一種汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，包括電源單元、傳感器供電單元、主控制器單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)輸入單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；所述各單元均集成于電路板上，電路板安裝于實(shí)驗(yàn)箱體的內(nèi)部；所述實(shí)驗(yàn)箱體上設(shè)置有液晶顯示屏、功能操作按鍵、傳感器電纜接頭以及信號(hào)測(cè)量接頭?？蓪?duì)主控制器的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)電壓值計(jì)算出電阻值再對(duì)應(yīng)溫度值，具有非常高的教學(xué)應(yīng)用價(jià)值?？蛇M(jìn)行傳感器的短路和斷路故障設(shè)置、以及故障的修復(fù)和還原，具有實(shí)驗(yàn)功能齊全、操作簡(jiǎn)單、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。在使用過(guò)程中不需要拔下傳感器或者其它插頭，這樣就避免了部件在反復(fù)拔插的過(guò)程中產(chǎn)生的接觸不良現(xiàn)象，具有使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及汽車(chē)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在各院校的汽車(chē)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)中，在進(jìn)行汽車(chē)?yán)鋮s液溫度測(cè)量的原理和故障診斷教學(xué)時(shí)，都是直接將溫度傳感器的實(shí)物拿至課堂或?qū)嶒?yàn)室，利用萬(wàn)用表等工具對(duì)傳感器進(jìn)行測(cè)量與實(shí)驗(yàn)，這種教學(xué)設(shè)備或者方式主要存在以下缺陷:
[0003](I)利用傳感器實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生只能試驗(yàn)或測(cè)試傳感器溫度與阻值的關(guān)系，并不能真正的了解和掌握汽車(chē)電控模塊是如何將阻值的變化轉(zhuǎn)換成溫度值的。
[0004](2)在進(jìn)行故障診斷方面的教學(xué)時(shí)，往往是將一個(gè)全新的傳感器人為的損壞，來(lái)模擬故障現(xiàn)象，這種方式無(wú)疑是一種浪費(fèi)，另外，在進(jìn)行故障模擬時(shí)不能進(jìn)行汽車(chē)電控模塊故障的模擬。
[0005](3)當(dāng)電路存在多種類(lèi)型的故障需要模擬時(shí)，就得要準(zhǔn)備很多個(gè)傳感器;當(dāng)故障原因找出后，還得將故障部件更換來(lái)確認(rèn)故障原因，在部件的反復(fù)拔插過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象，大大的縮短了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用壽命。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種功能齊全、故障設(shè)置和還原方法簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]提供一種汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，包括電源單元、傳感器供電單元、主控制器單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)輸入單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；
[0009]所述電源單元和傳感器供電單元分別外接交流電源;所述電源單元分別連接主控制器單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)輸入單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;所述傳感器供電單元的輸出端連接傳感器接口及故障設(shè)置單元的輸入端;所述傳感器接口及故障設(shè)置單元的輸入端外接汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器、其輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端；所述主控制器單元分別連接液晶顯示單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;所述鍵盤(pán)輸入單元的輸出端與主控制器的輸入端相連；
[0010]所述電源單元為主控制器單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)輸入單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元提供電能；
[0011]所述傳感器供電單元為傳感器接口及故障設(shè)置單元提供恒定的直流電流；
[0012]所述述主控制器單元控制液晶顯示單元進(jìn)行信息的顯示，讀取鍵盤(pán)輸入單元的用戶(hù)控制指令，控制模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，控制傳感器接口及故障設(shè)置單元進(jìn)行傳感器模擬故障的設(shè)置；
[0013]所述液晶顯示單元在主控制器的控制下進(jìn)行信息的顯示；
[0014]所述鍵盤(pán)輸入單元完成用戶(hù)指令的接收，并將接收的指令傳送給主控制器單元；
[0015]所述傳感器接口及故障設(shè)置單元在主控制器的控制下實(shí)現(xiàn)模擬的傳感器短路和斷路故障現(xiàn)象，并在傳感器供電單元提供的恒定的直流電流作用下將外接的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器電阻值的變化轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，并將該模擬電壓信號(hào)提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；
[0016]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元在主控制器的控制下將傳感器接口及故障設(shè)置單元提供的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)提供給主控制器單元。
[00?7] 本發(fā)明的電源單元、傳感器供電單元、主控制器單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)輸入單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元集成于電路板上；電路板安裝于實(shí)驗(yàn)裝置的箱體內(nèi)部。
[0018]本發(fā)明設(shè)置了液晶顯示單元，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)可以將實(shí)驗(yàn)的操作步驟、方法、實(shí)驗(yàn)參數(shù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果在液晶顯示單元中的液晶顯示屏上進(jìn)行顯示，大大的提高了實(shí)驗(yàn)裝置的便利性、直觀性。
[0019]所述實(shí)驗(yàn)裝置的箱體外表面上設(shè)置有液晶顯示屏、功能操作按鍵、傳感器電纜接頭以及信號(hào)測(cè)量接頭。
[0020]上述方案中，所述電源單元包括交流輸入接口、橋式整流二極管、濾波電容、退耦電容、三端穩(wěn)壓器;交流輸入接口連接外部的交流電源;橋式整流二極管的輸入端與交流輸入接口相連;三端穩(wěn)壓器U4的輸入端與橋式整流二極管的輸出端相連;三端穩(wěn)壓器U7的輸入端與三端穩(wěn)壓器U4的輸出端相連;濾波電容的正極與電源輸出的正極相連，負(fù)極與地相連;退親電容的一端與電源輸出的正極相連，另外一端與地相連。
[0021]上述方案中，所述傳感器供電單元包括交流輸入接口、橋式整流二極管、濾波電容、退耦電容、三端穩(wěn)壓器、精密穩(wěn)壓電源U1、限流電阻R4、取樣電阻R5、取樣電阻R6、取樣電阻R7、調(diào)節(jié)電位器RWl;所述精密穩(wěn)壓電源為T(mén)L431;限流電阻R4的一端與三端穩(wěn)壓器的輸出端相連，另外一端與精密穩(wěn)壓電源Ul的第I腳相連;取樣電阻R5、取樣電阻R6、取樣電阻R7分別首尾相連串接在精密穩(wěn)壓電源Ul的第I腳和第3腳之間，調(diào)節(jié)電位器RWl并接在取樣電阻R6的兩端;精密穩(wěn)壓電源Ul的第I腳和第2腳輸出一個(gè)恒定的直流電流提供給傳感器接口及故障設(shè)置單元。
[0022]上述方案中，所述主控制器單元包括單片機(jī)U3、石英晶體振蕩器Y2、校正電容C5和C6、復(fù)位電阻R14、退耦電容C7和C8、程序下載接口 Hl;石英晶體振蕩器Y2連接在單片機(jī)U3的第7和第8腳之間，校正電容C5和C6的一端與單片機(jī)U3的第7腳相連、其另外一端與單片機(jī)U3的第8腳相連;復(fù)位電阻R14的一端連接單片機(jī)U3的第29腳、另外一端連接電源的正極;退耦電容C7和C8分別連接在電源的正極和地之間；單片機(jī)U3的D 口和C 口與液晶顯示單元相連，控制其進(jìn)行信息的顯示;單片機(jī)U3的C 口與鍵盤(pán)輸入單元相連，讀取用戶(hù)控制指令;單片機(jī)U3的B口與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連，控制其將傳感器接口及故障設(shè)置單元提供的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)提供給主控制器單元;單片機(jī)U3的B 口與傳感器接口及故障設(shè)置單元相連，控制其進(jìn)行傳感器模擬故障的設(shè)置。
[0023]優(yōu)選地，所述單片機(jī)U3可以為ATmega8。
[0024]上述方案中，所述液晶顯示單元包括液晶顯示器U5、退耦電容C9、對(duì)比度調(diào)節(jié)電位器Rw3、復(fù)位電阻R15、復(fù)位電容C10;所述液晶顯示器為IXD12864;退耦電容C9分別連接在電源的正極和地之間；對(duì)比度調(diào)節(jié)電位器Rw3的中心抽頭連接液晶顯示器U5的第3腳，用來(lái)調(diào)節(jié)液晶顯示器的對(duì)比度;復(fù)位電阻R5和復(fù)位電容ClO構(gòu)成阻容充電電路其中點(diǎn)連接液晶顯示器U5的第17腳，給液晶顯示器U5提供復(fù)位信號(hào)；液晶顯示器U5的數(shù)據(jù)端口和控制端口分別與主控制器單元中單片機(jī)的D 口和C 口相連，在主控制器單元的控制下進(jìn)行信息的顯示。
[0025]上述方案中，所述鍵盤(pán)輸入單元包括5個(gè)自復(fù)位式按鍵；自復(fù)位式按鍵的一端接地、其另外一端與主控制器單元中單片機(jī)的C 口相連，用以接收用戶(hù)的控制指令，并將接收的指令傳送給主控制器單元。
[0026]上述方案中，所述傳感器接口及故障設(shè)置單元包括傳感器接口 P1、繼電器Kl和K2、三極管Ql和Q2、限流電阻Rl和R2、短路保護(hù)電阻R3;傳感器接口 Pl連接外部的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器，傳感器接口 PI的第I腳接地;繼電器Kl的常閉觸點(diǎn)與外接的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器串聯(lián)，在主控制器單元的控制下模擬傳感器斷路故障；繼電器K2的常開(kāi)觸點(diǎn)與外接的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器并聯(lián)，在主控制器單元的控制下模擬傳感器短路故障；短路保護(hù)電阻R3的一端與傳感器供電單元的輸出相連、其另外一端與繼電器Kl的常閉觸點(diǎn)相連，當(dāng)模擬傳感器短路故障時(shí)用以保護(hù)傳感器供電單元;三極管Ql和Q2、限流電阻Rl和R2構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路，在主控制器單元的控制下驅(qū)動(dòng)繼電器Kl和K2;所述傳感器接口及故障設(shè)置單元在傳感器供電單元提供的恒定的直流電流作用下將外接的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器電阻值的變化轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，并將該模擬電壓信號(hào)提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。
[0027]上述方案中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2、退耦電容C3和C4、輸入阻容濾波元件R13和C2;模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2的通信端口與主控制器單元中單片機(jī)的B口相連，在主控制器單元的控制下將傳感器接口及故障設(shè)置單元提供的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)提供給主控制器單元。
[0028]優(yōu)選地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2可以為AD7981。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:
[0030](I)汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)置有主控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可通過(guò)相應(yīng)的軟件對(duì)主控制器的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將對(duì)應(yīng)于電阻值的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)計(jì)算阻值與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系就能獲得溫度值，這樣就能讓使用者了解和掌握電阻值轉(zhuǎn)換成溫度的方法，具有非常高的教學(xué)應(yīng)用價(jià)值。
[0031](2)汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)操作實(shí)驗(yàn)箱面板上的按鍵進(jìn)行故障設(shè)置，在主控制器的控制下利用繼電器的觸點(diǎn)模擬傳感器的短路、斷路故障，當(dāng)需要修復(fù)故障現(xiàn)象時(shí)也只需要通過(guò)操作面板上的按鍵就能實(shí)現(xiàn)，具有實(shí)驗(yàn)功能齊全、操作簡(jiǎn)單、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0032](3)汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置在使用過(guò)程中只需要將傳感器一直插入實(shí)驗(yàn)箱的接頭即可，在進(jìn)行故障設(shè)置和還原時(shí)是通過(guò)控制內(nèi)部的繼電器觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不需要拔下傳感器或者其它插頭，這樣就避免了部件在反復(fù)拔插的過(guò)程中產(chǎn)生的接觸不良現(xiàn)象，具有使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1是本發(fā)明操作面板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2是本發(fā)明電路原理結(jié)構(gòu)框圖；
[0035]圖3是本發(fā)明電源單元原理圖；
[0036]圖4是本發(fā)明傳感器供電單元原理圖；
[0037]圖5是本發(fā)明主控制器單元原理圖；
[0038I圖6是本發(fā)明液晶顯示單元原理圖；
[0039]圖7是本發(fā)明鍵盤(pán)輸入單元原理圖；
[0040]圖8是本發(fā)明傳感器接口及故障設(shè)置單元原理圖。
[0041 ]圖9是本發(fā)明模數(shù)轉(zhuǎn)換單元原理圖
【具體實(shí)施方式】
[0042]附圖僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專(zhuān)利的限制；
[0043]為了更好說(shuō)明本實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；
[0044]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解的。
[0045]在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0046]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以是通過(guò)中間媒介間接連接，可以說(shuō)兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明的具體含義。
[0047]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0048]實(shí)施例1
[0049]如圖1所示，為本發(fā)明一種汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)箱體操作面板的結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖1本發(fā)明一種汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)箱體表面的操作面板上設(shè)置有液晶顯示屏1、功能操作按鍵2、傳感器電纜接頭3以及信號(hào)測(cè)量接頭4。
[0050]如圖2所示，為本發(fā)明一種汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置的電路原理結(jié)構(gòu)框圖。參見(jiàn)圖2本發(fā)明一種汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置包括電源單元、傳感器供電單元、主控制器單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)輸入單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;所有單元都集成于電路板上，電路板安裝于實(shí)驗(yàn)裝置的箱體內(nèi)部。
[0051]如圖3所示的電源單元包括交流輸入接口、橋式整流二極管、濾波電容、退耦電容、三端穩(wěn)壓器;交流輸入接口連接外部的交流電源;橋式整流二極管的輸入端與交流輸入接口相連;三端穩(wěn)壓器U4的輸入端與橋式整流二極管的輸出端相連;三端穩(wěn)壓器U7的輸入端與三端穩(wěn)壓器U4的輸出端相連;濾波電容的正極與電源輸出的正極相連，負(fù)極與地相連;退親電容的一端與電源輸出的正極相連，另外一端與地相連。
[0052 ] 該單元的功能是為主控制器單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)輸入單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元提供電能。
[0053]如圖4所示的傳感器供電單元包括交流輸入接口、橋式整流二極管、濾波電容、退耦電容、三端穩(wěn)壓器、精密穩(wěn)壓電源Ul、限流電阻R4、取樣電阻R5、取樣電阻R6、取樣電阻R7、調(diào)節(jié)電位器RWl;所述精密穩(wěn)壓電源為T(mén)L431;限流電阻R4的一端與三端穩(wěn)壓器的輸出端相連，另外一端與精密穩(wěn)壓電源Ul的第3腳相連;取樣電阻R5、取樣電阻R6、取樣電阻R7分別首尾相連串接在精密穩(wěn)壓電源Ul的第2腳和第3腳之間，調(diào)節(jié)電位器RWl并接在取樣電阻R6的兩端;精密穩(wěn)壓電源Ul的第I腳和第2腳輸出一個(gè)恒定的直流電流提供給傳感器接口及故障設(shè)置單元。
[0054]如圖5所示的主控制器單元包括單片機(jī)U3、石英晶體振蕩器Y2、校正電容C5和C6、復(fù)位電阻R14、退耦電容C7和C8、程序下載接口 Hl;石英晶體振蕩器Y2連接在單片機(jī)U3的第7和第8腳之間，校正電容C5和C6的一端與單片機(jī)U3的第7腳相連、其另外一端與單片機(jī)U3的第8腳相連;復(fù)位電阻R14的一端連接單片機(jī)U3的第29腳、另外一端連接電源的正極;退耦電容C7和C8分別連接在電源的正極和地之間；單片機(jī)U3的D 口和C 口與液晶顯示單元相連，控制其進(jìn)行信息的顯示;單片機(jī)U3的C 口與鍵盤(pán)輸入單元相連，讀取用戶(hù)控制指令;單片機(jī)U3的B 口與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連，控制其將傳感器接口及故障設(shè)置單元提供的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)提供給主控制器單元;單片機(jī)U3的B 口與傳感器接口及故障設(shè)置單元相連，控制其進(jìn)行傳感器模擬故障的設(shè)置。
[0055]如圖6所示的液晶顯示單元包括液晶顯示器U5、退耦電容C9、對(duì)比度調(diào)節(jié)電位器Rw3、復(fù)位電阻R15、復(fù)位電容C10;所述液晶顯示器為IXD12864;退耦電容C9分別連接在電源的正極和地之間；對(duì)比度調(diào)節(jié)電位器Rw3的中心抽頭連接液晶顯示器U5的第3腳，用來(lái)調(diào)節(jié)液晶顯示器的對(duì)比度;復(fù)位電阻R5和復(fù)位電容ClO構(gòu)成阻容充電電路其中點(diǎn)連接液晶顯示器U5的第17腳，給液晶顯示器U5提供復(fù)位信號(hào)；液晶顯示器U5的數(shù)據(jù)端口和控制端口分別與主控制器單元中單片機(jī)的D 口和C 口相連，在主控制器單元的控制下進(jìn)行信息的顯示。
[0056]如圖7所示的鍵盤(pán)輸入單元包括5個(gè)自復(fù)位式按鍵；自復(fù)位式按鍵的一端接地、其另外一端與主控制器單元中單片機(jī)的C 口相連，用以接收用戶(hù)的控制指令，并將接收的指令傳送給主控制器單元。
[0057]如圖8所示的傳感器接口及故障設(shè)置單元包括傳感器接口 P1、繼電器Kl和K2、三極管Ql和Q2、限流電阻Rl和R2、短路保護(hù)電阻R3;傳感器接口 Pl連接外部的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器，傳感器接口 PI的第I腳接地;繼電器KI的常閉觸點(diǎn)與外接的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器串聯(lián)，在主控制器單元的控制下模擬傳感器斷路故障；繼電器K2的常開(kāi)觸點(diǎn)與外接的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器并聯(lián)，在主控制器單元的控制下模擬傳感器短路故障；短路保護(hù)電阻R3的一端與傳感器供電單元的輸出相連、其另外一端與繼電器Kl的常閉觸點(diǎn)相連，當(dāng)模擬傳感器短路故障時(shí)用以保護(hù)傳感器供電單元;三極管Ql和Q2、限流電阻Rl和R2構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路，在主控制器單元的控制下驅(qū)動(dòng)繼電器Kl和K2;所述傳感器接口及故障設(shè)置單元在傳感器供電單元提供的恒定的直流電流作用下將外接的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器電阻值的變化轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，并將該模擬電壓信號(hào)提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。
[0058]如圖9所示的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2、退耦電容C3和C4、輸入阻容濾波元件R13和C2;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器為AD7981;模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2的通信端口與主控制器單元中單片機(jī)的B 口相連，在主控制器單元的控制下將傳感器接口及故障設(shè)置單元提供的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)提供給主控制器單元。
[0059]附圖中描述位置關(guān)系的僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專(zhuān)利的限制。顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括電源單元、傳感器供電單元、主控制器單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)輸入單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元； 所述電源單元和傳感器供電單元分別外接交流電源;所述電源單元分別連接主控制器單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)輸入單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;所述傳感器供電單元的輸出端連接傳感器接口及故障設(shè)置單元的輸入端;所述傳感器接口及故障設(shè)置單元的輸入端外接汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器、其輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端;所述主控制器單元分別連接液晶顯示單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元;所述鍵盤(pán)輸入單元的輸出端與主控制器的輸入端相連； 所述電源單元為主控制器單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)輸入單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元提供電能； 所述傳感器供電單元為傳感器接口及故障設(shè)置單元提供恒定的直流電流； 所述述主控制器單元控制液晶顯示單元進(jìn)行信息的顯示，讀取鍵盤(pán)輸入單元的用戶(hù)控制指令，控制模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，控制傳感器接口及故障設(shè)置單元進(jìn)行傳感器模擬故障的設(shè)置； 所述液晶顯示單元在主控制器的控制下進(jìn)行信息的顯示； 所述鍵盤(pán)輸入單元完成用戶(hù)指令的接收，并將接收的指令傳送給主控制器單元； 所述傳感器接口及故障設(shè)置單元在主控制器的控制下實(shí)現(xiàn)模擬的傳感器短路和斷路故障現(xiàn)象，并在傳感器供電單元提供的恒定的直流電流作用下將外接的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器電阻值的變化轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，并將該模擬電壓信號(hào)提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元在主控制器的控制下將傳感器接口及故障設(shè)置單元提供的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)提供給主控制器單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電源單元、傳感器供電單元、主控制器單元、液晶顯示單元、鍵盤(pán)輸入單元、傳感器接口及故障設(shè)置單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元集成于電路板上;電路板安裝于實(shí)驗(yàn)裝置的箱體內(nèi)部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)裝置的箱體外表面上設(shè)置有液晶顯示屏、功能操作按鍵、傳感器電纜接頭以及信號(hào)測(cè)量接頭。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電源單元包括交流輸入接口、橋式整流二極管、濾波電容、退耦電容、三端穩(wěn)壓器;交流輸入接口連接外部的交流電源;橋式整流二極管的輸入端與交流輸入接口相連;三端穩(wěn)壓器U4的輸入端與橋式整流二極管的輸出端相連;三端穩(wěn)壓器U7的輸入端與三端穩(wěn)壓器U4的輸出端相連；濾波電容的正極與電源輸出的正極相連，負(fù)極與地相連;退親電容的一端與電源輸出的正極相連，另外一端與地相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述傳感器供電單元包括交流輸入接口、橋式整流二極管、濾波電容、退耦電容、三端穩(wěn)壓器、精密穩(wěn)壓電源Ul、限流電阻R4、取樣電阻R5、取樣電阻R6、取樣電阻R7、調(diào)節(jié)電位器RWl;所述精密穩(wěn)壓電源為T(mén)L431;限流電阻R4的一端與三端穩(wěn)壓器的輸出端相連，另外一端與精密穩(wěn)壓電源Ul的第I腳相連;取樣電阻R5、取樣電阻R6、取樣電阻R7分別首尾相連串接在精密穩(wěn)壓電源UI的第2腳和第3腳之間，調(diào)節(jié)電位器RWl并接在取樣電阻R6的兩端;精密穩(wěn)壓電源Ul的第I腳和第2腳輸出一個(gè)恒定的直流電流提供給傳感器接口及故障設(shè)置單元。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述主控制器單元包括單片機(jī)U3、石英晶體振蕩器Y2、校正電容C5和C6、復(fù)位電阻R14、退耦電容C7和C8、程序下載接口Hl;石英晶體振蕩器Y2連接在單片機(jī)U3的第7和第8腳之間，校正電容C5和C6的一端與單片機(jī)U3的第7腳相連、其另外一端與單片機(jī)U3的第8腳相連;復(fù)位電阻R14的一端連接單片機(jī)U3的第29腳、另外一端連接電源的正極;退耦電容C7和C8分別連接在電源的正極和地之間；單片機(jī)U3的D 口和C 口與液晶顯示單元相連，控制其進(jìn)行信息的顯示;單片機(jī)U3的C 口與鍵盤(pán)輸入單元相連，讀取用戶(hù)控制指令;單片機(jī)113的8 口與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連，控制其將傳感器接口及故障設(shè)置單元提供的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)提供給主控制器單元;單片機(jī)U3的B口與傳感器接口及故障設(shè)置單元相連，控制其進(jìn)行傳感器模擬故障的設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述液晶顯示單元包括液晶顯示器U5、退耦電容C9、對(duì)比度調(diào)節(jié)電位器Rw3、復(fù)位電阻Rl 5、復(fù)位電容C1;所述液晶顯示器為IXD12864;退耦電容C9分別連接在電源的正極和地之間；對(duì)比度調(diào)節(jié)電位器Rw3的中心抽頭連接液晶顯示器U5的第3腳，用來(lái)調(diào)節(jié)液晶顯示器的對(duì)比度;復(fù)位電阻R5和復(fù)位電容ClO構(gòu)成阻容充電電路其中點(diǎn)連接液晶顯示器U5的第17腳，給液晶顯示器U5提供復(fù)位信號(hào);液晶顯示器U5的數(shù)據(jù)端口和控制端口分別與主控制器單元中單片機(jī)的D 口和C 口相連，在主控制器單元的控制下進(jìn)行信息的顯示。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述鍵盤(pán)輸入單元包括5個(gè)自復(fù)位式按鍵；自復(fù)位式按鍵的一端接地、其另外一端與主控制器單元中單片機(jī)的C 口相連，用以接收用戶(hù)的控制指令，并將接收的指令傳送給主控制器單元。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述傳感器接口及故障設(shè)置單元包括傳感器接口Pl、繼電器Kl和K2、三極管Ql和Q2、限流電阻Rl和R2、短路保護(hù)電阻R3;傳感器接口 Pl連接外部的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器，傳感器接口 PI的第I腳接地;繼電器Kl的常閉觸點(diǎn)與外接的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器串聯(lián)，在主控制器單元的控制下模擬傳感器斷路故障；繼電器K2的常開(kāi)觸點(diǎn)與外接的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器并聯(lián)，在主控制器單元的控制下模擬傳感器短路故障;短路保護(hù)電阻R3的一端與傳感器供電單元的輸出相連、其另外一端與繼電器Kl的常閉觸點(diǎn)相連，當(dāng)模擬傳感器短路故障時(shí)用以保護(hù)傳感器供電單元;三極管Ql和Q2、限流電阻Rl和R2構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路，在主控制器單元的控制下驅(qū)動(dòng)繼電器Kl和K2;所述傳感器接口及故障設(shè)置單元在傳感器供電單元提供的恒定的直流電流作用下將外接的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器電阻值的變化轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，并將該模擬電壓信號(hào)提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的汽車(chē)?yán)鋮s液溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2、退耦電容C3和C4、輸入阻容濾波元件R13和C2;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器為AD7981;模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2的通信端口與主控制器單元中單片機(jī)的B 口相連，在主控制器單元的控制下將傳感器接口及故障設(shè)置單元提供的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)提供給主控制器單元。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK105845012SQ201610231783
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】舒望
【申請(qǐng)人】湖南汽車(chē)工程職業(yè)學(xué)院