專利名稱：實訓車用信息采集控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種采集控制裝置，特別是涉及一種實訓車用信息采集控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽車電子化的發(fā)展，使電子集成技術(shù)在汽車上得到了廣泛的應用，這就要求汽車維修人員具備電子維修技能及知識，這也對汽車維修領(lǐng)域的教學及培訓有了新的要求，為了能夠更加充分的滿足教學要求教學機構(gòu)不得不大量采購汽車電子設備、測試用工具及產(chǎn)品來滿足學生的需求。目前的汽車實訓課程大多是通過萬用表、示波器、診斷儀等設備對汽車各總成傳感器和汽車電子控制單元上輸出的信號進行的測量。通過測量得到的數(shù)據(jù)，結(jié)合理論知識 讓學生進一步了解汽車各總成部件的運轉(zhuǎn)原理。特別在當今這個技術(shù)不斷進步，設備及產(chǎn)品不斷更新的時代，這樣無形當中就加大了教學機構(gòu)的教學成本。汽車各總成傳感器和汽車電子控制單元上輸出的信號表現(xiàn)為連續(xù)的電信號，屬于一種模擬信號。在我們的生活中，模擬信號分布于自然界的各個角落，如每天溫度、聲音、地震波、心電等的變化。電學上的模擬信號是主要是指幅度和相位都連續(xù)的電信號，這種信號可以被模擬電路進行各種運算，如放大，相加，相乘等簡單處理。卻無法在電腦中進行識別，進而無法做出識別、測量、編輯等各種復雜的處理。而數(shù)字信號是人為的抽象出來的在時間上不連續(xù)的信號，其表現(xiàn)形式為二進制值，計算機所傳輸?shù)碾娦盘枌儆跀?shù)字信號。目前，模擬信號和數(shù)字信號之間已經(jīng)可以相互轉(zhuǎn)換模擬信號一般通過PCM脈碼調(diào)制(Pulse CodeModulation)方法量化為數(shù)字信號，即讓模擬信號的不同幅度分別對應不同的二進制值。采集卡便是可以實現(xiàn)這個功能的裝置，用來將信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并傳輸?shù)诫娔X中，電腦便可以對各種數(shù)字信號進行識別、測量、編輯等處理。在汽車培訓學校的汽車實訓課程中，需要配備的萬用表、示波器、診斷儀等這些實訓設備。其中，無論是實際真車維修過程中，還是在汽車維修的課程中，示波器是必不可少的測量工具。也是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。尤其是在汽車培訓學校的汽車實訓課程中，都需要配備示波器供學員進行實訓操作。在汽車培訓中使用示波儀的缺陷在于1、在有限的課程時間中，只有少數(shù)幾個學生能夠操作實踐；2、示波器的造價很高，如果增加示波器的數(shù)量來滿足到每個學員的實踐需求，成本又太高；3、由于示波器的顯示、操作面板的面積較小，老師在培訓過程中也無法一次照顧到所有同學，又或者要分組學習，則就相同課程的講解需要重復多遍，降低了教學效率。因此，確實需要一種新的實訓設備來，來替代現(xiàn)有的示波器實訓裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種采集控制裝置，通過采集模塊、巡檢模塊、汽車各總成被測模塊和上位機單元的配合，實現(xiàn)使用示波器來實時測量汽車運行過程中的電壓數(shù)值和實時波形，并講該電壓數(shù)值和實時波形反饋到上位機單元或顯示設備上面，從而替代現(xiàn)有的單體示波器實訓裝置。本發(fā)明不僅在電腦上實現(xiàn)示波器的工作過程，還可以達到多通道的運行狀態(tài)，使整個實訓過程更為高效的同時降低了實訓教學成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種實訓車用信息采集控制裝置，其連接特征包括以下部分采集模塊、巡檢模塊、汽車各總成被測模塊和上位機單元。所述巡檢模塊的輸入端與所述上位機單元的輸出端連接，所述巡檢模塊的輸出端與所述實訓車的汽車各總成被測模塊的輸入端連接；所述采集模塊的輸入端通過電連接器與所述巡檢模塊的輸出端連接；所述采集模塊的輸出端與所述上位機單元的輸入端連接。本發(fā)明中所述巡檢模塊包括交流電源、示波板和控制板；通過對所述上位機的操作，可以指令所述控制板將模擬信號從所述汽車各總成被測模塊輸出到所述示波板，經(jīng)所 述示波板將模擬信號傳送到所述采集卡進行采集，將采集得到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號通過通訊接口輸出到所述上位機單元。本發(fā)明所述所述汽車各總成被測模塊可以是汽車各總成傳感器，也可以是汽車電子控制單兀。本發(fā)明所述汽車各總成被測模塊是汽車各總成傳感器、汽車電子控制單元、汽車發(fā)動機實訓臺、自動變速器實訓臺、安全氣囊實訓臺、ABS實訓臺、自動空調(diào)實訓臺、汽車電子點火與燃油噴射實訓臺、汽車車身電器實訓臺、車載Can-Bus總線與多路信息傳輸系統(tǒng)實訓臺、教學整車和汽車車身網(wǎng)絡實訓臺的一種或幾種。本發(fā)明所述上位機單元是可以收發(fā)指令及反饋數(shù)據(jù)的單片機，也可以是計算機。本發(fā)明所述示波板包括繼電器組、單片機、電源及通訊端口、單片機讀寫端口，通過在單片機讀寫端口在單片機中寫入的程序?qū)λ鍪静ò迳纤隼^電器組中的相應繼電器進行操作以實現(xiàn)多通道輸入，能夠不低于兩個通道同時工作；所述示波板可測量出實訓車上所述汽車各總成被測模塊的電壓數(shù)值和實時波形。所述繼電器組的每個繼電器的一端接線端子與所述汽車電子控制單元或汽車傳感器單元電連接，另一端接線端子與所述采集單元電連接。本發(fā)明的有益效果是學生們和教師均可以通過上位機單元的操作，對各種實訓臺的電壓、頻率、脈寬、占空比、示波等全部應用的實踐性教學進行實時測量。并可以把上位機單元與學校的多媒體教室聯(lián)網(wǎng)，也可以將整個教學過程通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)進行在線進行演示。這樣既免除了學校大量采購汽車電子設備及測試工具來滿足每個學生的實踐要求，又可以彌補了在有限的課程時間中，由于示波器的顯示、操作面板的面積較小，老師在培訓過程中也無法一次照顧到所有同學的缺點，提高了教學效率。


圖I為本發(fā)明的連接構(gòu)造示意圖。圖2為本發(fā)明的工作流程示意圖。圖3為本發(fā)明示波板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明上位機的軟件指令界面。圖5為本發(fā)明采集示波后的界面。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明參閱附圖I所示，本發(fā)明主要通過以下模塊實現(xiàn)包括采集模塊20、巡檢模塊10、汽車各總成被測模塊30和上位機單元40。其中巡檢模塊10的的輸入端與上位機單元40的輸出端連接，巡檢模塊10的輸出端與實訓車的汽車各總成被測模塊30的輸入端連接；所述采集模塊20的輸入端通過電連接器7與巡檢模塊10的輸出端連接；采集模塊20的輸出端與上位機單元40的輸入端連接。 參閱附圖2所示，本發(fā)明中的巡檢模塊10包括交流電源13、示波板12和控制板11。主要通過以下流程實現(xiàn)通過對上位機單元40的操作，可以指令所述控制板11判斷該操作是否需要進行示波。如需要示波，則將模擬信號從汽車各總成被測模塊30通過控制板11輸入到示波板12進行示波操作，然后經(jīng)示波板12將模擬信號傳送到采集卡21進行采集，將采集得到的數(shù)字信號通過通訊接口 17輸出到上位機單元40 ;否則將模擬信號通過控制板11直接傳送到上位機單元40。參閱附圖3所示，本發(fā)明所述示波板12包括繼電器組14、單片機16、電源及通訊端口 17、單片機讀寫端口 18，通過在單片機讀寫端口 18在單片機16中寫入的程序?qū)κ静ò?2上繼電器組14中的相應繼電器15進行通斷操作以實現(xiàn)多通道輸入，不低于兩個通道能夠同時工作。示波板12可實時測量出實訓車上汽車各總成被測模塊30的電壓數(shù)值。所述繼電器組的每個繼電器分別與汽車電子控制單元和采集單元電連接。下面通過一個事例進行說明在汽車的整體運作中CAN總線非常重要，所以，在汽車實訓中也是重中之重。參閱附圖4首先對上位機的軟件的操作，在波形分析系統(tǒng)的測試項選擇CAN高低位雙通道。上位機可以指令所述控制板上的單片機來控制控制板上相應的繼電器的常開觸點從斷到通，則第一通道形成。示波板便將汽車電子控制單元的高速CAN管腳的電壓數(shù)值和低速CAN管腳的電壓數(shù)值通過示波板上的單片機來選取示波板上相應的兩個繼電器的常開觸點從斷到通，則第二通道和第三通道相繼形成，整個環(huán)路也形成了導通。此時高速CAN管腳的電壓數(shù)值和低速CAN管腳的電壓數(shù)值讀便可通過示波板進行示波，然后將第二通道和第三通道示波后的數(shù)字信號傳送到采集卡進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，最后參見附圖5將電壓值以數(shù)字信號傳送到上位機單元的屏幕上。
權(quán)利要求
1.一種實訓車用信息采集控制裝置，包括采集模塊、巡檢模塊、汽車各總成被測模塊和上位機單元，其特征在于所述巡檢模塊的輸入端與所述上位機單元的輸出端連接，所述巡檢模塊的輸出端與所述實訓車的汽車各總成被測模塊的輸入端連接；所述采集模塊的輸入端通過電連接器與所述巡檢模塊的輸出端連接；所述采集模塊的輸出端與所述上位機單元的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實訓車用信息采集控制裝置，其特征在于所述巡檢模塊包括交流電源、示波板和控制板；通過對所述上位機的操作，可以指令所述控制板將模擬信號從所述汽車各總成被測模塊輸出到所述示波板，經(jīng)所述示波板將模擬信號傳送到所述采集卡進行采集，將采集得到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號通過通訊接口輸出到所述上位機單J Li ο
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實訓車用信息采集控制裝置，其特征在于所述汽車各總成被測模塊可以是汽車各總成傳感器，也可以是汽車電子控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實訓車用信息采集控制裝置，其特征在于所述汽車各總成被測模塊是汽車各總成傳感器、汽車電子控制單元、汽車發(fā)動機實訓臺、自動變速器實訓臺、安全氣囊實訓臺、ABS實訓臺、自動空調(diào)實訓臺、汽車電子點火與燃油噴射實訓臺、汽車車身電器實訓臺、車載Can-Bus總線與多路信息傳輸系統(tǒng)實訓臺、教學整車和汽車車身網(wǎng)絡實訓臺的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實訓車用信息采集控制裝置，其特征在于所述上位機單元是可以收發(fā)指令及反饋數(shù)據(jù)的單片機，也可以是計算機。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實訓車用信息采集控制裝置，其特征在于所述示波板包括繼電器組、單片機、電源及通訊端口、單片機讀寫端口，通過在單片機讀寫端口在單片機中寫入的程序?qū)λ鍪静ò迳纤隼^電器組中的相應繼電器進行操作以實現(xiàn)多通道輸入，能夠不低于兩個通道同時工作；所述示波板可測量出實訓車上所述汽車各總成被測模塊的電壓數(shù)值和實時波形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實訓車用信息采集控制裝置，其特征在于所述繼電器組的每個繼電器的一端接線端子與所述汽車電子控制單元或汽車傳感器單元電連接，另一端接線端子與所述采集單元電連接。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種實訓車用信息采集控制裝置，包括采集模塊、巡檢模塊、汽車各總成被測模塊和上位機單元。所述巡檢模塊的輸入端與所述上位機單元的輸出端連接，所述巡檢模塊的輸出端與所述實訓車的汽車各總成被測模塊的輸入端連接；所述采集模塊的輸入端通過電連接器與所述巡檢模塊的輸出端連接；所述采集模塊的輸出端與所述上位機單元的輸入端連接。本發(fā)明通過采集模塊、巡檢模塊、汽車各總成被測模塊和上位機單元的配合，不僅在電腦上實現(xiàn)示波器的工作過程，還可以達到多通道的運行狀態(tài)，使整個實訓過程更為高效，且降低了實訓教學成本。
文檔編號G09B9/052GK102779437SQ20111012234
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者王征 申請人:天津市優(yōu)耐特汽車電控技術(shù)服務有限公司