1.3 Розробка структурної, електричної принципової схеми, опис роботи
На рис. 6 зображена схема електрична акустичного локатора. Його ос–нова – мікроконтролер Z86E0208PSC (DD1). Зовнішній часовстановлюючий ланцюг МК складається з кварцового резонатора ZQ1 на частоту 8 МГц і конденсаторів СЗ, С4. Ультразвуковий випромінювач BQ3 підключений без– посередньо до виводів порту Р2 МК. Амплітуда збуджуючої напруги на вході випромінювача дорівнює 10 В, тривалість імпульсів – 1 мс. Відбитий сигнал, прийнятий ультразвуковим приймачем BQ1, надходить на вхід трьохкаскад– ного резонансного підсилювача, виконаного на транзисторах VT1–VT3.
Рисунок 6 — Електрична схема локатора для автомобіля
З його виходу сигнал з постійною складовою 2,5 В подається на неінвертуючий вхід (Р32) вбудованого компаратора МК. На інвертований вхід компаратора (Р33) надходить еталонна напруга 2,7 В з дільника R1R3, що забезпечує виділення корисного відбитого сигналу на рівні прийнятих перешкод. Ланцюг еталонної напруги додатково захищений від перешкод обмежувальним діодом VD1 і конденсатором С1. Діоди VD2 і VD3 обмежують миттєве значення відбитого сигналу рівнями 0 і 5 В. Звуковий сигнал, що попереджає водія про наявність перешкоди в невидимій зоні, формується випромінювачем BQ2, підключеним через резистор R16 безпосередньо до виводів порту Р2 МК.
Живиться локатор напругою 12 ± 2,5 В від ланцюга сигнальних ліхтарів заднього ходу автомобіля. Мікросхема DA1 стабілізує напругу живлення на рівні 5 В, необхідному для нормальної роботи МК. У ланцюзі живлення пристрою встановлений фільтр, що складається з конденсаторів С2, С8. С13 і резистора R6.
Принцип дії локатора заснований на випромінюванні імпульсів ультразвукової частоти і подальшому прийомі відбитого перешкодою сигналу. Час від моменту випромінювання до моменту прийому відбитого сигналу прямо пропорційно відстані до об'єкта Залежно від відстані локатор формує один з двох попереджувальних звукових сигналів: якщо воно менше 1 м, генеруються часті тональні сигнали, якщо від 1 до 2 м – рідкісні. При відстані більше 2 м звуковий сигнал відсутній. Час очікування відбитого сигналу – 60 мс, після чого випромінюється наступна група імпульсів і процес повторюється.
Принципова схема зібрана на 8-бітному мікроконтролері Z86E0208PSC марки ZiLOG (DD1). DA1 – це стабілізатор напруги 7805, що забезпечує живлення +5 В. На транзисторах VT1–VT3 зібрано резонансний підсилювач . Застосовуються по чотири ультразвукових випромінювача та приймача (BQ).
Як _ часзадающей ланцюга використовується схема на кварцовому генераторі ZQ (8 МГц) і конденсаторах C3, C4. Ультразвукові випромінювачі підключені на висновки 15-18 порту 2 контролера . На входи випромінювачів подаються пакети імпульсів тривалістю 1 мс із збуджуючим напругою розмахом 10 ст.
Відбиті ультразвукові хвилі приймаються приймачами BQ1, BQ5-7, включеними у вхідну ланцюг трикаскадного підсилювача на транзисторах КТ3102 З виходу підсилювача сигнал подається на вхід P32 контролера - неінвертуючий вхід компаратора. З дільника R1-R3 на інвертуючий вхід P33 подається еталонне напруга +2,7 В. Додаткова захист від перешкод забезпечує обмежувальний діод VD1 із конденсатором C1. Для обмеження миттєвих значень прийнятого імпульсу рівнями 0 та 5 В використовуються діоди VD2 та VD3.
Принципова електрична схема даного паркувального радара має на увазі підключення живлення до лампи заднього ходу автомобіля , лівому та правому поворотникам . Це забезпечує запуск системи у разі включення задній передачі або початку перестроювання / повороту .
Мікросхема DA1 перетворює 12 В живильне напруга МС Z86E02 + 5 і стабілізує його. На резисторі R6 та конденсаторах C2, C8 та C13 зібраний фільтр для придушення перешкод . На резисторах R1 та R5 реалізований дільник напруги 2,7 Ст.