И «МЕРСЕДЕС» МОЖНО УЛУЧШИТЬ

Говорят: «мерседес» — не машина, мол, а верх технического совершенства! Но даже самую сверхкомфортабельную, .престижную модель можно… усовершенствовать. «Мерседес» здесь — не исключение. Два давних самодельщина и почитателя «М-К» — А. Симутин и Е. Жуков с Брянщины — взялись доказать это. Получилось вроде неплохо. Разработанный ими комплект аппаратуры, устанавливаемый в салоне практически любого легкового автомобиля, способен, по мнению авторитетных специалистов, улучшить комфортность и безопасность этого вездесущего транспорта.

Публикуя материал о созданной и уже сумевшей многим понравиться конструкции, редакция надеется на приток новых технических идей и удачных решений, авторами которых будут читатели и подписчики нашего журнала.

БЕГУЩАЯ СТРОКА НА ВАШЕМ АВТО

Предлагаемая разработка предназначена для дублирования световых указателей поворотов, а также сигнала торможения. При этом на табло, устанавливаемом в салоне легкового автомобиля за задним стеклом, высвечивается соответствующая надпись, предупреждающая всех о намерениях водителя.

В солнечную погоду для лучшей видимости информации на табло рекомендуется последнее накрыть красным светофильтром с применением защитного козырька черного цвета.

Число одновременно высвечиваемых символов — 7. Размер строки — 250×50 мм. Рекомендуемый объем выдаваемой устройством «Бегущая строка» информации представлен на публикуемой ниже таблице. Питаясь от автомобильного аккумулятора или другой сети постоянного тока напряжением 12 В, устройство потребляет не более 0,5 А.

В табло применена динамическая индикация, обычно используемая в электронных часах. Тактовый генератор, собранный здесь на двух элементах микросхемы К561ЛА7, «выдает» частоту около 2 кГц, обеспечивая работу счетчиков. Микросхема DD4 — распределитель импульсов динамической индикации. Транзисторные ключи подают питание на индикаторы в нужный момент времени. А резистор R5 ограничивает ток через индикаторы табло.

Следует заметить, что микросхемы DD1, DD4 подключены прямо к бортсети (после защитного диода), обеспечивая вместе с ключами достаточную для табло яркость. Два других элемента микросхемы ЛА7 формируют тональный сигнал при включенном повороте. В этом простейшем случае «речевой информатор» не монтируется.

Таблица 1. Режим работы табло

Резисторы R2, R3, R4 — преобразователи уровня. Они согласовывают пятивольтовую часть схемы с бортсетью автомобиля. А интегральный стабилизатор, понижающий Uпит до 5 вольт, кроме того, обеспечивает и защиту от короткого замыкания.

Каскад счетчиков DD5, DD6 — «перебирает» программы, записанные в ПЗУ. Причем схема работает так, что если не трогать переключатели поворотов и педаль тормоза, то информация из первой строки таблицы будет меняться по кольцу, через несколько минут. Ручной же выбор программ происходит при переключении рычага поворота, нажатии тормозной педали.

Микросхемы DD2, DD3 — инверторы. Как показал непрерывный десятичасовой «электропрогон» табло, К155ЛАЗ работает хорошо. Следует обратить внимание на резистор R5. Менее 27 Ом его делать нельзя. Нагрев же этого резистора — норма работы схемы.

Вместо К155ЛАЗ можно применить микросхемы с открытым коллектором (например, К155ЛА8). Но в этом случае выигрыша в повышении яркости вы не заметите. А вот определенные коррективы, связанные с особенностями цоколевки ЛА8, вносить придется.

Для изготовления непосредственно самого табло используют разные методы. Например, сначала соответствующими размерами в бруске сверлят отверстия под светодиоды. По два отверстия на 1 сегмент. На одно же знакоместо требуется 14 светодиодов. Ну а всего на табло «задействуется» 98 светодиодов типа АЛ307. Для них (как вариант) на станке дисковой фрезой нарезают три продольных и четырнадцать поперечных канавок размером 5×5 мм. Для исключения паразитных засветок в точки пересечения линий забивают деревянные клинья.

Все индикаторное табло собирается из 105 светодиодов типа АЛ307БМ. Как уже говорилось выше, на каждый сегмент их установлено по 2 шт. За исключением сегмента h, где предусмотрено по одному светодиоду. Кроме того, в четвертом знакоместе сегмент h вынесен — для формирования символа Л в слове «НАЛЕВО».

Пайку светодиодов выполняют по шаблону, в качестве которого как нельзя лучше подойдет просверленная соответствующим образом (см. рис.) лицевая панель. В таком случае все световые элементы табло будут закреплены ровно.

Перед установкой светодиодов на плату строжайше проследите за полярностью. Нагретые паяльником светодиоды старайтесь не шевелить до полного остывания выводов и пластмассы. Аноды сориентируйте в одну сторону, что намного облегчит монтаж. Имейте в виду: выпаивание светодиодов приведет к их выходу из строя.

Рекомендации по наладке сводятся к следующему. Собранное табло можно испытывать без ПЗУ. В этом случае должны гореть все светодиоды. Ведь на выходах микросхем DD2, DD3 без ПЗУ будут лог. «0», а положительный потенциал подается через транзисторные ключи.

Если светится только одно знакоместо (причем очень ярко), то это указывает на неисправность тактового генератора или микросхемы DD4. Так что будьте бдительны! И не спешите. В случае отсутствия свечения одного сегмента на одном знакоместе проверьте наличие пайки светодиодов со стороны монтажа. Почему? Да потому, что человеку свойственна забывчивость. В спешке же случается еще и ошибаться. Поэтому пропуски паек, увы, наблюдаются порой и у самых подготовленных и умелых.

Если не светится сегмент (один и тот же) на всех индикаторах сразу — смотрите соединение с выходами ЛАЗ. Устранили? Теперь переходите к имитации сигнала «ПОВОРОТ — СТОП», для чего соедините соответствующий провод табло с +12 В. А чтобы схема зазвучала, в качестве тонального излучателя примените телефонный капсюль.

Таблица 2. Карта «прошивки» ПЗУ

Не исключено, что, ознакомившись с опубликованным в «М-К» вариантом усовершенствования автомобилей, иной взыскательный читатель может и засомневаться. Нет, не в оригинальности технического решения, а в том, как посмотрит, дескать, на предлагаемое журналом новшество Автоинспекция с большой буквы.

Спешим успокоить, что «Автоинспекция с большой буквы» смотрит на разработки, не ухудшающие ТТД и внешнего вида машин и не создающие каких бы то ни было помех движению транспорта, положительно. Опубликованное ранее в «М-К» техническое решение ни в чем не противоречит документам, которыми данная служба в своей деятельности руководствуется. А то, что не противоречит Закону…

Короче: если опубликованная журналом разработка понравилась — смелее приступайте к ее реализации. Более того, оснастив свою машину «бегущей строкой», попытайтесь еще и озвучить высвечиваемые на табло надписи.

НАУЧИТЕ АВТО… ГОВОРИТЬ

Разумеется, правильнее здесь будет употреблять иные, чем вынесенные в заголовок, слова. Например: оснастите свой автомобиль речевым информатором. Что же значит данная фраза на самом деле?

Работа такого информатора — устройства, все активнее вторгающегося в нашу жизнь,— основана на дискретизации и запоминании в ПЗУ исходного речевого сообщения (например, слов «левый» и «правый») с последующим воспроизведением. То есть когда исходный сигнал сначала переводится в последовательность чисел. Естественно, неслучайных, а соответствующих значению исходного сигнала в последовательные моменты времени. Затем (при воспроизведении) полученная ранее цифровая последовательность вновь переводится в соответствующие значения сигнала с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), входной код для которого обновляется с периодом дискретизации.

Очевидно, что чем меньше период дискретизации и чем больше диапазон преобразования аналогового сигнала в цифровую форму, тем точнее воспроизводится исходный сигнал. Но при этом растет объем запоминаемой информации… Хотя, как показывает практика, для удовлетворительного воспроизведения речевых сообщений вполне достаточно 6-7 двоичных разрядов ЦАП (что соответствует 64 или 128 градациям сигнала) и периода дискретизации, меньшего чем 0,5 мс.

Собственно, сам предлагаемый нами информатор состоит из тактового генератора (DD1, R1-R2, С1), счетчика адреса (DD2), постоянного запоминающего устройства (DD3), ЦАП (R4-R9), усилителя (VT1-VT3, R10-R12, СЗ-С5) и динамической головки (ВА1). Электропитание же обслуживает вспомогательный стабилизатор DA1: напряжение 5В (для микросхем DD1-DD4) и 12 В (для усилителя).

При подаче импульса+12 Внавходы 1 или 2 устройства соответствующий триггер (DD4) устанавливается в состояние лог.«1». Через диоды VD1 G VD2 потенциал на входе R счетчика DD2 переходит в лог.«0» до конца кодограммы. Счетчик DD2 начинает перебор адресов ПЗУ DD3 по импульсам тактового генератора (вход «С» DD2) до адреса, где в младшем разряде данных ПЗУ Q1 записана лог.«1» — признак конца кодограммы. Триггер DD4.1 (DD4.2) сбрасыватся по входу «С». И сбрасывает в «0» счетчик DD2, одновременно блокируя его до прихода нового импульса запуска на вход 1 или 2 устройства.

В процессе перебора адресов на выходах ПЗУ (02 и 03) выдается семиразрядный двоичный код, который преобразуется в напряжение посредством ЦАП R4R9).Сигнал же с выхода последнего (общая точка R4-R9) через регулятор громкости R10 поступает на вход УНЧ, выполненный по классической схеме.

Элементы R11 и С4 подборные. R11 устанавливает напряжение в точке «В» равным половине питающего. А С4 определяет желаемый тембр звука для конкретной динамической головки ВА1.

Уровень на входе А10 DD3 выхода триггера DD4.1 выбирает одно из двух сообщений (старший или младший 1 Кбайт).

Для увеличения длительности сообщений или их количества можно использовать более емкие ПЗУ. Например, К573РФ4, К573РФ6, 2764, имеющие объем 8 Кбайт (против 2 Кбайт К573РФ2, К573РФ5). Для увеличения емкости вдвое можно использовать параллельное включение (по всем выводам, кроме 18) двух К573РФ2(5), выбирая сообщение подачей лог.«0» на вывод 18 нужной ИМС.

Сборку схемы речевого информатора выполняют на печатной плате из 1,5-мм фольгированного стеклотекстолита или гетинакса (см. рис.). Причем для облегчения последующей настройки устройства микросхему ПЗУ DD3 пока не устанавливать, ограничившись вместо нее перемычками между выводами 7—11, 8—13, 6—14, 5-15,4-16,3-17.

Отладку информатора производят с помощью осциллографа. В случае же недоступности такого прибора можно обойтись и авометром. Но тогда необходимо использовать резисторы ЦАП R4-R9 с малым (0,5…1,0 %) отклонением от номинальных значений.

Подав питающее напряжение, убедиться в работе тактового генератора на ИС DD1. После этого, соединив вход сброса (вывод 11) DD2 с общим проводом, наблюдать в точке «В» пилообразное напряжение с помощью осциллографа. При наличии значительных неровностей на пологой части «пилы» необходимо уточнить значения резисторов ЦАП R4-R9, которые должны соотноситься как 1:2:4:8:16:32. Причем особое внимание следует обратить на три меньших номинала. Их соотношение должно здесь выполняться с точностью 1 …2%. Для остальных допустим и 10-процентный разброс.

Добившись линейности ЦАП, удаляют перемычки, установленные ранее, и подсоединяют ПЗУ с кодограммой (DD3). Проверяют запуск счетчика DD2 (вход 1 и вход 2) потенциалом +12В и останов по приходу лог.«1» на выходе Q1 DD3. Подбором R2 добиваются необходимого темпа выдачи сообщения. Резистором R11 устанавливают напряжение (в точке соединения эмиттеров VT2 и VT3), равное половине Uпит. Подбром С4 достигают необходимый тембр звука (рост емкости «срезает» высшие частоты).

Кодовая таблица словесного подтверждения поворотов: «ЛЕВЫЙ — ПРАВЫЙ»

На этом наладку можно считать законченной. Устройство располагают в салоне автомобиля. Причем удобнее разместить плату информатора непосредственно на табло, размеры которого в этом случае придется увеличить до габаритов 350x85x50 мм. Общий провод устройства соединяют с «массой». Входы 1 и 2 — с правой и левой группами ламп указателей поворота. А питание заполучают от любой цепи после замка зажигания. Необходимо лишь обеспечить подачу +12 В при включении зажигания. Устройство в режиме ожидания потребляет ток около 0,05 А, при выдаче сообщения — до 0,15 А, поэтому теплоотвод для микросхемы DA1 не нужен.

Что касается возможной замены деталей, то таковая допускается. О микросхемах уже говорилось выше. Ну а диоды VD1, VD2 в информаторе использованы любые из серий Д9, КД503, КД521, КД522, Д223. В качестве VD3 хорошо подойдут КД102, НД521, КД522.

Транзисторы VT1 — КТ315, КТ3117, КТ312, КТ342. В качестве VT2 можно применить КТ815, КТ801, КТ603, НТ608. AVT3 лучше выбрать из серий КТ814, КТ837.

Конденсаторы С1…С4, С6…С8 керамические. Типа КМ6 или K10-7В с группой ТКЕ не хуже НЗ0 (для С1) и Н70 или Н90 (для остальных). Номиналы С2, С3, С7, С8 не критичны в диапазоне 0,047 — 1 мкФ. Ну, а С5 и С9 — К50-16 или К50-35 (100-500 мкФ на 16-25 В).

Мощность резисторов 0,25 Вт. Номинал же у R4 может быть в пределах 2,4 — 10 кОм. Важно, чтобы величина сопротивления каждого следующего резистора ЦАП (R5—R9) была вдвое больше предыдущего.

Динамическая головка ВА1 — на мощность 0,25…4 Вт сопротивлением 4…50 Ом. Предпочтительнее использовать широкополосные головки с большим диффузором (как обеспечивающие более качественный звук).

А. СИМУТИН, Е. ЖУКОВ, Брянская обл.