一種汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置，包括至少一個信號檢測與故障設(shè)置模塊、交換機以及上位機，所述每個信號檢測與故障設(shè)置模塊均與一個發(fā)動機實訓裝置連接，所述多個每個信號檢測與故障設(shè)置模塊通過交換機經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與所述上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述信號檢測與故障設(shè)置模塊包括主板、基本信息顯示板、第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板、指示燈板、網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板、電壓表轉(zhuǎn)接板以及輸入鍵盤，主板包括多個信號端口并采用STC12C5628AD_LQFP32作為主控芯片，控制各個子板塊。本實用新型的汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置可將實物教學與網(wǎng)絡(luò)教學更好地結(jié)合，提高對設(shè)備的遠程控制能力。
【專利說明】一種汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車電子實驗教學裝置，特別是涉及一種汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前傳統(tǒng)的教學手段無法很好的解決理論與實踐脫節(jié)現(xiàn)象，教學過程中不能很好的突出教學重點、突破教學難點，教學效果的實時檢測能力較差，也無法很好的解決當前教學和實訓內(nèi)容與行業(yè)企業(yè)需求相差甚遠的矛盾。同時，傳統(tǒng)教學效果的考核往往采取的是以書面考核為主，輔助一些實踐能力考核，這種考核形式缺乏系統(tǒng)性、規(guī)范性，不能對學員進行全方位的考核，也不能提高學員處理實際問題的能力。如何對學員進行全方位考評，形成系統(tǒng)化規(guī)范化的教學考核模式，提高學員動手解決問題能力，是我國技能型人才培養(yǎng)的重點。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及推廣，網(wǎng)絡(luò)化教學及基于互聯(lián)網(wǎng)的遠程控制系統(tǒng)也得到廣泛應(yīng)用，如何利用互聯(lián)網(wǎng)這一資源，對現(xiàn)有的教學設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)化改造，使實物教學與網(wǎng)絡(luò)教學能更好的結(jié)合在一起，提高對設(shè)備的遠程控制能力，也是一個亟待解決的問題。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型目的在于提供一種汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置，可將實物教學與網(wǎng)絡(luò)教學更好地結(jié)合，提高對設(shè)備的遠程控制能力。
[0004]為達成上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種汽車電子網(wǎng) 絡(luò)化故障模擬考核裝置，包括至少一個信號檢測與故障設(shè)置模塊、交換機以及上位機，所述每個信號檢測與故障設(shè)置模塊均與一個發(fā)動機實訓裝置連接，所述多個每個信號檢測與故障設(shè)置模塊通過交換機經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與所述上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述上位機包括顯示器、中央處理器、存儲器以及輸入鍵盤，所述信號檢測與故障設(shè)置模塊包括主板、基本信息顯示板、第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板、與所述第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板相對應(yīng)設(shè)置的指示燈板、網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板、電壓表轉(zhuǎn)接板以及輸入鍵盤，其中:
[0006]所述主板由下述子板塊組成:顯示_595控制端口、故障設(shè)置595控制端口、指示燈12V OUT端口、按鍵連接端口、串口端口、12V OUT端口、5V OUT端口、12V IN端口、加速信號端口、點火熄火信號端口和預留擴展口，該主板采用STC12C5628AD_LQFP32作為主控芯片，控制各個子板塊；
[0007]所述主板的指示燈12V OUT端口連接第一指示燈板的12V IN端口，作為第一指示燈板的電源輸入；
[0008]所述主板的顯示_595控制端口連接基本信息顯示板中的595IN端口，所述基本信息顯示板中包括2位共陰極LED數(shù)碼管DPY-T0S-31H510IAG-B進行數(shù)據(jù)顯示，同時分別采用74HC595和74LS595驅(qū)動和控制所述2位共陰極LED數(shù)碼管；
[0009]所述主板的故障設(shè)置595控制端口連接至所述第一故障設(shè)置板的595IN端口，用于主板控制該第一故障設(shè)置板，所述第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板分別包括有一個指示燈板連接口、一個595IN端口、一個5950UT端口、一個12V IN端口、一個信號輸入線端口、一個信號輸出口和多個繼電器，其中:信號輸入線端口和信號輸出口連接至所述發(fā)動機實訓裝置，用于收發(fā)實訓數(shù)據(jù)；繼電器用于機械方式下的模擬設(shè)置故障信號；所述主板上的2個12V0UT端口分別連接至第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板的12VIN端口，作為第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板的電源供應(yīng)；
[0010]所述主板上的5V OUT端口連接所述電壓轉(zhuǎn)接板的5V IN端口，作為該電壓轉(zhuǎn)接板的電源，所述電壓轉(zhuǎn)接板中設(shè)有3個電壓表端口，用于接插電壓表；
[0011]所述按鍵連接端口連接一個矩陣鍵盤，用于鍵盤方式下的故障信號設(shè)置；
[0012]所述基本信息顯示板通過其5950UT端口連接所述第一指示燈板和第二指示燈板，以實現(xiàn)基本信息的交互以及點亮相應(yīng)的指示燈；
[0013]所述串口端口與所述網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板的串口連接，所述上位機與該網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板中的網(wǎng)口連接，用于網(wǎng)絡(luò)通信。
[0014]進一步的實施例中，所述矩陣鍵盤為一個4*4矩陣鍵盤。
[0015]進一步的實施例中，所述串口轉(zhuǎn)接板包括一以太網(wǎng)轉(zhuǎn)串口模塊，具體為ZNE-100TL芯片，該ZNE-100TL芯片與網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板的串口結(jié)合實現(xiàn)TCP/IP與RS-232/485之間的雙向轉(zhuǎn)換；所述網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板的網(wǎng)口為RJ45網(wǎng)口，其包括一 RJ45網(wǎng)口連接插座。
[0016]進一步的實施例中，ZNE-100TL芯片中的TXD端口通過電阻R4與主板主控芯片STC12C5628AD_LQFP32的RXD端口連接，兩個端口之間通過上拉電阻R3與電源VCC CPU相連，R3阻值為4.7ΚΩ，R4的阻值為220 Ω ;ZNE_100TL主控芯片中的RXD端口通過電阻R2與主板主控芯片STC12C5628AD_LQFP32的TXD端口連接，兩個端口之間通過上拉電阻Rl與電源VCC CPU相連，Rl阻值為4.7K Ω，R2的阻值為220 Ω ;前述ZNE-100TL芯片和主控芯片STC12C5628AD_LQFP32的端口 TXD、RXD用于發(fā)送或接收串口信號；ZNE_100TL芯片中的端口Ethernet TX+、Ethernet TX_、Ethernet RX+、Ethernet RX-分別與 RJ45 網(wǎng) 口連接插座的端口 TX+、TX-、RX+、RX-對應(yīng)相連，用于上位機通過以太網(wǎng)實現(xiàn)與所述信號檢測與故障設(shè)置模塊之間的通訊；ZNE-100TL芯片中的端口 C0M_CFG通過電阻R5與電源VCCCPU相連，用于設(shè)置ZNE-100TL芯片為正常工作模式，R5的阻值為IOK Ω ；ZNE-100TL芯片中的端口 100M_LINK_LED通過電阻R6與端口 GLED-相連，端口 ACT_LED通過電阻R7與端口 YLED-相連，均用于指示當前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，R6與R7的阻值均為IOK Ω ；RJ45網(wǎng)口連接插座的端口 SHELL通過電容Cl與地相連，其端口 GLED+、YLED+直接與電源VCCCPU相連。
[0017]進一步的實施例中，所述上位機為PC機。
[0018]由以上本實用新型的技術(shù)方案可知，本實用新型的有益效果在于:1)故障模擬設(shè)置類型多樣化，包括開路、短路、接觸不良、接地等，同時配以不同顏色的指示燈指示故障類型。2)使用機械、鍵盤和基于網(wǎng)絡(luò)的遠程故障設(shè)置三種不同方式進行故障設(shè)置，并通過信號檢測與故障設(shè)置模塊體現(xiàn)在實驗臺架中，同時可借助信號檢測與故障設(shè)置模塊中的信號檢測板進行信號檢測。3)可實現(xiàn)四種不同的工作狀態(tài)，包括空閑狀態(tài)、原理圖教學狀態(tài)、故障學習狀態(tài)和故障考核狀態(tài)，其中默認的狀態(tài)為空閑狀態(tài)。當教師選擇切換到原理圖教學狀態(tài)時，教師可對實驗臺架上的電路原理圖進行教學，讓學生進一步了解所涉及實驗項目的原理；當選擇工作在故障學習狀態(tài)時，學生可對實驗臺架進行故障模擬設(shè)置，并觀察實驗臺架的故障現(xiàn)象，從而使學生對各種故障類型及其現(xiàn)象進行學習；當選擇工作在故障考核狀態(tài)時，教師可根據(jù)學生對故障的模擬設(shè)置及排除情況進行考核，了解學生對常見故障的排查能力，同時教師可統(tǒng)一管理學生的信息和考核結(jié)果。
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型一實施方式一種汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置的框架示意圖。
[0021]圖2為第一指示燈板的電路示意圖。
[0022]圖3為第二指示燈板的電路示意圖。
[0023]圖4為基本彳目息顯不板的電路不意圖。
[0024]圖5為主板及鍵盤的電路連接示意圖。
[0025]圖6為網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板的電路示意圖。
[0026]圖7為電壓表轉(zhuǎn)接板的電路示意圖。
[0027]圖8為第一故障設(shè)置板的電路示意圖。
[0028]圖9為第二故障設(shè)置板的電路示意圖。
[0029]圖10為主板主控芯片的電路示意圖。
[0030]圖11為RJ45網(wǎng)口連接插座的電路連接示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為了更了解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。
[0032]如圖1所示，根據(jù)本實用新型的較優(yōu)實施例，一種汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置，包括至少一個信號檢測與故障設(shè)置模塊、交換機以及上位機，所述每個信號檢測與故障設(shè)置模塊均與一個發(fā)動機實訓裝置連接，所述多個每個信號檢測與故障設(shè)置模塊通過交換機經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與所述上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述上位機包括顯示器、中央處理器、存儲器以及輸入鍵盤，所述信號檢測與故障設(shè)置模塊包括主板、基本信息顯示板、第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板、與所述第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板相對應(yīng)設(shè)置的指示燈板、網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板、電壓表轉(zhuǎn)接板以及輸入鍵盤。
[0033]本實施例中，主板由下述子板塊組成:顯示_595控制端口、故障設(shè)置595控制端口、指示燈12V OUT端口、按鍵連接端口、串口端口、12V OUT端口、5V OUT端口、12V IN端口、加速信號端口、點火熄火信號端口和預留擴展口，該主板采用STC12C5628AD_LQFP32作為主控芯片，控制各個子板塊。
[0034]下面結(jié)合圖2-圖9所示的電路連接示意圖，詳細說明上述主板與各個子板塊之間的連接。
[0035]所述主板上的指示燈12V OUT端口連接第一指示燈板的12V IN端口，作為第一指不燈板的電源輸入。
[0036]所述主板上的顯示_595控制端口連接基本信息顯示板中的595IN端口，所述基本信息顯示板中包括2位共陰極LED數(shù)碼管DPY-T0S-31H510IAG-B進行數(shù)據(jù)顯示，同時分別采用74HC595和74LS595驅(qū)動和控制所述2位共陰極LED數(shù)碼管。
[0037]所述基本信息顯示板分別通過其5950UT端口連接至所述第一指示燈板和第二指示燈板，以實現(xiàn)基本信息的交互以及點亮相應(yīng)的指示燈。
[0038]所述主板的故障設(shè)置595控制端口連接至所述第一故障設(shè)置板的595IN端口，用于主板控制該第一故障設(shè)置板，所述第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板分別包括有一個指示燈板連接口、一個595IN端口、一個5950UT端口、一個12V IN端口、一個信號輸入線端口、一個信號輸出口和多個繼電器，其中:信號輸入線端口和信號輸出口連接至所述發(fā)動機實訓裝置，用于收發(fā)實訓數(shù)據(jù)；繼電器用于機械方式下的模擬設(shè)置故障信號；所述主板上的2個12V0UT端口分別連接至第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板的12V IN端口，作為第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板的電源供應(yīng)。
[0039]所述主板上的5V OUT端口連接所述電壓轉(zhuǎn)接板的5V IN端口，作為該電壓轉(zhuǎn)接板的電源，所述電壓轉(zhuǎn)接板中設(shè)有3個電壓表端口，用于接插電壓表。
[0040]所述按鍵連接端口連接一個矩陣鍵盤，用于鍵盤方式下的故障信號設(shè)置。作為可選的，例如，采用一個4*4矩陣鍵盤。
[0041]所述串口端口與所述網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板的串口連接，所述上位機與該網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板中的網(wǎng)口連接，用于網(wǎng)絡(luò)通信。
[0042]作為可選的，所述上位機為PC機，可以是個人PC機，也可以是工業(yè)用PC機。
[0043]本實施例中，作為優(yōu)選地，前述串口轉(zhuǎn)接板包括一以太網(wǎng)轉(zhuǎn)串口模塊，具體為ZNE-100TL芯片，該ZNE-100TL芯片與網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板的串口結(jié)合實現(xiàn)TCP/IP與RS-232/485之間的雙向轉(zhuǎn)換；所述網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板的網(wǎng)口為RJ45網(wǎng)口，其包括一 RJ45網(wǎng)口連接插座。
[0044]具體地，結(jié)合圖5、圖6及圖10、圖11所示，ZNE-100TL芯片中的TXD端口通過電阻R4與主板主控芯片STC12C5628AD_LQFP32的RXD端口連接，兩個端口之間通過上拉電阻R3與電源VCC CPU相連，R3阻值為4.7KQ，R4的阻值為220Ω ;ZNE_100TL主控芯片中的RXD端口通過電阻R2與主板主控芯片STC12C5628AD_LQFP32的TXD端口連接，兩個端口之間通過上拉電阻Rl與電源VCC CPU相連，Rl阻值為4.7KQ，R2的阻值為220Ω ;前述ZNE-100TL芯片和主控芯片STC12C5628AD_LQFP32的端口 TXD、RXD用于發(fā)送或接收串口信號；ZNE_100TL芯片中的端口 Ethernet TX+、Ethernet TX-、Ethernet RX+、Ethernet RX-分別與 RJ45 網(wǎng)口連接插座的端口 TX+、TX-、RX+、RX-對應(yīng)相連，用于上位機通過以太網(wǎng)實現(xiàn)與所述信號檢測與故障設(shè)置模塊之間的通訊；ZNE-100TL芯片中的端口 C0M_CFG通過電阻R5與電源VCCCPU相連，用于設(shè)置ZNE-100TL芯片為正常工作模式，R5的阻值為IOK Ω ；ZNE-100TL芯片中的端口 100M_LINK_LED通過電阻R6與端口 GLED-相連，端口 ACT_LED通過電阻R7與端口 YLED-相連，均用于指示當前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，R6與R7的阻值均為10ΚΩ ；RJ45網(wǎng)口連接插座的端口 SHELL通過電容Cl與地相連，其端口 GLED+、YLED+直接與電源VCC CPU相連。
[0045]雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型。本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本實用新型的保護范圍當視權(quán)利要求書所界定者為準。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置，其特征在于，包括至少一個信號檢測與故障設(shè)置模塊、交換機以及上位機，所述每個信號檢測與故障設(shè)置模塊均與一個發(fā)動機實訓裝置連接，所述多個每個信號檢測與故障設(shè)置模塊通過交換機經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與所述上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述上位機包括顯示器、中央處理器、存儲器以及輸入鍵盤，所述信號檢測與故障設(shè)置模塊包括主板、基本信息顯示板、第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板、與所述第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板相對應(yīng)設(shè)置的指示燈板、網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板、電壓表轉(zhuǎn)接板以及輸入鍵盤，其中: 所述主板由下述子板塊組成:顯示_595控制端口、故障設(shè)置595控制端口、指示燈12VOUT端口、按鍵連接端口、串口端口、12V OUT端口、5V OUT端口、12V IN端口、加速信號端口、點火熄火信號端口和預留擴展口，該主板采用STC12C5628AD_LQFP32作為主控芯片，控制各個子板塊； 所述主板的指示燈12V OUT端口連接第一指示燈板的12V IN端口，作為第一指示燈板的電源輸入； 所述主板的顯示_595控制端口連接基本信息顯示板中的595IN端口，所述基本信息顯示板中包括2位共陰極LED數(shù)碼管DPY-T0S-31H5101AG-B進行數(shù)據(jù)顯示，同時分別采用74HC595和74LS595驅(qū)動和控制所述2位共陰極LED數(shù)碼管； 所述主板的故障設(shè)置595控制端口連接至所述第一故障設(shè)置板的595IN端口，用于主板控制該第一故障設(shè)置板，所述第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板分別包括有一個指示燈板連接口、一個595IN端口、一個5950UT端口、一個12V IN端口、一個信號輸入線端口、一個信號輸出口和多個 繼電器，其中:信號輸入線端口和信號輸出口連接至所述發(fā)動機實訓裝置，用于收發(fā)實訓數(shù)據(jù)；繼電器用于機械方式下的模擬設(shè)置故障信號；所述主板上的2個12V0UT端口分別連接至第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板的12VIN端口，作為第一故障設(shè)置板和第二故障設(shè)置板的電源供應(yīng)； 所述主板上的5V OUT端口連接所述電壓轉(zhuǎn)接板的5V IN端口，作為該電壓轉(zhuǎn)接板的電源，所述電壓轉(zhuǎn)接板中設(shè)有3個電壓表端口，用于接插電壓表； 所述按鍵連接端口連接一個矩陣鍵盤，用于鍵盤方式下的故障信號設(shè)置； 所述基本信息顯示板通過其5950UT端口連接所述第一指示燈板和第二指示燈板，以實現(xiàn)基本信息的交互以及點亮相應(yīng)的指示燈； 所述串口端口與所述網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板的串口連接，所述上位機與該網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板中的網(wǎng)口連接，用于網(wǎng)絡(luò)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置，其特征在于，所述矩陣鍵盤為一個4*4矩陣鍵盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置，其特征在于，所述串口轉(zhuǎn)接板包括一以太網(wǎng)轉(zhuǎn)串口模塊，具體為ZNE-100TL芯片，該ZNE-100TL芯片與網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板的串口結(jié)合實現(xiàn)TCP/IP與RS-232/485之間的雙向轉(zhuǎn)換；所述網(wǎng)口轉(zhuǎn)接板的網(wǎng)口為RJ45網(wǎng)口，其包括一 RJ45網(wǎng)口連接插座。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置，其特征在于，ZNE-100TL芯片中的TXD端口通過電阻R4與主板主控芯片STC12C5628AD_LQFP32的RXD端口連接，兩個端口之間通過上拉電阻R3與電源VCC CPU相連，R3阻值為4.7ΚΩ，R4的阻值為220 Ω ；ZNE-100TL主控芯片中的RXD端口通過電阻R2與主板主控芯片STC12C5628AD_LQFP32的TXD端口連接，兩個端口之間通過上拉電阻Rl與電源VCC CPU相連，Rl阻值為4.7ΚΩ，R2的阻值為220 Ω ;前述ZNE-100TL芯片和主控芯片STC12C5628AD_LQFP32的端口 TXD、RXD用于發(fā)送或接收串口信號；ZNE-100TL 芯片中的端口 Ethernet TX+,Ethernet TX-,EthernetRX+> Ethernet RX-分別與RJ45網(wǎng)口連接插座的端口 TX+、TX-、RX+、RX-對應(yīng)相連，用于上位機通過以太網(wǎng)實現(xiàn)與所述信號檢測與故障設(shè)置模塊之間的通訊；ZNE-100TL芯片中的端口 C0M_CFG通過電阻R5與電源VCCCPU相連，用于設(shè)置ZNE-100TL芯片為正常工作模式，R5的阻值為10ΚΩ ;ZNE-100TL芯片中的端口 100M_LINK_LED通過電阻R6與端口 GLED-相連，端口 ACT_LED通過電阻R7與端口 YLED-相連，均用于指示當前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，R6與R7的阻值均為IOKΩ ；RJ45網(wǎng)口連接插座的端口 SHELL通過電容Cl與地相連，其端口 GLED+、YLED+直接與電源VCCCPU相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電子網(wǎng)絡(luò)化故障模擬考核裝置，其特征在于，所述上位機為PC 機。
【文檔編號】G09B9/00GK203689732SQ201420038419
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】彭富明, 張家璽, 張志剛, 彭生輝 申請人:江蘇省紫金山科技有限公司