專(zhuān)利名稱：一種機(jī)動(dòng)車(chē)狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種機(jī)動(dòng)車(chē)狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)城本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)設(shè)備及方法，尤其涉及一種可以配置在各類(lèi)大中小型機(jī)動(dòng)車(chē)尤其是汽車(chē)內(nèi)部，對(duì)汽車(chē)故障進(jìn)行診斷和實(shí)時(shí)監(jiān)控的檢測(cè)設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
汽車(chē)發(fā)展到目前階段，已進(jìn)入到中國(guó)老百姓的家庭，逐漸成為人們出行的代步工具；人們?cè)谙硎芷?chē)帶來(lái)的高效率和駕駛快感的同時(shí)，最關(guān)注的仍是汽車(chē)的安全行駛，而保證汽車(chē)各部分部件正常工作是安全行駛的基本保證。目前，大多數(shù)汽車(chē)用戶除了通過(guò)定時(shí)送汽車(chē)保養(yǎng)和檢修，以此來(lái)降低汽車(chē)故障帶來(lái)的行駛風(fēng)險(xiǎn)外，在日常使用汽豐過(guò)程中，沒(méi)有 其它手段來(lái)預(yù)知或?qū)崟r(shí)監(jiān)控汽車(chē)各部位的運(yùn)行狀況，因此行駛中往往無(wú)法避免車(chē)輛本身的故障帶來(lái)的安全隱患，故由此導(dǎo)致造成許多人身和車(chē)輛財(cái)產(chǎn)的損失。另外，當(dāng)汽車(chē)出現(xiàn)故障后，汽車(chē)用戶也只能送愛(ài)車(chē)到專(zhuān)業(yè)的汽車(chē)修理中心去檢測(cè)汽車(chē)故障和修理，而自己無(wú)法對(duì)汽車(chē)故障的部位作出判斷，從而作到心中有數(shù)。汽車(chē)用戶非常希望在出車(chē)前能自行檢測(cè)車(chē)內(nèi)各部件的工作狀態(tài)，以及在駕車(chē)行駛的過(guò)程中，能實(shí)時(shí)了解和監(jiān)控車(chē)內(nèi)各部件的工作狀態(tài)，并希望當(dāng)汽車(chē)出現(xiàn)故障時(shí)能提前預(yù)警，使駕駛者隨時(shí)對(duì)自己愛(ài)車(chē)的狀況作到心中有數(shù)，防患于未然。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種機(jī)動(dòng)車(chē)狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備可以配置在各類(lèi)汽車(chē)上，全面實(shí)時(shí)地讀取被監(jiān)控汽車(chē)各類(lèi)數(shù)據(jù)，并將各類(lèi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成汽車(chē)用戶可以識(shí)別的中文信息提供給汽車(chē)用戶；同時(shí)當(dāng)讀取到的數(shù)據(jù)超出預(yù)先設(shè)定的正常范圍值時(shí)，該設(shè)備及時(shí)發(fā)出預(yù)警，提示車(chē)主汽車(chē)出現(xiàn)故障，保證汽車(chē)安全可靠地為使用者服務(wù)。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種機(jī)動(dòng)車(chē)狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備，所述設(shè)備包括電源、CPU微處理器、可編程字庫(kù)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、用于存儲(chǔ)各類(lèi)汽車(chē)故障判斷數(shù)據(jù)的電可編程只讀存儲(chǔ)器、與所述CPU微處理器連接的信息轉(zhuǎn)換處理器、顯示裝置以及報(bào)警裝置；其中，所述電可編程字庫(kù)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、以及電可編程只讀存儲(chǔ)器輸入裝置、顯示裝置以及報(bào)警裝置與所述CPU微處理器連接；其特征在于所述信息轉(zhuǎn)換處理器包括一微控制器、以及與所述微控制器連接的SPI通信接口電路；所述SPI通信接口電路包括由電阻R24、電阻R23、以及第一三極管Q2組成的SPI接口的時(shí)鐘電路；所述第一三極管Q2處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，其基極通過(guò)電阻R23連接所述微控制器的時(shí)鐘信號(hào)腳，其集電極通過(guò)電阻R24連接12V電源，其發(fā)射極接地，所述微控制器時(shí)鐘信號(hào)腳輸出的時(shí)鐘信號(hào)，由第一三極管Q2的集電極輸出；由電阻R25、電阻R22、第二三極管Q3組成的SPI接口的DO電路；所述第二三極管Q3處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，其基極通過(guò)電阻R22連接所述微控制器的DO腳，其集電極通過(guò)電阻R25連接12V電源，其發(fā)射極接地，且其集電極作為SPI數(shù)據(jù)輸出/輸入端，所述微控制器數(shù)據(jù)輸出腳輸出的DO信號(hào)由三極管Q3的集電極輸出；由電阻R26、電阻R20、電阻R21、第三三極管Q4、二極管D7組成的SPI接口的Dl電路；所述第三三極管Q4設(shè)置在開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，其發(fā)射極接5V電源，且所述電阻R20跨接在基極與發(fā)射極之間；其集電極與所述微控制器的Dl腳連接，且所述電限R21連接在集電極與地之間；所述第三三極管Q4的基極通過(guò)電阻R26與所述二極管D7的正極相連，并且二極管D7的負(fù)極連接所述第二三極管Q3的集電極，Dl信號(hào)經(jīng)由所述二極管D7、電阻R26、第三三極管Q4至所述微控制器的數(shù)據(jù)輸入腳輸入。作為優(yōu)選實(shí)施例，其中所述的顯示裝置包括與CPU微處理器連接的顯示驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊，以及與所述顯示模塊連接的LCD顯示屏；所述輸入裝置采用觸摸屏式結(jié)構(gòu)，與所述顯示裝置共用所述LCD顯示屏，所述LCD顯示屏通過(guò)觸式屏幕模塊與所述CPU微處理器連接；所述報(bào)警裝置包括蜂鳴報(bào)警器和報(bào)警指示燈。本實(shí)用新型的有益效果為該機(jī)動(dòng)車(chē)狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備可以裝配在各類(lèi)汽車(chē)上，通過(guò)與汽車(chē)ECU微電腦接口匹配的插座與各類(lèi)汽車(chē)ECU微電腦連接，在汽車(chē)工作和行駛過(guò)程中讀取汽車(chē)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，使車(chē)主隨時(shí)了解和掌握汽車(chē)的工作狀態(tài)；當(dāng)汽車(chē)任何系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，該設(shè)備在及時(shí)報(bào)警提示車(chē)主的同時(shí)，清楚地給出故障的部位，讓車(chē)主對(duì)汽車(chē)出現(xiàn)的故障作到心中有數(shù)；本設(shè)備給車(chē)主帶來(lái)了極大的方便，同時(shí)也為汽車(chē)安全行駛增加了一份重要的保障。

圖I為本實(shí)用新型的電路方框圖；圖2為信息轉(zhuǎn)換處理器的具體電路圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明一種機(jī)動(dòng)車(chē)狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備，可以裝配在各類(lèi)汽車(chē)儀表盤(pán)的附近。該設(shè)備如圖I所示，包括一供電DC到DC變換電源模塊、CPU微處理器、電可編程字庫(kù)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM);通過(guò)插座與汽車(chē)ECU微電腦接口連接的信息轉(zhuǎn)換處理器，以及輸入裝置、顯示裝置及報(bào)警裝置，上述各部分模塊通過(guò)數(shù)據(jù)總線及地址總線與CPU微處理器連接；其中，各類(lèi)汽車(chē)可能出現(xiàn)的各種故障的數(shù)據(jù)模型都固化存儲(chǔ)在電可編程只讀存儲(chǔ)器內(nèi)，由CPU按照存放位置規(guī)則來(lái)控制數(shù)據(jù)的讀取，電可編程只讀存儲(chǔ)器相當(dāng)于汽車(chē)資料數(shù)據(jù)庫(kù)；電可編程字庫(kù)里面用來(lái)存儲(chǔ)中文文字及圖像，給顯示裝置提供中文顯示的支持；RAM用于臨時(shí)存放讀取的數(shù)據(jù)；而信息轉(zhuǎn)換處理器是本設(shè)備連接汽車(chē)ECU微電腦的橋梁，信息轉(zhuǎn)換處理器將設(shè)備內(nèi)CPU微處理器發(fā)出的讀取數(shù)據(jù)的命令信號(hào)進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)換，使汽車(chē)ECU微電腦可接受和識(shí)別，并將汽車(chē)ECU微電腦發(fā)回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)換，成為CPU可識(shí)別和處理的數(shù)據(jù)，使汽車(chē)ECU微電腦接口與所述CPU微處理器之間能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)，信息轉(zhuǎn)換處理器還用于電平轉(zhuǎn)換，將汽車(chē)采用的12V電平轉(zhuǎn)換成設(shè)備適用的5V電平；CPU微處理器則是該設(shè)備的控制中樞，負(fù)責(zé)程序運(yùn)行，資料數(shù)據(jù)的分析，輸入設(shè)置的響應(yīng)，顯示裝置的驅(qū)動(dòng)，以及報(bào)警裝置的驅(qū)動(dòng)。該設(shè)備的電源由汽車(chē)ECU微電腦接口提供，通過(guò)電源模塊組成的電源穩(wěn)壓電路產(chǎn)生系統(tǒng)電源，供應(yīng)設(shè)備的各模塊使用。[0014]該設(shè)備的工作原理及過(guò)程如下所述首先，設(shè)備的CPU通過(guò)信息轉(zhuǎn)換處理器向汽車(chē)ECU微電腦接口發(fā)送讀取汽車(chē)數(shù)據(jù)代碼的命令，汽車(chē)數(shù)據(jù)如圖2所示，包括發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、燃油系統(tǒng)狀態(tài)、節(jié)氣門(mén)角度等等。信息轉(zhuǎn)換處理器將讀取到的汽車(chē)數(shù)據(jù)代碼返回給CPU，該數(shù)據(jù)代碼對(duì)于汽車(chē)用戶來(lái)講是無(wú)法識(shí)別和讀懂的；CPU對(duì)獲取的數(shù)據(jù)代碼進(jìn)行計(jì)算和處理，同時(shí)將經(jīng)計(jì)算處理后的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)在電可編程只讀存儲(chǔ)器內(nèi)的資料數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和判定，當(dāng)處理后的數(shù)據(jù)是在電可編程只讀存儲(chǔ)器資料數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)的正常范圍內(nèi)，CPU驅(qū)動(dòng)顯示裝置，顯示裝置以車(chē)主可以識(shí)別和讀懂的中文數(shù)據(jù)及圖形來(lái)顯示數(shù)據(jù)，同時(shí)繼續(xù)循環(huán)定時(shí)從汽車(chē)ECU微電腦獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)；當(dāng)處理后的數(shù)據(jù)超出電可編程只讀存儲(chǔ)器資料數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)的正常范圍時(shí)，被CPU確認(rèn)為有故障，CPU驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警的同時(shí)，對(duì)故障數(shù)據(jù)代碼作出詳細(xì)解釋和分析，在顯示裝置上優(yōu)先顯示出警報(bào)數(shù)據(jù)，提示用戶處理故障，并且通過(guò)軟件上的設(shè)置還可以提示用戶，讓用戶進(jìn)一步讀碼了解具體的故障內(nèi)容。由此可見(jiàn)，該設(shè)備可以在汽車(chē)行駛前對(duì)汽車(chē)進(jìn)行故障檢測(cè)和故障診斷，并在汽車(chē)行駛過(guò)程中對(duì)汽車(chē)各部分工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少了汽車(chē)安全上的隱患。該機(jī)動(dòng)車(chē)狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備在電可編程只讀存儲(chǔ)器內(nèi)固化了大量各類(lèi)汽車(chē)各系統(tǒng)的 工作數(shù)據(jù)資料，預(yù)設(shè)了汽車(chē)的正常工作范圍的默認(rèn)值，如圖2所示，作為診斷汽車(chē)故障的對(duì)比數(shù)據(jù)。該設(shè)備還可以接受人工臨時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)，對(duì)于汽車(chē)用戶來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)自己汽車(chē)的類(lèi)型，通過(guò)設(shè)備的輸入裝置來(lái)設(shè)置相應(yīng)數(shù)據(jù)，存入到電可編程只讀存儲(chǔ)器內(nèi)，例如添加冷卻液的汽車(chē)水溫150度時(shí)為沸點(diǎn)，則預(yù)先設(shè)置水溫報(bào)警值為130，默認(rèn)值為0時(shí)不報(bào)警，此時(shí)當(dāng)水溫超過(guò)130時(shí)，CPU確認(rèn)汽車(chē)為出現(xiàn)故障；人工設(shè)置的數(shù)據(jù)一直保存到下次設(shè)置新的數(shù)據(jù)值為止。機(jī)動(dòng)車(chē)狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備的顯示裝置包括與CPU微處理器連接的顯示驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊，連接的LCD顯示屏；輸入裝置采用觸摸屏幕結(jié)構(gòu)，與顯示裝置共用一個(gè)LcD顯示屏，IXD顯示屏通過(guò)觸式屏幕模塊與CPU微處理器連接，用戶可在IXD顯示屏上直接按功能鍵進(jìn)行輸入操作，既有利于縮小產(chǎn)品體積，又使車(chē)主操作方便；所述報(bào)警裝置包括蜂鳴報(bào)警器和報(bào)警指示燈，當(dāng)確認(rèn)汽車(chē)有故障時(shí)，通過(guò)聲光形式來(lái)報(bào)警，給車(chē)主明顯和及時(shí)的提示。本設(shè)備與汽車(chē)ECU微電腦接口連接，用于信號(hào)識(shí)別和協(xié)議轉(zhuǎn)換的信息轉(zhuǎn)換處理器可以采用多種電路和器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例采用的具體電路如圖2所示。圖2所示的信息轉(zhuǎn)換處理器由一微控制器，以及與該微控制器連接的SPI通信接口電路組成；微控制器芯片有多種型號(hào)，在實(shí)際應(yīng)用中我們選用的是PIC16C505芯片，PIC16C505是MICROCHIP公司8位RISC單片機(jī)家族中的一員，該芯片主要特性為有33條指令，運(yùn)行速度最高可達(dá)20MHZ，程序存儲(chǔ)器為1024X12，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為72X8，芯片有11條輸入/輸出腳，I條輸入腳。由PIC16C505和SPI通信接口電路組成的信息轉(zhuǎn)換處理器電路的主要功能是模擬兩個(gè)通訊接口，即SPI通信接口和UART通信接口(標(biāo)準(zhǔn)串口)；實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，將汽車(chē)適用的SPI協(xié)議轉(zhuǎn)換成通常適用的UART協(xié)議；同時(shí)實(shí)現(xiàn)+5V的邏輯電平到+12V邏輯電平的轉(zhuǎn)換。PIC16C505軟件模擬實(shí)現(xiàn)SPI和UART通信接口，其中 第IlPIN實(shí)現(xiàn)SPI的數(shù)據(jù)輸入Dl，12PIN實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘CLOCK，13PIN實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出DO ’第5腳實(shí)現(xiàn)UART的接收數(shù)據(jù)RxD，6腳實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)TxD。所述SPI通信接口電路如圖2所示，包括由電阻R24、R23、以及三極管Q2組成的SPI接口的時(shí)鐘電路，三極管Q2處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，其基極通過(guò)R23連接PIC16C505的時(shí)鐘信號(hào)腳12腳，其集電極通過(guò)R24連接12V電源，其發(fā)射極接地；由PIC16C50512腳輸出的時(shí)鐘信號(hào)，再由三極管Q2的集電極輸出；由R25、R22、三極管Q3組成SPI接口的DO電路，三極管Q3同樣處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，其基極通過(guò)R22連接PIC16C505的13腳，其集電極通過(guò)R25連接12V電源，其發(fā)射極接地，且其集電極作為SPI數(shù)據(jù)輸出/輸入端(DIO)，PIC16C505的13腳輸出的DO信號(hào)由三極管Q3的集電極輸出；由電阻R26、R20、R21、三極管Q4、二極管D7組成的SPI接口的Dl電路；三極管Q4也設(shè)置在開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，其發(fā)射極接5V電源，且R20跨接在基極與發(fā)射極之間；其集電極與PIC16C505的Dl腳連接，且R21連接在集電極與地之間；三極管Q4的基極通過(guò)R26與二極管D7的正極相連，并且二極管D7的負(fù)極連接三極管Q3的集電極，Dl信號(hào)經(jīng)由二極管D7、電阻R26、三極管Q4至PIC16C505的11腳輸入。該設(shè)備還可以包括一串行通訊接口，所述串行通訊接口用于與外部計(jì)算機(jī)通訊連接，可以在PC機(jī)上下載各種軟件、音樂(lè)存入電可編程只讀存儲(chǔ)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的系統(tǒng)升級(jí)以及MP3功能。可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種機(jī)動(dòng)車(chē)狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備，所述設(shè)備包括電源、CPU微處理器、可編程字庫(kù)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、用于存儲(chǔ)各類(lèi)汽車(chē)故障判斷數(shù)據(jù)的電可編程只讀存儲(chǔ)器、與所述CPU微處理器連接的信息轉(zhuǎn)換處理器、顯示裝置以及報(bào)警裝置；其中，所述電可編程字庫(kù)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、以及電可編程只讀存儲(chǔ)器輸入裝置、顯示裝置以及報(bào)警裝置與所述CPU微處理器連接；其特征在于所述信息轉(zhuǎn)換處理器包括一微控制器、以及與所述微控制器連接的SPI通信接口電路；所述SPI通信接口電路包括 由電阻R24、電阻R23、以及第一三極管Q2組成的SPI接口的時(shí)鐘電路；所述第一三極管Q2處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，其基極通過(guò)電阻R23連接所述微控制器的時(shí)鐘信號(hào)腳，其集電極通過(guò)電阻R24連接12V電源，其發(fā)射極接地； 由電阻R25、電阻R22、第二三極管Q3組成的SPI接口的DO電路；所述第二三極管Q3處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，其基極通過(guò)電阻R22連接所述微控制器的DO腳，其集電極通過(guò)電阻R25連接12V電源，其發(fā)射極接地； 由電阻R26、電阻R20、電阻R21、第三三極管Q4、二極管D7組成的SPI接口的Dl電路；所述第三三極管Q4設(shè)置在開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，其發(fā)射極接5V電源，且所述電阻R20跨接在基極與發(fā)射極之間；其集電極與所述微控制器的Dl腳連接，且所述電限R21連接在集電極與地之間；所述第三三極管Q4的基極通過(guò)電阻R26與所述二極管D7的正極相連，并且二極管D7的負(fù)極連接所述第二三極管Q3的集電極，Dl信號(hào)經(jīng)由所述二極管D7、電阻R26、第三三極管Q4至所述微控制器的數(shù)據(jù)輸入腳輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于所述的顯示裝置包括與CPU微處理器連接的顯示驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊，以及與所述顯示模塊連接的LCD顯示屏；所述輸入裝置采用觸摸屏式結(jié)構(gòu)，與所述顯示裝置共用所述LCD顯示屏，所述LCD顯示屏通過(guò)觸式屏幕模塊與所述CPU微處理器連接；所述報(bào)警裝置包括蜂鳴報(bào)警器和報(bào)警指示燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于所述微控制器采用PIC16C505芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備還包括一串行通訊接口，所述串行通訊接口用于與外部計(jì)算機(jī)通訊連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種機(jī)動(dòng)車(chē)狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備，電源、CPU微處理器、可編程字庫(kù)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、用于存儲(chǔ)各類(lèi)汽車(chē)故障判斷數(shù)據(jù)的電可編程只讀存儲(chǔ)器、與所述CPU微處理器連接的信息轉(zhuǎn)換處理器、顯示裝置以及報(bào)警裝置；其中，所述電可編程字庫(kù)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、以及電可編程只讀存儲(chǔ)器輸入裝置、顯示裝置以及報(bào)警裝置與所述CPU微處理器連接；其特征在于所述信息轉(zhuǎn)換處理器包括一微控制器、以及與所述微控制器連接的SPI通信接口電路，信息轉(zhuǎn)換處理器用于信號(hào)的識(shí)別和協(xié)議轉(zhuǎn)換，該設(shè)備可以裝配在各類(lèi)汽車(chē)上，檢測(cè)汽車(chē)工作狀態(tài)和診斷汽車(chē)故障，在汽車(chē)行駛中對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
文檔編號(hào)G01M17/007GK202501985SQ201220030158
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者張棉好 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)