基于多功能數(shù)據(jù)采集的機動車檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及車輛信息檢測測試領(lǐng)域，特別指出一種基于多功能數(shù)據(jù)采集的機動車檢測系統(tǒng)。包括電源模塊和單片機，單片機通過網(wǎng)卡與上位機通信，上位機通過串口修改網(wǎng)卡參數(shù)；還包括通過輸入輸出控制模塊與單片機通信的紅外繼電器，還包括帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)和不帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)。本實用新型的目的是提供基于多功能數(shù)據(jù)采集的機動車檢測系統(tǒng)，基于以太網(wǎng)的多路數(shù)據(jù)采集平臺，它不僅可以方便地將檢測數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)實時地傳送到車管部門，而且車管部門也可以通過以太網(wǎng)遠程控制車輛檢測。
【專利說明】基于多功能數(shù)據(jù)采集的機動車檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及車輛信息檢測測試領(lǐng)域，特別指出一種基于多功能數(shù)據(jù)采集的機 動車檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著機動車的普及，城市交通系統(tǒng)的負荷日益加重，現(xiàn)有的機動車檢測系統(tǒng)，如由 中科院力學研宄所研制的Science-BCJ型機動車檢測系統(tǒng)。原檢測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和控 制部分是基于ISA插槽（針對直接輸出模擬量的檢測設(shè)備，如燈光儀）和串口（針對通過 串口輸出數(shù)字量的檢測設(shè)備，如軸重儀）的，采用專用通信協(xié)議，使得整個檢測系統(tǒng)存在可 擴展性差，傳輸距離短，抗干擾性差等弊端。
[0003] 建立高效、可靠、實時、低價的機動車檢測系統(tǒng)是當務(wù)之急。Internet網(wǎng)已成為現(xiàn) 代社會最為重要的基礎(chǔ)信息設(shè)施之一，應(yīng)用Internet網(wǎng)可實現(xiàn)機動車檢測的遠程控制、參 數(shù)的網(wǎng)絡(luò)測量及信息共享等。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型的目的是提供基于多功能數(shù)據(jù)采集的機動車檢測系統(tǒng)，基于以太網(wǎng)的 多路數(shù)據(jù)采集平臺，它不僅可以方便地將檢測數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)實時地傳送到車管部門，而 且車管部門也可以通過以太網(wǎng)遠程控制車輛檢測。
[0005] 對現(xiàn)有的Science-BCJ型機動車檢測系統(tǒng)進行改造，使機動車檢測提升到遠程檢 測的層次，極大地提高了檢測水平并節(jié)省了檢測時間。
[0006] 實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案如下：
[0007] 基于多功能數(shù)據(jù)采集的機動車檢測系統(tǒng)，包括電源模塊和單片機，單片機通過網(wǎng) 卡與上位機通信，還包括通過輸入輸出控制模塊與單片機通信的紅外繼電器，上位機通過 串口修改網(wǎng)卡參數(shù)，其特征在于，還包括帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)和不帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)，所 述的帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)包括與輸入輸出控制模塊輸出端連接的帶串口檢測設(shè)備，所述帶 串口檢測設(shè)備還通過多口串口卡連接串口模塊，所述串口模塊分別與單片機和上位機通 f目；
[0008] 針對帶串口設(shè)備檢測，其直接通過多口連接串口卡和串口模塊將測試數(shù)據(jù)發(fā)送到 單片機，由單片機處理后發(fā)送到上位機以顯示結(jié)果。
[0009] 所述的不帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)包括與輸入輸出控制模塊輸出端連接的不帶串口 檢測設(shè)備，所述不帶串口檢測設(shè)備的輸入端通過多路模擬開關(guān)與單片機連接，輸出端通過 A/D轉(zhuǎn)換模塊與單片機連接。
[0010] 進一步的，所述的輸入輸出控制模塊包括光電親合器、并行輸入輸出接口芯片以 及七達林頓結(jié)構(gòu)非門電路。輸入輸出控制模塊用于將單片機的控制信號傳遞到帶串口或者 不帶串口檢測設(shè)備，同時也接收安裝在指定檢測位置的紅外繼電器的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，只要 機動車開到指定位置即可以自動完成該項檢測，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。
[0011] 進一步的，還包括與單片機連接的存儲模塊，所述的存儲模塊存儲信息包括IP地 址，物理地址和網(wǎng)卡配置信息。
[0012] 采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型的有益效果是：基于以太網(wǎng)的多路數(shù)據(jù)采集平臺，它 不僅可以方便地將檢測數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)實時地傳送到車管部門，而且車管部門也可以通過 以太網(wǎng)遠程控制車輛檢測。
[0013] 對現(xiàn)有的Science-BCJ型機動車檢測系統(tǒng)進行改造，使機動車檢測提升到遠程檢 測的層次，極大地提高了檢測水平并節(jié)省了檢測時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2為本實用新型的輸入輸出控制模塊電路圖。
[0016] 圖3為本實用新型的網(wǎng)卡芯片電路圖。
[0017] 圖4為本實用新型的電源模塊電路圖。
[0018] 圖中單片機1，網(wǎng)卡2,上位機3,紅外繼電器4,帶串口檢測設(shè)備5,多口串口卡6， 串口模塊7,不帶串口檢測設(shè)備8,多路模擬開關(guān)9, A/D轉(zhuǎn)換模塊10,并行輸入輸出接口芯 片11，七達林頓結(jié)構(gòu)非門電路12,存儲模塊13,光電耦合器14。

【具體實施方式】
[0019] 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。
[0020] 基于多功能數(shù)據(jù)采集的機動車檢測系統(tǒng)，包括電源模塊和單片機1，單片機1通過 網(wǎng)卡2與上位機3通信，還包括通過輸入輸出控制模塊與單片機1通信的紅外繼電器4,還 包括帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)和不帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)，所述的帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)包括與輸 入輸出控制模塊輸出端連接的帶串口檢測設(shè)備5,所述帶串口檢測設(shè)備5還通過多口串口 卡6連接串口模塊7,所述串口模塊7分別與單片機1和上位機3通信；
[0021] 所述的不帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)包括與輸入輸出控制模塊輸出端連接的不帶串口 檢測設(shè)備8,所述不帶串口檢測設(shè)備8的輸入端通過多路模擬開關(guān)9與單片機1連接，輸出 端通過A/D轉(zhuǎn)換模塊10與單片機1連接。
[0022] 所述的輸入輸出控制模塊包括光電親合器14,并行輸入輸出接口芯片11以及七 達林頓結(jié)構(gòu)非門電路12。還包括與單片機連接的存儲模塊13,所述的存儲模塊存儲信息 包括IP地址，物理地址和網(wǎng)卡配置信息。
[0023] 具體的，所述的單片機型號為SST89E564RD微處理器，A/D轉(zhuǎn)換模塊型號為AD574， 并行輸入輸出接口芯片型號為8255A，與單片機連接的存儲模塊型號為EEPROM X5045,所述 的多路模擬開關(guān)型號為⑶4067。
[0024] 系統(tǒng)選擇TLP521普通光電耦合器14,避免了檢測現(xiàn)場高壓對電路板造成損壞，并 且提高信噪比、增加了工作的可靠性。MC1413集成電路為七達林頓結(jié)構(gòu)非門，具有集成度 高、性能可靠、靜態(tài)功耗及電流低、抗干擾能力強等優(yōu)點，其工作電壓范圍3?18V，輸出電 流20mA。由于輸入阻抗高，故輸入電流在1 yA以下，最高時鐘頻率可達10MHz。
[0025] 系統(tǒng)利用MC1413驅(qū)動器的作用有兩個：
[0026]I、提尚了電路帶負載的能力；
[0027] II、因為電壓信號經(jīng)光耦TLP521后會被反向，在TLP521后接MC1413后電壓再次 反向，最終得到輸出電壓值與輸入電壓成正比。
[0028] 8255A是應(yīng)用廣泛的可編程的并行輸入輸出接口芯片，它具有三個8位并行端口 (A 口、B 口和C 口），可以選擇作為輸入或輸出。還可以將端口 C的高4位和低4位分開使 用，分別作為輸入或輸出。系統(tǒng)中A 口與C 口的高4位組成12位輸出口，B 口和C 口的低4 位組成12位輸入口。
[0029] 系統(tǒng)中設(shè)計串口模塊主要有四個作用：
[0030]①串口通信，帶串口的檢測設(shè)備通過串口^網(wǎng)口與上位機通信。
[0031] ②在系統(tǒng)編程，使用時連接計算機串行口，結(jié)合上位機的下載應(yīng)用程序，就可以把 編譯好的HEX文件隨時下載到SST89E564RD內(nèi)的程序存儲器上，方便程序的改動、調(diào)試和固 化。
[0032] ③調(diào)試信息顯示，對系統(tǒng)編程時可實時添加串口中斷程序，并利用WINDOWS自帶 的超級終端來查看串口數(shù)據(jù)。這樣編程時在一些地方加入串口輸出的數(shù)據(jù)，當程序運行時 在超級終端就可以看到相應(yīng)的信息，對于調(diào)試程序是一個直觀方便的好方法。
[0033] ④上位機通過串口很方便地修改網(wǎng)卡參數(shù)信息和以太網(wǎng)服務(wù)信息。
[0034] 在測試前，需要對系統(tǒng)進行參數(shù)進行設(shè)置以及調(diào)整，所述的參數(shù)設(shè)置由上位機通 過串口修改網(wǎng)卡配置參數(shù)?？蓜討B(tài)修改的配置參數(shù)包括：本地IP地址、服務(wù)器端IP地址、 端口號、網(wǎng)卡物理地址、ping的IP地址、網(wǎng)關(guān)、串口號等等，所有網(wǎng)卡的配置參數(shù)將被寫到 存儲模塊EEPROM X5045中；所述的參數(shù)調(diào)整包括零點調(diào)整和滿刻度調(diào)整，具體如圖2所示。
[0035] ①零點調(diào)整：調(diào)整R12使得輸入模擬電壓從-5V變化到-4. 9988V(即輸入電壓變 化1/2LSB)時，輸出數(shù)字量從000000000000變化到000000000001。
[0036] ②滿刻度調(diào)整（增益調(diào)整）：調(diào)整R11使得輸入模擬電壓從+4.9988V變化到 +5V(即輸入電壓變化1/2LSB)時，輸出數(shù)字量從111111111110變化到111111111111。
[0037] 測試過程針對帶串口的檢測設(shè)備和不帶串口的檢測設(shè)備分別進行，例如對于帶串 口的檢測設(shè)備，以機動車檢測項目燈光儀為例，上位機通過網(wǎng)卡發(fā)送命令，開始燈光檢測， 機動車行駛到檢測燈光的位置，該位置的紅外繼電器吸合，8255A讀到開關(guān)量，并將開關(guān)量 發(fā)送給微處理器SST89E564RD，微處理器SST89E564RD讀到對應(yīng)開關(guān)量后，讓8255A輸出 一個開關(guān)量來啟動燈光儀，燈光儀經(jīng)過多口串口卡將檢測數(shù)據(jù)通過串口傳送給微處理器 SST89E564RD，微處理器SST89E564RD通過網(wǎng)口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C，上位機顯示檢測結(jié) 果，檢測完成。
[0038] 以不帶串口的檢測設(shè)備，軸重儀為例，具體實現(xiàn)如下：
[0039] 上位機通過網(wǎng)口發(fā)送命令，開始軸重檢測，機動車行駛到檢測軸重的位置，微處理 器SST89E564RD通過控制16選1的多路模擬開關(guān)CD4067選擇讀軸重儀的數(shù)據(jù)，AD574采 集軸重數(shù)據(jù)并將模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，數(shù)字信號被傳送到微處理器SST89E564RD，微處 理器SST89E564RD通過網(wǎng)口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C，上位機顯示檢測結(jié)果，檢測完成。
【權(quán)利要求】
1. 基于多功能數(shù)據(jù)采集的機動車檢測系統(tǒng)，包括電源模塊和單片機，單片機通過網(wǎng)卡 與上位機通信，上位機通過串口修改網(wǎng)卡參數(shù)；還包括通過輸入輸出控制模塊與單片機通 信的紅外繼電器，其特征在于，還包括帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)和不帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)，所 述的帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)包括與輸入輸出控制模塊輸出端連接的帶串口檢測設(shè)備，所述帶 串口檢測設(shè)備還通過多口串口卡連接串口模塊，所述串口模塊分別與單片機和上位機通 f目； 所述的不帶串口設(shè)備檢測系統(tǒng)包括與輸入輸出控制模塊輸出端連接的不帶串口檢測 設(shè)備，所述不帶串口檢測設(shè)備的輸入端通過多路模擬開關(guān)與單片機連接，輸出端通過A/D 轉(zhuǎn)換模塊與單片機連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多功能數(shù)據(jù)采集的機動車檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述 的輸入輸出控制模塊包括光電耦合器、并行輸入輸出接口芯片以及七達林頓結(jié)構(gòu)非門電 路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多功能數(shù)據(jù)采集的機動車檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包 括與單片機連接的存儲模塊，所述的存儲模塊存儲信息包括IP地址，物理地址和網(wǎng)卡配置 信息。
【文檔編號】G05B19/042GK204241890SQ201420622302
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】王芳, 孫肖林, 李路 申請人:三江學院