CN102735258B

CN102735258B - 汽车仪表检测装置

Info

Publication number: CN102735258B
Application number: CN201210197362.5A
Authority: CN
Inventors: 胡远敏
Original assignee: Zhejiang Nanche Tramways Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Zhongche tram Co. Ltd.
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2032-06-15
Also published as: CN102735258A

Abstract

一种汽车仪表检测装置，它包括电源电路、主控单片机U3、按键选择电路和多个功能检测电路；所述的按键选择电路和多个功能检测电路均与主控单片机U3连接，主控单片机U3、按键选择电路和多个功能检测电路均与电源电路连接。本装置通过按键输入和切换可向汽车仪表发送各种设定的模拟汽车信号，从而对汽车仪表的各项功能进行检测。

Description

汽车仪表检测装置

技术领域

本发明涉及一种汽车仪表检测装置。

背景技术

汽车仪表是人和汽车的交互界面，是用于显示和记录汽车的各种行驶信息及发动机运转状况的重要装置，方便驾驶员随时了解和掌握汽车各个系统部件的运行状况，是保证汽车安全行驶的重要条件。现有的汽车仪表一般配备有车速里程表、转速表、燃油表、水温表、机油压力表和各种状态指示灯。汽车仪表的出厂检验直接关系着仪表的质量，目前仪表生产厂家对仪表的检测主要为：指示灯采用人工手动通电检测灯泡是否正常发光；车速里程表等多个表需采用不同的检测设备逐个检测，由于检测设备的功能较单一，单个检测设备无法完成对整个汽车仪表的检测，整个汽车仪表的检测需要更换使用多个不同的检测设备，检测不方便，且检测效率低，另外，多个不同的检测设备加起来占用的空间大，不容易携带。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种容易携带、检测方便且检测效率高的汽车仪表检测装置。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：它包括电源电路、主控单片机、按键选择电路和多个功能检测电路；所述的按键选择电路和多个功能检测电路均与主控单片机连接，主控单片机、按键选择电路和多个功能检测电路均与电源电路连接；所述的多个功能检测电路包括车速里程表检测电路、水温表及燃油表和机油压力表检测电路、转速表检测电路和指示灯检测电路；可实现对整个汽车仪表的检测；所述的指示灯检测电路包括由多个级联的移位寄存器组成的移位输出电路、多个故障判断电路和由多个数据选择器组成的数据选择电路；所述的移位输出电路的输入端与主控单片机U3连接，移位输出电路的多个输出端与多个故障判断电路的输入端一一对应连接，多个故障判断电路的输出端与数据选择电路的多个输入端一一对应连接，数据选择电路的输出端与主控单片机U3连接。

作为优选，所述的车速里程表检测电路包括电阻R81、电阻R107、和三极管Q1，电阻R81一端与主控单片机U3连接，电阻R81另一端与三极管Q1的基极连接，电阻R107一端与电源电路连接，电阻R107另一端与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的发射极通过检测端DB49与待测的汽车仪表连接，三极管Q1的集电极接地；采用该种结构的里程表检测电路在主控单片机的控制下可以准确地对里程表进行检测。

作为优选，所述的转速表检测电路包括电阻R109、电阻R108、和三极管Q3，电阻R109一端与主控单片机U3连接，电阻R109另一端与三极管Q3的基极连接，电阻R108一端与电源电路连接，电阻R108另一端与三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的发射极通过检测端DB50与待测的汽车仪表连接，三极管Q3的集电极接地；采用该种结构的转速表检测电路在主控单片机的控制下可以准确地对转速表进行检测。

作为优选，所述的水温表及燃油表和机油压力表检测电路包括至少一个等效电阻检测电路；所述的等效电阻检测电路包括一个继电器、一个继电器控制电路和多个等效电阻，继电器控制电路一端与主控单片机U3连接，继电器控制电路另一端与继电器线圈连接，继电器线圈与电源电路连接，多个等效电阻的一端均与继电器触点连接，多个等效电阻的另一端均接地；根据水温表、燃油表和机油压力表都是采用阻值式传感器的特性，用等效电阻代替传感器对主要工作范围内的几个点进行测量，可快速、准确的完成检测。

作为优选，所述的水温表及燃油表和机油压力表检测电路包括第一等效电阻检测电路和第二等效电阻检测电路；所述的第一等效电阻检测电路包括电阻R82、三极管Q2、二极管D3、继电器K1和四个等效电阻R110、R111、R112、R113；电阻R82的一端与主控单片机U3连接，电阻R82的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的发射极与继电器K1的线圈的一端、二极管D3的正极连接，继电器K1的线圈的另一端与电源电路、二极管D3的负极连接，四个等效电阻R110、R111、R112、R113的一端分别与继电器K1中两组开关对应的四个静触点连接，四个等效电阻R110、R111、R112、R113的另一端均接地，继电器K1中两组开关对应的两个动触点分别通过两个检测端DB51、DB52与待测的汽车仪表连接；所述的第二等效电阻检测电路包括电阻R114、三极管Q4、二极管D4、继电器K2和两个等效电阻R127、R128；电阻R114的一端与主控单片机U3连接，电阻R114的另一端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极接地，三极管Q4的发射极与继电器K2的线圈的一端、二极管D4的正极连接，继电器K2的线圈的另一端与电源电路、二极管D4的负极连接，两个等效电阻R127、R128的一端分别与继电器K2中一组开关对应的两个静触点连接，两个等效电阻R127、R128的另一端均接地，继电器K2中同一组开关对应的动触点通过检测端DB54与待测的汽车仪表连接；与同一组开关相连的两个等效电阻对应一个表内的两个测试点并使用两个继电器控制三个表的检测，在达到检测目的的同时使得电路结构简单。

作为优选，每个故障判断电路均包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管和第二三极管，第一电阻的一端与移位输出电路的一个输出端连接，第一电阻的另一端与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极与一检测端、第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极与第三电阻的一端、数据选择电路的一个输入端连接，第三电阻的另一端与电源电路连接，第一三极管和第二三极管的集电极均接地；在单片机的控制下既可对指示灯进行故障判断，又可对电路自身进行故障判断。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本装置通过按键输入和切换可向汽车仪表发送各种设定的模拟汽车信号，从而对汽车仪表的各项功能进行检测，其中，指示灯的检测只需一个按键即可轻松检测所有指示灯的好坏，如有指示灯故障，液晶屏显示对应的指示灯图案，声音报警电路进行相应提示，车速里程表与转速表通过输入相应参数后观察仪表指针与设定参数是否一致进行检测，最小分辨率可达到1r/min或1km/h,满足绝大部分车速里程表及转速表的检测要求，水温表及机油压力表、燃油表通过观察仪表指针与等效电阻对应的值是否一致进行检测，单个装置即可完成对整个汽车仪表的检测，检测方便且效率高，另外，本装置的所有电路都集中在一块电路板上，体积小，携带方便；并且在主控单片机的控制下可自动对多个指示灯进行检测。

作为改进，还包括显示电路；所述的显示电路与主控单片机U3、电源电路连接；可对检测状态、检测参数等进行直观的显示，方便检测。

作为改进，还包括声音报警电路；所述的声音报警电路与主控单片机U3、电源电路连接；当有指示灯故障时，可进行声音报警提醒。

附图说明

图1为本发明实施例略去电源电路的结构框图。

图2为本发明实施例中电源电路的电路原理图。

图3为本发明实施例中按键选择电路的电路原理图。

图4为本发明实施例中水温表及燃油表和机油压力表检测电路与主控单片机的电路连接图。

图5为本发明实施例中车速里程表检测电路、转速表检测电路、声音报警电路与主控单片机的电路连接图。

图6为本发明实施例中指示灯检测电路的结构框图。

图7为本发明实施例中一个故障判断电路的电路原理图。

图中：1、转速表检测电路，2、车速里程表检测电路，3、声音报警电路，4、第一等效电阻检测电路、5，第二等效电阻检测电路。

具体实施方式

如图1-图7所示，本发明汽车仪表检测装置，它包括电源电路、主控单片机U3、按键选择电路和多个功能检测电路；所述的按键选择电路和多个功能检测电路均与主控单片机U3连接，主控单片机U3、按键选择电路和多个功能检测电路均与电源电路连接。

其中，主控单片机U3采用STC89C5X。电源电路如图2所示，包括两输入端DB61、DB62，两输入端DB61、DB62均与汽车仪表连接，可实现宽电压输入，输入电压可在9-34V之间，输入端DB61与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极与电解电容C1的正极、电源芯片DS1的INT脚连接，电源芯片DS1的OUT脚与二极管D2的负极、电感L1的一端连接，电感L1的另一端与电源芯片DS1的FEED脚、电解电容C5的正极、+5V输出端、电容C6的一端、开关S1的一端连接，开关S1的另一端与电容C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20的一端、二极管D5的正极、发光二极管D6的正极连接，二极管D5的负极与+4.3V输出端连接，发光二极管D6的负极通过电阻R54接地，输入端DB62、电解电容C1的负极、电源芯片DS1的GND脚、ON/OFF脚、二极管D2的正极、电解电容C5的负极、电容C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20的另一端均接地。

按键选择电路如图3所示，包括单片机U1，单片机U1采用ZLG7289芯片，单片机U1的SG、SF、SE、SD、SC、SB、SA、DP脚通过排阻RP1接地，单片机U1的SG、SF、SE、SD、SC、SB、SA、DP脚还通过排阻RP2与按键S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17的一端连接，按键S2、S3、S4、S5、S6、S7、S14、S15的另一端通过电阻R55与单片机U1的DIG1脚连接，按键S8、S9、S10、S11、S12、S13、S16、S17的另一端通过电阻R56与单片机U1的DIG0脚连接。

所述的多个功能检测电路包括车速里程表检测电路2、水温表及燃油表和机油压力表检测电路、转速表检测电路1和指示灯检测电路。

本发明还包括显示电路和声音报警电路3。显示电路可对检测状态、检测参数等进行直观的显示，声音报警电路3可在检测到有指示灯故障时进行声音报警提醒。显示电路和声音报警电路3均与主控单片机U3、电源电路连接。显示电路采用液晶屏进行显示。声音报警电路3包括电阻R124、电阻R123、三极管Q5和蜂鸣器b1，电阻R124一端与主控单片机U3连接，电阻R124另一端与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的集电极接地，三极管Q5的发射极与电阻R123的一端、蜂鸣器的一端连接，电阻R123的另一端、蜂鸣器的另一端均与电源电路的+5V输出端连接。

所述的车速里程表检测电路2包括电阻R81、电阻R107、和三极管Q1，电阻R81一端与主控单片机U3连接，电阻R81另一端与三极管Q1的基极连接，电阻R107一端与电源电路的+5V输出端连接，电阻R107另一端与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的发射极通过检测端DB49与待测的汽车仪表连接，三极管Q1的集电极接地。

所述的转速表检测电路1包括电阻R109、电阻R108、和三极管Q3，电阻R109一端与主控单片机U3连接，电阻R109另一端与三极管Q3的基极连接，电阻R108一端与电源电路的+5V输出端连接，电阻R108另一端与三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的发射极通过检测端DB50与待测的汽车仪表连接，三极管Q3的集电极接地。

车速里程表检测电路2和转速表检测电路1均是在接收由单片机输出的一定频率的脉冲信号后输出相应的频率信号给仪表，仪表指针按照该频率信号摆动，脉冲信号的频率通过按键进行设定，其中，车速里程表检测时的脉冲频率由按键输入的车速和里程速比决定，转速表检测时的脉冲频率由按键输入的转速决定，观察仪表指针的摆动与按键设定是否一致即可完成检测。车速里程表包括车速表很里程表，车数表的指针按照单片机输出的脉冲频率摆动，里程表的指针按照由仪表芯片根据脉冲频率计算出的里程数摆动。

所述的水温表及燃油表和机油压力表检测电路包括至少一个等效电阻检测电路；所述的等效电阻检测电路包括一个继电器、一个继电器控制电路和多个等效电阻，继电器控制电路一端与主控单片机U3连接，继电器控制电路另一端与继电器线圈连接，继电器线圈与电源电路连接，多个等效电阻的一端均与继电器触点连接，多个等效电阻的另一端均接地。

本实施例中，所述的水温表及燃油表和机油压力表检测电路包括第一等效电阻检测电路4和第二等效电阻检测电路5；所述的第一等效电阻检测电路4包括电阻R82、三极管Q2、二极管D3、继电器K1和四个等效电阻R110、R111、R112、R113；电阻R82的一端与主控单片机U3连接，电阻R82的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的发射极与继电器K1的线圈的一端、二极管D3的正极连接，继电器K1的线圈的另一端与电源电路、二极管D3的负极连接，四个等效电阻R110、R111、R112、R113的一端分别与继电器K1中两组开关对应的四个静触点连接，四个等效电阻R110、R111、R112、R113的另一端均接地，继电器K1中两组开关对应的两个动触点分别通过两个检测端DB51、DB52与待测的汽车仪表连接；所述的第二等效电阻检测电路5包括电阻R114、三极管Q4、二极管D4、继电器K2和两个等效电阻R127、R128；电阻R114的一端与主控单片机U3连接，电阻R114的另一端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极接地，三极管Q4的发射极与继电器K2的线圈的一端、二极管D4的正极连接，继电器K2的线圈的另一端与电源电路、二极管D4的负极连接，两个等效电阻R127、R128的一端分别与继电器K2中一组开关对应的两个静触点连接，两个等效电阻R127、R128的另一端均接地，继电器K2中同一组开关对应的动触点通过检测端DB54与待测的汽车仪表连接。继电器触点中，闭合(断开)过程中不产生运动的触点为静触点，反之为动触点，一组开关包括一个动触点和两个静触点。

根据水温表、燃油表和机油压力表都是采用阻值式传感器的特性，用等效电阻代替传感器对主要工作范围内的几个点进行测量，由于本实施例中选用的继电器为8脚的包括有两组单刀双掷开关的继电器，故选用与同一组开关相连的两个等效电阻对应一个表的方式，两个继电器控制三个表，剩下的一组开关可作为扩展。本实施例中第一等效电阻检测电路4检测水温表和燃油表，第二等效电阻检测电路5检测机油压力表。当然，两等效电阻检测电路对应检测的表可以互换，也可以用第一等效电阻检测电路4检测燃油表和机油压力表，第二等效电阻检测电路5检测水温表，或用第一等效电阻检测电路4检测燃油表，第二等效电阻检测电路5检测水温表和机油压力表等。

所述的指示灯检测电路包括由多个级联的移位寄存器组成的用于将串行输入转换成并行输出的移位输出电路、多个用于对指示灯进行检测的故障判断电路和由多个数据选择器组成的用于对多个输入信号进行选择并输出单个信号的数据选择电路；所述的移位输出电路的输入端与主控单片机U3连接，移位输出电路的多个输出端与多个故障判断电路的输入端一一对应连接，多个故障判断电路的输出端与数据选择电路的多个输入端一一对应连接，数据选择电路的输出端与主控单片机U3连接。

本实施例中，移位输出电路包括6个74HC164移位寄存器，其中一个移位寄存器的输入端与主控单片机U3连接，另外5个移位寄存器与该移位寄存器级联，级联是指前一移位寄存器的一个输出端与后一移位寄存器的输入端连接，通过级联的6个移位寄存器组成的移位输出电路共有48个输出端，可与48个故障判断电路连接，即检测48个灯。相应的，数据选择电路包括有7个74LS151数据选择器，因为74LS151为8选1数据选择器，要检测48个灯，故其中6个数据选择器为一级数据选择器，1个数据选择器为二级数据选择器，一级数据选择器的输入端与故障判断电路连接，一级数据选择器的输出端与二级数据选择器的输入端连接，二级数据选择器的输出端与主控单片机U3连接，主控单片机U3一次控制一个灯的检测，若该灯故障，显示电路显示对应的指示灯图案，声音报警电路发出报警提示。图6仅显示移位寄存器、数据选择器和主控单片机之间输入端、输出端的连接关系，实际上，移位寄存器、数据选择器的控制端均与主控单片机连接。

每个故障判断电路均包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管和第二三极管，第一电阻的一端与移位输出电路的一个输出端连接，第一电阻的另一端与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极与一检测端、第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极与第三电阻的一端、数据选择电路的一个输入端连接，第三电阻的另一端与电源电路的+4.3V输出端连接，第一三极管和第二三极管的集电极均接地。如图7所示，R2为第一电阻，R13为第二电阻，R11为第三电阻，Q13为第一三极管，Q21为第二三极管，Q1A为输入端并与移位输出电路的一个输出端连接，I1A为输出端并与数据选择电路的一个输入端连接，DB1为检测端。本故障判断电路在输入信号为高电平时可对电路本身进行检测，若输出不是高电平，即电路本身出现故障；在输入信号为低电平时可对指示灯进行检测，若输出不是低电平且电路本身无故障，则指示灯故障。

本发明中，水温表及燃油表和机油压力表检测电路一直处于检测状态，继电器的每一组开关不断在两等效电阻之间切换连接，相应的仪表指针在两等效电阻对应的值之间来回摆动；车速里程表检测电路和转速表检测电路的检测需要按键切换到相应的检测模式进行参数设定，但在第一次设定后会一直保持输出该次设定的频率信号；指示灯检测电路的检测需要按键切换到相应的检测模式。

Claims

1.一种汽车仪表检测装置，其特征在于：它包括电源电路、主控单片机U3、按键选择电路和多个功能检测电路；所述的按键选择电路和多个功能检测电路均与主控单片机U3连接，主控单片机U3、按键选择电路和多个功能检测电路均与电源电路连接；所述的多个功能检测电路包括车速里程表检测电路(2)、水温表及燃油表和机油压力表检测电路、转速表检测电路(1)和指示灯检测电路；所述的指示灯检测电路包括由多个级联的移位寄存器组成的移位输出电路、多个故障判断电路和由多个数据选择器组成的数据选择电路；所述的移位输出电路的输入端与主控单片机U3连接，移位输出电路的多个输出端与多个故障判断电路的输入端一一对应连接，多个故障判断电路的输出端与数据选择电路的多个输入端一一对应连接，数据选择电路的输出端与主控单片机U3连接。

2.根据权利要求1所述的汽车仪表检测装置，其特征在于：所述的车速里程表检测电路(2)包括电阻R81、电阻R107、和三极管Q1，电阻R81一端与主控单片机U3连接，电阻R81另一端与三极管Q1的基极连接，电阻R107一端与电源电路连接，电阻R107另一端与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的发射极通过检测端DB49与待测的汽车仪表连接，三极管Q1的集电极接地。

3.根据权利要求1所述的汽车仪表检测装置，其特征在于：所述的转速表检测电路(1)包括电阻R109、电阻R108、和三极管Q3，电阻R109一端与主控单片机U3连接，电阻R109另一端与三极管Q3的基极连接，电阻R108一端与电源电路连接，电阻R108另一端与三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的发射极通过检测端DB50与待测的汽车仪表连接，三极管Q3的集电极接地。

4.根据权利要求1所述的汽车仪表检测装置，其特征在于：所述的水温表及燃油表和机油压力表检测电路包括至少一个等效电阻检测电路；所述的等效电阻检测电路包括一个继电器、一个继电器控制电路和多个等效电阻，继电器控制电路一端与主控单片机U3连接，继电器控制电路另一端与继电器线圈连接，继电器线圈与电源电路连接，多个等效电阻的一端均与继电器触点连接，多个等效电阻的另一端均接地。

5.根据权利要求4所述的汽车仪表检测装置，其特征在于：所述的水温表及燃油表和机油压力表检测电路包括第一等效电阻检测电路(4)和第二等效电阻检测电路(5)；所述的第一等效电阻检测电路(4)包括电阻R82、三极管Q2、二极管D3、继电器K1和四个等效电阻R110、R111、R112、R113；电阻R82的一端与主控单片机U3连接，电阻R82的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极接地，三极管Q2的发射极与继电器K1的线圈的一端、二极管D3的正极连接，继电器K1的线圈的另一端与电源电路、二极管D3的负极连接，四个等效电阻R110、R111、R112、R113的一端分别与继电器K1中两组开关对应的四个静触点连接，四个等效电阻R110、R111、R112、R113的另一端均接地，继电器K1中两组开关对应的两个动触点分别通过两个检测端DB51、DB52与待测的汽车仪表连接；所述的第二等效电阻检测电路(5)包括电阻R114、三极管Q4、二极管D4、继电器K2和两个等效电阻R127、R128；电阻R114的一端与主控单片机U3连接，电阻R114的另一端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极接地，三极管Q4的发射极与继电器K2的线圈的一端、二极管D4的正极连接，继电器K2的线圈的另一端与电源电路、二极管D4的负极连接，两个等效电阻R127、R128的一端分别与继电器K2中一组开关对应的两个静触点连接，两个等效电阻R127、R128的另一端均接地，继电器K2中同一组开关对应的动触点通过检测端DB54与待测的汽车仪表连接。

6.根据权利要求1所述的汽车仪表检测装置，其特征在于：每个故障判断电路均包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管和第二三极管，第一电阻的一端与移位输出电路的一个输出端连接，第一电阻的另一端与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极与一检测端、第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极与第三电阻的一端、数据选择电路的一个输入端连接，第三电阻的另一端与电源电路连接，第一三极管和第二三极管的集电极均接地。

7.根据权利要求1所述的汽车仪表检测装置，其特征在于：还包括显示电路；所述的显示电路与主控单片机U3、电源电路连接。

8.根据权利要求1所述的汽车仪表检测装置，其特征在于：还包括声音报警电路(3)；所述的声音报警电路(3)与主控单片机U3、电源电路连接。