CN102779437A

CN102779437A - 实训车用信息采集控制装置

Info

Publication number: CN102779437A
Application number: CN2011101223446A
Authority: CN
Inventors: 王征
Original assignee: Tianjin Younaite Automobile Electronic Control Technology Service Coltd
Current assignee: Tianjin Younaite Automobile Electronic Control Technology Service Coltd
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明属于一种实训车用信息采集控制装置，包括采集模块、巡检模块、汽车各总成被测模块和上位机单元。所述巡检模块的输入端与所述上位机单元的输出端连接，所述巡检模块的输出端与所述实训车的汽车各总成被测模块的输入端连接；所述采集模块的输入端通过电连接器与所述巡检模块的输出端连接；所述采集模块的输出端与所述上位机单元的输入端连接。本发明通过采集模块、巡检模块、汽车各总成被测模块和上位机单元的配合，不仅在电脑上实现示波器的工作过程，还可以达到多通道的运行状态，使整个实训过程更为高效，且降低了实训教学成本。

Description

实训车用信息采集控制装置

技术领域

本发明属于一种采集控制装置，特别是涉及一种实训车用信息采集控制装置。

背景技术

随着汽车电子化的发展，使电子集成技术在汽车上得到了广泛的应用，这就要求汽车维修人员具备电子维修技能及知识，这也对汽车维修领域的教学及培训有了新的要求，为了能够更加充分的满足教学要求教学机构不得不大量采购汽车电子设备、测试用工具及产品来满足学生的需求。

目前的汽车实训课程大多是通过万用表、示波器、诊断仪等设备对汽车各总成传感器和汽车电子控制单元上输出的信号进行的测量。通过测量得到的数据，结合理论知识让学生进一步了解汽车各总成部件的运转原理。特别在当今这个技术不断进步，设备及产品不断更新的时代，这样无形当中就加大了教学机构的教学成本。

汽车各总成传感器和汽车电子控制单元上输出的信号表现为连续的电信号，属于一种模拟信号。在我们的生活中，模拟信号分布于自然界的各个角落，如每天温度、声音、地震波、心电等的变化。电学上的模拟信号是主要是指幅度和相位都连续的电信号，这种信号可以被模拟电路进行各种运算，如放大，相加，相乘等简单处理。却无法在电脑中进行识别，进而无法做出识别、测量、编辑等各种复杂的处理。而数字信号是人为的抽象出来的在时间上不连续的信号，其表现形式为二进制值，计算机所传输的电信号属于数字信号。目前，模拟信号和数字信号之间已经可以相互转换：模拟信号一般通过PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)方法量化为数字信号，即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值。采集卡便是可以实现这个功能的装置，用来将信息参数在给定范围内的模拟信号转化为数字信号并传输到电脑中，电脑便可以对各种数字信号进行识别、测量、编辑等处理。

在汽车培训学校的汽车实训课程中，需要配备的万用表、示波器、诊断仪等这些实训设备。其中，无论是实际真车维修过程中，还是在汽车维修的课程中，示波器是必不可少的测量工具。也是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。尤其是在汽车培训学校的汽车实训课程中，都需要配备示波器供学员进行实训操作。

在汽车培训中使用示波仪的缺陷在于：1、在有限的课程时间中，只有少数几个学生能够操作实践；2、示波器的造价很高，如果增加示波器的数量来满足到每个学员的实践需求，成本又太高；3、由于示波器的显示、操作面板的面积较小，老师在培训过程中也无法一次照顾到所有同学，又或者要分组学习，则就相同课程的讲解需要重复多遍，降低了教学效率。

因此，确实需要一种新的实训设备来，来替代现有的示波器实训装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采集控制装置，通过采集模块、巡检模块、汽车各总成被测模块和上位机单元的配合，实现使用示波器来实时测量汽车运行过程中的电压数值和实时波形，并讲该电压数值和实时波形反馈到上位机单元或显示设备上面，从而替代现有的单体示波器实训装置。本发明不仅在电脑上实现示波器的工作过程，还可以达到多通道的运行状态，使整个实训过程更为高效的同时降低了实训教学成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种实训车用信息采集控制装置，其连接特征包括以下部分：采集模块、巡检模块、汽车各总成被测模块和上位机单元。所述巡检模块的输入端与所述上位机单元的输出端连接，所述巡检模块的输出端与所述实训车的汽车各总成被测模块的输入端连接；所述采集模块的输入端通过电连接器与所述巡检模块的输出端连接；所述采集模块的输出端与所述上位机单元的输入端连接。

本发明中所述巡检模块包括交流电源、示波板和控制板；通过对所述上位机的操作，可以指令所述控制板将模拟信号从所述汽车各总成被测模块输出到所述示波板，经所述示波板将模拟信号传送到所述采集卡进行采集，将采集得到的模拟信号转换为数字信号通过通讯接口输出到所述上位机单元。

本发明所述所述汽车各总成被测模块可以是汽车各总成传感器，也可以是汽车电子控制单元。

本发明所述汽车各总成被测模块是汽车各总成传感器、汽车电子控制单元、汽车发动机实训台、自动变速器实训台、安全气囊实训台、ABS实训台、自动空调实训台、汽车电子点火与燃油喷射实训台、汽车车身电器实训台、车载Can-Bus总线与多路信息传输系统实训台、教学整车和汽车车身网络实训台的一种或几种。

本发明所述上位机单元是可以收发指令及反馈数据的单片机，也可以是计算机。

本发明所述示波板包括继电器组、单片机、电源及通讯端口、单片机读写端口，通过在单片机读写端口在单片机中写入的程序对所述示波板上所述继电器组中的相应继电器进行操作以实现多通道输入，能够不低于两个通道同时工作；所述示波板可测量出实训车上所述汽车各总成被测模块的电压数值和实时波形。

所述继电器组的每个继电器的一端接线端子与所述汽车电子控制单元或汽车传感器单元电连接，另一端接线端子与所述采集单元电连接。

本发明的有益效果是：学生们和教师均可以通过上位机单元的操作，对各种实训台的电压、频率、脉宽、占空比、示波等全部应用的实践性教学进行实时测量。并可以把上位机单元与学校的多媒体教室联网，也可以将整个教学过程通过局域网或广域网进行在线进行演示。这样既免除了学校大量采购汽车电子设备及测试工具来满足每个学生的实践要求，又可以弥补了在有限的课程时间中，由于示波器的显示、操作面板的面积较小，老师在培训过程中也无法一次照顾到所有同学的缺点，提高了教学效率。

附图说明

图1为本发明的连接构造示意图。

图2为本发明的工作流程示意图。

图3为本发明示波板的结构示意图。

图4为本发明上位机的软件指令界面。

图5为本发明采集示波后的界面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

参阅附图1所示，本发明主要通过以下模块实现：包括采集模块20、巡检模块10、汽车各总成被测模块30和上位机单元40。其中巡检模块10的的输入端与上位机单元40的输出端连接，巡检模块10的输出端与实训车的汽车各总成被测模块30的输入端连接；所述采集模块20的输入端通过电连接器7与巡检模块10的输出端连接；采集模块20的输出端与上位机单元40的输入端连接。

参阅附图2所示，本发明中的巡检模块10包括交流电源13、示波板12和控制板11。主要通过以下流程实现：通过对上位机单元40的操作，可以指令所述控制板11判断该操作是否需要进行示波。如需要示波，则将模拟信号从汽车各总成被测模块30通过控制板11输入到示波板12进行示波操作，然后经示波板12将模拟信号传送到采集卡21进行采集，将采集得到的数字信号通过通讯接口17输出到上位机单元40；否则将模拟信号通过控制板11直接传送到上位机单元40。

参阅附图3所示，本发明所述示波板12包括继电器组14、单片机16、电源及通讯端口17、单片机读写端口18，通过在单片机读写端口18在单片机16中写入的程序对示波板12上继电器组14中的相应继电器15进行通断操作以实现多通道输入，不低于两个通道能够同时工作。示波板12可实时测量出实训车上汽车各总成被测模块30的电压数值。

所述继电器组的每个继电器分别与汽车电子控制单元和采集单元电连接。

下面通过一个事例进行说明：在汽车的整体运作中CAN总线非常重要，所以，在汽车实训中也是重中之重。参阅附图4首先对上位机的软件的操作，在波形分析系统的测试项选择CAN高低位双通道。上位机可以指令所述控制板上的单片机来控制控制板上相应的继电器的常开触点从断到通，则第一通道形成。示波板便将汽车电子控制单元的高速CAN管脚的电压数值和低速CAN管脚的电压数值通过示波板上的单片机来选取示波板上相应的两个继电器的常开触点从断到通，则第二通道和第三通道相继形成，整个环路也形成了导通。此时高速CAN管脚的电压数值和低速CAN管脚的电压数值读便可通过示波板进行示波，然后将第二通道和第三通道示波后的数字信号传送到采集卡进行数模转换，最后参见附图5将电压值以数字信号传送到上位机单元的屏幕上。

Claims

1.一种实训车用信息采集控制装置，包括采集模块、巡检模块、汽车各总成被测模块和上位机单元，其特征在于：所述巡检模块的输入端与所述上位机单元的输出端连接，所述巡检模块的输出端与所述实训车的汽车各总成被测模块的输入端连接；所述采集模块的输入端通过电连接器与所述巡检模块的输出端连接；所述采集模块的输出端与所述上位机单元的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的实训车用信息采集控制装置，其特征在于：所述巡检模块包括交流电源、示波板和控制板；通过对所述上位机的操作，可以指令所述控制板将模拟信号从所述汽车各总成被测模块输出到所述示波板，经所述示波板将模拟信号传送到所述采集卡进行采集，将采集得到的模拟信号转换为数字信号通过通讯接口输出到所述上位机单元。

3.根据权利要求1所述的实训车用信息采集控制装置，其特征在于：所述汽车各总成被测模块可以是汽车各总成传感器，也可以是汽车电子控制单元。

4.根据权利要求1所述的实训车用信息采集控制装置，其特征在于：所述汽车各总成被测模块是汽车各总成传感器、汽车电子控制单元、汽车发动机实训台、自动变速器实训台、安全气囊实训台、ABS实训台、自动空调实训台、汽车电子点火与燃油喷射实训台、汽车车身电器实训台、车载Can-Bus总线与多路信息传输系统实训台、教学整车和汽车车身网络实训台的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的实训车用信息采集控制装置，其特征在于：所述上位机单元是可以收发指令及反馈数据的单片机，也可以是计算机。

6.根据权利要求2所述的实训车用信息采集控制装置，其特征在于：所述示波板包括继电器组、单片机、电源及通讯端口、单片机读写端口，通过在单片机读写端口在单片机中写入的程序对所述示波板上所述继电器组中的相应继电器进行操作以实现多通道输入，能够不低于两个通道同时工作；所述示波板可测量出实训车上所述汽车各总成被测模块的电压数值和实时波形。

7.根据权利要求6所述的实训车用信息采集控制装置，其特征在于：所述继电器组的每个继电器的一端接线端子与所述汽车电子控制单元或汽车传感器单元电连接，另一端接线端子与所述采集单元电连接。