CN105182850A - 一种基于电源控制器的发动机转速模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电源控制器的发动机转速模拟器，包含电流信号产生模块、频率信号产生模块、频率信号调理模块、模数转换模块、数码管显示模块、微控制器模块、齿数设定模块、看门狗电路模块、电源控制器和供电模块，所述电流信号产生模块通过模数转换模块连接微控制器模块，所述频率信号产生模块通过频率信号调理模块连接微控制器模块，所述数码管显示模块、齿数设定模块和看门狗电路模块分别连接在微控制器模块的相应端口上，所述供电模块通过电源控制器分别与电流信号产生模块、频率信号产生模块、频率信号调理模块、模数转换模块、数码管显示模块、微控制器模块、齿数设定模块和看门狗电路模块连接。

Description

一种基于电源控制器的发动机转速模拟器

技术领域

本发明涉及一种发动机转速检测系统，尤其涉及一种基于电源控制器的发动机转速模拟器，属于发动机转速检测领域。

背景技术

信号发生器作为电控测量系统中应用最为普通的电控测量仪器之一，是工业控制、教学、科研常用的基本仪器。虽然市场上逐渐出现了各种信号发生器，但其仍然摆脱不了体积大、操作按钮多、价格昂贵等缺点，给动力系统工程人员外出调试和检修电控设备带来了不便。考虑到诸多因素，很有必要研制一种结构简单、携带和使用方便的多功能发动机转速模拟器。它能在不启动发动机的情况下，模拟产生并输出供现场所需的转速(频率)信号、给定电流信号来对电控设备(如电子调速器等)进行调试，可大幅度地节省做试验的费用(如燃油费用等)，而且调节精度高；在开机的状态下可以检测外部信号的频率(即现场发动机的转速信号)，进行数值显示，并且系统采用电池供电，所以该多功能发动机转速模拟器的成功研制将给动力系统工程技术人员进行现场测试带来极大的方便，且具有较高的实用价值、经济价值。

例如申请号为“201210342552.1”的一种车速检测方法，通过让整车以预定的速度v运行，可在整车检测线上车速测试台上进行，此时仪表检测到的信号频率P，经计算后得到k＝v/P，并将此值存入仪表系统中，作为仪表正常工作时的常数k，当仪表正常工作时，车速为v＝kP。采用本技术方案的有益效果方便可行，仪表软件设计者无须关注整车机械结构及相关参数，减少了产品开发过程中供需双方的技术交底工作，缩短了开发周期，适用于仪表外形尺寸相同的所有车型。但是在测速精度方面有待进一步提升。

又如申请号为“201310045928.7”一种基于枚举试探的车速检测方法，通过在图像上划出三条车道线，手动标记不少于三对特征点，建立映射表，划定跟踪区域，构建一幅背景图像，然后采用当前帧和背景图像做差分的方法进行目标识别，利用比率法寻找特征点，最后再利用枚举试探的方法计算车速。该发明的车速检测方法，能够实时、精确的检测出在途车辆的速度，配合智能交通系统的其他应用可迅速得到违章车辆的全面信息，不受环境限制。适用于智能交通管理中对车速的监测，减少交通事故的发生，具有广阔的应用前景。该发明虽然解决了车速测量，但是在测速精度方面有待进一步提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于电源控制器的发动机转速模拟器。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于电源控制器的发动机转速模拟器，包含电流信号产生模块、频率信号产生模块、频率信号调理模块、模数转换模块、数码管显示模块、微控制器模块、齿数设定模块、看门狗电路模块、电源控制器和供电模块，所述电流信号产生模块通过模数转换模块连接微控制器模块，所述频率信号产生模块通过频率信号调理模块连接微控制器模块，所述数码管显示模块、齿数设定模块和看门狗电路模块分别连接在微控制器模块的相应端口上，所述供电模块通过电源控制器分别与电流信号产生模块、频率信号产生模块、频率信号调理模块、模数转换模块、数码管显示模块、微控制器模块、齿数设定模块和看门狗电路模块连接；

所述电源控制器包含采样滤波电路、磁偏检测电路、DSP模块、CPLD模块、隔离驱动电路、功率放大电路、远程通讯模块；所述采样滤波电路、磁偏检测电路、功率放大电路、远程通讯模块连接在DSP模块的相应端口上，所述DSP模块通过CPLD模块连接隔离驱动电路。

作为本发明一种基于电源控制器的发动机转速模拟器的进一步优选方案，所述微控制器模块采用ANR系列单片机。

作为本发明一种基于电源控制器的发动机转速模拟器的进一步优选方案，所述模数转换模块的芯片型号为AD694。

作为本发明一种基于电源控制器的发动机转速模拟器的进一步优选方案，所述数码管显示模块的芯片型号为CH452。

作为本发明一种基于电源控制器的发动机转速模拟器的进一步优选方案，所述看门狗电路模块的芯片型号为SP706。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明多功能发动机转速模拟器不仅能够提供所需的方波信号，且频率调节精度高，能实现电流的输出，还可以检测外部信号的频率及发动机的转速；

2、本发明发明的多功能发动机转速模拟器使用器件少，成本低，调节方便，易于实现。通过调试发现，只要阻容元件的温度系数低，则输出频率、电流是相当稳定的，因此性价比高。该多功能转速模拟器的使用情况表明，其可靠性好、输出稳定、携带方便。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

一种基于电源控制器的发动机转速模拟器，包含电流信号产生模块、频率信号产生模块、频率信号调理模块、模数转换模块、数码管显示模块、微控制器模块、齿数设定模块、看门狗电路模块、电源控制器和供电模块，所述电流信号产生模块通过模数转换模块连接微控制器模块，所述频率信号产生模块通过频率信号调理模块连接微控制器模块，所述数码管显示模块、齿数设定模块和看门狗电路模块分别连接在微控制器模块的相应端口上，所述供电模块通过电源控制器分别与电流信号产生模块、频率信号产生模块、频率信号调理模块、模数转换模块、数码管显示模块、微控制器模块、齿数设定模块和看门狗电路模块连接；

所述电源控制器包含采样滤波电路、磁偏检测电路、DSP模块、CPLD模块、隔离驱动电路、功率放大电路、远程通讯模块；所述采样滤波电路、磁偏检测电路、功率放大电路、远程通讯模块连接在DSP模块的相应端口上，所述DSP模块通过CPLD模块连接隔离驱动电路。

其中所述微控制器模块采用ANR系列单片机，所述模数转换模块的芯片型号为AD9694，所述数码管显示模块的芯片型号为CH452，所述看门狗电路模块的芯片型号为SP706。

本发明多功能发动机转速模拟器系统：其主要由电源、频率信号产生、频率信号调理、频率信号测量、电流信号产生、电流信号测量及单片机测量显示等模块构成。可通过频率调整旋钮使其输出频率可调的标准方波信号，也可通过电流调整旋钮使其输出可调电流信号O～20mA，并由数码管显示，此外它还能检测外部输入信号的频率。由于调试对象主要是发动机，所以转速测量是该转速模拟器的另一独特功能。

调节滑动变阻器w1的值可实现O～20mA的电流输出。该电路选用的核心部件是AD694。AD694是一种单片电压电流转换器。它将输入电压信号转换成标准的O～20mA电流信号，可广泛用于压力、流量、温度等信号的参数传递，并对阀、调节器以及过程控制中一些常用设备的控制。

频率信号调理电路：由于频率信号产生电路产生的波形不是很规则，须经过CD4013进行整形处理，最后被单片机采集和LED显示。若K1闭合，则短接了内部信号和地，此时就可以取得外部脉冲信号：如从柴油机磁电传感器来的正弦信号，因为T1和CD4013会将它们整形成脉宽比为1：1的方波，同样可被单片机所采集。需要注意的是，单片机计算脉冲个数时，应该考虑的是被分频之后的脉冲信号，所以在软件里对所计的脉冲数加倍。

模数转换模块：由AD694产生的0～20mA电流，转换成O～2．OV的模拟电压信号后，连接到MAXl44的CHO和CHl端口。由于模拟信号电压范围为O～2．OV，因此可将MAXl44的参考基准电压设置为2．048V，这样可以提高转换精度，也便于转换后数据的后续处理。

本发明一种基于电源控制器的发动机转速模拟器，包含电流信号产生模块、频率信号产生模块、频率信号调理模块、模数转换模块、数码管显示模块、微控制器模块、齿数设定模块、看门狗电路模块、电源控制器和供电模块，所述电流信号产生模块通过模数转换模块连接微控制器模块，所述频率信号产生模块通过频率信号调理模块连接微控制器模块，所述数码管显示模块、齿数设定模块和看门狗电路模块分别连接在微控制器模块的相应端口上，所述供电模块通过电源控制器分别与电流信号产生模块、频率信号产生模块、频率信号调理模块、模数转换模块、数码管显示模块、微控制器模块、齿数设定模块和看门狗电路模块连接,多功能发动机转速模拟器不仅能够提供所需的方波信号，且频率调节精度高，能实现电流的输出，还可以检测外部信号的频率及发动机的转速；本发明发明的多功能发动机转速模拟器使用器件少，成本低，调节方便，易于实现。通过调试发现，只要阻容元件的温度系数低，则输出频率、电流是相当稳定的，因此性价比高。该多功能转速模拟器的使用情况表明，其可靠性好、输出稳定、携带方便。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于电源控制器的发动机转速模拟器，其特征在于：包含电流信号产生模块、频率信号产生模块、频率信号调理模块、模数转换模块、数码管显示模块、微控制器模块、齿数设定模块、看门狗电路模块、电源控制器和供电模块，所述电流信号产生模块通过模数转换模块连接微控制器模块，所述频率信号产生模块通过频率信号调理模块连接微控制器模块，所述数码管显示模块、齿数设定模块和看门狗电路模块分别连接在微控制器模块的相应端口上，所述供电模块通过电源控制器分别与电流信号产生模块、频率信号产生模块、频率信号调理模块、模数转换模块、数码管显示模块、微控制器模块、齿数设定模块和看门狗电路模块连接；

所述电源控制器包含采样滤波电路、磁偏检测电路、DSP模块、CPLD模块、隔离驱动电路、功率放大电路、远程通讯模块；所述采样滤波电路、磁偏检测电路、功率放大电路、远程通讯模块连接在DSP模块的相应端口上，所述DSP模块通过CPLD模块连接隔离驱动电路。

2.根据权利要求1所述的一种基于电源控制器的发动机转速模拟器，其特征在于：所述微控制器模块采用ANR系列单片机。

3.根据权利要求1所述的一种基于电源控制器的发动机转速模拟器，其特征在于：所述模数转换模块的芯片型号为AD694。

4.根据权利要求1所述的一种基于电源控制器的发动机转速模拟器，其特征在于：所述数码管显示模块的芯片型号为CH452。

5.根据权利要求1所述的一种基于电源控制器的发动机转速模拟器，其特征在于：所述看门狗电路模块的芯片型号为SP706。