Речевой сигнализатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

Комментарии к статье

В настоящее время многие автомобили оснащены различными системами сигнализации, которые обычно при срабатывании воспроизводят комбинации тональных звуковых сигналов. Здесь описано устройство, информирующее водителя в речевой форме. Оно может быть также использовано, например, в сигнализаторе движения автомобиля задним ходом, а также в квартирном звонке, в электронных игрушках.

Речевой сигнализатор применим во всех случаях, когда требуются хранение и многократное воспроизведение небольших звуковых файлов. Устройство (см. схему на рис. 1) содержит узел запуска на триггерах DD2.1, DD2.2, транзисторе VT1 и реле К1, тактирующий генератор на логических элементах DD1.1, DD1.2 с инвертором DD1.3, счетный узел DD3, DD4, формирующий последовательные адреса для постоянного запоминающего устройства с ультрафиолетовым стиранием DS1, цифро-аналоговый преобразователь DD5 с усилителем на ОУ DA2 и мощный усилитель 3Ч DA3. Блок питания сигнализатора состоит из стабилизатора напряжения DA1 (5 В) и формирователя минусового пятивольтного напряжения на транзисторе VT2 и диодах VD4, VD5 для питания ОУ DA2.

(нажмите для увеличения)

Сигналом к началу работы устройства служит импульс с электрического блокиратора замка двери водителя. У большинства систем сигнализации этот импульс имеет амплитуду 12 В и длительность около 0,5 с.

Первоначально питание поступает только на RS-триггеры DD2.1 и DD2.2. Они не имеют цепей предустановки, поэтому при подаче питающего напряжения триггер DD2.1 может находиться в любом состоянии. Триггер же DD2.2, оказавшись в нулевом состоянии, в нем и останется, а если в единичном, то устройство отрабатывает один цикл и возвращает триггер в состояние 0 подачей высокого уровня на вход R с выхода 2 счетчика DD4.2.

При срабатывании центрального замка импульс с его блокиратора поступает на входы сигнализатора: при открывании двери - на вход 1, а при закрывании - 2.

Когда открывается дверь автомобиля, управляющий импульс переключает триггер DD2.2 в единичное состояние. С прямого выхода этого триггера сигнал высокого уровня открывает транзистор VT1. Реле К1 срабатывает и через контакты К1.1 подает питание на усилитель 3Ч DA3 и стабилизатор напряжения DA1. Начинает работать адресный счетчик DD3, DD4, ПЗУ DS1 и ЦАП DD5. Цепь C4R6 формирует сигнал обнуления счетчиков DD3 и DD4, задерживая начало их работы на 0,5 с для установления рабочего режима узлов устройства.

Тактирующий генератор начинает вырабатывать прямоугольные импульсы с частотой 11 кГц. С буферного элемента DD1.3 они поступают на базу транзистора VT2, который входит в состав формирователя минусового напряжения питания ОУ DA2.

Сигнал высокого уровня с прямого выхода триггера DD2.2, поступая на нижний по схеме вход элемента DD1.4, разрешает прохождение тактовых импульсов на вход линейки счетчиков DD3.1, DD3.2, DD4.1, DD4.2. На выходе счетчиков формируются последовательные адресные сигналы с 0000 по 1FFF, которые поступают на адресные входы АО-А12 ПЗУ DS1.

Одновременно с триггером DD2.2 в состояние 1 переключается и триггер DD2.1 (если он в исходном состоянии находился в нулевом). С его прямого выхода напряжение высокого уровня поступает на адресный вход А13 ПЗУ DS1 и устанавливает старший разряд начального адреса 2000 записанного звукового файла.

Таким образом, начинается считывание информации из ПЗУ в адресном промежутке с 2000 до 3FFF. Сигналы с выходов D0-D7 ПЗУ поступают на входы ЦАП DD5. И ЦАП, и ОУ DA2 включены по стандартной схеме. Аналоговый сигнал через фильтр R14C13 поступает на усилитель 3Ч DA3 и, усиленный, воспроизводится динамической головкой ВА1.

По окончании считывания информации из ПЗУ на выходе 2 счетчика DD4.2 появляется высокий уровень, который переводит триггер DD2.2 в состояние 0. Низкий уровень с прямого выхода запрещает прохождение тактовых импульсов генератора на вход счетчика, закрывает транзистор VT1, из-за чего реле К1 отпускает якорь, - устройство отключается и переходит в режим ожидания.

При закрывании дверей автомобиля управляющий импульс с блокиратора замка поступает на вход 2 устройства и переводит триггер DD2.1 в состояние 0, a DD2.2 - в состояние 1. Процесс работы устройства протекает так же, как при открывании двери. Отличие состоит лишь в том, что на вход А13 ПЗУ DS1 с прямого выхода триггера DD2.1 поступает сигнал низкого уровня, устанавливающий старший разряд начального адреса 0000. По этой причине при закрывании двери информация из ПЗУ считывается в промежутке адресов с 0000 по 1FFF.

В результате сигнализатор воспроизводит два коротких сообщения, одно - при открывании двери, другое - при закрывании.

Для программирования ПЗУ формируют с помощью любого звукового редактора файл в формате WAV 8 бит. Размер файла зависит от емкости ПЗУ и частоты дискретизации (тактирующей частоты); при частоте 8 кГц - 8 кбайт/с (речевая информация), при частоте 11 кГц - 11 кбайт/с (музыка, речь с высоким качеством). Затем редактором файлов, позволяющим работать с файлами в шестнадцатиричной системе (таким редактором комплектуют большинство программаторов), по адресам 0000-0039, в которых хранятся служебные сведения формата WAV, записывают код 7D, который соответствует паузе. После указанного редактирования информацию переносят в ПЗУ, по адресам 2000-3FFF при открывании двери и 0000-1FFF при закрывании.

С элементами, указанными на схеме, частота дискретизации равна 11 кГц, и устройство формирует два звуковых фрагмента длительностью по 0,7 с. В устройстве возможно применение микросхем ПЗУ большей емкости, например, 27С256, 27С512. Для увеличения адресного пространства используют выходы 2, 4, 8 счетчика DD4.2.

Резисторы R3-R5 на входе сигнализатора ограничивают запускающий импульс до уровня 6 В. Конденсаторы С2 и C3 ослабляют действие помех. Конденсаторы С5, С7 - С10 - фильтрующие в цепях питания.

Возможно использование всей емкости ПЗУ для воспроизведения одного звукового фрагмента. Для этого выход 2 счетчика DD4.2 соединяют с входом А13 ПЗУ DS1, а выход 4 - с входом R триггера DD2.2. Элементы DD2.1, R3, VD1 и С2 становятся ненужными.

Устройство собрано на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы показан на рис. 2. Обращаю внимание читателей на то, что почти все переходы с одной стороны печати на другую выполнены пропайкой соответствующих выводов деталей с обеих сторон. Лишь одна точка - она находится вблизи плюсового вывода конденсатора С4 - требует введения дополнительной проволочной перемычки.

Конденсатор С1 следует выбрать с малым ТКЕ. Оксидные конденсаторы - К50-35, К50-40, остальные - KM, K10-17. Транзисторы VT1, VT2 применимы любые из серий КТ315, КТ3102. Микросхему ПЗУ 27С128 допустимо использовать с небольшим числом неисправных ячеек памяти, при этом качество звучания заметно не ухудшится. Ее можно заменить отечественным аналогом К573РФ8А. Чтобы обеспечить быструю смену звуковых фрагментов, следует предусмотреть на плате панель для ПЗУ.

Микросхема DA3 работает в кратковременном режиме, поэтому в теплоотводе не нуждается. Диоды - любые из серий КД521, КД522. Реле К1 - РЭС49, паспорт РС4.569.501, или любое другое на напряжение срабатывания 9...12 В.

Вместо КР1157ЕН5В можно использовать стабилизаторы КР1157ЕН5А, КР1157ЕН5Б, Р1157ЕН5Г, а также КР1157ЕН501А, КР1157ЕН501Б, КР1157ЕН502А, КР1157ЕН502Б и зарубежный 78L05, но с учетом их иной цоколевки (см. "Радио", 1999, № 2, с. 69-71). Заметим, кстати, что в некоторых справочных изданиях последних лет дана цоколевка стабилизаторов серии КР1157ЕН5, отличающаяся от указанной в журнале "Радио". Так, входу (вывод 17) соответствует вывод 1, общему выводу (8) - 2, выходу (2)-3.

Некоторые системы сигнализации сопровождают открывание и закрывание замков дверей сигналами собственного оповещателя. Если невозможно отключить эти сигналы, надо применить в сигнализаторе реле К1 не с одной, а с двумя контактными группами (например, РЭС60, паспорт РС4.569.438), и второй группой отключать оповещатель на время работы сигнализатора.

Динамическая головка ВА1 подойдет любая мощностью не менее 2 Вт и сопротивлением не менее 4 Ом.

Устройство смонтировано в пластмассовой коробке и установлено за приборным щитком возле электродвигателя привода стеклоочистителя.

Налаживание сигнализатора заключается в подборке резисторов R1 и R2, которыми устанавливают частоту задающего генератора - 11 или 8 кГц. Точность установки не должна быть хуже 250 Гц. Чем точнее частота генератора совпадает с частотой дискретизации оригинала, тем выше верность воспроизведения. Общепринятый стандарт дискретизации - 11025 и 8000 Гц. Установку можно проводить и на слух, путем сравнения звучания устройства с оригиналом.

Подбирая резистор R12, устанавливают необходимую громкость воспроизведения.

Автор: Ю.Пушкарев

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Климатически нейтральная арена 04.05.2022 Специализирующаяся на разработке стадионов компания Populous была выбрана германскими властями для создания многоцелевой арены в Мюнхене. Сами разработчики определяют объект, как свою первую "климатически нейтральную" арену - необходимую для работы общественно-развлекательного центра энергию будут обеспечивать тысячи солнечных панелей. MUCCC (Multifunctional Concert and Congress Center) будет строиться рядом с аэропортом Мюнхена, недалеко от местного центра технологических разработок и инноваций. Высота здания составит приблизительно 34 м - это будет классическая круглая арена, поддерживаемая снаружи ячеистым экзоскелетом. Одним из главных преимуществ проекта будет его экологическая безопасность - предусмотрено как использование вторичного сырья, так и полная энергетическая автономность. Арена будет климатически нейтральной благодаря технологиям, применяемым в строительстве и энергообеспечении. Предусмотрено использование солнечных элементов питания как на крыше, так и в окрестностях, не исключено использование геотермальной энергии и других технологий, позволяющих в перспективе получить международные сертификаты экологической безопасности, позволяющие объективно оценить эффективность принимаемых мер. Внутри посадочные места будут расположены в форме подковы - до 20 000 зрителей смогут наслаждаться концертами, прямыми трансляциями и массовыми общественными мероприятиями. Местные власти уже дали проекту "зеленый свет". Если все пойдет по плану, MUCCC будет введен в эксплуатацию к 2027 году.

Другие интересные новости:

▪ Занятие музыкой сохраняет ясность ума в старости

▪ Новый рекорд квантовой телепортации

▪ Индия - страна солнечной энергетики

▪ Самый большой астероид

▪ Пластмасса из перьев

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Мобильная связь. Подборка статей

▪ статья Всем смертям назло. Крылатое выражение

▪ статья Что находится в американском округе, телефонный код которого - 321? Подробный ответ

▪ статья Техник-гидротехник. Должностная инструкция

▪ статья Последовательное соединение элементов цепи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Расположение проводов и тросов и расстояния между ними. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025