podwójny sygnalizator swiateł, rozne, schematy
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
2457
Podwójny
sygnalizator
świateł
−
(w
samochodzie)
Do czego to służy?
Opisywany prosty układ przeznaczony jest
dla posiadaczy samochodów. Nie trzeba ni−
kogo przekonywać, że pamięć ludzka jest
zawodna. Jednym z objawów są błędy zwią−
zane z włączaniem świateł samochodo−
wych. W wielu samochodach obwody świa−
teł mijania są niezależne od położenia sta−
cyjki, a roztargnieni użytkownicy zapomi−
nają wyłączyć światła po skończonej jeź−
dzie. Pozostawienie włączonych na kilka
godzin świateł mijania oznacza całkowite
rozładowanie akumulatora. Jeszcze gorzej
bywa w okresie zimowym w ciągu dnia, gdy
ktoś zaczyna jazdę i nie włączy świateł. Mo−
że to oznaczać mandat. Obserwacja ulic
w tej porze roku przekonuje niezbicie, że
wielu kierowców zapomina włączyć światła
na czas jazdy.
Opisywany układ zasygnalizuje zarówno
konieczność włączenia świateł na czas jazdy,
jak i ich wyłączenia po jej zakończeniu. Do−
datkowy przełącznik pozwala wyłączyć sy−
gnalizator “włącz światła” na okres letni, gdy
nie ma obowiązku używania świateł mijania
w dzień.
Konieczność wyłączenia świateł po zga−
szeniu silnika sygnalizowana jest dźwiękiem
ciągłym, natomiast o konieczności włączenia
świateł na czas jazdy przypomina migająca
dioda LED, a gdy to nie pomoże, po pewnym
czasie odzywa się brzęczyk.
2.
Jazda, światła włączone: S1, S2 włączone
– brak reakcji.
3.
Jazda, światła nie włączone: S1 włączony,
S2 otwarty – miganie diody LED i dźwięk
przerywany.
4.
Koniec jazdy, światła nie wyłączone: S1
otwarty, S2 zwarty – dźwięk ciągły.
Takie zadania realizuje układ, którego
schemat elektryczny pokazany jest na
rysun−
ku 2
. Gdy światła pozostają włączone po wy−
łączeniu silnika (kluczyka w stacyjce), wtedy
w punkcie P1 występuje napięcie akumulato−
ra, a w punkcie P napięcie jest równe zeru.
Przewodzi wtedy tranzystor T3, polaryzowa−
ny przez rezystor R7. Brzęczyk piezo z gene−
ratorem Y1 wydaje ciągły dźwięk.
Gdy natomiast silnik zostanie włączony,
a światła nie, wtedy w punkcie P pojawi się na−
pięcie, a punkt P1 będzie na potencjale masy.
Jeśli zwora JP1 będzie wykonana, zacznie
pracować migająca dioda LED
D4. Przy napięciu w instalacji
około 14,4V (pracujący silnik)
dioda ta będzie świecić silnym
światłem, a obecność niewiel−
kiego rezystora R6 (33
Rys. 1 Schemat blokowy
) nie−
wiele ją obniży. Migająca dioda
LED przypomni od razu o ko−
nieczności włączenia świateł,
ale brzęczyk zostanie włączony
z opóźnieniem. Obwód opóźniający tworzą
Rys. 2 Schemat ideowy
Jak to działa?
Zasada działania układu jest bardzo prosta.
Rysunek 1
pokazuje sposób dołączenia sy−
gnalizatora. Jego działanie jest w sumie bar−
dzo proste. Oto cztery możliwe stany i reak−
cje układu.
1.
Spoczynek: S1, S2 otwarte – brak reakcji.
96
Elektronika dla Wszystkich
elementy C1, R4, T2. W pierwszej chwili po
przekręceniu kluczyka w stacyjce kondensa−
tor C1 będzie pusty. Zacznie się on pomału
ładować prądem płynącym w obwodzie emi−
ter−baza T2, R4, C1. Przepływ prądu bazy
spowoduje otwarcie tranzystora T2, który za−
blokuje włączenie brzęczyka. Prąd bazy T2
będzie stopniowo się zmniejszał i w końcu
tranzystor T2 zostanie zatkany. Umożliwi to
pracę tranzystora T1. Wartość R6 jest tak do−
brana, by w czasie, gdy dioda D4 świeci, na−
pięcie na R6 wynosiło ponad 0,6V (1...2V)
i by przewodził tranzystor T1. Brzęczyk Y1
będzie więc tym razem odzywał się w trybie
przerywanym w rytm wyznaczany przez mi−
ganie diody D4.
Ponieważ prąd ładowania C1 będzie ma−
lał stopniowo, stopniowo będzie też zamykał
się T2. Oznacza to, że po pewnym czasie
opóźnienia, brzęczyk Y1 włączy się stopnio−
wo, a nie od razu pełną głośnością. Pozwoli
to kierowcy bezstresowo zareagować – włą−
czyć światła mijania.
O ile po zakończeniu jazdy samochodem
brzęczyk odzywa się natychmiast, o tyle na
jej początku, gdy samochód jest być może
już w ruchu, sygnalizacja odbywa się w spo−
sób łagodny i stopniowy.
Wyjaśnienia wymaga jeszcze obecność
kilku elementów. Dioda D3 jest potrzebna,
by szybko i skutecznie rozładować konden−
sator C1 po wyłączeniu stacyjki. Rezystor R3
decyduje, przy jak małym prądzie zacznie się
zamykać T1 (otwierać T1). W zasadzie war−
tość R3 można zwiększyć, nawet do
1...2,2MΩ , jednak przy bardzo dużej warto−
ści, ewentualny prąd upływu C1, pracującego
w trudnych warunkach może powodować
otwarcie T2 i zablokowanie brzęczyka w try−
bie “włącz światła”.
W układzie przewidziano rezystor R8, by
zmniejszyć głośność brzęczyka. W układzie
modelowym okazał się on niepotrzebny.
Gdyby jednak ktoś chciał ograniczyć gło−
śność stosując R8, najprawdopodobniej musi
też dodać kondensator C2 (niektóre brzęczy−
ki piezo nie chcą pracować z szeregowym re−
zystorem, a bez takiego kondensatora).
W praktyce głośność brzęczyka można
zmniejszyć, zaklejając częściowo jego otwór
wylotowy taśmą klejącą.
Elementy R1, R2, R9, R10, D1, D2 prze−
widziano na wszelki wypadek. W wersji pod−
stawowej nie będą montowane.
prąd upływu będzie duży, a przez to na po−
czątku czas opóźnienia sygnału “włacz świa−
tła” może być zaskakujaco duży. Gdy kon−
densator C1 pozostanie przynajmniej godzi−
nę pod napięciem, zaformuje się i czas zwło−
ki ostatecznie się ustali.
Aby uniknąć takiej drobnej niespodzian−
ki, warto zaformować C1 przed wlutowa−
niem w układ. W tym celu wystarczy dołą−
czyć go do źródła napięcia 12...16V na co
najmniej godzinę.
Wartość rezystora R6 została dobrana, by
poprawnie współpracować z migającymi dio−
dami LED firmy Kingbright rodziny L−56.
Gdyby w układzie została zastosowana
inna dioda migająca o znacznie mniejszym
prądzie pracy, należy zwiększyć wartość R6,
by w czasie świecenia diody D4 spadek na−
pięcia na R6 wynosił 1...2V.
przed wpływem wilgoci, na przykład przez
zalanie silikonem lub kilkakrotne pomalowa−
nie lakierem izolacyjnym. Jest to bardzo
ważna sprawa, decydująca o praktycznej
wartości układu.
Rys. 4
Przy izolacji układu trzeba jednak wziąć
pod uwagę zworę JP1. Jak na razie obowią−
zek jazdy z włączonymi w dzień światłami
mijania dotyczy tylko okresu jesienno−zimo−
wego. Wtedy należy zewrzeć JP1. Choć ja−
zda z włączonymi światłami przez cały rok
jest jak najbardziej godna polecenia, na czas
wiosny i lata sygnalizację “włącz światła”
można zablokować, rozwierając JP1. Choć
operacja zwierania i rozwierania JP1 będzie
przeprowadzana co najwyżej dwa razy w ro−
ku, należy ją uwzględnić podczas zabezpie−
czania modułu przed wilgocią. W zastawie
AVT−2457 przewidziano zworę w postaci
jumperka, ale kto chce, może wykorzystać
jakikolwiek przełącznik dwupozycyjny do−
łączony za pomocą kawałka kabla (model
pokazany na fotografii odbiega nieco od
płytki z rysunku 3, między innymi właśnie
brakiem zwory JP1).
Rys. 3 Schemat montażowy
), a R5 zastąpić zworą.
Wtedy prawie cały prąd diody D4 będzie pły−
nął przez złącze E_B tranzystora T1, co jed−
nak jest dopuszczalne, ponieważ według ka−
talogu szczytowa wartość prądu bazy tranzy−
stora BC558 wynosi 200mA. Po takiej opera−
cji może się jednak okazać, że trzeba będzie
zmniejszyć wartość R4 i zwiększyć C1.
Gotowy moduł można przetestować
w układzie z
rysunku 4
. Jak widać, przełącz−
niki podają na punkty P, P1 albo plus zasila−
nia, albo masę. Odpowiada to sytuacji w sa−
mochodzie, gdzie przy otwartym wyłączniku
prąd może płynąć do masy przez odbiorniki
(żarówki) – porównaj rysunek 1. Gdyby do
testów zostały użyte przełączniki podające
jedynie plus zasilania, układ nie mógłby pra−
cować poprawnie.
Gotowy układ może być umieszczony
w samochodzie w dowolnym miejscu,
a przewody połączeniowe nie muszą być
grube. Podczas montażu należy jednak wy−
eliminować możliwości jakichkolwiek
zwarć. Zwarcie do masy przewodów dołą−
czonych do punktów P, P1 w najlepszym
wypadku spowoduje spalenie bezpiecznika,
w najgorszym może nawet spowodować
pożar instalacji.
Ze względu na trudne warunki pracy
w samochodzie – drgania oraz zmiany tem−
peratury i wilgotności – układ powinien być
zmontowany bardzo solidnie i zabezpieczony
Piotr Górecki
Wykaz elementów
R3 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..220k
ΩΩ
R6 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..33
ΩΩ
R8 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..zworra
C1 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..4,,7µF//16V
D3,,D5,,D6 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..1N4148
D4 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..LED miigajjąca
JP1 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..ttrrzy szpiillkii ii jjumperr
T1−T3 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..BC558
Y1 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..piiezo z gen.. 12V
R1,,R10 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..niie monttować
R2,, R9 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..niie monttować
C2 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..niie monttować
D1,,D2 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..niie monttować
Montaż i uruchomienie
Układ można zmontować na niewielkiej płyt−
ce drukowanej, pokazanej na
rysunku 3
.
Montaż nie sprawi trudności nawet mniej za−
awansowanym elektronikom.
Układ zmontowany ze sprawnych ele−
mentów nie wymaga żadnego uruchomiania
i od razu będzie pracował poprawnie. Trzeba
tylko uwzględnić, że kondensator elektroli−
tyczny C1 może być rozformowany, czyli
Ellementty R1,, R2,, R9,, R10,, C2,, D1,, D2 niie wchodzą
w skłład kiittu AVT−2457
Komplet podzespołów z płytką jest
dostępny w sieci handlowej AVT jako
kit szkolny AVT−2457
Elektronika dla Wszystkich
97
Można też zwiększyć znacznie wartość
R6 (np. 220
...1k
R4 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..1M
ΩΩ
R5,,R7 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..22k
[ Pobierz całość w formacie PDF ]