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:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Случайная новость из Архива Гибридная автомобильная технология с маховиком 02.04.2014 Компания Volvo тестирует инновационную технологию Flybrid KERS, которая позволит повысить мощность силовой установки автомобилей на 80 лошадиных сил и сократить расход топлива до 25%. В течение четырех лет компании проводили испытания Flybrid KERS на дорогах общественного пользования и на полигонах в Швеции и Великобритании. Это исследование является частью разработки двигателей Volvo Drive-E, которые предложат "бескомпромиссное сочетание высокой производительности и экономичности". Flybrid KERS - специальная система, которая предусматривает установку маховика на задней оси переднеприводного легкового автомобиля. Тестирование технологии проводилось на модели S60, которая оборудована пятицилиндровым бензиновым двигателем T5 мощностью 254 л. с. Flybrid KERS обеспечивает рекуперацию кинетической энергии: в процессе торможения энергия, которая в ином случае была бы потеряна в виде тепла, передается с колес на систему KERS и приводит в движение маховик из углеволокна, раскручивающийся до 60 000 оборотов в минуту. Когда автомобиль вновь начинает движение, энергия, сохраненная вращающимся маховиком, передается обратно на задние колеса через специальную трансмиссию, что позволяет ускорить разгон или снизить нагрузку на силовую установку. Двигатель внутреннего сгорания, который передает крутящий момент на передние колеса, выключается, как только начинается процесс торможения. Энергия маховика может использоваться для начала движения с места или для поддержания движения автомобиля, когда он достигает определенной скорости. Энергии, обеспеченной маховиком, достаточно для движения автомобиля на короткие дистанции. Это существенно сказывается на экономии топлива. По расчетам Volvo, двигатель будет отключен в течение половины времени для движения. Маховик приводится в движение в процессе торможения, поэтому энергия рекуперации доступна лишь в ограниченных пределах. Эта технология наиболее эффективна в условиях, когда автомобиль часто тормозит и снова начинает движение. Другими словами, экономия топлива будет наиболее заметной при движении в городском потоке или при динамичной езде. Если учитывать энергию рекуперации маховика с полной мощностью двигателя внутреннего сгорания, то автомобиль получает дополнительные 80 л. с. Благодаря высокому крутящему моменту машина способна на быстрые ускорения: например, экспериментальный Volvo S60 T5, оборудованный этой системой, разгоняется до 100 км/ч примерно на 1,5 секунды быстрее стандартной модели. Привод KERS на задние колеса делает автомобиль частично полноприводным, улучшая сцепление колес с дорожным покрытием и повышая стабильность в ходе ускорения. Добавим, что Volvo использовала маховик Flybrid, включающий стальную основу и внешнюю часть из углеволокна. Такое устройство весит около шести килограммов, а диаметр составляет 20 сантиметров. Маховик вращается в вакууме, благодаря чему удалось избежать потерь энергии в связи с трением.

Другие интересные новости:

▪ Омоложение клеток

▪ Мегабатарея Tesla Megapack на 1,5 МВт

▪ 64-Мп сенсор ISOCELL Bright GW1 для смартфонов

▪ Голосовой помощник Amazon Alexa для автомобилей BMW

▪ Очки от укачивания

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Культурные и дикие растения. Подборка статей

▪ статья Ферми Энрико. Биография ученого

▪ статья Почему рыцарей Тевтонского и Ливонского орденов называют псами? Подробный ответ

▪ статья Станочник деревообрабатывающих станков, занятый обработкой заготовок на кромкофуговальных станках. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Варианты блока питания люстры Чижевского. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Чем наматывать трансформатор? Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026