Прежде, чем рассказать об иммобилайзерах и электронных сигнализациях, будет интересно и полезно познакомиться с теоретической основой всяких электронных “штучек”. Кстати, это относится не только к противоугонным системам. Хотим мы этого или нет, но в автомобилях появляется все больше всякой всячины типа электронного зажигания, инжекторного впрыска топлива, системы терморегулирования, системы диагностики, навигационной системы и т.д.
Электроника в авто: зачем она нужна?
Автомобили сегодня напичканы электроникой не в угоду переменчивой моде, а потому, что другого способа улучшить определенные эксплуатационные характеристики просто не существует. Как бы Вы не упражнялись с карбюратором “восьмерки”, можете быть уверены: параметров “Ауди” ему не добиться.
Поверьте! В том, что касается нас, пользователей, а не разработчиков, электроника — это очень просто! Зачастую достаточно элементарных знаний, чтобы решить казалось бы непреодолимую проблему, когда что-то отказывает вдали от мастерских и специалистов. Если Вы решили, например, самостоятельно установить автосигнализацию, то таковые познания просто необходимы.
Развитие электрооборудования автомобиля
Итак, давайте посмотрим на все это в исторической последовательности или от простого к сложному. Начиналось все с магнето, механического прерывателя и свечи зажигания. Затем в автомобиле появились различные датчики и реле. В таком виде электрооборудование существовало и развивалось довольно долго, но, начиная с ГАЗ-АА до BMW, блок-схема его такова .1. Ко всему этому надо добавить систему питания: генератор, АКБ, реле-регулятор и т.д. Причем в качестве датчиков считаются все: от датчика давления до датчика включения задней передачи.
Органы управления — это всякие кнопки и переключатели. Органы индикации — лампочки на панели приборов, миллиамперметры и т.д. Исполнительные устройства — все: от ламп в фарах до стартера. Безусловно, и датчики, и органы управления, и исполнительные устройства, и органы индикации постоянно совершенствуются и изменяются. Но наиболее принципиально изменяется электрическая схема управления. В простейшем автомобиле она состоит из проводов, разъемов, предохранителей и реле. С нарастающей сложностью в электрооборудовании появляются блоки, включающие в себя транзисторы, микросхемы и, наконец, микро-ЭВМ.
Все вышеизложенное в полной мере относится к сигнализациям и иммобилайзерам. Любую из них можно описать с помощью приведенной блок-схемы и, в свою очередь, любую “электронную противоугонку” можно рассматривать как один из блоков, включенный в общую электрическую схему автомобиля.
Приведена общая блок-схема для понимания того, что рядовому пользователю наиболее разумно не лезть внутрь этих “квадратиков”, а постараться выяснить и устранить наиболее вероятный отказ одного из элементов схемы или связь между ними. Для более полных рекомендаций по этому поводу давайте рассмотрим подробно виды электрических сигналов между элементами схемы и суть электронных блоков.
Основы электроники для автолюбителя
Сигнал, который может принимать только два устойчивых состояния, называют цифровым. Цифровые сигналы формируются всеми контактными датчиками: дверными концевыми выключателями, датчиком включения стоп-сигналов и т.д..
Сигнал, способный принимать любое промежуточное значение от минимального до максимального, называют аналоговым. Такие сигналы формирует датчик уровня топлива, датчик температуры и т.д.
Зачастую возникает необходимость преобразования аналоговых сигналов в цифровые и наоборот. Для этих целей служат, соответственно, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Например, компьютер не способен обрабатывать аналоговые сигналы, и каждый конкретный сигнал, скажем, датчика температуры, преобразуется с помощью АЦП в соответствующий цифровой код, который обрабатывается ЭВМ.
В качестве примера простейшего ЦАП можно привести тахометр “шестерки” (“Жигули”, а не “БМВ”!). На вход тахометра поступает цифровой сигнал с прерывателя системы зажигания (контакт либо замкнут, либо разомкнут). В зависимости от частоты поступающих импульсов стрелка тахометра отклоняется на определенную величину (что является аналоговым сигналом). Безусловно, занимаясь установкой или ремонтом электрооборудования в автомобиле, необходимо ясно себе представлять, с каким типом сигнала Вы имеете дело.
Пожалуй, самое сложное и самое интересное в автомобиле — электронные блоки. К ним, в частности, можно отнести и центральные блоки противоугонных сигнализаций и иммобилайзеров. Когда-то, вскрыв таинственную черную крышку, можно было обнаружить лишь несколько реле. Электронными блоки стали с появлением транзисторов и микросхем. С появлением микро-ЭВМ блоки стали микропроцессорными.
Что такое транзистор — знает каждый школьник. Тем, кто не любил физику, могу напомнить. В самом простом объяснении, это прибор, подавая на вход которого относительно небольшой сигнал, на выходе можно получить тот же по форме сигнал, но значительно усиленный. Иными словами, элементарный усилитель. Теперь представьте себе, что научно-технический прогресс позволил разместить на площади в несколько квадратных миллиметров несколько тысяч таких транзисторов, соединенных между собой определенным образом. Получилась микросхема! Конечно, тот самый “прогресс” позволил включить в состав микросхемы и другие элементы: резисторы, конденсаторы и т.д.. Это, так сказать, лишь раскрашивает черно-белый фильм в красочные цвета.
Микросхем очень много и самых разных. Если же их соединить для реализации определенной функциональной схемы, получится ЭВМ! Строго говоря, ЭВМ создавались задолго до появления микросхем. То, что сейчас размещается в маленьком блоке какого-нибудь “Alligator”, 50 лет назад весило бы несколько сотен килограммов.
Если попытаться разобраться в технических терминах, то ЭВМ, микро-ЭВМ, микропроцессор — несколько разные устройства. Для нас с Вами, видимо, нет смысла вдаваться в такие подробности. К тому же зачастую микросхему, которая фактически является микропроцессором, называют микро-ЭВМ; к слову ЭВМ добавляют “микро” только из-за ее размеров, а электронный блок, который фактически является микро-ЭВМ, называют микропроцессорным. В простейшем случае блок-схема любой ЭВМ выглядела так, как на рисунке.
ОЗУ — это оперативное запоминающее устройство. Здесь хранится информация, которая требуется компьютеру лишь определенное время. Например, светодиод автосигнализации расскажет Вам о том, каким образом злоумышленник пытался проникнуть в автомобиль. Однако стоит включить зажигание, эта информация исчезнет.
ПЗУ — постоянное запоминающее устройство. Чаще всего там хранится программа работы ЭВМ, которая не стирается даже при отключении питания. Например, если все тот же злоумышленник отключит аккумулятор автомобиля, то после очередной подачи напряжения сигнализация “истошно завоет” согласно заложенной в нее программе.
ОЗУ и ПЗУ можно объединить в единый функциональный блок памяти. Вообще, вся память состоит из множества элементарных ячеек — триггеров. Триггер — это простейшее устройство из нескольких транзисторов, которое имеет только два устойчивых состояния: “0” и “1”. Простейший пример: нажимаете кнопку брелка сигнализации, и замки авто отпираются. Если нажмете кнопку еще раз — триггер в брелке переводится в другое устойчивое состояние, двери запираются, и это продолжается до следующего нажатия.
Процессор — штука сложная… Его блок-схема могла бы легко занять весь этот лист. Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что это устройство, которое считывает поступившую информацию через устройство ввода, анализирует состояние ОЗУ и обрабатывает информацию по программе, заложенной в ПЗУ. Когда решение готово, процессор передает его через устройство вывода на исполнительные элементы автомобиля. Понятно, что слабенький транзистор микропроцессора не может включить мощную лампу фары. Для решения таких проблем согласования, собственно, и служит устройство вывода. Примерно то же самое делает устройство ввода, “улаживая отношения” между сигналами с помехами от датчиков автомобиля и входами процессора.
На элементарном уровне работа микро-ЭВМ происходит до смешного просто. Во-первых, как мы уже говорили, цифровой сигнал имеет только два значения, которые условно называются “0” или “1”. Во-вторых, весь язык “общения” и “размышления” основывается всего на трех словах: “И”, “ИЛИ”, “НЕ”, которые имеют одно общее название — логические операции. Реализуются эти операции с помощью так называемых логических элементов, проще говоря, небольших электрических схем, из которых, наряду с триггерами, строятся все электронные схемы.
Элемент, реализующий операцию “И”, имеет один выход и несколько входов. Логика работы такова: сигнал на выходе появляется только тогда, когда присутствуют сигналы на всех входах. В качестве примера можно рассмотреть операцию включения сигнала поворота. Зажечь лампы поворота можно только тогда, когда включен переключатель поворота и зажигание автомобиля.
Элемент, реализующий логическую операцию “ИЛИ”, также имеет один выход и несколько входов, но, в отличие от элемента “И”, сигнал на выходе появляется при наличии сигнала, хотя бы на одном входе. Например, если Вы пытаетесь поставить на охрану автомобиль с электронной сигнализацией, но не закрыли дверь водителя или любую другую, сирена обязательно проинформирует Вас о наличии неисправной зоны.
Логическая операция “НЕ” — это когда все наоборот: подаете сигнал на вход — на выходе ничего нет, сигнала на входе — на выходе он присутствует. Скажем, нажимаете кнопку звукового сигнала и, соединяя контакт с корпусом, подаете на схему напряжение 0 Вольт. На самой сирене в это время появляется напряжение 12 Вольт! (Строго говоря, это относится к автомобилям с промежуточным реле и сиреной с клеммой +12В.)
Стратегия самостоятельного поиска неисправности электрооборудования автомобиля
Итак, предположим, что Мы усвоили основы радиоэлектроники и готовы самостоятельно решать “электронные проблемы” своего автомобиля. Давайте все же сделаем некоторые выводы и сформулируем общие рекомендации.
Конечно, прежде всего надо иметь электрические схемы и желательно описания к ним. Попытайтесь представить себе электрическую схему Вашего авто в виде описанной выше простейшей блок-схемы, и все станет гораздо проще и понятнее. Есть такая мудрая и простая фраза: “Радиоэлектроника — наука о контактах”. Проверьте прежде всего исправность проводов и надежность разъемов. Убедитесь в работоспособности датчиков. Причем не забывайте, что слаботочные цепи микро-ЭВМ нельзя проверять лампой-переноской или “на искру”. При этом даже тестером надо пользоваться очень аккуратно!
Плохой контакт клеммы заземления одного из блоков может запросто направить большой ток на один из входов компьютера и вывести его из строя. То же самое может сделать грязная катушка зажигания. Окислившиеся контакты разъемов могут доставить не меньше хлопот. Лучше всего, если в автомобиле используется микро-ЭВМ или другие электронные блоки, нельзя “прикуривать” от работающего двигателя и нельзя давать “прикуривать” другим.
По материалам книги «Противоугонные автомобильные системы». А. Мирошников.
Loading...
