3 Разработка принципиальной схемы
Принципиальная схема автомобильного речевого информатора будет разработана на основе современной элементной базе. Автомобильный речевой информатор предназначен для приёма и проверки датчиков, расположенных в автомобиле, и передачи их автовладельцу.
Информатор (рисунок 3.1) состоит из микропроцессора DD1, управляющего работой всех основных узлов, памяти программ DS1, памяти звука DS2, DS3, входных портов DD8…DD10, ЦАП DD4, фильтра низких частот R35R36C14C15DA8 с усилителем звуковых частот DA9 и линейки входных компараторов на ОУ DA1…DA6 и DD5.1…DD5.4.
Рисунок 3.1 – Схема электрическая принципиальная автомобильного речевого информатора с использованием ЦАП.
К входу компараторов DA1DA4 подключены датчик уровня топлива в баке, два датчика температуры двигателя и датчик давления масла соответственно. Резисторы R10, R14, R17, R20 обеспечивают электрический гистерезис ОУ и повышают их помехоустойчивость. Со стабилитрона VD4 снимается образцовое напряжение для установки порога срабатывания компараторов.
Датчики уровня жидкости (тормозной и стеклоомывателя) и датчик освещения подключены к входным портам через триггеры Шмитта DD5.1…DD5.4.
На элементах DD6.3, DD6.2, DD7.1…DD7.4 собраны адресные шифраторы входных портов. Входы портов DD8 и DD10 через резисторы сборок DR1, DR3 соединены с плюсовым проводом питания, что вместе с защитными диодами VD6…VD16 позволяет защитить порты от попадания на них напряжения, большего 5 В. Порт DD9 тоже защищен по входу резистивными делителями R28…R33, DR2.
Микропроцессор DD1 извлекает с частотой 8 кГц из ПЗУ DS2, DS3 оцифрованный сигнал звукового сообщения и передает его на выходы регистра звука DD3. ЦАП DD4 преобразует сигнал в аналоговую форму. После этого преобразования сигнал сильно "загрязнен" коммутационными помехами. Фильтр НЧ второго порядка с частотой среза 4 кГц отсеивает эти помехи.
Усилитель 3Ч DA9 в стандартном включении нагружен динамической головкой сопротивлением 8 Ом. Если автомобиль оборудован аудиоаппаратурой, можно использовать ее громкоговорители. Для этого случая предусмотрен транзистор VT1 и реле К1, контакты которого коммутируют выходные цепи.
В нормальном режиме бортовой радиоприемник (или магнитола) соединен контактами реле со своим громкоговорителем. При возникновении на борту какого-либо отклонения от нормы на выходе TXD микропроцессора возникает высокий уровень, открывается транзистор VT1, срабатывает реле К1 и его контакты переключают громкоговоритель с выхода приемника на выход информатора. После окончания сообщения снова звучит радиоприемник.
Звуковая информация, т. е. измеренные с определенной частотой мгновенные значения амплитуды звукового сигнала, записана в ПЗУ DS2, DS3. Для того чтобы без потерь оцифровать звуковой сигнал, частота дискретизации должна быть как минимум вдвое выше максимальной частоты сигнала (включая гармоники). Если частоту дискретизации выбрать равной 8 кГц, то максимальный спектр сигнала будет ограничен 4 кГц, это при восьмиразрядной амплитудной дискретизации по качеству звука примерно соответствует тому, что мы слышим по телефонной линии.
Электрическая принципиальная схема автомобильного речевого информатора с использованием ЦАП представлена на чертеже ДП 2-400202.016.300 Э3.
Таблица 4.1 - Перечень элементов входящих в состав автомобильного речевого информатора
-
Позиция
Характеристика
Наименование и/или примечание
Кол.
1
2
3
4
Конденсаторы
С1,С2
27Ф
Электрохимический
2
С3
15мкФ 16В
Электролитический
1
С4
0,022мкФ
Плёночный
1
С5
30мкФ 12В
Электролитический
1
С6-С9
0,047мкФ
Плёночный
4
С10
330мкФ 16В
Электролитический
1
С11
330мкФ 6,3В
Электролитический
1
С12,С13,С16
0,22мкФ
Плёночный
3
С14,С15
0,01мкФ
Плёночный
2
С17,С19
100мкФ 16В
Электролитический
2
С18
0,1мкФ
Плёночный
1
Микросхемы
DA1- DA6,DA8
К140УД7
7
DA7
КР142ЕН5А
1
DA9
К174УН14
1
DD1
КР1816ИУ31
1
DD2
К555ИР22
1
DD3
К555ИР23
1
DD4
К572ПА1
1
DD5
К561ТЛ1
1
DD6.DD7
К561ЛЕ5
2
DD8-
DD10
К561ЛН3
3
DR1,DR3,DR4
НР 1-4-6-4,7к
Резисторная сборка
3
DR2
НР 1-4-6-2,2к
Резисторная сборка
1
DS1
M2764AF1
ПЗУ
1
DS2,DS3
M27C512-15F1
ПЗУ
2
Реле
K1
РЭС 60
1
Резисторы
R1
7,5кОм
1
R2
300Ом
1
R3-R5
300кОм
3
R6
2,7кОм
1
R7
330кОм
1
R8,R13,
R16,R19,
R22,R27
10кОм
6
R9
200кОм
1
R10,R14,
R17,R20
3МОм
4
R11,R15,
R18,R21,
R23,R24,
R26,R37,
R38
12кОм
9
R12
470Ом
1
R25
10кОм
1
R28-R33
4,3кОм
6
R34
3,9кОм
1
R35
6,8кОм
1
R36,R43
4,7кОм
2
R39
22кОм
1
R40
220Ом
1
R41
1Ом
1
R42
22Ом
1
R44
2,2кОм
1
R45
3,3кОм
1
Диоды
VD1
КД208А
1
VD2,VD3,
VD6-VD25
КД521А
22
VD4
КС210Ж
1
VD5
КС133В
1
Транзистор
VT1
КТ315А
1
Выключатель
SB1
КУ011201
1
Соединения контактные
X1
Вилка
1
Фильтр кварцевый
ZQ1
6Мг
1
Заключение
За время прохождения практики я разработал две части с дипломного проекта по теме «Разработка автомобильного речевого информатора с использованием ЦАП».
В разделе анализ технического задания проанализировал литературные источники, интернет ресурсы по теме дипломного проекта. Рассмотрел существующие аналоги и их возможности.
На основании анализа разработал структурную схему автомобильного речевого информатора с использованием ЦАП, которая содержит десять блоков: блок вывода фраз, разъём подключения к автомобильной панели, блок памяти звуковой информации, цифро-аналоговый преобразователь, блок фильтрации низких частот, усилитель звуковых частот, блок память программы, блок формирования звуковой информации, блок подключения датчиков, блок управления. Указал назначение блоков и взаимосвязи между блоками,и разработал чертёж структурной схемы устройства.
На основании структурной схемы разработал схему электрическую принципиальную и описал её принцип работы. На основании разработаной схемы электрической паринципиальной составил чертёж принципиальной схемы и определил элементную базу.
Список литературы
1. Колодочкин Ты только что-нибудь скажи. — За рулем, 1998, ╧12, с. 78, 79.
2. Власкин А., Годин С. Цифровой ревербератор. Сб.: "В помощь радиолюбителю", вып. 95, с. 29—41. — М.: ДОСААФ, 1986.
3. Лукьянов Д. Музыка нулей и единиц. — Радио, 1985, ╧ 5, с. 42—46; ╧ 6, с. 40—42; ╧ 8, с. 36—38; ╧ 9, с 36—39.
4. Алексееве. Контроль исправности сигнальных ламп. — Радио, 1997, ╧ 5, с. 42,43.
5. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. — М.: Транспорт,1995.
6. Чуднов В. Квазианалоговый тахометр. — Радио, 1992, ╧ 8, С. 25, 26.
Адреса в Интернете
Википедия
Адрес в Интернет: www.wikipedia.org
Кафедра промышленной электроники
Адрес в Интернет www.ie.tusur.ru