Κύκλωμα ένδειξης ορίου ταχύτητας αυτοκινήτου

Η ακόλουθη δημοσίευση περιγράφει ένα απλό αλλά χρήσιμο κύκλωμα ένδειξης ορίου ταχύτητας αυτοκινήτου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οχήματα για άμεση ένδειξη πιθανών συνθηκών υπέρβασης ορίου ταχύτητας. Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Abu-Hafss.

Τεχνικές προδιαγραφές:

Θα εκτιμήσετε, αν μπορούσατε να σχεδιάσετε ένα κύκλωμα για να προειδοποιήσετε με κάποια μελωδία ότι το αυτοκίνητο έχει φτάσει στο προκαθορισμένο όριο ταχύτητας. Μόλις η ταχύτητα μειωθεί κάτω από το όριο, ο συναγερμός πρέπει να σβήσει.

Το κύκλωμα πρέπει να έχει 2 επιλογές για εναλλαγή μεταξύ 2 ορίων ταχύτητας.

1. Το κύκλωμα θα πρέπει να διαθέτει διακόπτη επιλογής --- Θέση A >> 100Km / h (για συνηθισμένους αυτοκινητόδρομους) και Θέση B >> 120 Km / h (για Experessways).

2. Όταν ο διακόπτης είναι τοποθετημένος για παράδειγμα στη θέση Β, ένας αισθητήρας που μπορεί να πάρει την τρέχουσα ταχύτητα από το αυτοκίνητο-o-meter και στη συνέχεια να συγκρίνει με το επιλεγμένο όριο ταχύτητας (120 Km / h). Όποτε ο αισθητήρας διαβάζει την ταχύτητα να είναι 120 Km / h ή περισσότερο, θα αρχίσει να παίζει μια προειδοποιητική μελωδία έως ότου μειωθεί η ταχύτητα.

Ο σχεδιασμός

Το σχεδιασμένο κύκλωμα ενός δείκτη ορίου ταχύτητας αυτοκινήτου αποτελείται βασικά από δύο στάδια. Και τα δύο στάδια ενσωματώνουν το πανταχού παρόν IC 555.

Το στάδιο που περιλαμβάνει IC1 έχει διαμορφωθεί ως ένας απλός μετατροπέας συχνότητας σε τάση ή ένα κύκλωμα γεννήτριας τάσης που εξαρτάται από τη συχνότητα.

Εδώ το IC1 είναι γεμάτο με τη μορφή ενός τυπικού μονοσταθερού πολυ-δονητή του οποίου ο χρόνος ON αποφασίζεται από τις αντιστάσεις R3 / R4 και τον πυκνωτή C2 Αυτά τα στοιχεία πρέπει να επιλεγούν κατάλληλα για να λάβετε την πιο ευνοϊκή απόκριση εξόδου.

Όπως όλοι γνωρίζουμε ότι όλα τα σύγχρονα μηχανοκίνητα οχήματα σήμερα ενσωματώνουν ηλεκτρονικά συστήματα ανάφλεξης τα οποία περιλαμβάνουν πάντοτε ένα CDI ή ένα δίκτυο ανάφλεξης χωρητικής εκφόρτισης, σε αντίθεση με τις παλαιότερες μονάδες διακοπτών.

Η μονάδα CDI είναι υπεύθυνη για την παραγωγή των απαιτούμενων σπινθήρων ανάφλεξης μέσα στον κινητήρα του οχήματος και ο ρυθμός πυροδότησης είναι ανάλογος άμεσα με την ταχύτητα του οχήματος.

Αυτό σημαίνει ότι με την αύξηση της ταχύτητας του οχήματος αυξάνεται επίσης ο ρυθμός φόρτισης / εκφόρτισης του πυκνωτή CDI και αντιστρόφως.

Το μονόστατο ενσωματωμένο IC1 εκμεταλλεύεται αυτό το χαρακτηριστικό του συστήματος CDI και αντλεί δυναμικό δείγματος από το CDI στη βάση του Τ1.

Το Τ1 μετατρέπει αποτελεσματικά τους ποικίλους παλμούς υψηλής τάσης από το CDI σε παλμούς ενεργοποίησης χαμηλής τάσης κατά μήκος του C1 και της γείωσης.

Με την απόκριση στους παραπάνω παλμούς, κάθε φορά που η Τ1 διεξάγει, τραβά τον πείρο # 2 του IC1 στη γείωση ξεκινώντας τη μονοσταθερή έξοδο για να φτάσει ψηλά.

Το monostable διατηρεί την έξοδο στην υψηλή θέση για μια περίοδο που καθορίζεται από τις τιμές των αντίστοιχων στοιχείων χρονισμού όπως εξηγείται στην προηγούμενη ενότητα.

Ωστόσο, η συνεχής πορεία των παλμών ξεκινά μια κατάλληλα σταθεροποιημένη υψηλή έξοδο στον πείρο # 3 του IC1 (λόγω της λειτουργίας του monostable που παράγει σχεδόν έναν ακριβή μέσο όρο εξόδου DC ανάλογο με τη συχνότητα των παλμών.)

Λειτουργία κυκλώματος

Η έξοδος σταθεροποιείται περαιτέρω σε ένα τέλειο μετρήσιμο ισοδύναμο DC από το στάδιο ολοκλήρωσης που περιλαμβάνει R7 / R8 / C4 / C5 και επίσης P1.

Το IC2 συνδέεται ως συγκριτής τάσης.

Ο ακροδέκτης # 2 του επιτρέπεται να λαμβάνει τη μεταβαλλόμενη τάση από την έξοδο IC1.

Το P1 ρυθμίζεται έτσι ώστε μόλις η έξοδος από το IC1 αυξηθεί σε ένα ορισμένο όριο που μπορεί να υπολογιστεί ως η τιμή ορίου υπέρβασης ταχύτητας, το δυναμικό στον ακροδέκτη # 3 αυξάνεται πάνω από το 1/3 Vcc

Αυτό ωθεί αμέσως την έξοδο του IC2 να πέσει χαμηλά, ενεργοποιώντας τη συνδεδεμένη συσκευή συναγερμού.

Αυτός ο συναγερμός θα παραμείνει ενεργοποιημένος όσο η ταχύτητα του αυτοκινήτου δεν πέφτει κάτω από το προκαθορισμένο όριο.

Μόλις μειωθεί η ταχύτητα, ο συναγερμός σταματά να ηχεί.

Το προεπιλεγμένο P1 μπορεί να αντικατασταθεί καταλλήλως με ένα σωστά υπολογισμένο δυναμικό δίκτυο τύπου σκάλας διαχωριστή μαζί με έναν διακόπτη επιλογής για την επιλογή διαφορετικών ορίων ταχύτητας για διαφορετικούς ελεύθερους τρόπους.

Διάγραμμα κυκλώματος

Λίστα ανταλλακτικών για το προτεινόμενο κύκλωμα ένδειξης ορίου ταχύτητας αυτοκινήτου

• R1 = 4K7
• R2 = 47Ε
• R3 = ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ 100Κ
• R4 = 3Κ3,
• R5 = 10Κ,
• R6 = 330K
  R9 = 1Κ,
• R7 = 1Κ,
• R8 = 10Κ,
• R10 = 100Κ,
• C1 = 47n,
• C2 = 100n,
• C3 = 100n,
• C4 = 100uF / 25V,
• C5 = 10uF / 25
• VP1 = 10k ΠΡΟΚΑΤΑΡΚΤΙΚΗ
• Z1 = 6V ZENER
• T1 = BC547
• IC1, IC2 = 555,
• D1, D2 = 1N4148
• BZ1 = ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΟΥΖΙΚΟΥ Ή ΜΟΥΣΙΚΟΥ ΣΥΝΑΓΕΡΜΟΥ

Βελτίωση του σχεδιασμού χρησιμοποιώντας ένα Opamp

Η ακρίβεια και η αξιοπιστία του προαναφερθέντος προειδοποιητικού δείκτη ταχύτητας αυτοκινήτου μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω αντικαθιστώντας το στάδιο βομβητή 555 με ένα στάδιο opamp / ρελέ όπως φαίνεται παρακάτω:

Διάγραμμα κυκλώματος

Για να γίνει το ρελέ κλειδωμένο κατά την ανίχνευση μιας κατάστασης υπερβολικής ταχύτητας, μια ανατροφοδότηση υστέρησης μπορεί να είναι στον παραπάνω σχεδιασμό, όπως φαίνεται παρακάτω: