Автомобильный информатор на PIC16F84

Известные конструкции голосовых информаторов, оповещающих о неполадках на борту автомобиля, как правило, довольно сложны, поэтому изготовить их под силу только опытным радиолюбителям. В статье, помещенной ниже, описан светозвуковой сигнализатор подобного назначения с более скромными возможностями, но зато весьма простой по схеме.

Автомобильный сигнализатор собран на популярном микроконтроллере PIC16F84A-04I/P и предназначен для звукового оповещения водителя о наличии или возникновении тех или иных отклонений технического состояния автомобиля от нормы. Устройство при открывании двери водителя включает подсветку замка зажигания. Лампа выключается через 6 с после закрывания всех дверей. Если напряжение бортовой сети уменьшилось до 11.5 В, то через полминуты зазвучит прерывистый звуковой сигнал. Когда частота работающего двигателя (частота  вращения вала — более 450 мин') давление масла опускается ниже допустимого предела, водитель через полминуты услышит непрерывный звуковой сигнал.

При открывании любой из дверей машины с неработающим двигателем и включенными габаритными фонарями  звучат три коротких тональных сигала напоминая о том, что фонари, возможно, надо выключить. Если машина начала движение с неплотно закрытыми дверями, то при скорости немного более 16 км/ч устройство просигналит об этом короткими гудками с периодом около 1 с. Если же двери нормально закрыты, то при той же скорости сигнализатор сформирует импульс тока длительностью около одной секунды, предназначенный для запирания электрических дверных замков.

Сигналы с датчиков тахометра (прерывателя) и спидометра через формирователи—ограничители, выполненные на транзисторах VT1, VT2, поступают на вход RA4 микроконтроллера DD1, настроенный как таймер/счетчик TMR0. Выбор того или иного сигнала и результат подсчета числа импульсов определяются низким уровнем, поступающим на эмиттер соответствующего транзистора и поочередно их открывающим на время 0,33 с.

Перед каждым измерением в таймер программно заносится константа, определяющая число импульсов, необходимых для его переполнения. После цикла подсчета импульсов частоты вращения программа проверяет, переполнен ли таймер. Если да, выставляется флаг работы двигателя, обнуляется флаг переполнения таймера. Затем идет подсчет импульсов скорости движения и также, в зависимости от состояния флага переполнения таймера, изменяется состояние флага скорости движения.

Затем программа определяет состояние датчиков и указанных выше флагов и согласно алгоритму работы формирует необходимые сигналы на выводах контроллера, управляющих исполнительными устройствами: лампой HL1, звукоизлучателем НА1, замками дверей. Следует отметить, что импульс на закрытие дверных замков, появляющийся в момент превышения определенной скорости, будет сформирован в очередной раз лишь в том случае, если перед этим событием открывались двери.

В качестве датчика падения напряжения в бортовой сети использован детектор понижения напряжения КР1171СП47 с порогом срабатывания 4,7 В. При уменьшении напряжения до 11,5В на выходе детектора появится низкий уровень. Стабилитрон VD2 можно заменить резистором соответствующего сопротивления. В этом случае "гистерезис" выходного напряжения детектора будет равен 0,4 В.

Для согласования сигнала, поступающего от контактов конечных выключателей дверей, и напряжения от габаритных фонарей с микроконтроллером DD1 использован двуканальный транзисторный оптрон U1. Он позволяет гальванически развязать сигналы дверных выключателей и габаритных фонарей, поскольку они могут оказаться подключенными к бортовой сети через разные предохранители, из-за чего в случае обрыва одной из цепей через элементы сигнализатора протекал бы недопустимо большой ток. Кроме того, оптрон предоставляет более широкий выбор вариантов подключения к сигнальным цепям.

Для защиты устройства от всплесков напряжения в бортовой сети автомобиля служит стабилитрон VD1 с напряжением стабилизации 15 В. Лампа HL1 подсветки замка зажигания — миниатюрная бесцокольная с проволочными выводами, на рабочее напряжение 12 или 14 В. Ее можно заменить любым подходящим по цвету свечения и размерам светодиодом, подключенным через токоограничительный резистор анодом к выводу 13 микроконтроллера, а катодом к общему проводу. Транзистор VT3 в этом случае становится ненужным.

Звукоизлучатель тоже можно подключить к микроконтроллеру непосредственно, без транзистора VT4 — плюсовым выводом к выводу 9, а минусовым — к общему проводу. Громкость звуковых сигналов при этом несколько снизится, но останется достаточной для работы.

Конденсаторы С1 - СЗ уменьшают пульсации и наводки в цепи питания микроконтроллера.

Исходя из того что сигнализатор будет работать в жестких климатических условиях, микроконтроллер следует выбрать обязательно с индексом I, как указано на схеме. Звукоизлучатель НА1 — с встроенным генератором. Вместо НРМ14АХ подойдет любой другой с такими же параметрами.

Константа в программе, определяющая значение скорости движения машины с незакрытой дверью, при которой сработает устройство, вычислена с учетом того, что датчик пути вырабатывает 10000 импульсов на 1 км. Константа для расчета частоты вращения коленчатого вала двигателя соответствует четырехцилиндровому бензиновому двигателю.

Автор: Суров В.