Modul signalizace couvání SC1

Mnozí asi budete znát Richarda Tomečka jako autora šikovného prográmku pro výpočet všeho možného modelářského CalcRC. Richard postoupil do dalšího levelu ukládání :) finančních prostředků, jelikož si pořídil RC model trucku od Tamiye, konkrétně Scanii R620 Highline. Osvětlení tohoto krásného modelu zatím pořešil kombinací světelného modulu DSS2, mého modulu výstupů s bezdrátovým 433MHz ovladačem VBO1 a hromady LED diod. Jelikož však marně hledal nějaký jednoduchý "pípák na couvačku", oprášil jsem své chabé znalosti a zbastlil pro něj modul signalizace couvání SC1.

Myslím, že tento modul by šel určitě vyřešit elegantněji za pomoci nějakého malého procesoru, třeba PICAXE. Už se na tyto šikovné procesůrky nějakou (dlouhou) dobu chystám, ale zatím nic, takže jsem signalizaci couvání pořešil "klasicky". Předkládám dvě varianty modulu, které se liší způsobem aktivace, jak je popsáno níže.

Zapojení a parametry modulu SC1

Modul je spáchán za použití dvojitého CMOS časovače typu 556. Ten v jednom pouzdře obsahuje dva samostatné časovače typu 555. První časovač pracuje jako generátor nízkého kmitočtu cca 1,6Hz se střídou cca 2,2:1 (poměr dob pípá:nepípá), kterým je spouštěn druhý časovač. Ten pracuje jako generátor akustického signálu o frekvenci cca 2,9kHz. Výsledným signálem je přes výstupní tranzistor Q1 buzen miniaturní magnetodynamický měnič ("pípák"). Na výstup prvního časovače je ještě připojena kontrolní LED dioda D1 signalizující správnou funkci obvodu.

Výsledný zvuk modulu byl došolíchán podle Richardova přání. Jako inspirace bylo vzato toto video couvajícího kamionu. Zde musím říci, že ačkoliv je YouTube plný couvajících kamiónů, najít video, kde i pípají, je docela opruz. Zvuk modulu ale samozřejmě neberte jako dogma, protože v reálu vydávají couvací pípáky různé zvuky. Výsledný zvuk modulu, jak jsem jej namíchal, se prostě Richardovi pozdával nejvíce ;)

Pokud byste si chtěli s výsledným zvukem pohrát, jde to provést rozumnou změnou těchto součástek:
R1, R2, C2 ... generátor akustického signálu
R3, R4, C1 ... generátor nízkého kmitočtu

Schéma zapojení modulu SC1 verze 1

Tato varianta signalizace couvání má jednodušeji řešený spouštěcí vstup. Ten lze připojit přímo na couvací LED diodu, podmínkou ale je, aby měla katodu spojenou přímo s mínusem napájení. Pokud se tato LED rozsvítí, napětí na ní aktivuje modul signalizace couvání a ten začne pípat. Blokové schéma propojení modulu SC1 verze 1:

Schéma zapojení modulu SC1 verze 2

Tato varianta signalizace couvání má spouštěcí vstup řešený pomocí optočlenu. Vstup je tak galvanicky oddělen od elektroniky modulu. Modul tak lze připojit přímo na výstup světelných modulů, které spínají LED diody vnitřními spínači (katoda LED diody není přímo spojená s mínusem napájení). Blokové schéma propojení modulu SC1 verze 2:

Technické údaje

Parametr	Hodnota
Napájení	5-6V (BEC)
Klidová spotřeba	3mA
Špičková spotřeba	60mA (měnič KCG-1206)
Impedance akustického měniče	40 Ohm (měnič KCG-1206)
Kmitočet pípání	2,9kHz
Přerušování pípání	1,6Hz se střídou 2,2:1 (pípá:nepípá)

Průběhy signálů - vlevo průběh akustického signálu cca 2,9kHz (tón, co je slyšet z pípáku), vpravo průběh periody pípání cca 1,6Hz (přerušování akustického signálu se střídou cca 2,2:1):

Provedení modulu SC1

Modul signalizace couvání zatím žádnou konkrétní formu kromě bastldesky nemá. Zkušební vzorek "vrabčí hnízdo" na bastldesce: Zkušební vzorek propojený se světelným modulem BEL DSS1 a RC soupravou (zde vysílačka Flysky GT2B / přijímač Ansmann R5) kvůli ověření funkce: Přímo na nožičkách magnetodynamického měniče (pípáku) je připájena ochranná dioda, která chrání výstupní tranzistor Q1 před napěťovými špičkami vznikajícími na indukční zátěži. Jelikož magnetodynamický měnič je obvykle polarizován, je katoda ochranné diody připojena na plus měniče a anoda na mínus měniče, viz obrázek:

Rozpis součástek

Součástky pro dražší variantu modulu s optočlenem vychází odhadem na nějakých cca 90,- Kč (bez destičky tišťáku). Obvykle vycházím ze součástek nabízených v GME, v podstatě to samé nebo podobné najdete v GES nebo TME.

R1 ... rezistor 47K
R2 ... rezistor 470K
R3 ... rezistor 3M3
R4 ... rezistor 2M2
R5 ... rezistor 4K7
R6 ... rezistor 2K2
R7 ... rezistor 470R
R8 ... rezistor 1K5
R9 ... rezistor 10K (verze 1) / 4K7 (verze 2)
R10 ... rezistor 4K7 (pouze pro verzi 2)
C1 ... kondenzátor keramický 100n
C2 ... kondenzátor keramický 470p
C3 ... kondenzátor keramický 10n
C4 ... kondenzátor keramický 10n
C5 ... kondenzátor keramický 100n
C6 ... kondenzátor keramický 100n
D1 ... LED dioda prům. 3mm, červená
Q1 ... NPN tranzistor BC547
Q2 ... NPN tranzistor BC337
U1 ... Dvojitý CMOS časovač GLC556 (CM556)
OK1 ... optočlen PC817 (pouze pro verzi 2)
P1 ... 6-pin konektor, např. oboustranný kolík XINYA S1G20S 2,54mm
Akustický měnič ... KCG-1206 40 Ohm, alternativy LP-12SP42 (GME); BMT-1205H09 (TME)
Ochranná dioda ... 1N4007 (1N4148)

Modul je jednoduchý a dá se postavit na kousku univerzálního tišťáku, například z desky 661-048 (univerzální deska 160x100mm, rozteč 2,54mm, pásové spoje, vrtaná) nebo 661-054 (univerzální deska 160x100mm, rozteč 2,54mm, kulaté body, vrtaná), k dostání v GME.

Videoukázka funkce zkušebního vzorku

Krátké video funkce zkušebního vzorku modulu SC1 najdete na mém YouTube kanále:

Věnováno Richardovi ;)

- Fotografie, video - Michal Nováček -