ЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАТОР

Звуковой сигнализатор на цифровых микросхемах включения/выключения электронных устройств с питанием 12 В.

В автомобиле немало устройств, которые включаются в работу клавишей или тумблером. Контролировать же включение того или иного устройства можно только по щелчку механического включателя (который при работе машины можно и не услышать) или визуально по положению клавиши (что совсем непросто в движении).

С помощью же предлагаемого электронного узла, схема которого показана на рисунке, можно осуществлять контроль за исправностью электрических устройств автомобиля с питанием от бортовой сети 12 В, которые характеризуются двумя состояниями: включено/выключено более надёжным способом — с помощью звукового подтверждения, что очень удобно для людей с ослабленным зрением (особенно «дальнозорких»). Устройств, как электрических, так и механических, для использования данного узла в автомобиле достаточно много: обогреватель заднего стекла, ручной и ножной тормоз, задний ход и т.д.

Узел реализован на трёх популярных микросхемах технологии КМОП. При включении контролируемого устройства сигнализатор кратковременно подаст звуковой сигнал. То же произойдёт при отключении его питания.

Принцип работы устройства

Микросхема К561ЛА7 объединяет в одном корпусе четыре однотипных элемента И (с инверсией). На инверторах DD1.1, DD1.2 собран генератор прямоугольных импульсов. Его выходная частота с указанными на схеме RС-элементами составляет около 900 Гц. С вывода 4 микросхемы DD1.2 прямоугольные импульсы постоянно поступают на вход элемента D1.4 (вывод 13), а на вывод 12 приходит управляющий сигнал с микросхемы К561ЛП2.

При высоком уровне напряжения на выходе элемента DD3.1 прямоугольные импульсы от генератора проходят через ограничительный резистор и усилитель на транзисторе VТ1 к пьезоэлектрическому капсюлю НА1 типа ЗП-22 (можно применить любой капсюль из модельного ряда ЗП-х).

Усилитель звука на транзисторе VТ1 необходим для того, чтобы сигнал пьезоэлектрического капсюля было хорошо слышно в удалении от самого устройства. Транзисторный каскад дополнен регулятором громкости R4. В качестве транзистора VТ1 подходит КТ503, КТ361 с любым буквенным индексом.

Когда на выводе 12 управляющего элемента D1.4 присутствует низкий логический уровень, то на выходе этого элемента, в соответствии с таблицей истинности микросхемы К561ЛА7, присутствует высокий логический уровень, запирающий транзистор VТ1, поэтому излучатель НА1 не активен.

Входной сигнал поступает в точку А (см. схему) с контролируемой «нагрузки». В данном случае её параметры не важны — главное, чтобы это была активная нагрузка с постоянным сопротивлением. Входной сигнал оказывается синхронным с тактовой частотой генератора, поступающей на вход С первого триггера, и сигнал, поступающий в противофазе на вход второго триггера. Процесс синхронизации сводится к сдвигу фронта импульса входной информации до совпадения его с фронтом ближайшего тактового импульса. Длительность преобразованных информационных импульсов будет также определяться длительностью импульса синхрочастоты.

Электрическая схема устройства звукового индикатора автомобильных потребителей

Входной сигнал высокого уровня, поступающий в точку А и на вход D микросхемы DD2 (К561ТМ2), является разрешающим к тому, чтобы на прямом выходе Q (вывод 1 первого триггера DD2.1) синхронно с тактовыми прямоугольными импульсами, поступающими от генератора, появился сигнал высокого уровня и присутствовал там до тех пор, пока высокий уровень в точке А не исчезнет. На выводе 13 триггера микросхемы К561ТМ2 (прямой выход триггера DD2.2) в момент появления в точке А высокого уровня напряжения также установится высокий уровень. Он сменится на низкий с приходом отрицательного фронта тактового импульса, следующего после исчезновения высокого уровня напряжения в точке А.

На выходе элемента DD3.1 сформируются два импульса, привязанные к фронту входного сигнала. Кратковременные импульсы в точке D будут соответствовать моменту появления и исчезновения высокого уровня напряжения в точке А, что обусловлено включением и выключением какого-либо потребителя.

Собранный из исправных деталей представленный электронный узел в налаживании не нуждается. Сразу после сборки его нужно испытать совместно со стабилизированным источником питания постоянного напряжения 12 В. Включённый таким образом узел не должен издавать звукового сигнала. Если подать на вход А схемы напряжение источника питания — должен кратковременно заработать звуковой излучатель НА1.

О деталях

Постоянные резисторы — типа МЛТ-0,25. Переменный резистор R4 — типа СП5-1ВБ.

Ток, потребляемый узлом в режиме покоя, составляет 8 мА, в режиме звуковой индикации — зависит от типа применяемого излучателя, но не превышает 25 мА.

А.КАШКАРОВ, г. Санкт-Петербург