CN103699083B - 基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备及方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备及方法，提供一种程序刷写设备，该设备包括上位机控制系统及外围电路，该设备有三个定位电缸，上位机控制系统通过外围电路控制定位电缸，所述的三个定位电缸是由两个滑动平台式电缸和一个伸缩式电缸组成；三个定位电缸按照物理学三维坐标方式组装，其中两个滑动平台式电缸作为坐标轴中的x轴和y轴，行伸缩式电缸作为z轴。本发明极大的提高写程序的速度及可靠度，并且可加快再次开发的速度，满足了仪表生产需求及设备开发需求。

Description

基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备及方法
技术领域
本发明属于汽车仪表领域，具体涉及一种基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备及方法。
背景技术
随着目前电子技术的高速发展，汽车仪表电子技术也随之日新月异，多数的汽车仪表都由传统的机械式独立仪表发展为电子式组合仪表，即采用微控制器对各类传感器输入信号进行处理，然后直接控制步进电机和报警信号灯实现对驾驶状态信息的精确显示，且这类汽车仪表采用了目前汽车电子领域广泛运用的数字通讯和自诊断技术，使得该类汽车仪表与传统的汽车仪表相比具有以下诸多优点：传输数据准确可靠，传输数据量大，使用寿命长等。传统的汽车仪表指针是以十字线圈加屏蔽罩作为驱动器件，而现在已渐渐被步进电机取代，相对应的功能越来越多，越来越复杂。
由于仪表的功能增多复杂化，因此软件也变的越发的重要，在仪表的生产过程中就需要写入软件，生产后可能由于整车的某个功能的改变还需要更新仪表内的软件，所以仪表的软件显得愈发重要，一种方便，可靠，稳定的写软件工具也是必要的。以前的写软件设备要不是有人工直接刷写，这样操作虽然灵活方便，但是缺乏稳定性；或者是固定在一个针床上来写程序，但是不够方便，而且增大设备二次开发利用的难度。本发明取上述二者之长处，摒弃二者的不足。本发明可以稳定可靠的刷写仪表程序，而且在对设备作二次开发时操作过程能够变得更加简单。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备及方法，通过三个高精度定位的电缸，以上位机控制系统为核心，配合外围电路，实现汽车仪表的写程序及时钟校验过程。本发明极大的提高写程序的速度及可靠度，并且可加快再次开发的速度，满足了仪表生产需求及设备开发需求。
本发明的技术方案是：一种基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备，包括上位机控制系统及外围电路，该设备有三个定位电缸，上位机控制系统通过外围电路控制定位电缸，所述的三个定位电缸是由两个滑动平台式电缸和一个伸缩式电缸组成；三个定位电缸按照物理学三维坐标方式组装，其中两个滑动平台式电缸作为坐标轴中的x轴和y轴，行伸缩式电缸作为z轴。
作为本方案的进一步该进：所述的上位机控制系统是包括嵌入软件的工控机，以及和工控机连接的数字输入输出卡、CAN发送接收卡、电机信号驱动卡、数字频率计通讯卡。
作为本方案的进一步该进：所述的外围电路包括为系统供电的电源电路、用于驱动定位电缸移动的电缸驱动电路、与数字输入输出卡连接的数字量输入输出电路，用于烧入仪表程序的写程序驱动电路。
作为本方案的进一步该进：所述的电缸驱动电路是由三个用于控制定位电缸的移动、复位及错误报警的脉冲控制电缸驱动器构成，三个脉冲控制电缸驱动器分别用于控制三个定位电缸。
作为本方案的进一步该进：所述的电源电路包括交流电路和直流转换电路。
作为本方案的进一步该进：所述的数字量输入输出电路包括按钮采集电路，继电器控制电路。
作为本方案的进一步该进：所述的写程序驱动电路包括给仪表供电的仪表供电电路、用于切换仪表的切换电路、用于仪表通信的通讯电路和用于时钟校验的时钟电路。
本发明有如下积极效果：本发明提供了一种基于三轴定位的汽车仪表写程序设备，不仅传输数据准确可靠，而且传输的数据量大，操作起来非常的稳定、可靠，二次开发方便易于实现。
附图说明
图1是本发明的系统结构框图；
图2为工控机控制刷写程序的流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示，基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备，通过三个高精度定位的电缸，配合上位机控制系统及外围电路，可以将写程序探针移动至汽车仪表PCB板的测试点上，然后将仪表程序导入仪表。
上位机控制系统是由嵌入软件的工控机及与工控机连接的数字输入输出卡、CAN发送接收卡、电机信号驱动卡和数字频率计通讯卡组成；三个高精度电缸是由两个行程为50cm的滑动平台式电缸及一个行程为10cm的伸缩式电缸组成；三轴按照物理学三维坐标方式组装，其中两个行程为50cm的作为坐标轴中的x轴和y轴，行程为10cm的作为z轴。
外围电路包括为系统供电的电源电路、用于驱动定位电缸移动的电缸驱动电路、与数字输入输出卡连接的数字量输入输出电路，用于烧入仪表程序的写程序驱动电路和电源电路。
电缸驱动电路是由三个脉冲控制电缸驱动器构成，可控制电缸的移动，复位及电缸的错误报警，电缸驱动电路还包括驱动器的电源电路和控制电路，驱动器的控制电路包括驱动器的输入电路和驱动器的输出电路。
外围电路中电源电路包括交流电路和直流转换电路，数字量输入输出电路包括按钮采集电路，继电器控制电路，写程序驱动电路包括仪表供电电路、不同仪表之间的切换电路、仪表通讯电路、时钟电路。
利用三个高精度的电缸构成一个三维空间，写程序的探头固定在z轴上通过上位机软件让探头移动到指定的点，然后利用仪表电源电路给仪表通电，然后通过仪表写程序驱动导入仪表程序。本软件在设计的时候预设了两个点，简称A点、B点，探头在两者之间来回运动。探头在A点写时候生产员工可以把B点写好的仪表取下并换上新的待写仪表，交替的使用，这样不仅可以增加生产效率，也不会对产品的质量产生影响。
设备在第一次使用时需要进行工控机一些设置，先点击伺服设置，设置设备探头移动到生产时需要的两个点，同时设置起始速度、目标速度、ACC/DEC时间等参数，点击保存，关闭设置画面。然后点击文件按钮，选择需要刷入仪表的程序，选择完毕后，软件界面会把程序内容以16进制的形势显示出来，方便工程师查看程序是否存在错误，确认无误后点击开始按钮，探头就会移动到设定的A点，然后开始刷写程序，刷写完毕后探头就会自动移动到B点继续刷写，直到工控机发出停止指令。如果遇到无法连接的仪表，工控机会发出无法与仪表连接的警告，在刷写程序结束时，工控机也会对仪表进行校验，校验错误工控机也会发出软件刷写失败的警告，最后会把当前仪表的信息全部读出来共生人员进行判断，在所有工序都确认无误后这块仪表的刷写工作就结束了。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备，包括上位机控制系统及外围电路，其特征在于：该设备有三个定位电缸，上位机控制系统通过外围电路控制定位电缸，所述的三个定位电缸是由两个滑动平台式电缸和一个伸缩式电缸组成；三个定位电缸按照物理学三维坐标方式组装，其中两个滑动平台式电缸作为坐标轴中的x轴和y轴，行伸缩式电缸作为z轴，滑动平台式电缸行程为50cm，行伸缩式电缸行程为10cm;所述的上位机控制系统是包括嵌入软件的工控机，以及和工控机连接的数字输入输出卡、CAN发送接收卡、电机信号驱动卡、数字频率计通讯卡;所述的外围电路包括为系统供电的电源电路、用于驱动定位电缸移动的电缸驱动电路、与数字输入输出卡连接的数字量输入输出电路，用于烧入仪表程序的写程序驱动电路。
2.根据权利要求1所述的基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备，其特征在于：所述的电缸驱动电路是由三个用于控制定位电缸的移动、复位及错误报警的脉冲控制电缸驱动器构成，三个脉冲控制电缸驱动器分别用于控制三个定位电缸。
3.根据权利要求2所述的基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备，其特征在于：所述的电源电路包括交流电路和直流转换电路。
4.根据权利要求2所述的基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备，其特征在于：所述的数字量输入输出电路包括按钮采集电路，继电器控制电路。
5.根据权利要求2所述的基于三轴定位的汽车仪表程序写入设备，其特征在于：所述的写程序驱动电路包括给仪表供电的仪表供电电路、用于切换仪表的切换电路、用于仪表通信的通讯电路和用于时钟校验的时钟电路。
6.一种应用于权利要求1～5任意一项所述的基于三轴定位的汽车仪表程序写入方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、工控机进行参数设置，参数包括A点和B点的位置、起始速度、目标速度、ACC/DEC时间；
步骤二、选择需要刷入仪表的程序，并把程序显示出来；
步骤三、探头在设定的A点和B点来回移动，并分别对A点和B点进行程序写入，直到工控机发出停止指令；
步骤四、若无法连接的仪表或刷写失败，工控机发出软件刷写失败的警告；
步骤五、在刷写结束时，工控机对仪表进行校验，校验错误工控机发出程序刷写失败的警告，并把仪表的信息显示出来。
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