本實用新型涉及車輛的檢測裝置技術領域，尤其涉及一種車輛綜合電子信息調(diào)試系統(tǒng)。

背景技術：

車輛綜合電子信息系統(tǒng)主要由駕駛員任務終端、駕駛員輔助顯示盒、駕駛員操控面板、動力艙采集控制器、乘員艙采集控制器、發(fā)動機電控盒、滅火控制盒以及相應的總線電纜等組成。根據(jù)車輛綜合電子信息系統(tǒng)的組成、功能及技術要求，構(gòu)建與裝備一致的操作訓練環(huán)境，重點解決底層綜合傳動、發(fā)動機、加溫器、油箱等傳感器信息的模擬與采集，發(fā)動機啟動運轉(zhuǎn)、傳動操縱控制、燈光報警、三防滅火的啟動控制與輸出等關鍵問題。從而構(gòu)建以傳感器模擬信號、用電設備工作狀態(tài)為輸入端，采集控制器為中樞，駕駛員任務終端為中心，執(zhí)行設備為控制對象的操作訓練環(huán)境，滿足裝備所有操作課目的訓練需要。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種車輛綜合電子信息調(diào)試系統(tǒng)，所述調(diào)試系統(tǒng)采用輸入與輸出測試流程，通過系統(tǒng)操作與調(diào)試控制中心，形成綜合電子信息系統(tǒng)離線維修測試能力，解決部隊只能依靠實裝進行維修調(diào)試的難題。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：一種車輛綜合電子信息調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于：包括任務終端、CAN總線、動力艙采集控制器、乘員艙采集控制器、測試/模擬開關組、動力艙模擬負載與信號工裝、乘員艙模擬負載與信號工裝、測試適配器模塊和主控計算機，所述動力艙模擬負載與信號工裝和乘員艙模擬負載與信號工裝通過所述測試/模擬開關組中的一路分別與動力艙采集控制器和乘員艙采集控制器雙向連接，所述測試適配器模塊通過測試/模擬開關組中的另一路分別與動力艙采集控制器和乘員艙采集控制器雙向連接，所述動力艙采集控制器、乘員艙采集控制器和測試適配器模塊與所述CAN總線雙向連接，所述任務終端與所述CAN總線雙向連接，所述主控計算機與所述測試適配器模塊雙向連接；所述測試/模擬開關組受控于所述主控計算機。

進一步的技術方案在于：所述測試/模擬開關組包括若干個單刀雙擲開關，所述采集控制器的每一路輸入/輸出接到一個單刀雙擲開關的公共端，單刀雙擲開關的另外兩端分別接測試適配器模塊的某一路測試通道和所述模擬負載/信號工裝的某一路。

進一步的技術方案在于：所述測試/模擬開關組還包括電源模塊、微處理器模塊、繼電器模塊，所述微處理器模塊與所述主控計算機的控制信號輸出端連接，所述繼電器模塊與所述微處理器模塊的信號輸出端連接，所述電源模塊與所述微處理器模塊以及繼電器模塊的電源輸入端連接，用于為所述微處理器模塊以及繼電器模塊提供工作電源；所述微處理器模塊用于接收主控計算機的控制信號，控制所述繼電器模塊驅(qū)動所述單刀雙擲開關動作，實現(xiàn)測試模式以及模擬模式的切換。

進一步的技術方案在于：所述電源模塊包括直流3.3V電源模塊、直流5V電源模塊以及直流12V電源模塊，所述3.3V電源模塊用于為所述微處理器模塊提供電源，所述5V及12V電源模塊用于為所述繼電器模塊提供電源。

進一步的技術方案在于：所述3.3V電源模塊電源模塊包括電源芯片U32，所述U32使用LMZ12003ADJ型電源芯片，直流12V輸入電源分為五路，第一路經(jīng)電容C29接地，第二路經(jīng)電容C31接地，第三路經(jīng)電阻R153接所述U32的3腳，第四路經(jīng)電阻R152接所述U32的2腳，第五路接所述U32的1腳；電阻R156的一端接所述U32的3腳，另一端接地；所述U32的5腳經(jīng)電容C35接地；所述U32的6腳經(jīng)電阻R157接地；所述U32的7腳分為六路，第一路經(jīng)電阻R155接所述U32的6腳，第二路經(jīng)電容C30接所述U32的6腳，第三路經(jīng)電容C17接地，第四路經(jīng)電容C33接地，第五路經(jīng)電容C34接地，第六路依次經(jīng)電阻R154、發(fā)光二極管LED2接地，所述電容C34與電阻R154的結(jié)點為所述3.3V電源模塊的3.3V電源輸出端。

進一步的技術方案在于：所述5V電源模塊包括電源芯片U31，所述電源芯片U31使用LM2596S-5.0型電源芯片，直流24V輸入電源分為三路，第一路經(jīng)電容C27接地，第二路經(jīng)電容C接地，第三路與所述U31的1腳連接；所述U31的3腳和5腳接地；所述U31的2腳分為兩路，第一路依次經(jīng)電感L1、電容C26后接地，第二路經(jīng)方向續(xù)流二極管D38后接地；所述U31的4腳分為兩路，第一路經(jīng)電容C28接地，第二路依次經(jīng)發(fā)光二極管LED1、電阻R151接地，所述U31的4腳為所述5V電源模塊的5V電源輸出端。

進一步的技術方案在于：所述12V電源模塊包括電源芯片U3，所述U3使用TPS5430型電源芯片，直流24V輸入電源分為四路，第一路經(jīng)電容C14接地，第二路經(jīng)電容C15接地，第三路依次經(jīng)電阻R7、電阻R9接地，第四路經(jīng)與所述U3的7腳連接；所述U3的2腳和3腳懸空，所述U3的5腳接電阻R7與電阻R9的結(jié)點；所述U3的6腳接地；所述U3的1腳經(jīng)電容C13后分為兩路，第一路經(jīng)反向續(xù)流二極管D5后接地，第二路經(jīng)電感L3后又分為四路，第一路經(jīng)電容C17接地，第二路經(jīng)電容C16后接地，第三路依次經(jīng)電阻R2以及電阻R1后接地，第四路依次經(jīng)電阻R5以及發(fā)管二極管D14后接地；所述U3的4腳接電阻R1與電阻R2的結(jié)點；所述U3的8腳接電容C13與續(xù)流二極管D5的節(jié)點；所述U3的9腳接地；電感L3與電容C16的結(jié)點為所述12V電源模塊的12V電源輸出端。

進一步的技術方案在于：所述乘員艙模擬負載與信號工裝包括模擬負載工裝和模擬信號工裝。

進一步的技術方案在于：所述測試適配器模塊包括CAN接口模塊、數(shù)字多用表模塊、數(shù)字IO模塊、模擬數(shù)據(jù)采集模塊以及DA模塊；所述CAN接口模塊用于CAN接口測試；所述數(shù)字多用表模塊用于電壓、電流、電阻測試；所述數(shù)字IO模塊用于數(shù)字IO測試；所述模擬數(shù)據(jù)采集模塊用于多通道模擬數(shù)據(jù)采集；所述DA模塊用于多通道DA輸出。

采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于：所述系統(tǒng)采用閉環(huán)控制策略和總線通信技術，構(gòu)建與實裝一致的操作訓練環(huán)境，解決了車輛綜合電子信息系統(tǒng)訓練手段缺乏、成本高和效率低的難題，對新裝備形成作戰(zhàn)能力和保障能力具有重要意義。

所述系統(tǒng)構(gòu)建車輛綜合電子信息系統(tǒng)部組件換件測試系統(tǒng)環(huán)境，采用輸入與輸出測試流程，通過系統(tǒng)操作與調(diào)試控制中心，形成綜合電子信息系統(tǒng)離線維修測試能力，解決部隊只能依靠實裝進行維修調(diào)試的難題。

此外，所述調(diào)試系統(tǒng)中的電源模塊供電穩(wěn)定，使得所述系統(tǒng)的運行更穩(wěn)定。 測試適配器模塊包括多種模塊，可對多種信號進行測試，使用方便。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型實施例所述調(diào)試系統(tǒng)的原理框圖；

圖2是本實用新型實施例所述調(diào)試系統(tǒng)中單刀雙擲開關的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例所述調(diào)試系統(tǒng)直流3.3V電源模塊的電路原理圖；

圖4是本實用新型實施例所述調(diào)試系統(tǒng)直流5V電源模塊的電路原理圖；

圖5是本實用新型實施例所述調(diào)試系統(tǒng)直流12V電源模塊的電路原理圖；

圖6是本實用新型實施例所述調(diào)試系統(tǒng)中模擬負載工裝單元面板示意圖；

圖7是本實用新型實施例所述調(diào)試系統(tǒng)中模擬信號工裝單元面板示意圖；

圖8是本實用新型實施例所述調(diào)試系統(tǒng)中任務終端測試硬件連接圖；

圖9是本實用新型實施例所述調(diào)試系統(tǒng)中采集器測試連接圖；

圖10是本實用新型實施例所述調(diào)試系統(tǒng)中級聯(lián)測試連接框圖；

圖11是本實用新型實施例所述調(diào)試系統(tǒng)中模擬訓練工作原理圖；

其中：1、指示燈 2、模擬開關 3、模擬故障旋鈕4、旋鈕開關。

具體實施方式

下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。

如圖1所示，本實用新型公開了一種車輛綜合電子信息調(diào)試系統(tǒng)，包括任務終端、CAN總線、動力艙采集控制器、乘員艙采集控制器、測試/模擬開關組、動力艙模擬負載與信號工裝、乘員艙模擬負載與信號工裝、測試適配器模塊和主控計算機，所述動力艙模擬負載與信號工裝和乘員艙模擬負載與信號工裝通過所述測試/模擬開關組中的一路分別與動力艙采集控制器和乘員艙采集控制器雙向連接，所述測試適配器模塊通過測試/模擬開關組中的另一路分別與動力艙采集控制器和乘員艙采集控制器雙向連接，所述動力艙采集控制器、乘員艙采集控制器和測試適配器模塊與所述CAN總線雙向連接，所述任務終端與所述CAN總線雙向連接，所述主控計算機與所述測試適配器模塊雙向連接；所述測試/模擬開關組受控于所述主控計算機。

測試/模擬開關組用于切換測試和模擬訓練兩種調(diào)試狀態(tài)。其包括若干個單刀雙擲開，工作原理如圖2所示。所述采集控制器的每一路輸入/輸出接到一個單刀雙擲開關的公共端，開關的另外兩端分別接測試適配器模塊的某一路測試通道和所述模擬負載/信號工裝的某一路。這個單刀雙擲開關可以由組成電路與主控計算機通信，當進行測試功能時，開關組接到測試適配器模塊接口端，當進行模擬訓練功能時，開關切換到模擬負載/信號工裝的接口端。

進一步的，所述測試/模擬開關組還包括電源模塊、微處理器模塊、繼電器模塊，所述微處理器模塊與所述主控計算機的控制信號輸出端連接，所述繼電器模塊與所述微處理器模塊的信號輸出端連接，所述電源模塊與所述微處理器模塊以及繼電器模塊的電源輸入端連接，用于為所述微處理器模塊以及繼電器模塊提供工作電源；所述微處理器模塊用于接收主控計算機的控制信號，控制所述繼電器模塊驅(qū)動所述單刀雙擲開關動作，實現(xiàn)測試模式以及模擬模式的切換。

優(yōu)選的，所述電源模塊包括直流3.3V電源模塊、直流5V電源模塊以及直流12V電源模塊，所述3.3V電源模塊用于為所述微處理器模塊提供電源，所述5V及12V電源模塊用于為所述繼電器模塊提供電源。

如圖3所示，所述3.3V電源模塊電源模塊包括電源芯片U32，所述U32使用LMZ12003ADJ型電源芯片，直流12V輸入電源分為五路，第一路經(jīng)電容C29接地，第二路經(jīng)電容C31接地，第三路經(jīng)電阻R153接所述U32的3腳，第四路經(jīng)電阻R152接所述U32的2腳，第五路接所述U32的1腳；電阻R156的一端接所述U32的3腳，另一端接地；所述U32的5腳經(jīng)電容C35接地；所述U32的6腳經(jīng)電阻R157接地；所述U32的7腳分為六路，第一路經(jīng)電阻R155接所述U32的6腳，第二路經(jīng)電容C30接所述U32的6腳，第三路經(jīng)電容C17接地，第四路經(jīng)電容C33接地，第五路經(jīng)電容C34接地，第六路依次經(jīng)電阻R154、發(fā)光二極管LED2接地，所述電容C34與電阻R154的結(jié)點為所述3.3V電源模塊的3.3V電源輸出端。

如圖4所示，所述5V電源模塊包括電源芯片U31，所述電源芯片U31使用LM2596S-5.0型電源芯片，直流24V輸入電源分為三路，第一路經(jīng)電容C27接地，第二路經(jīng)電容C接地，第三路與所述U31的1腳連接；所述U31的3腳和5腳接地；所述U31的2腳分為兩路，第一路依次經(jīng)電感L1、電容C26后接地，第二路經(jīng)方向續(xù)流二極管D38后接地；所述U31的4腳分為兩路，第一路經(jīng)電容C28接地，第二路依次經(jīng)發(fā)光二極管LED1、電阻R151接地，所述U31的4腳為所述5V電源模塊的5V電源輸出端。

如圖5所示，所述12V電源模塊包括電源芯片U3，所述U3使用TPS5430型電源芯片，直流24V輸入電源分為四路，第一路經(jīng)電容C14接地，第二路經(jīng)電容C15接地，第三路依次經(jīng)電阻R7、電阻R9接地，第四路經(jīng)與所述U3的7腳連接；所述U3的2腳和3腳懸空，所述U3的5腳接電阻R7與電阻R9的結(jié)點；所述U3的6腳接地；所述U3的1腳經(jīng)電容C13后分為兩路，第一路經(jīng)反向續(xù)流二極管D5后接地，第二路經(jīng)電感L3后又分為四路，第一路經(jīng)電容C17接地，第二路經(jīng)電容C16后接地，第三路依次經(jīng)電阻R2以及電阻R1后接地，第四路依次經(jīng)電阻R5以及發(fā)管二極管D14后接地；所述U3的4腳接電阻R1與電阻R2的結(jié)點；所述U3的8腳接電容C13與續(xù)流二極管D5的節(jié)點；所述U3的9腳接地；電感L3與電容C16的結(jié)點為所述12V電源模塊的12V電源輸出端。

優(yōu)選的，所述測試適配器模塊包括CAN接口模塊、數(shù)字多用表模塊、數(shù)字IO模塊、模擬數(shù)據(jù)采集模塊以及DA模塊；所述CAN接口模塊用于CAN接口測試；所述數(shù)字多用表模塊用于電壓、電流、電阻測試；所述數(shù)字IO模塊用于數(shù)字IO測試；所述模擬數(shù)據(jù)采集模塊用于多通道模擬數(shù)據(jù)采集；所述DA模塊用于多通道DA輸出。

負載工裝承擔著模擬車輛電氣負載、模擬開關、模擬故障的作用。模擬負載工裝采用標準化、模塊化設計，每個負載工裝單元由一個指示燈、模擬開關、模擬故障旋鈕以及相關電路組成。

指示燈用以顯示采集器輸出的電氣信號狀態(tài)，開關用以模擬乘員艙操控面板的拔動開關，模擬故障旋鈕用以模擬負載各種故障狀態(tài)，相關電路用以適配與測試/模擬開關組電路。每個負載工裝單元的面板設計如圖6所示。

信號工裝承擔著模擬車輛采集器需要采集的信號、脈沖、電阻等。模擬信號工裝采用標準化、模塊化設計，每個信號工裝單元由一個旋鈕開關加上相關電路組成。旋鈕開關用觸發(fā)發(fā)出合適的信號給采集器端口。每個信號工裝單元的面板設計如圖7所示。

任務終端測試硬件連接設計:

如圖8所示，任務終端測試是通過檢測設備通用CAN接口模擬各種狀態(tài)信息進行實現(xiàn)。首先，是在任務終端上執(zhí)行控制操作，用調(diào)試平臺的主控計算機通過CAN接口讀取對應的輸出信息進行分析，判斷是否一致；其次，是調(diào)試平臺通過主控計算機控制CAN模塊發(fā)送指定的采集信息，在任務終端上讀取對應的采集顯示信息，判斷是否一致。

采集器測試連接設計:

對采集器的處理信號包括CAN信號、I/O輸出信號、I/O輸入信號、輸出脈沖信號、直流電壓/脈沖信號激勵、電阻輸入等信號，如圖9所示。

CAN信號：主控計算機通過CAN模塊接口發(fā)送輸出控制命令，讀取對應的采集信息。

I/O輸出信號：主控計算機通過數(shù)字IO模塊的I/O的輸入端口對數(shù)字信號進行隔離變換再測試，判斷是否與設置一致。

I/O輸入信號：主控計算機通過數(shù)字IO模塊的I/O模塊的輸出端口對數(shù)字信號進行放大切換輸出，通過CAN總線讀取采集結(jié)果，判斷與輸入激勵是否一致。

輸出脈沖信號：主控計算機通過數(shù)據(jù)采集模塊的采集通道對輸出的脈沖信號進行處理后再采集，并進行電壓、脈沖周期、頻率等參數(shù)進行分析，從而判斷輸出信號的正常性。

直流電壓/脈沖信號激勵：主控計算機通過是通過適配器的DA輸出端口對被測設備進行激勵，通過CAN總線讀取采集結(jié)果，判斷與輸入激勵是否一致。

電阻輸入：通過指定的標準電阻器選項，通過適配器的電阻輸出進行輸入模擬。

級聯(lián)測試:

級聯(lián)測試連接框圖如圖10所示。

模擬訓練工作原理:

模擬訓練原理框圖如圖11所示，任務終端通過CAN口總線接口分別與動力艙、乘員艙采集器連接。采集器的信號輸出、輸入端口與模擬負載、信號裝電路相連接。

當進行模擬控制操作訓練時，用戶通過操作模擬工裝與任務終端界面控制采集器輸出信號，模擬負載工裝對應通道的指示燈會亮，從而實現(xiàn)一個模擬控制操作。

當進行模擬采集操作訓練時，用戶通過操作模擬信號工裝，經(jīng)過采集器對信號的采集從CAN接口輸出相應的狀態(tài)信息給任務終端，任務終端此時完成相應狀態(tài)顯示，從而實現(xiàn)一個模擬采集操作。

調(diào)試診斷功能

（1）任務終端調(diào)試

調(diào)試平臺具有對任務終端的各項功能進行手動測試。測試分為兩大部分，首先是在任務終端上執(zhí)行控制操作，用調(diào)試平臺主控計算機讀取任務終端CAN接口信息并顯示在調(diào)試平臺顯示器上，分析判斷是否一致；其次是由調(diào)試平臺通過主控計算機的CAN接口發(fā)送指定的狀態(tài)協(xié)議，在任務終端上讀取對應的信息顯示，判斷是否一致。

（2）采集器調(diào)試

調(diào)試平臺具有分別對兩個采集器（乘員艙采集器和動力艙采集器）進行自動測試的能力。包括對采集器的接口信號如CAN信號、I/O輸出信號、I/O輸入信號、直流電壓信號、脈沖信號輸出、直流/脈沖信號激勵、電阻輸入等信號的測試。

（3）級聯(lián)測試功能

任務終端和采集器按車輛實際聯(lián)接狀態(tài)進行接連，調(diào)試平臺通過CAN總線監(jiān)測任務終端與采集器之間的數(shù)據(jù)通訊，并根據(jù)任務終端操作狀態(tài)向采集器輸入或輸出需要的IO信號、脈沖信號、電壓信號和阻值等信息。以檢驗任務終端和采集器級聯(lián)工作模式下的功能是否完好，包括：

對CAN總線節(jié)點設備的狀態(tài)顯示、參數(shù)設定和操作控制；

對采集器的操作控制、工作狀態(tài)顯示和監(jiān)測等；

對電氣設備的狀態(tài)監(jiān)測、故障報警。

故障診斷功能:

調(diào)試平臺通過對任務終端與采集器的測試，可對故障進行定位，故障定位到更換單元。

數(shù)據(jù)庫存儲功能:

調(diào)試平臺對性能測試、故障診斷結(jié)果可進行分類管理和數(shù)據(jù)庫存儲。

模擬訓練功能:

（1）模擬負載功能

調(diào)試平臺通過負載工裝可模擬車輛電氣設備的負載狀態(tài)，并能通過指示燈實時的顯示。

（2）模擬信號功能

調(diào)試平臺通過模擬信號工裝可模擬車輛電氣設備的狀態(tài)，通過采集器端口采集信號，經(jīng)過CAN接口總線上傳到任務終端，從而在任務終端上顯示相應的狀態(tài)。

所述系統(tǒng)建立傳感器模擬輸入與顯示模型和輸出控制模型，采用閉環(huán)控制策略和總線通信技術，構(gòu)建與實裝一致的操作訓練環(huán)境，解決了車輛綜合電子信息系統(tǒng)訓練手段缺乏、成本高和效率低的難題，對新裝備形成作戰(zhàn)能力和保障能力具有重要意義。

所述系統(tǒng)構(gòu)建車輛綜合電子信息系統(tǒng)部組件換件測試系統(tǒng)環(huán)境，采用輸入與輸出測試流程，通過系統(tǒng)操作與調(diào)試控制中心，形成綜合電子信息系統(tǒng)離線維修測試能力，解決部隊只能依靠實裝進行維修調(diào)試的難題。