專利名稱:一種汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種基于單片機(jī)的檢測系統(tǒng),特別涉及一種用于檢測汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,汽車離合器打滑使用頻閃儀進(jìn)行檢測,頻閃儀主要由閃光燈、電阻器、電容器、高壓電極和傳感器等組成。使用頻閃儀時,由汽車發(fā)動機(jī)的火花塞或某缸點(diǎn)火高壓電給儀器內(nèi)的高壓電極輸入電脈沖信號,控制閃光燈的閃光時刻,因此,閃光燈的閃光頻率與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。將閃光燈發(fā)出的光脈沖投射到傳動軸上的某一點(diǎn),離合器不打滑時使人感覺到傳動軸并不轉(zhuǎn),離合器打滑時使人感覺到傳動軸慢慢向相反方向轉(zhuǎn)動,其轉(zhuǎn)動的快慢即可反映離合器打滑的嚴(yán)重程度。這種頻閃儀是基于人們的視覺暫留現(xiàn)象制成的,靠檢測人員人工目視對離合器打滑程度做出定性估計,不能實現(xiàn)自動檢測,不能定量檢測打滑率,給準(zhǔn)確檢測離合器打滑程度造成困難。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于為了克服現(xiàn)有的汽車離合器打滑檢測頻閃儀依靠人工目測估計、不能自動、定量檢測汽車離合器打滑的不足,提供一種新的用于檢測汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng)。本檢測系統(tǒng)不僅能自動測出汽車離合器是否打滑,還能實現(xiàn)定量檢測,自動測出打滑率,當(dāng)打滑率超出限值時能自動報警,從而可以實現(xiàn)汽車離合器打滑的準(zhǔn)確定量及自動檢測。
為實現(xiàn)這樣的目的,本實用新型提供了一種汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng),包括單片機(jī)系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入單元、驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入單元、顯示和報警單元、鍵盤控制單元、PC機(jī)通信單元。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入單元將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入到單片機(jī)系統(tǒng),驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入單元將驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入到單片機(jī)系統(tǒng),單片機(jī)系統(tǒng)通過對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速輸入信號和驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速輸入信號的處理,將離合器打滑率輸出到所述顯示和報警單元以完成對打滑率的檢測,鍵盤控制單元將單片機(jī)系統(tǒng)在計算轉(zhuǎn)速、打滑率及判斷打滑率是否超出限值時所需的參數(shù)輸入到單片機(jī)系統(tǒng),以便于單片機(jī)系統(tǒng)調(diào)用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的數(shù)據(jù)來計算轉(zhuǎn)速、打滑率及判斷打滑率是否超出限值,PC機(jī)通信單元與單片機(jī)系統(tǒng)互相連接,以便于將新車型的汽車數(shù)據(jù)輸入到單片機(jī)系統(tǒng),完成對單片機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入單元包括點(diǎn)火脈沖傳感器和處理電路,驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入單元包括霍爾傳感器和處理電路,PC機(jī)通信單元包括PC機(jī)和串口通信電路。點(diǎn)火脈沖傳感器將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號通過點(diǎn)火脈沖傳感器信號處理電路輸入到單片機(jī)系統(tǒng),霍爾傳感器將驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號通過霍爾傳感器信號處理電路輸入到單片機(jī)系統(tǒng),PC機(jī)將信息通過串口通信電路輸入到單片機(jī)系統(tǒng)。
本實用新型的最突出優(yōu)點(diǎn)在于不依靠檢測人員目測和人工估計,可以實現(xiàn)汽車離合器打滑的定量自動測試,同時可方便地給出打滑率和打滑報警信號,使檢測精度和效率提高。測控系統(tǒng)采用單片機(jī),體積小、價格低,結(jié)構(gòu)簡單,使用簡便。
圖1是本實用新型的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是本實用新型的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的總體電路原理圖。
圖3是本實用新型的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的點(diǎn)火脈沖傳感器信號處理電路原理圖。
圖4是本實用新型的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的霍爾傳感器信號處理電路原理圖。
圖5是本實用新型的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的液晶顯示電路原理圖。
圖6是本實用新型的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的蜂鳴器報警電路原理圖。
圖7是本實用新型的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的薄膜按鍵電路原理圖。
圖8是本實用新型的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的PC機(jī)串口通信電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的優(yōu)選實施例。
參見附圖,圖1是本實用新型的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)方框圖。汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng)主要包括單片機(jī)系統(tǒng)1、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入單元2、驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入單元3、顯示和報警單元4、鍵盤控制單元5和PC機(jī)通信單元6共六個部分。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入單元2包括點(diǎn)火脈沖傳感器7和處理電路8,驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入單元3包括霍爾傳感器9和處理電路10,PC機(jī)通信單元6包括PC機(jī)11和串口通信電路12。點(diǎn)火脈沖傳感器7將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號通過點(diǎn)火脈沖傳感器信號處理電路8輸入到單片機(jī)系統(tǒng)1,霍爾傳感器9將驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號通過霍爾傳感器信號處理電路10輸入到單片機(jī)系統(tǒng)1。單片機(jī)系統(tǒng)1通過對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速輸入信號和驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速輸入信號的進(jìn)一步處理,獲得發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速及打滑率,并輸出到顯示和報警單元4進(jìn)行顯示,同時判斷打滑率是否超出限制,如超出則輸出到顯示和報警單元4進(jìn)行報警。鍵盤控制單元5將單片機(jī)系統(tǒng)在計算轉(zhuǎn)速、打滑率及判斷打滑率是否超出限值時所需的參數(shù)輸入到單片機(jī)系統(tǒng)1,以便于單片機(jī)系統(tǒng)1調(diào)用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的數(shù)據(jù)來計算轉(zhuǎn)速、打滑率及判斷打滑率是否超出限值。PC機(jī)11將信息通過串口通信電路12輸入到單片機(jī)系統(tǒng)1,以便于將新車型的汽車數(shù)據(jù)輸入到單片機(jī)系統(tǒng),完成對單片機(jī)系統(tǒng)1數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展。
參見圖2,它是本實用新型的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的總體電路原理圖。單片機(jī)系統(tǒng)1的P11~P17與薄膜按鈕直接連接來檢測薄膜按鈕的按鍵信號,單片機(jī)系統(tǒng)1的外部中斷INT1與D觸發(fā)器U1的Q輸出端相連,使由點(diǎn)火脈沖傳感器7采集的電脈沖信號經(jīng)過濾波處理后輸入到單片機(jī)系統(tǒng)供單片機(jī)系統(tǒng)采樣用,單片機(jī)系統(tǒng)1的外部中斷INT0與晶體管Q2的集電極相連,使由霍爾傳感器9采集的電脈沖信號經(jīng)過濾波處理后輸入到單片機(jī)系統(tǒng)供單片機(jī)系統(tǒng)采樣用,單片機(jī)系統(tǒng)1的P00~P07、P20~P22、P23~P25分別與液晶顯示芯片12864的D0~D7、D/I、R/W、E、RST、CS1和CS2連接,用于液晶顯示的數(shù)據(jù)傳送和控制功能,單片機(jī)系統(tǒng)1的P26端通過電阻R5與晶體管Q3的基極相連,當(dāng)打滑率超過臨界值時,單片機(jī)系統(tǒng)1驅(qū)動蜂鳴器LS1發(fā)出報警聲,單片機(jī)系統(tǒng)1的X1、X2端外接時鐘電路,RESET端外接復(fù)位電路,單片機(jī)系統(tǒng)1的RXD端與MAX232ACPE芯片U2的R1OUT端相連,單片機(jī)系統(tǒng)1的TXD端與MAX232ACPE芯片U2的T1IN端相連,來完成單片機(jī)系統(tǒng)1與PC機(jī)的數(shù)據(jù)通信。
參見圖3,它是對圖2所示的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的總體電路原理圖中點(diǎn)火脈沖傳感器信號處理部分的局部放大電路原理圖。點(diǎn)火脈沖傳感器7用來采集發(fā)動機(jī)點(diǎn)火脈沖信號,點(diǎn)火脈沖信號是通過電磁感應(yīng)原理獲得的,檢測時將點(diǎn)火脈沖傳感器卡在某一個缸的點(diǎn)火高壓線上,按發(fā)動機(jī)工作循環(huán)當(dāng)點(diǎn)火脈沖經(jīng)過高壓線時,點(diǎn)火脈沖傳感器就可以感應(yīng)到一個脈沖信號,從而可以獲得點(diǎn)火脈沖的頻率,它與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。由于單片機(jī)只能接收數(shù)字信號,而點(diǎn)火脈沖傳感器采集的信號是有很多毛刺和尖峰的電壓信號,故先要將其濾波整形,再用D-Q觸發(fā)器將其變換成有相同變化規(guī)律的數(shù)字信號然后再送單片機(jī)系統(tǒng)1處理。點(diǎn)火脈沖傳感器信號處理電路8包括電阻R1、R2、電容C1、C2、晶體管Q1和D觸發(fā)器U1。晶體管Q1的基極通過電容C1以交流耦合方式與點(diǎn)火脈沖傳感器7的輸出端P2相連,且晶體管Q1的基極通過電阻R1與VCC電源正相連,晶體管Q1的發(fā)射極直接與VCC電源正相連,濾波電容C2并聯(lián)接與晶體管Q1的基極與集電極二端,晶體管Q1的集電極通過電阻R2與地相連,且晶體管Q1的集電極與D觸發(fā)器U1的D輸入端相連,D觸發(fā)器U1的Q輸出端與單片機(jī)系統(tǒng)1的外部中斷INT1相連,使由點(diǎn)火脈沖傳感器采集的電脈沖信號經(jīng)過濾波處理后輸入到單片機(jī)系統(tǒng)供單片機(jī)系統(tǒng)采樣用。
參見圖4,它是對圖2所示的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的總體電路原理圖中霍爾傳感器信號處理部分的局部放大電路原理圖?;魻杺鞲衅?用來采集發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號,霍爾式傳感器用標(biāo)準(zhǔn)磁力座夾持垂直置于車輪外側(cè),傳感器與車輪的最大磁感應(yīng)距離小于20-30mm,被測車輪上吸附4片強(qiáng)磁鐵,當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時,傳感器收到感應(yīng),產(chǎn)生脈沖信號,它與驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速成正比。由于霍爾傳感器采集到的信號有很多毛刺,這樣容易導(dǎo)致單片機(jī)誤讀傳感器的信號,故利用晶體管的飽和截止?fàn)顟B(tài)和濾波電路來對傳感器采集的信號進(jìn)行處理后再送單片機(jī)系統(tǒng)1處理。霍爾傳感器信號處理電路10包括電阻R3、R4、電容C3和晶體管Q2,所述晶體管Q2的基極通過電阻R3與霍爾傳感器9的輸出端P2相連,濾波電容C3并聯(lián)接與晶體管Q2的基極與發(fā)射極二端,晶體管Q2的集電極通過電阻R4與5V電源正相連,并且晶體管Q2的集電極與單片機(jī)系統(tǒng)1的外部中斷INT0相連,使由霍爾傳感器采集的電脈沖信號經(jīng)過濾波處理后輸入到單片機(jī)系統(tǒng)供單片機(jī)系統(tǒng)采樣用,霍爾傳感器9的輸入端P3和輸入端P1分別與12~17V電源正和地相連。
參見圖5,它是對圖2所示的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的總體電路原理圖中液晶顯示部分的局部放大電路原理圖。單片機(jī)系統(tǒng)1的P00~P07與液晶顯示芯片12864的D0~D7連接用于傳送8位數(shù)據(jù)信號,單片機(jī)系統(tǒng)1的P20~P22分別與12864的D/I、R/W和E連接,單片機(jī)系統(tǒng)1的P23~P25分別與12864的RST、CS1和CS2連接用于液晶顯示的控制功能。
參見圖6,它是對圖2所示的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的總體電路原理圖中蜂鳴器報警部分的局部放大電路原理圖。單片機(jī)系統(tǒng)1的P26端通過電阻R5與晶體管Q3的基極相連,Q3的集電極與電源VCC相連,Q3的發(fā)射極通過蜂鳴器LS1與地相連,當(dāng)打滑率超過臨界值時,單片機(jī)系統(tǒng)1驅(qū)動蜂鳴器LS1發(fā)出報警聲。
參見圖7,它是對圖2所示的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的總體電路原理圖中薄膜按鍵處理部分的局部放大電路原理圖。單片機(jī)系統(tǒng)1將P11~P17與薄膜按鈕直接連接來檢測薄膜按鈕的按鍵信號,使單片機(jī)系統(tǒng)1在計算轉(zhuǎn)速、打滑率及判斷打滑率是否超出限值時所需的車型、貼片數(shù)通過薄膜按鈕輸入到單片機(jī)系統(tǒng)1,以便于單片機(jī)系統(tǒng)1根據(jù)車型調(diào)用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的數(shù)據(jù)來計算轉(zhuǎn)速、打滑率及判斷打滑率是否超出限值。
參見圖8,它是對圖2所示的汽車離合器打滑檢測系統(tǒng)實施例的總體電路原理圖中PC機(jī)串口通信部分的局部放大電路原理圖。由于單片機(jī)以其體積小、價格低、抗干擾性好等特點(diǎn),在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中常用在操作現(xiàn)場進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,以及實現(xiàn)現(xiàn)場控制中,但是由于其數(shù)據(jù)存儲容量和數(shù)據(jù)處理能力都較低,所以一般情況下要通過通信手段使它與PC機(jī)相連。在本系統(tǒng)中,PC機(jī)中存有大量的各種品牌的汽車車型的相關(guān)參數(shù),它通過RS-232協(xié)議與單片機(jī)通訊,將相關(guān)參數(shù)下載到單片機(jī)系統(tǒng)1中,把所采集到的數(shù)據(jù)上傳到PC機(jī)上,再在PC機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,充分發(fā)揮兩者各自的優(yōu)勢。由于單片機(jī)系統(tǒng)1輸入、輸出電平是TTL電平,而PC機(jī)配置的是RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行接口,兩者的電氣規(guī)范不一致,因此要完成單片機(jī)系統(tǒng)1與PC機(jī)的數(shù)據(jù)通信,必須對單片機(jī)系統(tǒng)1輸出的TTL電平進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。串口通信電路12包括MAX232ACPE芯片U2,單片機(jī)系統(tǒng)1的RXD端與MAX232ACPE芯片U2的R1OUT端相連,單片機(jī)系統(tǒng)1的TXD端與MAX232ACPE芯片U2的T1IN端相連,電容C4、C5分別連接在MAX232ACPE芯片U2的C1+、C1-二端和C2+、C2-二端。MAX232ACPE芯片U2的R1IN、T1OUT分別與RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行接口連接。當(dāng)然本系統(tǒng)除了可以與PC機(jī)一起工作外,也可以提前在單片機(jī)中預(yù)先存儲一些汽車車型,單片機(jī)通過鍵盤選擇車型等一些參數(shù),通過液晶顯示屏實時顯示打滑率,這樣系統(tǒng)也可以脫離PC機(jī)單獨(dú)工作,使測量工作更方便。
在本實用新型的實施例中,檢測系統(tǒng)以汽車蓄電池作為工作電源,單片機(jī)采用了Atmel公司的單片機(jī)芯片AT89C52處理器,霍爾傳感器采用的是NJK-5002。
權(quán)利要求1.一種汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng),其特征在于該系統(tǒng)包括單片機(jī)系統(tǒng)(1)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入單元(2)、驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入單元(3)、顯示和報警單元(4)、鍵盤控制單元(5)、PC機(jī)通信單元(6),所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入單元(2)將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入到單片機(jī)系統(tǒng)(1),所述驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入單元(3)將驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入到單片機(jī)系統(tǒng)(1),所述單片機(jī)系統(tǒng)(1)通過對所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速輸入信號和驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速輸入信號的處理,將離合器打滑率輸出到所述顯示和報警單元(4),所述鍵盤控制單元(5)將所述單片機(jī)系統(tǒng)(1)在計算轉(zhuǎn)速、打滑率及判斷打滑率是否超出限值時所需的參數(shù)輸入到單片機(jī)系統(tǒng),所述PC機(jī)通信單元(6)與所述單片機(jī)系統(tǒng)(1)互相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng),其特征在于所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入單元(2)包括點(diǎn)火脈沖傳感器(7)和點(diǎn)火脈沖傳感器信號處理電路(8),所述點(diǎn)火脈沖傳感器(7)將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號通過點(diǎn)火脈沖傳感器信號處理電路(8)輸入到所述單片機(jī)系統(tǒng)(1)。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng),其特征在于所述驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入單元(3)包括霍爾傳感器(9)和霍爾傳感器信號處理電路(10),所述霍爾傳感器(9)將驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號通過霍爾傳感器信號處理電路(10)輸入到所述單片機(jī)系統(tǒng)(1)。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng),其特征在于所述PC機(jī)通信單元(6)包括PC機(jī)(11)和串口通信電路(12),PC機(jī)(11)將信息通過串口通信電路(12)輸入到單片機(jī)系統(tǒng)(1)。
5.如權(quán)利要求2所述的汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng),其特征在于所述點(diǎn)火脈沖傳感器信號處理電路(8)包括電阻(R1)、(R2)、電容(C1)、(C2)、晶體管(Q1)和D觸發(fā)器(U1),所述晶體管(Q1)的基極通過電容(C1)以交流耦合方式與點(diǎn)火脈沖傳感器(7)的第二管腳(P2)相連,且晶體管(Q1)的基極通過電阻(R1)與(VCC)電源相連,晶體管(Q1)的發(fā)射極直接與(VCC)電源相連,濾波電容(C2)并聯(lián)接與晶體管(Q1)的基極與集電極二端,晶體管(Q1)的集電極通過電阻(R2)與地相連,且晶體管(Q1)的集電極與D觸發(fā)器(U1)的第二管腳(D)輸入端相連,D觸發(fā)器(U1)的第五管腳(Q)輸出端與所述單片機(jī)系統(tǒng)(1)相連。
6.如權(quán)利要求3所述的汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng),其特征在于所述霍爾傳感器信號處理電路(10)包括電阻(R3)、(R4)、電容(C3)和晶體管(Q2),所述晶體管(Q2)的基極通過電阻(R3)與霍爾傳感器(9)的第二管腳(P2)相連,濾波電容(C3)并聯(lián)接與晶體管(Q2)的基極與發(fā)射極二端,晶體管(Q2)的集電極通過電阻(R4)與電源相連,并且晶體管(Q2)的集電極與所述單片機(jī)系統(tǒng)(1)相連,霍爾傳感器(9)的第三管腳(P3)和第一管腳(P1)分別與電源和地相連。
專利摘要汽車離合器打滑的檢測系統(tǒng),包括單片機(jī)系統(tǒng)(1)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入單元(2)、驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入單元(3)、顯示和報警單元(4)、鍵盤控制單元(5)、PC機(jī)通信單元(6),所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入單元(2)將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號輸入到單片機(jī)系統(tǒng)(1),所述驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入單元(3)將驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速信號輸入到單片機(jī)系統(tǒng)(1),所述單片機(jī)系統(tǒng)(1)通過對所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速輸入信號和驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速輸入信號的處理,將離合器打滑率輸出到所述顯示和報警單元(4),所述鍵盤控制單元(5)將所述單片機(jī)系統(tǒng)(1)所需的參數(shù)輸入到單片機(jī)系統(tǒng),所述PC機(jī)通信單元(6)與所述單片機(jī)系統(tǒng)(1)互相連接。本實用新型可以實現(xiàn)汽車離合器打滑的定量自動測試,同時可方便地給出打滑率和打滑報警信號,使檢測精度和效率提高。
文檔編號G01M13/00GK2881587SQ20062004006
公開日2007年3月21日 申請日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月9日
發(fā)明者林軍, 何鳳琴, 王麗慧 申請人:上海師范大學(xué)