Warnanzeigekreis für Geschwindigkeitsbegrenzung

Der folgende Beitrag beschreibt eine einfache, aber nützliche Warnanzeige für die Geschwindigkeitsbegrenzung im Auto, die in Fahrzeugen verwendet werden kann, um eine sofortige Anzeige möglicher Übergeschwindigkeitsbedingungen zu erhalten. Die Idee wurde von Herrn Abu-Hafss angefordert.

Technische Spezifikationen:

Ich würde mich freuen, wenn Sie eine Schaltung entwerfen könnten, die mit einer Melodie warnt, dass das Auto das voreingestellte Tempolimit erreicht hat. Sobald die Geschwindigkeit unter den Grenzwert gesenkt wird, sollte der Alarm ausgelöst werden.

Die Schaltung sollte 2 Optionen zum Umschalten zwischen 2 Geschwindigkeitsbegrenzungen haben.

1. Die Schaltung sollte einen Auswahlschalter haben --- Position A >> 100 km / h (für normale Autobahnen) und Position B >> 120 km / h (für Experessways).

2. Wenn der Schalter beispielsweise in Position B positioniert ist, ein Sensor, der die aktuelle Geschwindigkeit vom Fahrzeug-Geschwindigkeitsmesser abrufen und dann mit der ausgewählten Geschwindigkeitsbegrenzung (120 km / h) vergleichen kann. Immer wenn der Sensor eine Geschwindigkeit von 120 km / h oder mehr anzeigt, beginnt er mit der Wiedergabe einer Warnmelodie, bis die Geschwindigkeit verringert wird.

Das Design

Die entworfene Schaltung einer Auto-Übergeschwindigkeitsanzeige besteht im Wesentlichen aus zwei Stufen. Beide Stufen enthalten den allgegenwärtigen IC 555.

Die Stufe, die IC1 enthält, ist als einfacher Frequenz-Spannungs-Wandler oder als frequenzabhängige Spannungsgeneratorschaltung konfiguriert.

Hier ist IC1 in Form eines monostabilen Standard-Multivibrators aufgebaut, dessen Einschaltzeit von den Widerständen R3 / R4 und dem Kondensator C2 bestimmt wird. Diese Komponenten müssen entsprechend ausgewählt werden, um das günstigste Ausgangsverhalten zu erzielen.

Wie wir alle wissen, enthalten alle modernen Kraftfahrzeuge heutzutage elektronische Zündsysteme, die im Gegensatz zu den älteren Leistungsschaltereinheiten ausnahmslos einen CDI oder ein Zündnetz mit kapazitiver Entladung enthalten.

Die CDI-Einheit ist für die Erzeugung der erforderlichen Zündfunken im Motor des Fahrzeugs verantwortlich und ihre Zündrate ist direkt proportional zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs.

Dies bedeutet, dass mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs auch die Lade- / Entladerate des CDI-Kondensators zunimmt und umgekehrt.

Der um IC1 herum aufgebaute Monostable nutzt diese Funktion des CDI-Systems und leitet ein Abtastpotential vom CDI an der Basis von T1 ab.

T1 schaltet die variierenden Hochspannungsimpulse vom CDI effektiv in Niederspannungs-Triggerimpulse über C1 und Masse um.

In Reaktion auf die obigen Impulse zieht T1 jedes Mal, wenn es leitet, Pin Nr. 2 von IC1 nach Masse, wodurch der monostabile Ausgang auf Hoch gesetzt wird.

Der Monostabile hält den Ausgang für einen Zeitraum in der hohen Position, der durch die Werte der jeweiligen Zeitsteuerungskomponenten bestimmt wird, wie im vorherigen Abschnitt erläutert.

Die kontinuierliche Impulsfolge löst jedoch an Pin 3 von IC1 einen entsprechend stabilisierten hohen Ausgang aus (aufgrund der Funktion des Monostabils, der einen nahezu exakten durchschnittlichen Gleichstromausgang erzeugt, der proportional zur Frequenz der Impulse ist).

Schaltungsbetrieb

Der Ausgang wird durch die Integratorstufe, die R7 / R8 / C4 / C5 und auch P1 umfasst, weiter zu einem perfekt messbaren äquivalenten Gleichstrom stabilisiert.

IC2 ist als Spannungskomparator verdrahtet.

Sein Pin Nr. 2 kann die variierende Spannung vom IC1-Ausgang empfangen.

P1 wird so eingestellt, dass, sobald der Ausgang von IC1 auf einen bestimmten Grenzwert ansteigt, der als Überdrehzahlgrenzwert berechnet werden kann, das Potential an Pin # 3 über 1/3 Vcc ansteigt

Dadurch wird der Ausgang von IC2 sofort auf Low gesetzt und das angeschlossene Alarmgerät aktiviert.

Dieser Alarm bleibt aktiviert, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht unter den voreingestellten Grenzwert fällt.

Sobald die Geschwindigkeit verringert wird, ertönt kein Alarm mehr.

Das voreingestellte P1 kann in geeigneter Weise durch ein ordnungsgemäß berechnetes Netzwerk vom Typ einer möglichen Teilerleiter zusammen mit einem Wahlschalter ersetzt werden, um die Auswahl verschiedener Geschwindigkeitsbegrenzungen für verschiedene freie Wege zu ermöglichen.

Schaltplan

Teileliste für den vorgeschlagenen Warnanzeigeschaltkreis für die Geschwindigkeitsbegrenzung

• R1 = 4K7
• R2 = 47E
• R3 = KANN EIN VARIABLER 100K-WIDERSTAND SEIN
• R4 = 3K3,
• R5 = 10 K,
• R6 = 330K
  R9 = 1K,
• R7 = 1K,
• R8 = 10 K,
• R10 = 100 K,
• C1 = 47n,
• C2 = 100n,
• C3 = 100n,
• C4 = 100 uF / 25 V,
• C5 = 10 uF / 25
• VP1 = 10k PRESET
• Z1 = 6 V ZENER
• T1 = BC547
• IC1, IC2 = 555,
• D1, D2 = 1N4148
• BZ1 = Summer oder Musikalarmgerät

Verbessern des Designs mithilfe eines Opamps

Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der oben erläuterten Warnanzeige für die Fahrzeuggeschwindigkeit kann weiter verbessert werden, indem die Summerstufe 555 durch eine Operationsverstärker- / Relaisstufe ersetzt wird, wie unten gezeigt:

Schaltplan

Um das Relais beim Erkennen einer Überdrehzahlsituation zu verriegeln, kann eine Hystereserückmeldung auf das obige Design erfolgen, wie unten gezeigt: