CN103439660B - 一种用于测试汽车仪表步进电机转动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测试汽车仪表步进电机转动的方法，该方法包括以下步骤：汽车仪表的步进电机指针按照正弦波、直线型和梯形波的形式转动；按照用户自定义的形式转动；检测出仪表步进电机转动过程中的缺陷，采取措施进行补救。本发明通过采用多种形式的转动方式，能够检测出仪表步进电机在前期软件设计中存在的缺陷，确保仪表在出厂之前检测合格，减少仪表在后期使用过程中存在的隐患，解决了目前汽车仪表上步进电机在检测时单纯的采用输入指定值，指示到相应位置的单一的检测模式，可能会给后期使用时带来隐患的问题。此外，本发明操作简单，提高了汽车出产的合格率，提供了一种可靠的测试汽车仪表步进电机转动的方法。

Description

一种用于测试汽车仪表步进电机转动的方法

技术领域

本发明属于汽车仪表测试技术领域，尤其涉及一种用于测试汽车仪表步进电机转动的方法。

背景技术

随着汽车在人们日常生活中的普及，汽车生产量呈逐年上升的趋势，对汽车仪表的需求量也日益加大，传统的汽车仪表车速表、转速表的输入信号都为频率信号，生产测试过程中基本是采用输入一个固定的频率，然后查看仪表指示的数值，这种测试方法很难发现仪表步进电机在软件设计开发过程中存在的一些缺陷，比如指针抖动、卡滞、窜动等现象，可能会给后续使用带来一定的问题。

随着CAN总线技术的日益成熟，现代的汽车仪表多采用总线信号进行仪表控制，该方法不仅节约成本，而且性能可靠、稳定，后期维护上也大为方便，当采用CAN总线信号来控制步进电机转动时，如果仍采用原先的输入一个固定的值，查看仪表指针指示的数值，则仍不能排除仪表步进电机在设计上会存在的上述问题，因此，需要提出一种新的测试方法，该方法能够有效的检测出仪表步进电机在运行过程中是否存在指针抖动、卡滞、窜动等异常现象，确保输出至市场上的仪表步进电机合格，将损失降至最低。

目前汽车仪表上步进电机在检测时单纯的采用输入指定值，指示到相应位置的单一的检测模式，可能会给后期使用时带来隐患。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于测试汽车仪表步进电机转动的方法，旨在解决目前汽车仪表上步进电机在检测时单纯的采用输入指定值，指示到相应位置的单一的检测模式，可能会给后期使用时带来隐患的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种用于测试汽车仪表步进电机转动的方法，该用于测试汽车仪表步进电机转动的方法包括以下步骤：

步骤一，加载仪表CAN总线数据库，对于带两路CAN总线的仪表，需加载有控制步进电机转动信号的CAN总线数据库，车厂定义的仪表的通讯波特率不是默认波特率，则需修改通讯波特率，对于定义步进电机转动的有效信号的仪表，测试设备自带的转动方式有正弦波、直线型和梯形波的形式，测试人员根据需要自己选择，测试人员定义步进电机的转动角度，转动周期数据，保存设定好的条件、运行测试工具，即可按照预定的要求进行步进电机转动的测试；

步骤二，按照用户自定义的形式转动，可以自己设定数据，让步进电机按照自己设定的数据进行周期性的转动，在确定好控制步进电机转动的信号后，在定义该转动信号的产生模式中，选择用户自定义的模式，在数据输入区设定时间参数和转动角度参数，通过测试人员进行自主设定，可将正弦波转动、锯齿波转动、二次函数转动、随机转动多种转动方式集中在同一个测试项目中；

步骤三，当检测出步进电机在转动过程中存在抖动明显、窜动、卡滞不正常现象后，当接收到连续快速变化信号后，采取滤波处理，目前采用采集到多组数据取平均值的方法来计算步进电机转动的角度。

进一步，在步骤一中，对于带两路CAN总线的仪表，加载有控制步进电机转动信号的CAN总线数据库，设定通讯波特率，测试设备默认的通讯波特率为500kbps，如果车厂定义的仪表的通讯波特率不是默认波特率，修改通讯波特率，在测试设备的控制界面中插入信号发生模块，并将信号发生模块重新命名，以便后期测试时方便操作和记忆，在信号发生模块中加载控制步进电机转动的报文，从已加载的报文中，选择控制步进电机转动的信号。

进一步，在步骤一中，对于某些定义了步进电机转动的有效信号的仪表，必须将该有效信号置位后，再设定步进电机的转动信号时，在确定控制步进电机转动的信号后，定义该转动信号的产生模式，选择步进电机的转动方式。

进一步，在步骤一中，当用户选择按照正弦波、直线型或梯形波的形式转动时，步进电机转动的角度、周期、偏移量参数可以由测试人员自由设置，具体是：在用户选择步进电机的一种转动方式后，用户选择直线型转动，步进电机最大转动角度为240°，指示值为220km/h，步进电机在10s内完成一个周期的转动，且数据变化需要很平滑，则设定步长为1，代表每次变化量为1，将周期设定为10，设定好数据保存后运行即可让步进电机按照设定的方式转动；用户选择按照正弦波的形式转动，设定正弦波的振幅为110，周期为10，偏移量设定为110，设定好后保存，运行即可让步进电机按照正弦波的形式转动。

进一步，在步骤二中，当用户选择按照自定义的形式定义步进电机的转动时，可由用户自由定义步进电机在何时转动至何位置，通过采用这种自定义的转动方式，可以将正弦波形式转动、三角波形式转动、线性方式转动、二次函数方式转动各种转动方式集中在一起，在不同的时间点，确定好步进电机的转动角度，当设定好时间与步进电机的转动角度的关系后，将设定的数据保存，然后开启测试工具，即可进行全面的测试。

进一步，在步骤三中，步进电机需要转动的角度大，采用快速转动的方式，步进电机转动的角度小，采用慢速转动的方式，防止步进电机在小范围内转动时抖动。

本发明提供的用于测试汽车仪表步进电机转动的方法，通过采用多种形式的转动方式，能够检测出仪表步进电机在前期软件设计中存在的缺陷，确保仪表在出厂之前检测合格，减少仪表在后期使用过程中存在的隐患，解决了目前汽车仪表上步进电机在检测时单纯的采用输入指定值，指示到相应位置的单一的检测模式，可能会给后期使用时带来隐患的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于测试汽车仪表步进电机转动方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明提供的用于测试汽车仪表步进电机转动的方法的流程。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。

本发明实施例的用于用于测试汽车仪表步进电机转动的方法，该用于测试汽车仪表步进电机转动的方法包括以下步骤：

步骤一，加载仪表CAN总线数据库，对于带两路CAN总线的仪表，需加载有控制步进电机转动信号的CAN总线数据库，车厂定义的仪表的通讯波特率不是默认波特率，则需修改通讯波特率，对于定义步进电机转动的有效信号的仪表，测试设备自带的转动方式有正弦波、直线型和梯形波的形式，测试人员根据需要自己选择，测试人员定义步进电机的转动角度，转动周期数据，保存设定好的条件、运行测试工具，即可按照预定的要求进行步进电机转动的测试；

步骤二，按照用户自定义的形式转动，可以自己设定数据，让步进电机按照自己设定的数据进行周期性的转动，在确定好控制步进电机转动的信号后，在定义该转动信号的产生模式中，选择用户自定义的模式，在数据输入区设定时间参数和转动角度参数，通过测试人员进行自主设定，可将正弦波转动、锯齿波转动、二次函数转动、随机转动多种转动方式集中在同一个测试项目中；

步骤三，当检测出步进电机在转动过程中存在抖动明显、窜动、卡滞不正常现象后，当接收到连续快速变化信号后，采取滤波处理，目前采用采集到多组数据取平均值的方法来计算步进电机转动的角度。

作为本发明实施例的一优化方案，在步骤一中，对于带两路CAN总线的仪表，加载有控制步进电机转动信号的CAN总线数据库，设定通讯波特率，测试设备默认的通讯波特率为500kbps，如果车厂定义的仪表的通讯波特率不是默认波特率，修改通讯波特率，在测试设备的控制界面中插入信号发生模块，并将信号发生模块重新命名，以便后期测试时方便操作和记忆，在信号发生模块中加载控制步进电机转动的报文，从已加载的报文中，选择控制步进电机转动的信号。

作为本发明实施例的一优化方案，在步骤一中，对于某些定义了步进电机转动的有效信号的仪表，必须将该有效信号置位后，再设定步进电机的转动信号时，在确定控制步进电机转动的信号后，定义该转动信号的产生模式，选择步进电机的转动方式。

作为本发明实施例的一优化方案，在步骤一中，当用户选择按照正弦波、直线型或梯形波的形式转动时，步进电机转动的角度、周期、偏移量参数可以由测试人员自由设置，具体是：在用户选择步进电机的一种转动方式后，用户选择直线型转动，步进电机最大转动角度为240°，指示值为220km/h，步进电机在10s内完成一个周期的转动，且数据变化需要很平滑，则设定步长为1，代表每次变化量为1，将周期设定为10，设定好数据保存后运行即可让步进电机按照设定的方式转动；用户选择按照正弦波的形式转动，设定正弦波的振幅为110，周期为10，偏移量设定为110，设定好后保存，运行即可让步进电机按照正弦波的形式转动。

作为本发明实施例的一优化方案，在步骤二中，当用户选择按照自定义的形式定义步进电机的转动时，可由用户自由定义步进电机在何时转动至何位置，通过采用这种自定义的转动方式，可以将正弦波形式转动、三角波形式转动、线性方式转动、二次函数方式转动各种转动方式集中在一起，在不同的时间点，确定好步进电机的转动角度，当设定好时间与步进电机的转动角度的关系后，将设定的数据保存，然后开启测试工具，即可进行全面的测试。

作为本发明实施例的一优化方案，在步骤三中，步进电机需要转动的角度大，采用快速转动的方式，步进电机转动的角度小，采用慢速转动的方式，防止步进电机在小范围内转动时抖动。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例的用于测试汽车仪表步进电机转动的方法包括以下步骤：

S101：汽车仪表的步进电机指针按照正弦波、直线型和梯形波的形式转动；

S102：按照用户自定义的形式转动；

S103：检测出仪表步进电机的缺陷，采取措施进行补救。

当步进电机按照正弦波、直线型或梯形波中的一种形式转动时，以正弦波形式转动为例，以下参数可以由用户自行设置：正弦波的振幅、周期、相位、偏移量。由于不同的仪表转动最大值可能不同，因此设定的数值也会不同，此项设置给测试带来了很大的方便，假设步进电机指示的最大值为220，则需将振幅设为110，由于步进电机指示最小值为0，所以偏移量也设为110，正好可以满足最小值为0的条件，周期可以由用户自行定义，当周期定义较长时，步进电机走完全程需要的时间就长；当周期定义较短时，步进电机走完全程所需的时间就短，相位一般不做设置，保持0即可，当想测试一小段区间内的转动情况时，比如测试80-120范围内的转动情况，则可以将振幅设为20，偏移量设为100，周期和相位不变，即可查看到步进电机在80-120范围内的转动情况，非常方便；

如果将步进电机的转动方式选择为自定义类型，则需先设置好时间和对应的输出值，测试人员可将步进电机的多种转动方式融合在一起，从而起到更好的测试效果，在设置时间和输出值的Value框内，测试人员可输入步进电机按照余弦函数、梯形波、直线下降式、无序转动的数据，从而可将多种转动方式融合到一起，更容易测试出步进电机转动过程中隐藏的一些潜在问题。当测试出步进电机转动过程中存在抖动明显、卡滞、窜动等不正常现象时，需及时采取补救措施，从而确保步进电机的转动达到规定的要求。

本发明的工作原理为：

汽车仪表的步进电机指针按照正弦波、直线型或梯形波的形式转动，具体操作时，可按照如下步骤来进行设置：加载仪表CAN总线数据库，对于带两路CAN总线的仪表，只需加载有控制步进电机转动信号的CAN总线数据库即可→设定通讯波特率，测试设备默认的通讯波特率为500kbps，如果车厂定义的仪表的通讯波特率不是默认波特率，则需修改此参数→在测试设备的软件控制界面中插入信号发生模块，并将该信号发生模块重新命名，以便后期测试时方便操作和记忆→在信号发生模块中加载控制步进电机转动的报文→从已加载的报文中，选择控制步进电机转动的信号，对于某些定义了步进电机转动的有效信号的仪表，必须将该有效信号置位后，再设定步进电机的转动信号时，设定才有效→在确定控制步进电机转动的信号后，定义该转动信号的产生模式→选择步进电机的转动方式，测试设备自带的转动方式有正弦波、直线型和梯形波的形式，测试人员根据需要自己选择→在选择好转动方式后，测试人员定义步进电机的转动角度，转动周期等数据→保存设定好的条件、运行测试工具，即可按照预定的要求进行步进电机转动的测试；

按照用户自定义的形式转动，如果测试人员不使用测试工具自带的几种测试步进电机转动的方式，还可以自己设定数据，让步进电机按照自己设定的数据进行周期性的转动，具体操作步骤的前期准备工作和上述步骤相同，所不同的地方在于：在确定好控制步进电机转动的信号后，在定义该转动信号的产生模式中，选择用户自定义的模式→在数据输入区设定时间参数和转动角度参数，与测试设备自带的转动方式所不同的地方在于，通过测试人员进行自主设定，可将正弦波转动、锯齿波转动、二次函数转动、随机转动等多种转动方式集中在同一个测试项目中，有效地解决了采用系统自带的转动方式存在的步进电机转动方式单一，缺少多种方式混合转动的缺点；

检测出仪表步进电机的缺陷，采取措施进行补救。当检测出步进电机在转动过程中存在抖动明显、窜动、卡滞等不正常现象后，可以采取软件优化、硬件改进等措施，具体是：在软件处理过程中，当接收到连续快速变化信号后，采取滤波处理，目前一般是采用采集到多组数据取平均值的方法来计算步进电机转动的角度的，如果步进电机需要转动的角度较大，则采用快速转动的方式，如果步进电机转动的角度较小，则采用慢速转动的方式，防止步进电机在小范围内转动时抖动较明显。此外，在硬件上，我们也需要设计滤波电路，防止步进电机接收到其它的杂波信号，从而干扰电机的正常运转。通过一系列的软硬件处理后，能够将步进电机转动过程尽量做到平滑，从而符合客户的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于测试汽车仪表步进电机转动的方法，其特征在于，该用于测试汽车仪表步进电机转动的方法包括以下步骤：

步骤一，加载仪表CAN总线数据库，对于带两路CAN总线的仪表，需加载有控制步进电机转动信号的CAN总线数据库，车厂定义的仪表的通讯波特率不是默认波特率，则需修改通讯波特率，对于定义步进电机转动的有效信号的仪表，测试设备自带的转动方式有正弦波、直线型和梯形波的形式，测试人员根据需要自己选择，测试人员定义步进电机的转动角度，转动周期数据，保存设定好的条件、运行测试工具，即可按照预定的要求进行步进电机转动的测试；

步骤二，按照用户自定义的形式转动，可以自己设定数据，让步进电机按照自己设定的数据进行周期性的转动，在确定好控制步进电机转动的信号后，在定义该转动信号的产生模式中，选择用户自定义的模式，在数据输入区设定时间参数和转动角度参数，通过测试人员进行自主设定，可将正弦波转动、锯齿波转动、二次函数转动、随机转动多种转动方式集中在同一个测试项目中；

步骤三，当检测出步进电机在转动过程中存在抖动明显、窜动、卡滞不正常现象后，当接收到连续快速变化信号后，采取滤波处理，目前采用采集到多组数据取平均值的方法来计算步进电机转动的角度。

2.如权利要求1所述的用于测试汽车仪表步进电机转动的方法，其特征在于，在步骤一中，对于带两路CAN总线的仪表，加载有控制步进电机转动信号的CAN总线数据库，设定通讯波特率，测试设备默认的通讯波特率为500kbps，如果车厂定义的仪表的通讯波特率不是默认波特率，修改通讯波特率，在测试设备的控制界面中插入信号发生模块，并将信号发生模块重新命名，以便后期测试时方便操作和记忆，在信号发生模块中加载控制步进电机转动的报文，从已加载的报文中，选择控制步进电机转动的信号。

3.如权利要求1所述的用于测试汽车仪表步进电机转动的方法，其特征在于，在步骤一中，对于某些定义了步进电机转动的有效信号的仪表，必须将该有效信号置位后，再设定步进电机的转动信号时，在确定控制步进电机转动的信号后，定义该转动信号的产生模式，选择步进电机的转动方式。

4.如权利要求1所述的用于测试汽车仪表步进电机转动的方法，其特征在于，在步骤一中，当用户选择按照正弦波、直线型或梯形波的形式转动时，步进电机转动的角度、周期、偏移量参数可以由测试人员自由设置，具体是：在用户选择步进电机的一种转动方式后，用户选择直线型转动，步进电机最大转动角度为240°，指示值为220km/h，步进电机在10s内完成一个周期的转动，且数据变化需要很平滑，则设定步长为1km/h，代表每次变化量为1km/h，将周期设定为10s，设定好数据保存后运行即可让步进电机按照设定的方式转动；用户选择按照正弦波的形式转动，设定正弦波的振幅为110km/h，周期为10s，偏移量设定为110km/h，设定好后保存，运行即可让步进电机按照正弦波的形式转动。

5.如权利要求1所述的用于测试汽车仪表步进电机转动的方法，其特征在于，在步骤二中，当用户选择按照自定义的形式定义步进电机的转动时，可由用户自由定义步进电机在何时转动至何位置，通过采用这种自定义的转动方式，可以将正弦波形式转动、三角波形式转动、线性方式转动、二次函数方式转动各种转动方式集中在一起，在不同的时间点，确定好步进电机的转动角度，当设定好时间与步进电机的转动角度的关系后，将设定的数据保存，然后开启测试工具，即可进行全面的测试。

6.如权利要求1所述的用于测试汽车仪表步进电机转动的方法，其特征在于，在步骤三中，步进电机需要转动的角度大，采用快速转动的方式，步进电机转动的角度小，采用慢速转动的方式，防止步进电机在小范围内转动时抖动。