專利名稱：一種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種檢測(cè)設(shè)備的二次儀表終端，特別是ー種通用的汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備的二次儀表終端，適用于各種型號(hào)的汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)汽車(chē)エ業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)的汽車(chē)保有量也不斷的増加，于此同時(shí)因?yàn)檐?chē)輛的性能原因引起的安全事故也逐年提升，造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。為了應(yīng)對(duì)這ー情況，國(guó)家相關(guān)部門(mén)(公安部和交通部)也出臺(tái)了一系列的政策和法規(guī)，強(qiáng)制車(chē)輛定期去汽車(chē)檢測(cè)線進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格才準(zhǔn)許上路行駛。汽車(chē)檢測(cè)線是采用機(jī)架結(jié)構(gòu)的設(shè)備來(lái)模擬車(chē)輛在實(shí)際行駛的狀況，然后對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的，原來(lái)的檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集是采用エ控系統(tǒng)和插槽式信號(hào)采集板卡來(lái)解決信號(hào)采集的，存在著外部信號(hào)容易被干擾、采樣頻率不穩(wěn)定、上位機(jī)標(biāo)定系數(shù)容易作假等問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述不足之處提供ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端，采用CPU模塊驅(qū)動(dòng)檢測(cè)設(shè)備中的檢測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)的功能，采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、不容易受到干擾和作假。ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端包括箱體、顯示屏和控制電路板，顯示屏設(shè)置在箱體上，箱體內(nèi)裝有控制電路板，控制電路板上設(shè)有控制電路，所述控制電路包括模擬量采集放大模塊、數(shù)字量輸入輸出控制模塊、顯示模塊、人機(jī)交互模塊、通訊模塊和CPU模塊；CPU模塊采用單片機(jī)，模擬量采集放大模塊的輸出端與單片機(jī)的AD采集端ロ相連，模擬量采集放大模塊把采集到的模擬信號(hào)(毫伏級(jí))放大到伏級(jí)信號(hào)，然后把信號(hào)直接送到單片機(jī)的AD采集端ロ，給單片機(jī)采集分析；數(shù)字量輸入輸出模塊與單片機(jī)的I/O接ロ相連，完成對(duì)外部設(shè)備的信號(hào)讀取和外部設(shè)備的控制功能；顯示模塊的輸入端與單片機(jī)的I/O ロ相連，單片機(jī)通過(guò)I/O ロ輸出信號(hào)、控制顯示模塊的分段顯示，進(jìn)行相關(guān)的顯示和提示功能；人機(jī)交互模塊具有矩陣鍵盤(pán)，矩陣鍵盤(pán)安裝在箱體外側(cè)，人機(jī)交互模塊通過(guò)并行輸出掃描碼的矩陣鍵盤(pán)直接連接到單片機(jī)的I/O ロ，單片機(jī)通過(guò)對(duì)I/O輸入端的讀取來(lái)進(jìn)行鍵盤(pán)輸入指令的交互和判斷；通訊模塊與單片機(jī)的全雙エ串行ロ相連，完成數(shù)據(jù)交互和相應(yīng)；顯示模塊的輸出端通過(guò)導(dǎo)線與顯示屏相連接，在顯示屏上顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。CPU模塊是本終端的核心模塊；模擬量采集放大模塊完成對(duì)所有模擬量的采集和放大功能；數(shù)字量輸入輸出控制模塊完成對(duì)單片機(jī)輸出及外部數(shù)字信號(hào)的響應(yīng)，完成相關(guān)的控制功能；顯示模塊具有大尺寸數(shù)碼顯示管構(gòu)成，完成檢測(cè)過(guò)程中的響應(yīng)檢測(cè)數(shù)值的顯示；人機(jī)交互模塊具有矩陣鍵盤(pán)，完成現(xiàn)場(chǎng)需要對(duì)ー些參數(shù)的調(diào)整的輸入及ー些手動(dòng)測(cè)試的響應(yīng)；通訊模塊將儀表檢測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232協(xié)議發(fā)送到響應(yīng)的終端上去。所述的通訊模塊采用市售的西門(mén)子的200系列的通訊模塊。[0008]所述的單片機(jī)采用C8051F020系列高速SOC單片機(jī)，是由美國(guó)Cygnal公司開(kāi)發(fā)的完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片，具有與8051兼容的微處理器內(nèi)核，內(nèi)部集成FLASH程序存儲(chǔ)器，具有在系統(tǒng)重新編程能力，內(nèi)部集成64K的FLASH程序存儲(chǔ)器。在系統(tǒng)控制軟件的開(kāi)發(fā)調(diào)試階段，可用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境來(lái)下載及測(cè)試系統(tǒng)。C8051R)20的指令運(yùn)行速度是一般80C51系列單片機(jī)的10倍以上。因?yàn)槠銫IP-51中采用了流水線處理結(jié)構(gòu)，已經(jīng)沒(méi)有了機(jī)器周期時(shí)序，指令執(zhí)行的最小時(shí)序單位為系統(tǒng)時(shí)鐘，大部分指令只要12個(gè)系統(tǒng)周期即可完成。C8051R)20擁有8個(gè)8位的I/O端ロ，大量減少了外部連線和器件擴(kuò)展，有利于提高可靠性和抗干擾能力。其中低4個(gè)I/O端ロ除可作為一般的通用I/O端口外，還可作為其他功能模塊的輸入或輸出引腳。C8051R)20內(nèi)部帶有數(shù)據(jù)采集所需的ADC和DAC，AD是8路12位逐次逼近型ADC，可編程轉(zhuǎn)換速率，最大為100 kS/s。所述的模擬量采集放大模塊的核心部件采用市售的AD620芯片，通過(guò)不同的電阻配置可以得到不同的放大倍數(shù)，同時(shí)該模塊還可設(shè)置對(duì)AD零點(diǎn)調(diào)節(jié)的功能。所述數(shù)字量輸入輸出模塊包括輸入部分和輸出部分，輸入部分米用了 TLP521系列光耦對(duì)I/O信號(hào)進(jìn)行隔離，防止干擾；輸出部分采用了 ULN2803八重達(dá)林頓晶體管陣列，反相輸出，輸入電壓值為T(mén)TL或5V的CMOS值，輸出可達(dá)500MA/50V，用于驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載，直接驅(qū)動(dòng)繼電器輸出。工作原理:汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備開(kāi)始檢測(cè)，本實(shí)用新型儀表終端系統(tǒng)自動(dòng)從單片機(jī)中讀取到相關(guān)參數(shù)，然后根據(jù)參數(shù)初始化。初始化完成后，系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)。系統(tǒng)在工作狀態(tài)中，剛開(kāi)始處于空閑時(shí)期，CPU模塊不斷查詢讀取通訊模塊，當(dāng)讀到有檢測(cè)命令過(guò)來(lái)后，CPU模塊驅(qū)動(dòng)相關(guān)的數(shù)字量輸出模塊執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作從而進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)。在檢測(cè)狀態(tài)中，CPU模塊的讀取相關(guān)模擬量AD數(shù)據(jù)，然后排序進(jìn)行相關(guān)算法計(jì)算。檢測(cè)完畢，CPU模塊關(guān)閉輸出控制模塊。同時(shí)把計(jì)算結(jié)果在顯示模塊中顯示，并通過(guò)RS232通訊模塊發(fā)給終端，從而完成整個(gè)工作。本實(shí)用新型ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端采用CPU模塊作為核心模塊，具有檢測(cè)速度快、采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和不容易受干擾等優(yōu)點(diǎn)，還具有不容易做假，維護(hù)方便等諸多特點(diǎn)。采用整體模塊化設(shè)計(jì)，只要在儀表鍵盤(pán)上進(jìn)行相關(guān)設(shè)定，即可以用一臺(tái)儀表完成所有的檢測(cè)項(xiàng)目，且可以同時(shí)滿足需要放大的模擬信號(hào)、不需放大的模擬信號(hào)、數(shù)字輸入信號(hào)、數(shù)字輸出信號(hào)以及串ロ信號(hào)等檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的需要，大大節(jié)約了使用成本。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說(shuō)明:圖1是ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端的各模塊工作原理框圖。
具體實(shí)施方式
ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端包括箱體1、顯示屏2和控制電路板，顯示屏2設(shè)置在箱體I上，箱體I內(nèi)裝有控制電路板，控制電路板上設(shè)有控制電路，所述控制電路包括模擬量采集放大模塊、數(shù)字量輸入輸出控制模塊、顯示模塊、人機(jī)交互模塊、通訊模塊和CPU模塊；CPU模塊采用單片機(jī)，模擬量采集放大模塊的輸出端與單片機(jī)的AD采集端ロ相連，模擬量采集放大模塊把采集到的模擬信號(hào)(毫伏級(jí))放大到伏級(jí)信號(hào)，然后把信號(hào)直接送到單片機(jī)的AD采集端ロ，給單片機(jī)采集分析；數(shù)字量輸入輸出模塊與單片機(jī)的I/O接ロ相連，完成對(duì)外部設(shè)備的信號(hào)讀取和外部設(shè)備的控制功能；顯示模塊的輸入端與單片機(jī)的I/O ロ相連，單片機(jī)通過(guò)I/O ロ輸出信號(hào)、控制顯示模塊的分段顯示，進(jìn)行相關(guān)的顯示和提示功能；人機(jī)交互模塊具有矩陣鍵盤(pán)3，矩陣鍵盤(pán)3安裝在箱體I外側(cè)，人機(jī)交互模塊通過(guò)并行輸出掃描碼的矩陣鍵盤(pán)3直接連接到單片機(jī)的I/O ロ，單片機(jī)通過(guò)對(duì)I/O輸入端的讀取來(lái)進(jìn)行鍵盤(pán)輸入指令的交互和判斷；通訊模塊與單片機(jī)的全雙エ串行ロ相連，完成數(shù)據(jù)交互和相應(yīng)；顯示模塊的輸出端通過(guò)導(dǎo)線與顯示屏2相連接，在顯示屏2上顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。CPU模塊是本終端的核心模塊；模擬量采集放大模塊完成對(duì)所有模擬量的采集和放大功能；數(shù)字量輸入輸出控制模塊完成對(duì)單片機(jī)輸出及外部數(shù)字信號(hào)的響應(yīng)，完成相關(guān)的控制功能；顯示模塊由大尺寸數(shù)碼顯示管構(gòu)成，完成檢測(cè)過(guò)程中的響應(yīng)檢測(cè)數(shù)值的顯示；人機(jī)交互模塊具有矩陣鍵盤(pán)3，完成現(xiàn)場(chǎng)需要對(duì)ー些參數(shù)的調(diào)整的輸入及一些手動(dòng)測(cè)試的響應(yīng)；通訊模塊將儀表檢測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232協(xié)議發(fā)送到響應(yīng)的終端上去。系統(tǒng)開(kāi)機(jī)上電后，自動(dòng)從單片機(jī)中讀取到相關(guān)參數(shù)，然后根據(jù)參數(shù)初始化。初始化完成后，系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)。系統(tǒng)在工作狀態(tài)中，剛開(kāi)始處于空閑時(shí)期，CPU模塊不斷查詢讀取通訊模塊，當(dāng)讀到有檢測(cè)命令過(guò)來(lái)后，CPU模塊驅(qū)動(dòng)相關(guān)的數(shù)字量輸出模塊執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作從而進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)。在檢測(cè)狀態(tài)中，CPU模塊的讀取相關(guān)模擬量AD數(shù)據(jù)，然后排序進(jìn)行相關(guān)算法計(jì)算。檢測(cè)完畢，CPU模塊關(guān)閉輸出控制模塊。同時(shí)把計(jì)算結(jié)果在顯示屏上顯示出來(lái)，并通過(guò)RS232通訊模塊發(fā)給終端，從而完成整個(gè)工作。
權(quán)利要求1.ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端，其特征在于:包括箱體、顯示屏和控制電路板，顯示屏設(shè)置在箱體上，箱體內(nèi)裝有控制電路板，控制電路板上設(shè)有控制電路，所述控制電路包括模擬量采集放大模塊、數(shù)字量輸入輸出控制模塊、顯示模塊、人機(jī)交互模塊、通訊模塊和CPU模塊；CPU模塊采用單片機(jī)，模擬量采集放大模塊的輸出端與單片機(jī)的AD采集端ロ相連，模擬量采集放大模塊把采集到的模擬信號(hào)放大到伏級(jí)信號(hào)，然后把信號(hào)直接送到單片機(jī)的AD采集端ロ，給單片機(jī)采集分析；數(shù)字量輸入輸出模塊與單片機(jī)的I/O接ロ相連，完成對(duì)外部設(shè)備的信號(hào)讀取和外部設(shè)備的控制功能；顯示模塊的輸入端與單片機(jī)的I/O ロ相連，單片機(jī)通過(guò)I/O ロ輸出信號(hào)、控制顯示模塊的分段顯示，進(jìn)行相關(guān)的顯示和提示功能；人機(jī)交互模塊具有矩陣鍵盤(pán)，矩陣鍵盤(pán)安裝在箱體外側(cè)，人機(jī)交互模塊通過(guò)并行輸出掃描碼的矩陣鍵盤(pán)直接連接到單片機(jī)的I/O ロ，單片機(jī)通過(guò)對(duì)I/O輸入端的讀取來(lái)進(jìn)行鍵盤(pán)輸入指令的交互和判斷；通訊模塊與單片機(jī)的全雙エ串行ロ相連，完成數(shù)據(jù)交互和相應(yīng)；顯示模塊的輸出端通過(guò)導(dǎo)線與顯示屏相連接，在顯示屏上顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端，其特征在于:所述的通訊模塊采用西門(mén)子的200系列的通訊模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端，其特征在于:所述的單片機(jī)采用C8051R)20系列高速SOC單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端，其特征在于:所述的模擬量采集放大模塊的核心部件采用AD620芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種通用汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備二次儀表終端，其特征在于:所述數(shù)字量輸入輸出模塊包括輸入部分和輸出部分，輸入部分米用了 TLP521系列光f禹對(duì)I/O信號(hào)進(jìn)行隔離；輸出部分采用了 ULN2803八重達(dá)林頓晶體管陣列，反相輸出，輸入電壓值為T(mén)TL或5V的CMOS值。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)設(shè)備的二次儀表終端，特別是一種通用的汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備的二次儀表終端，適用于各種型號(hào)的汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備。包括箱體、顯示屏和控制電路板，顯示屏設(shè)置在箱體上，箱體內(nèi)裝有控制電路板，控制電路板上設(shè)有控制電路，所述控制電路包括模擬量采集放大模塊、數(shù)字量輸入輸出控制模塊、顯示模塊、人機(jī)交互模塊、通訊模塊和CPU模塊；具有檢測(cè)速度快、采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和不容易受干擾等優(yōu)點(diǎn)，還具有不容易做假，維護(hù)方便等諸多特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M17/007GK202947880SQ20122060247
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者劉琦, 劉兢兢 申請(qǐng)人:劉兢兢