Совмещение световой и звуковой индикации в схемах на микроконтроллере

February 23, 2014 by admin Комментировать »

То, о чём пойдёт речь дальше, французы называют «технопсихология», англичане — «эргономика», американцы — «человеческая инженерия» (human engineering). В странах СНГ наибольшее распространение получил термин «инженерная психология», обозначающий весь комплекс задач, возникающих при работе людей с техникой.

Основой инженерной психологии, как отрасли науки, является изучение взаимодействия человека и машины. В более узком прикладном смысле — это «общение» радиолюбителя и сконструированного им устройства. Пользователю следует создать комфортные условия для работы с прибором и предусмотреть оптимальное расположение органов управления и настройки. Инженерная психология как раз и даёт рекомендации о том, как это сделать наиболее рационально.

Операторский интерфейс сокращённо называют MMI (Man Machine Interface) или интерфейс «человек-машина». Один из канонов MMI гласит — информация лучше воспринимается, если она приходит из разных источников, в частности, по зрительному и слуховому каналу. Иными словами, включение светодиода должно сопровождаться звуковым подтверждением, и наоборот. Слух имеет преимущество при приёме непрерывных, а зрение — дискретных сигналов.

Слуховой канал. Для указания аварии рекомендуется использовать диапазон частот 800…5000 Гц (очень громко), для предупреждения — 200…800 Гц (громко), для уведомления — 200…400 Гц (средняя громкость). Желательно применять амплитудно-частотную модуляцию. Например, хорошо привлекает внимание периодическое прерывание звука 500…2500 Гц с частотой 1…8 Гц или мелодичная трель с периодом модуляции 0.3…1 с. Глубина амплитудной модуляции должна быть не менее 12%, глубина частотной модуляции — не менее 3%.

Если какой-нибудь источник звука выключить на 40…50 мс, а затем опять его включить, то из-за инерционности слуха человек может не обнаружить паузы. Короткие звуковые сигналы воспринимаются, как «щелчки». Интервал междудвумя предъявляемыми сигналами должен быть не менее 0.5 с.

Движение объекта «вверх/вниз» ассоциируется у человека соответственнно с увеличением/уменьшением высоты звука, движение «влево/вправо» — с перемещением кажущегося источника звука влево/вправо по стереопанораме.

Зрительный канал. В поле зрения оператора должно одновременно находиться не более 4…8 световых индикаторов. Для указания опасности рекомендуется красный/оранжевый цвет, для привлечения внимания — жёлтый/синий цвет, для обозначения нормального режима работы — зелёный цвет. Наиболее контрастные цветовые сочетания: белый и красный, жёлтый и синий, ярко-жёлтый и чёрный. Почти идеальные фоновые цвета — это синий и жёлтый, поскольку они хорошо воспринимаются боковым зрением.

Если надо сделать акцент на свершившееся событие, то применяют яркие импульсные световые «вспышки» с длительность не менее 0.2 с. Они на глаз более заметны, чем непрерывное свечение индикатора.

Совместить «свет», «звук» и MK помогают схемы на Рис. 2.119, а…и.

а) если МК  генерирует звуковой сигнал, то индикатор #L/светится вполнакала. Если на выходе MK выставляется постоянно ВЫСОКИЙ/НИЗКИЙ уровень, то индикатор HL1 или ярко светится, или полностью погашен. При смене яркости в «пищалке» ЯЛ/ будет слышен щелчок;

б) аналогично Рис. 2.119, а, но с противоположным управляющим уровнем на выходе MK;

в) аналогично Рис. 2.119, а, но более громко, благодаря повышенному напряжению питания +9…+12 В. Без нагрузочной цепочки R2 пьезоизлучатель HA1 звучать не будет;

г) индикатор HL1 светится красным или зелёным цветом при постоянно ВЫСОКИХ/НИЗКИХ уровнях на двух линиях MK. Звук в «пьезопищалке» HA1 формируется противофазными сигналами с выходов MK, при этом индикатор HL] светится суммарным жёлтым цветом;

д) НИЗКИМ уровнем на выходе MK одновременно включаются звуковой пьезогенератор A1 и светодиод HL1 (в полную яркость). Ток через пьезогенератор должен быть не более 20 мА, чтобы не повредить светодиод. Возможна генерация пачек звуковых и световых импульсов;

е) частота прерываний света и звука («бузер»Л7) задаётся мигающим светодиодом HL1\

ж) первичная обмотка трансформатора T1 должна иметь сопротивление 200…1000 Ом. Индикатор HL1 при генерации звука светится вполнакала. При ВЫСОКОМ уровне на выходе MK он светится максимально ярко, а при НИЗКОМ уровне — полностью погашен;

 Рис. 2.119. Схемы подключения комбинированных «светозвукоизлучателей» к MK

(окончание):

з)          мигающий светодиод HL1 формирует огибающую звучания пьезогенератора A1. Частота прерывания 1…3 Гц зависит от типа HL1, а частота звукового заполнения 0.8…1 кГц зависит от типа А1. Резистором Л2устанавливают яркость свечения индикатора HL1. Резистор  допускается заменить перемычкой, если внутри светодиода HL1 имеется интегральный резистор;

и) аналогично Рис. 2.119, з, но с более разнообразными световыми и звуковыми эффектами из-за разной частоты мигания светодиодов HL1, HL2.

Источник: Рюмик, С. М., 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 2 / С. М. Рюмик. — М.:ЛР Додэка-ХХ1, 2011. — 400 с.: ил. + CD. — (Серия «Программируемые системы»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты