータ DA5、DA6 を調整する場合は、周波数 10 ～ 200 Hz のパルス信号を X14 コネクタの XB1 ピンに加えて、エンジンの動作をシミュレートする必要があります。禁止モードでエンジンを苦しめないように、発電機の助けを借りて、緊急速度警告ユニットの動作を確認することをお勧めします。

ウインカーはダッシュボード上のインジケーターランプから取得します。ちなみに、付属の方向指示器の持続時間もエンジンをかけた状態で確認しています。

エンジン速度に関する情報は、インタラプタのホールセンサーから得られます。このようなセンサーには「バウンス」がないため、プログラムはそれに対する保護を提供しません。あなたの車が古典的な接触点火システムを備えている場合、ハードウェアによる「バウンス」衝撃から身を守ることができます（雑誌はこれについて何度も書きました。特に電子タコメーター[6]の入力部分が適しています）。

上で述べたように、スターターの動作中、プログラムは障害を避けるためにブロックされます。スターターをオンにする信号は、エグゼクティブソレノイド (リトラクターリレーとも呼ばれる) の巻線から削除されます。ソレノイド巻線のすぐ近くで逆起電力を減衰させるには、巻線と並列に、カソードを備えた保護ダイオードを正端子にはんだ付けする必要があります。この目的のために、ケースにアノードを備えた中出力ダイオード (KD208A など) を使用すると便利です。ちなみに、このような対策は、電磁干渉のレベルを減らすだけでなく、中間リレーまたは点火スイッチの接点の寿命を大幅に延長します。

ダイオードの代わりに、D815E や D815Zh などの中電力ツェナーダイオードを使用することもできます。ツェナーダイオードは同時に、正の電圧スパイクを安全なレベルで「遮断」します。一般に、巻線が火花消火ダイオードで分流されていない他のリレーが車にある場合は、これを行う必要があります。

光センサーはフォトレジスターSFZ-4で、対向車のヘッドライトからの直接光が当たらないように取り付けられています。パーキングライトやロービームヘッドライトを点灯するタイミングを考えると、夕暮れ時にセンサーのしきい値を設定すると便利です。しきい値は抵抗 R7 によって調整されます。サイドライトの点灯の音声通知は遅れることに注意してください。つまり、抵抗 R7 スライダーを小さい角度で回すと、これに対する反応が得られるまで 30 秒待つ必要があります。電圧計をシュミットトリガ DD5.1 の出力に接続してノードを調整する方が便利で迅速です。

ドアセンサーは、ドアが開くと接点が閉じるスイッチです。ドアロックを XNUMX 回クリックして閉めたときに開くように調整する必要があります。ドアの端にあるランプを制御するドア上のスイッチを使用することは許可されます。

小型スイッチはシートベルトのバックルに取り付けられており、車が動いているときにのみプロセッサによって問い合わせられます。ベルトのタングがロックに挿入されると、それらの接点が開きます。車が動いている場合はドライバーが所定の位置にいるため、ドライバーのベルトセンサーは入力ポートに直接接続されます。助手席シートベルトセンサーは助手席のセンサーと直列に接続されています。したがって、乗客のベルトセンサーは、乗客の存在センサーがトリガーされた場合にのみポーリングされます。

車が動いているという事実は、速度計に取り付けられたセンサーによってプロセッサに報告されます。ほとんどの自動車の機械式スピードメーターには回転磁石が含まれています。開いた磁気回路上のコイルをコイルに近づけると、磁石の回転周波数の XNUMX 倍に等しい周波数の EMF がコイル内に誘導されます。

センサー内のコイルの役割は、RES15 リレーからの巻線によって行われます。パスポート RS4.591.001 (または RS4.591.008)。巻線抵抗 - 2,2 kΩ。本体、接点システム、アーマチュアがリレーから取り外されます。コイルは、磁気回路の開いた側が回転する磁石に面するように、スピードメーターの非磁性インサートの側に配置されます。

センサーの概略図を図 5 に示します。 XNUMX.

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コイルを小さな基板にはんだ付けし、その上にオペアンプと関連部品を配置し、その基板をブラケットに取り付けると便利です。ブラケットを曲げて、センサーの最適な位置を見つけます。

自家製のスピードメーターセンサーの代わりに、トリップコンピューターの既製のスピードメーターセンサーを使用できます。

センサーを車両機器システムと音声情報提供者のコネクタ X1 に接続するスキームを図に示します。 6.

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車内の電子機器の作動条件は非常に厳しいものです。ほとんどのアマチュア無線家にとって、特殊用途のコンポーネントにはアクセスできず、手元にあるものを使って製品を組み立てる必要があるため、可能であれば、音声情報提供者の作業を促進する必要があります。特に、温度差の少ない車室内に装置を設置し、ゴム製の衝撃吸収ブッシュを介して固定する必要があります。ケースは耐久性があり、デバイスを埃や湿気から十分に保護する必要があります。

情報提供者が消費する電流は約 300 mA であるため、DA7 スタビライザーには比較的小さなヒートシンクで十分です。筐体が金属製の場合は、DA7 および DA9 マイクロ回路のヒートシンクとしても使用できます。

論理要素 DD6.4 が空いている場合は、その入力を忘れずに「接地」してください。

自動車の電気システムや車載ネットワークには多くの電磁干渉があることが知られています。これにより、音声情報は保護フィルターを通して強制的に供給されます。不要になったカーラジオの既製フィルターを使用することも、別のデバイスとして作られたカーフィルターを購入することもできます。

手作りPフィルターは簡単に作れます。インダクタンスが約 300 μH のチョークと、容量が 200 ～ 500 μF の XNUMX つの酸化物コンデンサで構成されます。

スピーチ情報提供者の詳細の選択には、非常に責任あるアプローチが取られる必要があります。プラスチックケース内の超小型回路は、金属セラミックやセラミックのものよりも優先されるべきです。コンデンサを選択するときは、その温度特性に注意してください。したがって、酸化物コンデンサ K50-16 は -20°C 以上の温度で動作します。

デバイスをさらに最新化しない場合は、パネルのないボードにメモリチップとマイクロプロセッサを実装することをお勧めします。パネルなしではやっていけない場合は、国内の SNP を使用することはお勧めしません。丸いスプリング接点を備えた輸入品よりもはるかに信頼性が高くなります。

大きな部品は、ワイヤークランプでボードに追加で固定する必要があります。

インフォーマーのプリント基板の図を図に示します。 7. 寸法は 172x72 mm です。厚さ2mmのグラスファイバー製で、両面がフォイルコーティングされています。このデバイスは、調整抵抗 SPZ-19a-0,5 (R7) および SP5-28B (残り) を使用します。酸化物コンデンサ - K52-1B、C5 - K53-19; 残りのコンデンサ - セラミック（KM5、KM6）。コネクタ X1 - SNP53-60。リレー K1 - RES60、パスポート RS4.569.435-02 (または RS4.569.435-07)。

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ケーシングを取り除いた音声情報提供者の変形例の 8 つの図を図に示します。 XNUMX.

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情報提供者を組み立てるときは、パーツを一度にすべてではなく、グループにボードに取り付けることをお勧めします。実際、このレベルの複雑さのマイクロプロセッサシステムでは、多くの要素が情報ラインとアドレスラインに接続されています。すべてを一度にはんだ付けして、システムが動作していないことが判明すると、欠陥のある要素の検索が非常に複雑になります。オペアンプ DA3 に予備のローパスフィルターを備えた 8H アンプから始めることができます。図の図に従って左へ。抵抗Ｒ３５の出力に絶縁コンデンサを介してＬＦ発生器の出力が接続され、コンデンサＣ１７とＣ１８の共通点にダイナミックヘッドが接続されている。

3H アンプを調整した後、フィルターの周波数応答を確認します。周波数 3,7 kHz までは、その周波数応答は水平になるはずですが、その後は 12 dB ごとに急峻に低下します。

次に、DD1 ～ DD4、DD6 チップと DS1 用のパネルをはんだ付けします。プログラムを含む ROM をパネルに挿入せずに、プロセッサクロックジェネレータの動作と PSEN および ALE 信号の存在をチェックします。 P2 ポートのピンはフルスイング信号である必要があります。出力の振幅が小さいか、まったく存在しない場合は、対応するラインに隣接するラインとの短絡がないか確認してください。 SB1 の「リセット」ボタンを押して押し続けると、すべてのポートが XNUMX 番目のハイインピーダンス状態になります。

特に情報提供者の確立を容易にするために、テストプログラムが作成されました。それを表に示します。 3. プログラムの容量は 573 キロバイト未満なので、K2RF573 または K5RF1 ROM に収まります。ただし、DS573 のパネルは 2 ピンですが、K24RF573 は 2 ピンです。この場合、プログラムされたROM K21RF1の場合、ピン2はパネルソケットに入らないように横に曲げられ、24 ... 1 kOhmの抵抗を介してピン1に接続されます。超小型回路が挿入されます。 3 つのピンをシフトして DSXNUMX のパネルに接続します。ROM のピン XNUMX はパネルのソケット XNUMX に接続する必要があります。

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テストプログラムは、電源をオンにすると、4 ～ 0 のコードが DD225 DAC の制御入力に到着し始め、その出力で振幅が約半分のノコギリ波信号が表示されるように書かれています。均等かつ同一のステップを持つボルト。手順が同じでない場合は、DD4 または DD3 チップのいずれかのビットに問題があります。信号がまったくない場合、動作中のプロセッサは、PSEN 信号と ALE 信号が正常であれば、単に ROM からコマンドを読み取る義務があるだけであるため、DD1 マイクロプロセッサまたは DD2、DD3 レジスタが原因である可能性が高くなります。そしてそれを実行します。

DAC の出力でノコギリ波電圧の良好な形状を達成すると、最も楽しい作業、つまり意味のあるサウンドの抽出に進みます。これを行うには、要素 DR4、R43、R44、VD24 を所定の位置にはんだ付けし、DS2、DS3 メモリチップをパネルに挿入し、マイクロプロセッサの P1.3 出力を共通ワイヤに短時間閉じます。デバイスは DS2 ROM に記録されているすべての単語の再生を開始し、その後、ノコギリ波電圧が DAC 出力に再び表示されます。聞こえた内容が適切であれば、テスト ROM が動作するものに変更されます。

次に、追加ポート DD8 ～ DD10 を XNUMX つずつはんだ付けし、メインの動作プログラムの動作を確認します。これはダンプとして表示され、ワードアドレスの配列以外は何も変更できません。このダンプをテキストエディタに入力し、ROM をフラッシュすることで、そこで作業を終了できます。

しかし、このプログラムがどのように機能するべきかについて、何人もの人々が、非常に多くの意見を持っています。したがって、あなたの運転経験とあなたの車種の特性に基づいて、情報提供者が別の方法で行動する必要があると考えるのは驚くべきことではありません。この場合は、独自のプログラムを作成してください。マイクロプロセッサのプログラミングに携わったことがなくても大丈夫、すべてを初めて始めなければなりません。

MCS-51 ファミリのプロセッサには、多くのプログラミング言語からのさまざまなコンパイラが存在します。 BASIC に似たコンパイラ、Pascal、PLM、Forth があります。プログラミングについてまったくわからない場合は、Pascal から始めると便利です。この言語は当初教育言語として開発されましたが、非常に成功し、専門家の間で広く使用されるようになりました。 MCS-51 用の Pascal のフリーウェアバージョンは、次の場所にあります。 mpe_arc.exeという名前。これは完全に動作するバージョンであり、生成されるコードの量には 2 KB の制限があります。しかし、Pascal によって生成されるコードは最適とは程遠いため、シングルチップマイクロプロセッサに適した C 言語を習得する方がまだ良いでしょう。

C 言語で書かれたプログラムは、一見すると奇妙で、恐ろしいほど理解できないように見えます。しかし、これはほんの始まりにすぎません。この言語に慣れると、その構文が非常に自然であることがわかるでしょう。プロのプログラマーが扱うような最も複雑な概念は必要ありません。実用的なプログラムを書くには、基本だけで十分です。それらは、B. Kernighan と D. Ritchie の著書「The C Programming Language」から学ぶことができます。これは、明確で理解しやすい言語で書かれた最高の C 教科書の XNUMX つです。そして、最初のプログラムがプロの観点から見て醜いものであっても、ボリュームや速度の点で最適ではないとしても、それは機能し、アルゴリズムに従っています。

コンパイラとデバッガも必要です。「ラジオ」のこれまでの号で推奨されたものをどれでも受講できます。著者は Franclin Software デバッガを使用しました。

例として、表に示すものを考えてみましょう。 4 情報提供者を確立するために設計されたテスト C プログラム。これは、必要に応じて簡単に Pascal に変換できるように、C 固有のポインターを使用せずに記述されています。簡単にするために、すべての変数はグローバルとして宣言されます。テキストの量を減らすために、プログラムは完全には示されず、DS2 についてのみ示されています。 DS3 の場合は、自分で簡単に追加できます。 DS3 からのサウンドの抽出を追加し、図のプログラム図に従ってすべてがうまくいっていることがわかります。この記事の 1 を参照すると、センサーからの信号を処理するプログラムの作成を開始できます。

ソフトウェア

文学

Kolodochkin A.ちょっと言ってください。 -Behind the wheel、1998年、No.12、p。 78、79。
Vlaskin A.、Godin S. デジタルリバーブ。土：「アマチュア無線を助けるために」、vol. 95、p. 29-41。 - M.: DOSAAF、1986 年。
ルキヤノフ D. ゼロとワンの音楽。 - ラジオ、1985 年、第 5 号、p. 42-46; No.6、p. 40-42; No.8、p. 36-38; No.9、36-39ページ。
Alekseev S. 信号灯の状態を監視しています。 - ラジオ、1997 年、第 5 号、p. 42,43。
Ott V. 自動車の電気機器。 - M.: トランスポート、1995 年。
Chudnov V.準アナログタコメーター。 - ラジオ、1992 年、第 8 号、p. 25、26。

著者: A.Gordeev、ノボシビルスク

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