CN103258455A - 汽车传感器信号模拟实训装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车传感器信号模拟实训装置，包括：单片机组成的控制电路，单片机外围分别设置有相连接的触摸屏、频率信号输出模块、电压信号输出模块、电阻信号输出模块以及与诊断接口OBDⅡ相连的通讯接口模块。单片机与汽车解码仪实现通信，由单片机设置故障类型和代码，并可以模拟汽车电脑的信号数据流。可以模拟传感器的故障状态，使故障再现。发明优点是：利用本发明特有的传感器检测功能，帮助使用者掌握常见汽车传感器的诊断与维修技能，提高使用者检测和诊断汽车电控系统故障的分析能力，可以在一定程度上解决车辆电控系统故障诊断实训方式单一、损耗大的问题，提高车辆电子设备实训的高效性和灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电控系统实训的装置，具体的说是一种用于汽车传感器信号模拟实训装置，具有汽车传感器信号模拟、通讯和故障设置功能。
技术背景
随着汽车技术的发展，车辆电子设备及传感器的种类和数量越来越多，线束连接也越来越复杂，给车辆电控系统故障诊断实训带来很大的困难。目前使用的汽车传感器实训台采用原车传感器，成本较高且无法方便灵活地调整传感器输出信号。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有的汽车传感器实训台采用原车传感器存在的成本较高使用不便的缺点，提出的一种汽车传感器信号模拟实训装置，它具有汽车传感器信号模拟输出和故障设置功能，并可以与汽车解码仪连接通讯，实现模拟故障诊断。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种汽车传感器信号模拟实训装置，其特征在于包括：单片机组成的控制电路，单片机外围分别设置有相连接的触摸屏、频率信号输出模块、电压信号输出模块、电阻信号输出模块以及与诊断接口OBDⅡ相连的通讯接口模块。
在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：
所述触摸屏与单片机之间连接有现场可编程门阵列FPGA。
频率信号输出模块、电压信号输出模块、电阻信号输出模块均设置微动按钮，由微动按钮设置输出信号。
单片机与电压信号输出模块中间设有数模转换模块，单片机与电阻信号输出模块中间设有数字电阻转换模块。
本发明的单片机控制电路上设有常用汽车传感器接线插座和端子，可以由单片机控制模拟输出各种汽车传感器信号及故障状态，使故障再现；
控制电路上设有OBD 诊断接口，单片机与汽车解码仪实现通信，由单片机设置故障类型和代码，并可以模拟传感器信号的数据流。
本发明设有一个电源转换开关，可直接连接使用汽车蓄电池电源，也可以使用交流220V电源。
本发明设有两种传感器输出信号调整方式：
1.每个传感器信号的输出模块均设置微动按钮调整输出信号，通过LED数码管，模拟显示传感器当前输出信号值，如图1所示。
2.设置液晶触摸屏，通过菜单集中显示和调整传感器输出信号。
本发明的工作原理如下：
通过单片机控制电路模拟输出汽车常用传感器信号，通过标准OBDII诊断接口与汽车解码仪通信，输出故障代码和数据流。通过液晶触摸屏或微动按钮选择功能，设置传感器当前输出信号值。
模拟信号包括频率模拟信号、电压模拟信号以及电阻模拟信号。
1.频率模拟信号
频率信号在汽车传感器中应用相当普遍，根据频率的变化来反映物理状态的改变，可模拟数字式空气流量计、光电式转速传感器、霍尔式转速传感器等信号。
2.电压信号模拟
电压信号是传感器中最常见信号，通常为：0-5V（氧传感器通常为：0-1V），根据电压的变化来反映各种物理状态，可模拟空气流量、压力、节气门开度等传感器的信号。
3.电阻信号模拟
模拟冷却液温度、进气温度及空调温度等信号。
发明优点
1.利用本实训装置可以帮助使用者加深对汽车电控系统中的各种传感器工作原理与信号特征的认识；
2. 利用本仪器特有的传感器检测功能，帮助使用者掌握常见汽车传感器的诊断与维修技能；
3. 对比故障传感器与正常传感器之间性能的差异，认识一些由传感器引发的电控故障，提高使用者检测和诊断汽车电控系统故障的分析能力。
4、本发明提供的汽车传感器信号模拟实训装置，可以在一定程度上解决车辆电控系统故障诊断实训方式单一、损耗大的问题，提高车辆电子设备实训的高效性和灵活性。
附图说明：
图1是本发明的控制面板结构图；
图2是本发明的电路原理框图；
图3是本发明的电路原理框图；
图4是本发明通讯接口部分电路图。
图1中，包括液晶触摸屏、微动按钮、LED数码管、接线座、OBDII诊断座、电源开关。
具体实施方式：
实施例一，
如图2所示，本发明提供的一种汽车传感器信号模拟实训装置，包括由单片机组成的控制电路，单片机外围分别设置有相连接的触摸屏、频率信号输出模块、电压信号输出模块、电阻信号输出模块以及与诊断接口OBDⅡ相连的通讯接口模块。
所述触摸屏与单片机之间连接有现场可编程门阵列FPGA。单片机与电压信号输出模块中间设有数模转换模块，单片机与电阻信号输出模块中间设有数字电阻转换模块。
设置液晶触摸屏，通过菜单集中显示和调整传感器输出信号。例如可以输出节气门开度变化信号，模拟节气门传感器故障；模拟氧传感器反馈信号；设置汽车电脑的信号数据流。
本发明中的通讯接口模块，可以采用如图4所示的是通讯接口电路。
实施例二，如图3所示，利用微动按钮代替触摸屏调整传感器输出信号， 并通过LED数码管显示。实施方法同上。
Claims (4)
1.汽车传感器信号模拟实训装置，其特征在于包括：单片机组成的控制电路，单片机外围分别设置有相连接的触摸屏、频率信号输出模块、电压信号输出模块、电阻信号输出模块以及与诊断接口OBDⅡ相连的通讯接口模块。
2.根据权利要求1所述的汽车传感器信号模拟实训装置，其特征在于所述触摸屏与单片机之间连接有现场可编程门阵列FPGA。
3.根据权利要求1所述的汽车传感器信号模拟实训装置，其特征在于：频率信号输出模块、电压信号输出模块、电阻信号输出模块均设置微动按钮，由微动按钮设置输出信号。
4.根据权利要求1、2或3所述的汽车传感器信号模拟实训装置，其特征在于：单片机与电压信号输出模块中间设有数模转换模块，单片机与电阻信号输出模块中间设有数字电阻转换模块。
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