איתור אקוסטי לרכב. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

איתור אקוסטי לרכב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מְכוֹנִית. מכשירים אלקטרוניים

בנסיעה לאחור, נהג המכונית אינו יכול לראות אזור מסוים במרחב הכביש. לאזור זה אורך של עד שני מטרים, ואנשים או בעלי חיים, כמו גם חפצים המפריעים לתנועה, יכולים להיות בו. הישגים של טכנולוגיה מודרנית מאפשרים ליצור מכשירים מיוחדים לצפייה במרחב שצוין ולהודיע לנהג אם נתקלים בחפצים כלשהם בנתיב המכונית. בעיה זו נפתרת בצורה האופטימלית ביותר בעזרת מיקום אקוסטי דופק. ידועים ניסיונות מוצלחים לבנות מכשירים כאלה (ראו, למשל, הספר Siga X., Mizutani S. "Introduction to automotive electronics". - מ.: Mir, 1989). עם זאת, בשל המורכבות והעלות הגבוהה, עדיין לא נעשה שימוש נרחב במאיתרים אלו.

האיתור האקוסטי המוצע לקוראים מבוסס על המיקרו-בקר Z8. זה פשוט, נוח לחזרה על ידי חובבי רדיו. עם השכלול המתאים של התוכנית והעיצוב, הוא יכול לשמש כעוזר הכרחי לעיוורים, מכשירי אבטחה, קול הד נייד לדיג חובב, מחוון מפלס נוזלים ללא מגע וכו'.

תרשים סכמטי של האיתור מוצג באיור. 1. הבסיס שלו הוא מיקרו-בקר (MK) Z86E0208PSC (DD1).

איתור אקוסטי לרכב

מעגל התזמון החיצוני של ה-MK מורכב מתהוד קוורץ ZQ1 בתדר של 8 מגה-הרץ ומקבלים C3. C4. פולט קולי BQ3 מחובר ישירות לפינים של יציאת P2 של MK. משרעת מתח העירור בכניסת הפולט היא 10 V. משך רכבת הפולסים הוא 1 ms. האות המשתקף המתקבל על ידי המקלט האולטראסוני BQ1 מוזן לכניסה של מגבר תהודה תלת שלבי שנעשה על טרנזיסטורים VT1-VT3. מהפלט שלו, אות עם רכיב קבוע של 2.5 וולט מוזרם לכניסה הבלתי מתהפכת (P32) של המשווה המובנה MK. מתח לדוגמה של 2.7 וולט מסופק לכניסה ההפוכה של המשווה (RZZ) מהמחלק R1R3. מה שמבטיח בחירה של אות מוחזר שימושי ברמת ההפרעה המתקבלת. מעגל מתח הייחוס מוגן בנוסף מהפרעות על ידי דיודה מגבילה VD1 וקבל C1. דיודות VD2 ו-VD3 מגבילות את הערך המיידי של האות המשתקף לרמות של 0 ו-5 V. אות קולי שמזהיר את הנהג על הימצאות מכשול באזור הבלתי נראה מופק על ידי פולט פיזואלקטרי BQ2. מחובר דרך נגד R16 ישירות לפינים של יציאת P2 של MK.

האיתור מופעל על ידי מתח של 12 ± 2.5 וולט מהמטרה של פנסי האות האחורי של המכונית. שבב DA1 מייצב את מתח האספקה ברמה של 5 V, הכרחי לפעולה רגילה של ה-MK. מסנן מותקן במעגל אספקת החשמל של המכשיר, המורכב מקבלים C2, C8, C13 ומנגד R6.

עקרון הפעולה של האיתור מבוסס על פליטת פרץ של פולסים בתדר קולי וקבלה שלאחר מכן של אות המשתקף על ידי מכשול. הזמן מרגע הפליטה לרגע הקליטה של האות המוחזר עומד ביחס ישר למרחק לעצם. בהתאם למרחק, האיתור יוצר אחד משני צלילי אזהרה: אם הוא פחות מ-1 מ', נוצרים התפרצויות צלילים תכופים, אם מ-1 עד 2 מ' - נדיר. במרחק של יותר מ-2 מ', אין אות קול. זמן ההמתנה של האות המוחזר הוא 60 שניות, ולאחר מכן נפלט פרץ הפולסים הבא והתהליך חוזר על עצמו.

פעולת המכשיר מוסברת ביתר פירוט על ידי הגרף [1], המוצג באיור. 2 הוא כולל ארבעה קודקודים - מצבים: SEND (TRANSFER) - היווצרות של פרץ פולסים קולי; PRESS (SUPPRESSION) - דיכוי של פולט לאחר סאונד; WAIT (WAITING) - המתנה לאות המוחזר ו-COUNT (חישוב) - חישוב המרחק לעצם.

איתור אקוסטי לרכב

המעברים בין המצבים, המוצגים על ידי קשתות הגרף, נגרמים מהאירועים הישירים הבאים (מסומנים באות אחת) והעקיפים (שתי אותיות בהתאם למעבר): t (טיימר - טיימר) - פעולת טיימר MK , c (משווה - משווה) - פעולת המשווה של MK, ws (המתנה - שלח) - סוף המתנה לאות המשתקף, cs (ספירה - שלח) - סוף חישוב המרחק לאובייקט ו-pw (לחץ - wait) - סיום הספירה לאחור של זמן הדיכוי.

כאשר הכוח מופעל, המכשיר מתאפס אוטומטית ומצב ה-SEND מאותחל. תפקידו העיקרי של מצב זה הוא לאפשר היווצרות של פרץ פולסים קולי באורך של 1 ms. כאשר מופעל, טיימר MK מכניס את המכשיר למצב PRESS, שבו הוא אינו מגיב לאות המשתקף שהתקבל. משך השהייה במצב זה נקבע על פי מספר פעולות הטיימר, אותן ניתן לשנות בהתאם לסוג המתמר האולטראסוני המשמש. בתום ספירת זמן הדיכוי לאחור, פעולת הטיימר הבאה מכניסה את המכשיר למצב WAIT.

במצב WAIT, המאתר ממתין להגעתו של אות מוחזר שימושי, אשר מפעיל את המשווה MC. שינון הזמן מהשליחה ועד לקבלת אות שימושי ומעבר למצב COUNT. תהליך ספירת הזמן במצב WAIT מסונכרן על ידי פעולת הטיימר של MK בכל אלפית שנייה. אם לאחר 60 שניות במצב זה המשווה MK לא עובד, המכשיר עובר שוב למצב SEND. כאשר המשווה מופעל, הוא עובר למצב COUNT.

במצב COUNT, המאתר ממשיך לספור את מרווח הזמן של 60 אלפיות השנייה. לאחר מכן, בהתבסס על הזמן שנרשם קודם לכן מרגע השליחה ועד לרגע קבלת האות, מחושב המרחק לאובייקט. בהתאם לתוצאת החישוב, המכשיר שולט על הנפקת אות קול עם מרווח "אות-השהייה" הנדרש. עם השלמת החישובים, הוא עובר למצב SEND. יתר על כן, מחזור הפעולה חוזר על עצמו. ניתן להשתמש בכל קבלי קרמיקה ותחמוצת בגודל קטן באיתור. סליל L1 מלופף על מסגרת מאוחדת חד מקטע בקוטר 8 ואורך מקטע מתפתל של 7 מ"מ. טרימר - פריט (100НН) בקוטר 2,8 ואורך 12 מ"מ. הסליל מכיל 860 סיבובים, מפותל מסיבוב לסיבוב עם חוט PEL 0,15 (השראות 4.4 mH). נגד R2 - SP5-2 או כל גוזם רב-סיבובים בגודל קטן אחר. פולט צליל פיאזוקרמי BQ2 - ЗП-22 או דומה. טרנזיסטורים VT1. VT3 - כל אחת מסדרות KT3102. VT2 - כל אחת מסדרות KT3107.

המשדר האולטראסוני BQ3 ומקלט BQ1 זהים. בגרסת המחבר נעשה שימוש במתמרים קוליים ממכשיר האבטחה Echo-2 המיוצר על ידי התעשייה, ניתן להשתמש בכל מתמר פייזוקרמי מתאים, כולל מתמרים מתוצרת עצמית, בעלי אותם תדרי פעולה בטווח של 36... 38 קילו-הרץ [2]. כדי לחבר אותם, משתמשים במחברי DJK מיובאים (שקעי DJK-2MR שלהם מותקנים על הלוח, וכבלי החיבור מסופקים עם תקעי DJK-2F).

קודי "קושחה" ROM MK מוצגים בטבלה. כמות קוד התוכנית היא 242 בתים.

(לחץ להגדלה)

מבחינה מבנית, האיתור מורכב מיחידה אלקטרונית ופולט ומקלט מאותו עיצוב. 3.

איתור אקוסטי לרכב

הלוח ממוקם במארז פלסטיק של מעצב הרדיו "מכשיר תקשורת" המיוצר על ידי JSC "מפעל בניית מכונות נובגורוד". המראה של האיתור המורכב מוצג באיור. 4.

איתור אקוסטי לרכב

כדי להפחית את ההשפעה האקוסטית של הפולט על המקלט האולטראסוני, הנתיבים האקוסטיים שלהם נעשים בצורה של צופרים. הצופר, בנוסף, תואם את העכבה הגבוהה יחסית של המתמר עם עכבת עומס נמוכה למדי, כלומר אוויר (3). הקרן האקספוננציאלית היעילה ביותר, ששטח החתך שלה משתנה בהתאם לחוק S \u0d S0em, כאשר S הוא שטח החתך של הקרן במרחק x מהמתמר , S0 הוא השטח של כניסת הצופר (ב-x \u35d 0,17), כלומר, שטח הפנים של המתמר, m הוא מקדם ההתפשטות של הצופר, התלוי בתדר הפעולה ( עבור 1 קילו-הרץ, m = XNUMX מ"מ-XNUMX).

בבית, הדרך הקלה ביותר היא ליצור קרן, שלחתך שלה יש צורה של עיגול. בידיעה ששטח המעגל הוא πD2/4, חשב את קוטר הקרן באמצעות הנוסחה לעיל במרחקים שונים x מהמתמר (ניתן להגביל את x ל-15...20 מ"מ). לאחר מכן, על פי הערכים שהתקבלו, פרופיל אורכי של הקרן מצויר על נייר ותבנית עשויה מקרטון עבה או פח. הקרניים עצמן מיוצרות באמצעות תבנית קצף קשיחה זו. המשטחים של קרניים מוגמרות מצופים בצבע כדי להעניק להם תכונות אקוסטיות טובות יותר. כדי להגן מפני פעולה אטמוספרית, הצופרים ממוקמים בכיסויי הגנה המצוידים בסוגריים להתקנה על הפגוש האחורי של המכונית. זה נוח להשתמש בקופסאות חיווט פלסטיק כמארזים. סוגריים עשויים מפח פלדה. הרווחים בין המעטפת לקרן ממולאים בשרף אפוקסי, והמבנה כולו מכוסה במספר שכבות באמייל סינטטי עמיד בפני מזג אוויר.

הקמת המכשיר מתחילה בבדיקת ההתקנה לחיבורים אמינים והיעדר קצר חשמלי. לפני התקנת ה-MK, רצוי לבדוק את פעולת מייצב המתח ומגבר האותות האולטראסוני. כדי לעשות זאת, חבר את המתח ומדוד את המתח בפין 5 של לוח MK. זה צריך להיות בתוך 5 ± 0.3 V. לאחר מכן למדוד את המתח הקבוע במסוף 9 של לוח MK (2.5 V ± 10%) ו. על ידי חיבור מד מתח לפלט שלו 10. הגדר את המתח ב-2 ... 0.2 V יותר מהראשון עם נגד חיתוך R0.3. יתרה מכך, על ידי חיבור כניסת האוסילוסקופ למסוף 9 של לוח MK והחלת אות סינוסואידי בתדר של 37 קילוהרץ ומשרעת של 3 mV לכניסת המגבר, נצפה אות עם משרעת של 4.5 וולט. במסך האוסילוסקופ. על ידי התאמת השראות של סליל L1, השגחה מקסימלית מושגת בתדר המצוין.

לאחר מכן, עם כיבוי החשמל, מותקן MC מתוכנת מראש בפאנל והמכשיר מחובר לפולט ולמקלט. אם המכשיר אינו פועל כאשר המתח מופעל, חבר את כניסת האוסילוסקופ (עם התנגדות כניסה של לפחות 10 MΩ) למסוף XTAL2 (פין 6) של המיקרו-מעגל DD1 ובדוק אם מחולל השעון MK נרגש. היעדר תנודות של צורת גל סינוסואידית בתדר של 8 מגה-הרץ מעיד על כך שהגנרטור אינו מתרגש מעצמו. במקרה זה, עליך לבדוק את מהוד הקוורץ ZQ1 ואת הקבלים C3 ו-C4.

כאשר מותקן על מכונית, האיתור יוצב בתוך תא הנוסעים, והמתמרים האולטראסוניים - על הפגוש האחורי במרחק של לפחות 0.6 מ' אחד מהשני. מרחק זה מספק את רוחב אזור העבודה של האיתור שווה ל-2 מ' על ידי שינויו. אתה יכול גם להתאים את הרוחב של אזור זה.

ספרות

Gladshtein M. אנו מתכננים מכשירים על מיקרו-בקרים. - רדיו. 2000. מס' 11. עמ'. 25. 26: מס' 12. עמ'. 18-21.
מתמרים קוליים. אד. אי קיקוצ'י. - מ: שלום. 1972.
Bergman L. Ultrasound ויישומו במדע ובטכנולוגיה. - מ.: ספרות זרה, 1956.

מחבר: מ.גלדשטיין, מ.שרוב

ראה מאמרים אחרים סעיף מְכוֹנִית. מכשירים אלקטרוניים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

שיא חדש לטיסה ללא עצירה הארוכה ביותר 18.11.2019

בתעופה האזרחית הופיע שיא חדש למשך טיסה ללא עצירה של מטוס נוסעים מסחרי - הוא, כמו ההישג הקודם, נקבע על ידי קוואנטס.

הצוות של מטוס הבואינג 787 דרימליינר בילה 19 שעות ו-19 דקות בשמיים, כשכסה כ-17 קילומטרים במהלך תקופה זו בדרך מלונדון הבריטית לסידני האוסטרלית. טיסה QF 800 טסה מנמל התעופה הית'רו לנמל התעופה הבינלאומי של העיר הגדולה והעתיקה ביותר באוסטרליה.

הטיסה התקיימה מעל שטחי בריטניה, הולנד, גרמניה, פולין, בלארוס, רוסיה, קזחסטן, סין, הפיליפינים, אינדונזיה ואוסטרליה ויכלה להימשך מעט יותר, שכן בזמן הנחיתה למטוס היה עתודת דלק של 6300 ק"ג לטיסה לעוד שעה ו-1 דקות. בסך הכל נצרכו במהלך הטיסה 45 ק"ג דלק.

על הסיפון, בנוסף לאנשי הצוות, היו כמה עשרות נוסעים ומדענים מאוסטרליה, שצפו במצבם של אנשים במהלך טיסה ארוכה. במקביל הוגשה ארוחת ערב לנוסעים, והטיסה עצמה דימה טיסה בלילה, שכן הטיסה בוצעה לפי שעון סידני. קוואנטס הדגיש כי זוהי הטיסה השנייה ללא עצירה מלונדון לסידני בתולדות התעופה האזרחית, לאחר טיסת מבחן ב-1989 בבואינג 747-400.

המידע שנאסף במהלך טיסות זו ובטיסות קודמות יאפשר למדענים ולחברת התעופה לפתח מתודולוגיה אופטימלית לבריאות האדם עבור טיסות ארוכות כל כך ללא עצירות. קוואנטס עומדת לערוך טיסה דומה נוספת.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מכונית חשמלית סדרתית פולקסווגן ID.3

▪ מודולי רדיו Bluetooth 5.0 STMicroelectronics BlueNRG-M2SA ו-BlueNRG-M2SP

▪ לומדים דברים חדשים, אנחנו שוכחים את הישן

▪ קוקה קולה, אפל ויבמ הם המותגים הטובים בעולם

▪ וירוסים ואצות עלולים לגרום לעננים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע באתר החשמלאי. מבחר מאמרים

▪ מאמר Famusov. ביטוי עממי

▪ כתבה איזה מטוס ניצח בקרב על אנגליה? תשובה מפורטת

▪ מאמר מאבק נגד כוח צנטריפוגלי. מעבדת מדע לילדים

▪ כתבה מכשיר לזיהוי חפצי מתכת נעים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מייצב מתח ל-35 וולט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר